c Uestion a Rio 2 Material Es

8/19/2019 c Uestion a Rio 2 Material Es

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Ejercicios de Propiedades Mecánicas:

1. (a) ¿Cuál es la diferencia entre un microcostituyente y una fase en equilibrio?

R= Se llama microconstituyente a una fase o mezcla de fases

Se debe distinguir entre fase y estado de agregación de la materia. or e!em"lo# el grafito y el diamante son

dos formas alotró"icas del carbono$ son# "or lo tanto# fases distintas# "ero ambas "ertenecen al mismo estado

de agregación (sólido). %ambi&n es frecuente confundir fase y microconstituyente$ "or e!em"lo# en un acero

cada grano de "erlita es un microconstituyente# "ero está formado "or dos fases# ferrita y cementita.

(b) 'ombre los ti"os de "rocesamiento a tra&s de los cuales se "uede endurecer un material.

*ndurecimiento "or solución sólida.

*ndurecimiento al e+ceder el l,mite de solubilidad

*ndurecimiento "or ene!ecimiento o "or "reci"itación

*ndurecimiento "or deformación y recocido.

*ndurecimiento "or dis"ersión y diagrama de fase eut&cticas

*ndurecimiento "or dis"ersión mediante transformaciones de fases y tratamiento t&rmico.

*ndurecimiento "or tama-o de grano

. ¿/u& causa el crecimiento de grano?

a) 0a e+"ansión t&rmica de los granos.

b) 1ranos más grandes "ueden contener más defectos# 2aci&ndolos entró"icamente más faorables.

c) *l rearreglo de los l,mites de grano en "osiciones cristalográficas de más ba!a energ,a.

d) 0a reducción del área de l,mite de grano# debido a que los l,mites de grano son sitios de alta energ,a.

3. ¿Cuál de los siguientes factores afecta el esfuerzo de cedencia? Res"onda si o no

a) 0a geometr,a de la muestra('4)

b) 0a resistencia del ret,culo cristalino(S5)

c) 0a interacción dislocación6moilidad. (S5)


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d) *l tama-o de grano(Si)

e) 0a resistencia tensil('4)

f) 0a "resencia de "reci"itados de "art,culas (S5)

7. ¿Cuál de los siguientes factores "uede afectar la resistencia de un material al crecimiento de una fractura#

es decir la tenacidad? Res"onda si o no

a) %em"eratura(S5)

b) 8elocidad de escurrimiento(S5)

c) *sfuerzo a"licado('4)

d) 5ndentaciones y fallas(S5)

e) %ama-o de grano y forma(S5)

9. :na alta energ,a de im"acto está relacionada con; Res"onda si o no

a) :na alta energ,a de escurrimiento en el "unto de cedencia(S5)

b) *l mecanismo de falla "or deslizamiento(S5)

c) 0a alta energ,a de su"erficie(S5)


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:sando estos datos sugiera cual de los tres ser,a más adecuado "ara las siguientes a"licaciones;

a. bsorbedores de im"actos a tem"eraturas menores a > C. (05'* R4)

b. :n com"onente que se fracture antes de deformarse a tem"eratura ambiente.(@:0)

A. ¿orqu& los "lásticos muestran una transición frágil a dBctil al calentarlos?

0os "ol,meros termo"lásticos "resentan fractura dBctil y frágil# y muc2os e+"erimentan la

transición dBctilfragil. 0a ba!a tem"eratura# la alta elocidad de deformación# la "resencia de

entallas agudas# el incremento del es"esor de las muestras y las modificaciones de la

estructura "olimerica son factores que faorecen la fractura frágil. 0os termo"lásticos itreos

son fragiles a ba!a tem"eratura# "ero se conierten en dBctiles al aumentar la tem"eratura y

a"ro+imarse a la tem"eratura de transición itrea y "resentan com"ortamiento "lastico antes

de rom"rese.

or que el efecto de la tem"eratura y la elocidad de formación "ermite que las mol&culas

de los "ol,meros tengan tiem"o de desenredarse o que las cadenas se deslicen entre si y

"ermitir deformaciones "lásticas.

D. 0os materiales elastómeros se e+"anden cuando son calentados "orque;

a) 0a media de la distancia interatómica incrementa a medida que la energ,a t&rmica de los átomos aumenta

b) *l material ocu"a olumen adicional obligando al material a e+"andirse

c) *l material se funde


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d) Eay más enlaces qu,micos que se forman

2. :sted como ingeniero de "rocesos se encuentra asignado a la unidad recu"eradora de azufre (figura ) de

una refiner,a. *n el transcurso del a-o 2an ocurrido dos eentos que ocasionaron la "arada de la "lanta "ara

el mantenimiento y refacción de equi"os. *l "rimer eento consistió en la ru"tura y fuga de agua y gases del

Bltimo condensador y fue causado "or un error en el cálculo de la resistencia tensil del material. *l segundoeento fue causado "or un incremento sBbito de la tem"eratura (% =>>> F) de la c2imenea del incinerador

"roocando el cola"so de la estructura de la c2imenea "or disminución de la resistencia del metal del cual

estaba construida. *n la reunión de "arada y en el comit& de inestigación se debe decidir el material del cual

tienen que estar construidos ambos equi"os "ara que no ocurran de nueo las fallas. *l ingeniero de

materiales se encuentra ausente de la refiner,a "or un "eriodo de mes. :sted es el ingeniero que debe

recomendar la selección de los materiales "ara la construcción de los nueos equi"os a "artir de los datos de

laboratorio obtenidos "or el ingeniero de materiales antes de su "artida. 0os equi"os deben ser dise-ados

"ara que resistan al menos "or un "eriodo de 7 a-os el cual es el m,nimo de tiem"o "rogramado "ara las

"aradas de "lanta. 0os datos obtenidos de los "osibles materiales que se "ueden seleccionar se "resentan en

el re"orte ane+o.

a) Getermine el material del cual debe ser construido el Bltimo condensador. Calcule las "ro"iedades

mecánicas que deben ser utilizadas "ara !ustificar su selección. Si recomienda un acero muestre el nBmero

5S5 del mismo y calcule las cantidades de las fases en el equilibrio y microconstituyentes. Gibu!e la

microestructura que "osee el acero a una tem"eratura entre D3 y H>> C y a tem"eratura ambiente.

b) Getermine el material del cual debe ser construida la c2imenea. Calcule las "ro"iedades mecánicas que

deben ser utilizadas "ara !ustificar su selección. Recomiende una com"osición de la aleación y calcule las

cantidades de las fases en el equilibrio y microconstituyentes . Gibu!e las microestructuras que "osee la

aleación cuando es enfriada desde 9>> F 2asta tem"eratura ambiente.

c) Iasado en las condiciones de Eume Rot2ery# ¿0as aleaciones utilizadas "oseen solubilidad sólida

ilimitada? *+"lique.


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Figura 1. Giagrama de flu!o de la "lanta recu"eradora de azufre (claus)

Gatos

http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/marquezronald/wp-content/uploads/Datos.dochttp://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/marquezronald/wp-content/uploads/Datos.doc


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Mérida, 31 de enero de 2008

Materiales en IQ. Sección 01.

Prof. Ronald Márquez

3. ¿Cuál de los siguientes factores puede afectar la resistencia de un material al crecimiento

de una fractura, es decir la tenacidad? Responda si o no (0,5 ptos)

a) Temperatura

b) elocidad de escurrimiento

c) !sfuer"o aplicado

d) #ndentaciones $ fallas

e) Tama%o de grano $ forma

&. 'na alta energa de impacto está relacionada con Responda si o no (0,5 ptos)

a) 'na alta energa de escurrimiento en el punto de cedencia

b) !l mecanismo de falla por desli"amiento

c) *a alta energa de superficie

5. +ruebas de impacto fueron reali"adas para tres materiales en un rango de temperaturas, $

los resultados se encuentran graficados como se muestra


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'sando estos datos sugiera cual de los tres sera más adecuado para las siguientes

aplicaciones ( pto)

a. -bsorbedores de impactos a temperaturas menores a 0 C.

b. 'n componente ue se fracture antes de deformarse a temperatura ambiente.

/. ¿+oru los plásticos muestran una transici1n frágil a d2ctil al calentarlos? (0,5 ptos)

. *os materiales elast1meros se e4panden cuando son calentados porue (0,5 ptos)

a) *a media de la distancia interat1mica incrementa a medida ue la energa trmica de los

átomos aumenta

b) !l material ocupa olumen adicional obligando al material a e4pandirse

c) !l material se funde

d) 6a$ más enlaces umicos ue se forman

8. Usted como ingeniero de procesos se encuentra asignado a la planta de

producción de ácido sulfúrico (gura 1! de un comple"o petro#u$mico. %n el

transcurso del a&o ocurrió un e'ento #ue ocasionó la parada de la planta para


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el mantenimiento refacción de e#uipos. %ste consistió en la ruptura fuga de

agua gases la caldera recuperadora de calor ()o 2 *aste +eat oiler! fue

causado por un error en el cálculo de la resistencia tensil del material. %n la

reunión de parada en el comité de in'estigación se dee decidir el material

del cual tienen #ue estar construidos amos e#uipos para #ue no ocurran de

nue'o las fallas. %l ingeniero de materiales se encuentra ausente de la rener$apor un periodo de 1 mes. Usted es el ingeniero #ue dee recomendar la

selección de los materiales para la construcción de los nue'os e#uipos a partir

de los datos de laoratorio otenidos por el ingeniero de materiales antes de

su partida. -os e#uipos deen ser dise&ados para #ue resistan al menos por un

periodo de 3 a&os el cual es el m$nimo de tiempo programado para las paradas

de planta. -os datos otenidos de las prueas al acero seleccionado se

muestran en el informe aneo.

/alcule las propiedades mecánicas #ue deen ser utiliadas para "usticar laselección del acero al carono para la construcción de la carcaa de la caldera

( ptos!.


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Figura 1. iagrama de u"o de la planta recuperadora de

aufre (claus!

Gerencia de Ingeniería de Procesos

Suerintendencia de Materiales

Infor!e de "a#oratorio de las rue#as realizadas a la aleación de

$cero de alta resistencia $ISI 1%&0 '1.(() de Mn*

Prue#a 1 Prue#a + %nerg$a de 4mpacto 's. 5 para 0,3060,376 1.01 1,9 de Mn

/arga -ongitud


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:roeta de 20 mm de diámetro

-ongitud inicial ;


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>espuesta


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>espuesta

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