Carrera: Operaciones Mineras

Profesor: Mariano Condori

Sección: B Tecnología de Materiales

Informe de laboratorio

Laboratorio N° 03“Propiedades de los materiales”

Integrantes:

-Ortiz de Orue Cáceres, Jean Linkoll

-Curi Suarez Núñez, Juan Emiliano

-Aguilar Melgar, Cristhian Wilder.

-Silva Félix Jhonny

2015-II

Laboratorio 3

“Propiedades de los materiales”

OBJETIVOS:

-Reconocer propiedades importantes de los diferentes tipos de materiales de aplicación industrial.

FUNDAMENTO TEÓRICO

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES:

DUREZA

Es la resistencia de los materiales a ser rayados, cortados o penetrados, es una propiedad que se puede medir con diferentes tipos de prueba como la dureza de Brinnell o dureza de Vickers en los que se da a notar la resistencia a la deformación y penetración. El material más duro que se encuentra en la naturaleza es el diamante.

DENSIDAD:

Básicamente es la relación entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa, esta propiedad cambia con la variación de temperatura y presión y también en los diferentes estados físicos de un material, la densidad es característica de cada material.

RESISTENCIA A LA FATIGA

Es una propiedad que determina la resistencia de un material a romperse debido a una fuerza variable que la tuerce, estando este material en previo movimiento en vez de estar estático.

MAGNETISMO:

Propiedad en la que ciertos cuerpos tiene atracción hacia el campo magnético generado por la magnetita, básicamente es producto de la alineación de todos los electrones de un átomo producto de la influencia del campo magnético.

ELASTICIDAD:

Es la propiedad que mide el grado de reversibilidad de las deformaciones que se aplican en un material, es decir que tanto el material puede doblarse sin deformarse.

ResultadosEn este laboratorio aprendimos acerca de las distintas propiedades de la materia obteniendo resultados distintos en cada uno.

RESULTADOS:

PROPIEDAD DE LA DUREZA:

-Determinamos mediante el rayado sucesivo de uno contra uno, la dureza de los materiales.-Luego ordenamos de manera decreciente en el siguiente cuadro:

Material

1° Vidrio

2° Acero

3° Bronce

4° Cobre

5° Acrílico6° Aluminio

ANÁLISIS Y EVALUACIÓN FINAL DE RESULTADOS

1. ¿Un material no metálico puede ser más duro que un metal? Explique con ejemplos.

Sí, en el caso del vidrio se pudo observar que presentaba una dureza a la ralladura mayor que el acero.

2. ¿La dureza de los aceros y de los materiales poliméricos son iguales? En caso contrario mencione ejemplos.

No, dentro de los materiales poliméricos podemos mencionar al polipropileno, poliestireno, ABS (Acrílico butadieno estireno) y estos presentan menos dureza al rayado que los metales.

3. ¿Cuál es el material más duro, de los que Ud. ha ensayado?

Vidrio.

4. De los metales ensayados: ¿Cuál es el…?

Metal más duro: Acero Metal menos duro: Aluminio

5. ¿Todos los materiales poliméricos tienen igual dureza?

No, hay algunos materiales poliméricos como el ABS que presentan mayor dureza con respecto de materiales como el PET (Polietilén tereftalato) o el Poliestireno.

PROPIEDAD DE LA DENSIDAD -Usamos la balanza para determinar el peso de cada material de ensayo-Determinamos el volumen del material de ensayo-Calcular la densidad según la fórmula:

-Buscamos en tablas la densidad de los materiales de ensayos.

-Ordenamos el siguiente cuadro:

Se realizó un gráfico de barras horizontales la densidad con los materiales ensayados, de mayor a menor densidad.

Materiales

Plomo 16.7

Bronce 14.3

Cobre 9.53

Acero 8.26

Aluminio 2.78

0 2 4 6 8 10 12 14 p (g/cm3)

ANÁLISIS Y EVALUACIÓN DE RESULTADOS

Material m V DensidadCalculada(g/cm3) De tablas (g/cm3)

Acero 41,3 5 8,26 7,8

Cobre 57,2 6 9,53 8,9Aluminio 13,9 5 2,78 2,7

Plomo 50,1 3 16,7 11,3

Bronce 43 3 14,3 8,6

1. El método de ensayo para determinar la densidad. ¿Se puede aplicar a todos los materiales? ¿A cuáles cree usted que no sería posible? Fundamente su respuesta.

No, aunque la mayoría de los materiales pueden ser empleados en el experimento hay algunos como el polipropileno y el polietileno que presentan densidades menores que el agua; por tanto, estos materiales flotarían en ella.

2. Con ayuda de la tabla de densidades y de los resultados obtenidos. ¿Para qué materiales son válidas las siguientes afirmaciones?

El cobre tiene aproximadamente 3 veces la densidad del Aluminio

3. Se quiere conocer el peso de kg de una barra de cobre de 12

” de diámetro

a utilizar 20 alumnos, si cada uno de ellos debe tener 200 mm de barra.

i) ∅circunferencia= 12

”= 12.7 mm = 1.27 cm

ii) L barra= 20x200 mm = 400 cmiii) Área circunferencia= π x r2iv) V barra = L barra x Área circunferencia = 506.71 cm3

v) Ρ cobre x V barra = 4,509.72g= 4.5 kg

Dato: ρ cobre = 8.9 g/cm3

PROPIEDAD RESISTENCIA A LA FATIGA : Colocamos y ajustamos el material en la ranura del dispositivo de ensayo. Doblamos hasta los topes del dispositivo en ambos lados repetidamente

contando el número de veces que se dobla hasta producir una rotura. Registramos los valores en la tabla y graficamos en forma de barras:

Número de dobleces

1197531

11 76

Material Acero Cobre Aluminio

ANÁLISIS Y EVALUACIÓN DE RESULTADOS

1. ¿Qué materiales son los más apropiados para la fabricación de partes dobladas a las cuales se les debe aplicar fuerza variable?

Los metales ferrosos como el acero o el hierro fundido y materiales ferrosos como el bronce.

2. ¿Qué entiende usted por “fatiga” de un material?

Resistencia a la rotura bajo cargas dinámicas.

3. Mencione ejemplos en los cuales un material se encuentra sometido a fatiga

Las alas de un avión, las columnas de acero de un edificio o el cable de una grúa.

4. De los materiales ensayados:

El material metálico con mayor resistencia a la fatiga: Acero El material metálico con menor resistencia a la fatiga: Aluminio

5. ¿Qué entiendes por recuperación elástica?

Capacidad de los materiales para recuperar su forma original después de ser sometido a fuerzas externas.

6. ¿Qué entiende por elasticidad?

Capacidad de los materiales para recuperar su tamaño inicial después de ser sometido a fuerzas externas.

7. ¿Es lo mismo elasticidad que plasticidad?

No, plasticidad es la capacidad que tienen los materiales de ser estirados debido a fuerzas externas pero al contrario de la elasticidad, los materiales no vuelven a su tamaño inicial.

8. El material con mayor recuperación elástica es:

Aluminio.

PROPIEDAD DEL MAGNETISMO: -Determinamos cuáles de los materiales de ensayo son o no son magnéticos. -Para los materiales no magnéticos, indicamos con un aspa en el recuadro correspondiente.-Para los materiales magnéticos, medimos la distancia máxima a la cual el material es atraído por el imán.-Anotamos la distancia del paso anterior en el recuadro correspondiente.-Identificamos específicamente, en función de las distancias obtenidas, el nombre de los materiales magnéticos.

N° Materiales MagnéticoDistancia(mm) SI NO

1 Aluminio X

2 Cobre X

3 Fe. Fundido 21 X

4 Acero corriente 41 X

5 Acero inoxidable austenítico X

6 Acero inoxidable ferrítico 49 X7 Acero aleado 62 X

ANÁLISIS Y EVALUACIÓN DE RESULTADOS

1. ¿Cuáles de los materiales utilizados no se sujetan por acción de la fuerza magnética? Los materiales no ferrosos como el aluminio, el cobre y el hacer inoxidable austenitico.

PROPIEDAD DE ELASTICIDAD -Sujetamos el dispositivo en el tornillo de banco.-Enderezamos la muestra utilizando el martillo de goma.-Colocamos la muestra en el dispositivo de ensayo.-Ajustamos manualmente el tornillo hasta logar la verticalidad de la muestra.-Doblamos la muestra hasta el tope del dispositivo, empujando desde la base.-Soltamos la muestra.-Medimos el ángulo de retroceso.-Registramos los valores en la tabla y graficamos usando barras verticales:

Ángulo de Retroceso

25°

20°

15°

10°

5°

0°

25°

19° 17°

16°

Material A. aleado Cobre Latón Aluminio

ANÁLISIS Y EVALUACIÓN DE RESULTADOS

1. ¿Los materiales blandos tiene mayor recuperación elástica que los duros?

Si, el experimento demostró que los duros presentan menor recuperación elástica.

2. ¿Qué entiende usted por elasticidad?

Capacidad de los materiales para recuperar su tamaño inicial después de ser sometido a fuerzas externas.

3. ¿Será lo mismo elasticidad que plasticidad?

No, plasticidad es la capacidad que tienen los materiales de ser estirados debido a fuerzas externas pero al contrario de la elasticidad, los materiales no vuelven a su tamaño inicial.

4. De los materiales ensayados cuál es el que tiene mayor elasticidad

Aluminio.

5. De los materiales ensayados cual es el menos elástico

Latón.

I. RECOMENDACIONES

Experimento 1:

Se recomienda usar guantes en este trabajo ya que te puedes cortar Para hallar cual es el material más duro, se debe agarrar un material y tratar de

rallarlo con otros materiales, el que no es rallado por nada, ese es el más duro Algunos materiales solo pintan la superficie de otro material y no lo rallan,

tengan cuidado con eso, ya que puede confundir.

Experimento 2:

Se sugiere trabajar en un lugar limpio y seco, por entonces el agua ponerlo en una esquina de la mesa de trabajo para que así no se derrame.

Se recomienda que trabaje un material a la vez ya que si pesa todos los materiales se pueden confundir y poner una masa distinta a otro material.

La densidad nunca sale igual al de lo de las tablas, ya que el material que te puedan dar, puede ser una aleación con otro material distinto, así que se sugiere evitar la molestia.

Experimento 3:

Se recomienda tener cuidado con los filos de los materiales, ya que te pueden cortar.

Al momento de colocar el material en la ranura del dispositivo de ensayo se recomienda poner el material a una medida adecuada.

Se recomienda aplanar los materiales con un martillo de goma ya que así nos dé un resultado más óptimo.

Experimento 4:

Se recomienda poner el material a una cierta distancia del imán y cuando vea que lo atrae marca dicho lugar, para hallar las mediciones.

Si el material no es magnético no van hacer atraídos en la cual se recomienda no persistir.

Para realizar este experimento de manera correcta se recomienda usar una hoja y marcar en el momento que el material es atraído para que así sea más eficiente.

Experimento 5:

Antes de realizar este procedimiento se recomienda enderezar el material usando el martillo de goma.

Se recomienda tener cuidado al momento de colocar el material perpendicularmente a la base y fijarse que pase de cero.

Para hallar el ángulo se recomienda realizar una o dos veces el procedimiento con el mismo material, ya que así podremos comprobar.

CONCLUSIONES:

Todos los materiales tiene diferentes propiedades, lo cual es aprovechable, sin embargo el hombre aun busca un conjunto de propiedades específicas en un solo material, es por ello que crea los materiales sintéticos.