Solución Taller 2 - Semana 1

RAP1_EV02 SITUACIÓN PROBLÉMICA DEL ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES DE UN METAL. CURSO: “METALURGIA, “METALURGIA, PROPIEDADES Y CLASIFICACIÓN CL ASIFICACIÓN DE LOS PRINCIPALES METALES APRENDI!: “DIEGO ANDRÉS LARA FERNÁNDE!

ENUNCIADO “Se requiere fabricar un eje en una aleación metálica de acero, que deberá soportar la fricción metal-metal y también poseer condiciones de alta resistencia al  impacto y a la penetración o ralladura. Para lo cual, el aprendiz debe: ustificar su respuesta ar!umentando qué tipos de propiedades y ensayos se requieren para ase!urar la calidad de este elemento." 

SOLUCIÓN DE LA SITUACIÓN PROBLEMICA Las propiedades de los metales son las características de comportamiento o respuesta a condiciones específicas del uso a las cuales son sometidos los metales. Es por ello que se debe tener en cuenta que las propiedades que se evalúan en un metal deben estar determinadas tanto por el comportamiento físico, como por  el comportamiento químico, ya que estos dan respuesta al comportamiento de un metal a condiciones condiciones externas externas de aplicación. aplicación. Como para este caso se requiere la fabricación de un eje en una aleación metálica de acero, se determinara el comportamiento de ste material por medio de ensayos normali!ados de la "#$%, dentro de los cuales se puede encontrar entro otros& tenacidad, fati'a, dure!a y cond conducc ucció ión n elc elctr tric ica a en lo conce concern rnie ient nte e a prop propie ieda dades des físi físicas cas&& y oxida oxidaci ción ón,, corrosión y reactividad, en lo que concierne a las propiedades químicas. (entro de los ensayos físicos que se requerirán para ase'urar la calidad del produ product cto, o, en pro pro de medi medirr su capac capacid idad ad para para sopo soport rtar ar esfu esfuer! er!os os mecá mecáni nico coss podemos encontrar)

*+á'ina

1. TENACIDAD: Con la reali!ación de este ensayo se pretende determinar la ener'ía de deformación total que puede absorber o acumular el material -en este caso la aleación metálica de acero, antes de que pueda alcan!ar la rotura en condiciones de impacto o por acumulación de dislocaciones. La tenacidad del acero puede variar principalmente en base al 'rado de co/esión entre molculas de la aleación. 2. DUCTILIDAD: Con la reali!ación de este ensayo, podremos medir la capacidad que tiene la aleación del acero que forma parte del eje, a la /ora de ser estirado o trefilado. ". MALEABILIDAD: Este ensayo nos servirá para evaluar la cualidad de un metal, en este caso la aleación de acero, en trminos de laminación. #. RESISTENCIA: Este ensayo nos servirá para medir el comportamiento del metal a condiciones adversas de esfuer!os y car'as. (entro de este parámetro se puede encontrar) RESISTENCIA A COMPRESIÓN: #ste ensayo se realiza colocando una  probeta cil$ndrica en una maquina uni%ersal de ensayos, la cual aplica una fuerza unia&ial 'asta que la probeta de estudio en este caso la aleación de acero que se empleara para la fabricación del eje lle!ue a su abombamiento y   posterior rotura. #l equipo cuenta con sistema de recolección de datos, los cuales construyen una cur%a de esfuerzo deformación. ENSAYO DE TENSIÓN. (on este ensayo tecnoló!ico podremos determinar la resistencia elástica, resistencia )ltima, fluencia y tenacidad de la aleación de acero de la cual está 'ec'a el eje, cuando esta se %ea sometida a fuerzas unia&iales en tensión. RESISTENCIA A CORTE:   #ste ensayo nos permitirá %er la propiedad que  presenta la aleación de acero que compone al eje, de soportar !randes fuerzas de i!ual ma!nitud, en sentidos opuestos, no tan separadas en un mismo plano de trabajo. RESISTENCIA AL IMPACTO:  Podemos emplear este ensayo para determinar  la tenacidad de la aleación de acero que compone al eje. #ste ensayo consiste en impactar una probeta entallada *del material que se pretende analizar+, la cual es ensayada a fle&ión en  puntos.

$. FATIGA: (entro de la serie de ensayos físicos que se deben reali!ar esta es una propiedad de suma importancia, puesto que no ella se pretende anali!ar  0+á'ina

el fenómeno que conduce a la rotura de una pie!a mecánica en este caso nuestro eje mecánico a causa de solicitaciones repetidas o cíclicas. %. DURE!A:  Esta es otra de las propiedades físicas de mayor importancia puesto que nos servirá para medir la capacidad que presenta la pie!a mecánica, en este caso el eje que se pretende dise1ar, midiendo su capacidad de resistir la deformación elástica, plástica y destrucción, en presencia de esfuer!os de contacto inferidos por otro cuerpo, más duro, el cual no sufre deformaciones residuales. La "#$% recomienda que esta propiedad sea medida, mediante el ensayo del mtodo de 2oc34ell, puesto que es el mtodo de indentación, que mejores resultados /a venido adquiriendo tanto en laboratorios, como en lu'ares de trabajo. #i bien la serie de propiedades y ensayos explicados anteriormente son de suma importancia para ase'urar la calidad del eje que se pretende dise1ar, por otro lado es muy recomendable tener en cuenta otros ensayos, y este es el caso de los ensayos químicos ya que nos servirán para conocer la estructura interna del material, y a partir de ellos, podremos obtener datos relacionados con la resistencia de este frente a los a'entes químicos o su interacción con diversas sustancias y determinar cómo este contacto de'rada al metal en cuanto a forma de da1o y tiempo de vida útil. (entro de los ensayos químicos de mayor  importancia podemos encontrar) &. O'IDACIÓN: Este ensayo es de suma importancia puesto que nos permite ver  el comportamiento de un material cuando se combina con el oxí'eno, es decir  cuándo experimenta una reacción de oxidación. Esta reacción química, puede provocar sobre nuestro eje una capa de óxido, la cual es específica para el tipo de metal y la aleación de la que se compone, dando como resultado capas duras e impermeables denominadas atinas las cuales pasivan al metal y detienen la formación del óxido, o tambin la formación de capas permeables porosas /idratadas, quienes permiten el avance de la oxidación de'radando el metal y por ende alcan!ando la corrosión. (. CORROSIÓN: Este fenómeno ocurre cuando la oxidación de un metal se produce en un ambiente /úmedo o en presencia de otras sustancias. 5sta propiedad es muc/o más peli'rosa para la vida de los materiales que la oxidación simple. Es por ello que se /ace indispensable el uso de una serie de equipos para reali!ar mediciones y6o ensayos., como es el caso de las Cámaras salinas o de niebla salina, quienes son los dispositivos más empleados y recomendados en la actualidad para reali!ar pruebas de corrosión. 7+á'ina

Estas cámaras salinas o de niebla salina, son equipos de laboratorio que pueden reproducir con repetibilidad condiciones ambientales corrosivas, se'ún normas internacionales como "89:2 ; 7@? -C"## $E#$. Estos equipos tienen la 'ran ventaja de simular en un número de /oras lo que en el tiempo real puede llevar meses, a1os o si'los, siendo un factor que nos permite mejorar aún más los estándares de calidad de la aleación de acero que vamos a emplear para el adecuado dise1o del eje mecánico, tanto en trminos tcnicos como tambin mecánicos.