laboratorio 2 CM.docx

I.-OBJETIVO Obtener la curva Carga-Deformación y la curva de ingeniería – esfuerzodeformación unitaria para cinco materiales metálicos. Determinar la resistencia mecánica y el módulo de elasticidad de los mismos. Asimismo construir la curva real y calcular la tenacidad de uno de ellos.

II.-DESCRIPCIÓN DE LOS EQUIPOS UTILIZADOS

III.-DESCRIPCION DEL PROCEDIMIENTO 1. Verificar que las 5 probetas se encuentren lisas, bases paralelas entre las caras y pulidas. 2. Medir con el instrumento respectivo el diámetro de la sección transversal de la probeta y su longitud inicial. 3. Colocar la probeta en la Máquina Amsler, aplicar una carga a la probeta. 4. Observar la curva descrita por la máquina y ver la variación de la curva en la deformación plástica. 5. Observar el momento de rotura (en algunas probetas se forma el cuello) y el marcador aparecerá la fuerza máxima que resiste el material 6. Medir con el instrumento respectivo el diámetro de la sección del cuello de la probeta y su longitud después del ensayo. 7. Observar la variación de distancias.

IV.-DATOS RECOGIDOS EN EL LABORATORIO

PROBETAS

DIAMETRO INICIAL

DIAMETRO LONGITUD FINAL INICIAL

LONGITUD CARGA FINAL MÁXIMA

Aluminio

0.00635 m

0.0041 m

0.0274 m

0.0308 m

740 kgf

Cobre

0.0062 m

0.0039 m

0.0226 m

0.0335 m

1010 kgf

Bronce

0.0066 m

0.00575 m

0.0272 m

0.0348 m

1740 kgf

Acero de bajo carbono

0.0063 m

0.0036 m

0.027 m

0.0378 m

1695 kgf

Acero de medio carbono

0.0061 m

0.0042 m

0.027 m

0.0338 m

2450 kgf

V.a) CONSTRUCCIÓN DE LAS CURVAS CARGA-DEFORMACIÓN.



Aluminio

CARGA-DEFORMACION ALUMINIO 800 600

DEFORMACION-CARGA ALUMINIO

400 200 0 0



0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

Cobre

CARGA - DEFORMACION COBRE 1200 1000 800 CARGA - DEFORMACION COBRE

600 400 200 0 0



Bronce

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

CARGA-DEFORMACION BRONCE 2000 1800 1600 1400 1200 CARGA-DEFORMACION COBRE

1000 800 600 400 200 0 0



0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

Acero bajo carbono

CARGA-DEFORMACION ABC 1800 1600 1400 1200

CARGADEFORMACION ABC

1000 800 600 400 200 0 0

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5



Acero medio carbono

CARGA-DEFORMACION AMC 3000

2500

2000 CARGADEFORMACION AMC

1500

1000

500

0 0

0.1

0.2

0.3

b) CONSTRUCCIÓN DE LAS CURVAS DE INGENIERÍA. 

Aluminio

CURVA INGENIERIL ESFUERZO DEFORMACION ALUMINIO 25 20 CURVA INGENIERIL ESFUERZO DEFORMACION ALUMINIO

15 10 5 0 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25



Cobre

ESFUERZO DEFORMACION INGENIERIL 40 35 30 ESFUERZO DEFORMACION INGENIERIL

25 20 15 10 5 0 0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6



Bronce

ESFUERZO-DEFORMACION BRONCE 60

50

40 ESFUERZO-DEFORMACION BRONCE

30

20

10

0 0



0.05

Acero bajo carbono

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

E-D AB 60 50 40 E-D AB 30 20 10 0 0

0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45

 

Acero medio carbono

ESFUERZO- DEFORMACION AMC 90

80

70

60

50

ESFUERZO- DEFORMACION INGENIERIL

40

30

20

10

0 0

0.05

0.1

0.15

0.2

c) DETERMINACIÓN DEL MÓDULO DE YOUNG

0.25

0.3

    

Aluminio: E= 626.6408667 N/(mm)2 Cobre: E= 355.8274628 N/(mm)2 Bronce: E=1885.760623 N/(mm)2 Acero bajo carbono: E=1376.365452 N/(mm) 2 Acero medio carbono E=1245.060634 N/(mm) 2

d) DETERMINACIÓN DEL ESFUERZO MÁXIMO.     

Aluminio: 23.366 N/(mm)2 Cobre: 33.454 N/(mm)2 Bronce: 50.859 N/(mm)2 Acero bajo carbono: 54.375 N/(mm)2 Acero medio carbono: 83.833 N/(mm)2

e) DETERMINACIÓN DEL ESFUERZO DE FLUENCIA.     

Aluminio: 0.057 Cobre: 0.156 Bronce: 0.035 Acero bajo carbono: 0.049 Acero medio carbono: 0.072

f) DETERMINACIÓN DEL PORCENTAJE DE ENLONGACIÓN: Se calcula

A=

Lu−Lo ∙100 Lo

LONGITUD INICIAL

LONGITUD FINAL

% ELONGACIÓN

Aluminio

0.0274

0.0308

12.40875912

Cobre

0.0226

0.0335

48.2300885

Bronce Acero de bajo carbono Acero de medio carbono

0.0272

0.0348

27.94117647

0.027

0.0378

40

0.027

0.0338

25.18518519

PROBETAS

g) DETERMINACIÓN DE LA ESTRICCIÓN. Se calcula

Z=

PROBETAS

so −s u ∙ 100 so

DIAMETRO INICIAL

% DIAMETRO FINAL ESTRICCIÓN

Aluminio

0.00635

0.0041

58.3111166

Cobre

0.0062

0.0039

60.4318418

Bronce Acero de bajo carbono Acero de medio carbono

0.0066

0.00575

24.098944

0.0063

0.0036

67.3469388

0.0061

0.0042

52.5933889

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

BIBLIOGRAFÍA

ANEXOS

ANEXO 1

CUESTIONARIO 1 De acuerdo a la norma ITINTEC 341.002, ¿cómo se define en el ensayo de tracción para el acero, el alargamiento porcentual después de la rotura? De acuerdo con la norma ITINTEC 341.002 en el ensayo de tracción para el acero el alargamiento porcentual después de la rotura se define como el porcentaje del alargamiento permanente, longitud inicial

Lo

Lu−Lo

, medido respecto a la

.

2 De acuerdo a la norma ITINTEC 341.002, ¿cómo se define la resistencia a la tracción de un acero? De acuerdo a la norma ITINTEC 341.002 la resistencia a la tracción del acero se define como la relación entre la carga máxima ( sobre la probeta y el área inicial ( R m=

Ao

Fm

) ejercida

) de la sección transversal de esta.

Fm Ao

3 ¿Cuál es la máxima carga que puede ser aplicada en la Máquina Amsler de ensayo de tracción? La carga máxima que puede ser aplicada en la Máquina Amsler, utilizada en el laboratorio, de ensayo de tracción fue de

3000

toneladas el cual está

relacionado con el resorte empleado en la Máquina Amsler. 4 ¿Cómo influye la temperatura en los valores de máximo esfuerzo de rotura, elongación y tenacidad en un material mecánico? La temperatura influye de manera inversamente proporcional en los valores de máximo esfuerzo de rotura, elongación y tenacidad en un material mecánico tal como se muestra en el ANEXO 1.

5 ¿Cuál de los materiales ensayados presenta el mayor porcentaje de estricción? Indica el valor? De los materiales analizados durante el ensayo de tracción la probeta que presento un mayor porcentaje de estricción fue la del material de acero de bajo carbono presentando esta un porcentaje de estricción s o−su ( z= s o ∙ 100 ) igual a 67.3469%. 6 ¿Cuál de los materiales ensayados presenta el mayor porcentaje de elongación? Indica el valor? De los materiales analizados durante el ensayo de tracción la probeta que presento un mayor porcentaje de elongación fue la del material de cobre presentando esta un porcentaje de elongación ( A=

Lu−Lo ∙100 ) igual a Lo

48.23%. 7 Observando los valores de carga obtenidos durante los ensayos ¿Qué resorte habría recomendado utilizar para el ensayo de tracción del aluminio? ¿Por qué? Observando los valores de carga obtenidos para las probetas estudiadas durante el ensayo de tracción se observa que el aluminio presenta la menor carga máxima, por ende el mejor resorte a utilizar seria uno menor a las 3000 toneladas.