UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN - TACNA

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PRACTICA DE LABORATORIO N 02PROPIEDADES MECANICAS DE LOS METALES

I. INTRODUCCIONMuchos materiales, cuando prestan sevicio, estn sometidos a fuerzas o cargas; ejemplos de ellos son las aleaciones de aluminio con las cuales se construyen las alas de los aviones y el acero de los ejes de los automviles. En tales situaciones es necesario conocer las caractersticas del material y disear la pieza de tal manera que cualquier deformacin resultante no sea excesiva y no se produzca la rotura. El comportamiento mecanico de un material refleja la relacin entre la fuerza aplicada y la respuesta del material (o sea, su deformacin). Algunas de las propiedades mecanicas mas importantes son la resistencia, la dureza, la ductilidad y la rigidez.Las propiedades mecanicas de los materiales se determinan realizando ensayos cuidadosos de laboratorio que reproducen las condiciones de servicio hasta donde sea posible. Los factores que deben considerarse son la naturaleza de la carga aplicada, su duracin, una compresin o una cizalladura, y su magnitud puede ser constante con el tiempo o bien fluctuar continuamente. El tiempo de aplicacin puede ser de solo una fraccin de segundo o durar un periodo de varios aos. La temperatura de servicio puede ser un factor importante.

II. OBJETIVOS

Conocimiento de la tcnica operativa de las pruebas de fraccin, que le permita al estudiante observar y diferenciar entre las propiedades mecnica de los metales. Determinacin de las caractersticas mecanicas de los metales y aleaciones.

III. FUNDAMENTO TEORICO La prueba de traccin consiste en someter una probeta estandarizada a dos fuerzas uniaxiales paralelas y opuestas gradualmente crecientes hasta provocar su rotura.Permite medir simultneamente las cargas y alargamiento con los que se construyen los diagramas esfuerzo deformacin.El ensayo de traccin es uno de los medios mas utiles que se emplean para determinar las propiedades mecanicas importantes de los materiales metalicos utilizados en los procesos de fabricacin; estas caractersticas son: Limite de proporcionalidad (Fp) Limite elstico (Fp1) Limite superior de fluencia o sendencia (Ff) Resistencia de la rotura (Fr) Resistencia limite o resistencia a la traccin (Ft) Estriccin Elongacin Modulo de Young (E) o modulo de elasticidad Tenacidad, fractura.

Limite de proporcional (Fp) es el esfuerzo mximo al que la deformacin permanece directamente proporcional al esfuerzo de deformacion Limite elstico (Fp1) o tensin minima al que ocurre la primera deformacin permanente (pequea deformacin plstica). Punto de fluencia (Ff) es el esfuerzo el cual el material continua deformndose sin que haya incremento de la carga, este fenmeno ocurre solo en ciertos materiales ductiles Resistencia a la traccin (Ft) es el esfuerzo mximo desarrollado por el material Resistencia a la ruptura; es el esfuerzo a la cual se produce la ruptura de la probeta. En materiales frgiles coincide con la resistencia a la traccin. Elongacin; o alargamiento relativo es la longitud final de la probeta menos su longitud inicial dividido por la misma,asi:

Extriccion; o reduccin relativa, es la reduccin del area transversal mediante la prueba. Tenacidad o trabajo especifico, es el trabajo total gastado por la ruptura de la probeta Modulo de elasticidad y modulo de Young, es la carga que producir un alargamiento elstico en un 100% si para esta carga no llegara a romperse la probeta. Tambin es la pendiente de la recta en el rango elstico

IV. MUESTRA

El siguiente cuadro resume las principales normas estndar de las probetas para el ensayo de traccin: dimensiones de las probetas corrientemente utilizadas, probeta alemana Para sujecin con mordaza.

Proporcionalidad

Proporcionalidad

LongitudLoLeLtLoLeLt

Normal202460100120250200220350

Reducida1012355060140100110190

Otra de las normas se muestra en la siguiente tabla incluyendo la norma anterior.MUESTRADLoARD1L1Lf

Francesa(Lo= 25d)13,80100,025,05,025,00130,00180,00

Americana(Lo=4d)12,7050,825,4---19,0557,15120,65

Inglesa(Lo= 3,55d)14,3350,825,4---10,0557,15120,65

Alemana orta(Lo = 5d)20,00100,030,030,0m300134,0214,00

Alemana larga(Lo = 10d)20,00200,030,030,0n300254,00314,00

V. EQUIPOS Y MATERIALES

5.1. Equipos

01 maquina de ensayo universal de 10TM 01 micrometro 01 vernier 01 punta de trazar 01 arco de sierra Regla metalica, compas de punta metalica.

5.2. Materiales

01 probeta estndar de acero al carbono 01 pliego de papel milimetrado Lpiz para el rodillo registrador

VI. MODO DE EFECTUAR LA PRUEBA

6.1. Preparacin de la probeta

Segn las normas establecidas, preparar las probeta mediante mecanizado si es el caso. Para alambres solamente se toman dimensiones estandarizadas.

6.2. Ejecucin de la prueba

Centrar la muestra en las mordazas del cabezal fijo y luego del cabezal mvil. Seleccionar la carga a utilizarse en la maquina Alistar papel milimetrado en el rodillo para obtener el grafico Colocar a 0 la regla de deformaciones lineales Prender la maquina Se van tomando lecturas tanto de la deformacin lineal asi como de en el reloj y anotar respectivamente. El retroceso de la aguja de la recarga a la rotura se observa en la zona de estrangulamiento de la probeta; dejando que la aguja de gua (aguja roja) indica la carga mxima (carga de resistencia a la traccin). Despus se retira la muestra, dejando lista la maquina para la otra prueba.

VII. RECOLECCION DE DATOS

En la hoja de recoleccin se anotaran todos los datos durante la ejecucin del ensayo, asi como las observaciones.

VIII. CALCULOS Y RESULTADOS

En la base al fundamento de los ensayos de traccin, los datos observados y obtenidos, calcular las caractersticas mecanicas del material enseado como:

8.1. GRAFICO DE ESFUERZO Y DEFORMACION

8.2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Cortar una barra de acero de carbono a 22cm de longitud para luego marcar con correptor marcar las distancias siguientes 4cm, 2cm, 10cm, 2cm, 4cm. Luego llevar a la maquina de ensayo para la realizacin de la prueba Una vez puesto la barra de acero de carbono tomamos apuntes para para hallar el grafico Pero antes colocar el papel milimetrado y un lpiz o lapicero antes de comenzar la prueba Una vez realizado la prueba realizamos un grafico con la barra de acero

8.3. CALCULAR LA DEFORMACION

D1 = 5,54mmD2 = 5,39mm

Longitud de la barra de acero inicial: 22cm

Longitud de la barra de acero final: 24cm

IX. CONCLUSIONES

Se pudo ver la deformacin de la barra de acero y como se rompi Se determino sus caractersticas del metal y sus aleaciones respectivamente

X. RECOMENDACIONES

Tener los implementos necesarios en el laboratorio Tener cuidado con la sierra y el equipo en caso que pueda ocurrir un accidente

XI. BIBLIOGRAFIA

ANONIMO, Propiedades mecnica de los metales AVNER, Introduccion a la metalurgia fsica B. TELLO, Ensayo de los materiales

COMFORMADOS DE METALES IPgina 6