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descripción y estudio de la ferrita,marquensita
Tipo: Resúmenes
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Trabajo presentado por el alumno Ramirez Condori, Christian Percy Docente: Centeno Cuba, Ciro Blademiro Curso: Ingeniería de Materiales AREQUIPA – PERU 2021
Mediante un cuadro compara las propiedades, microestructura y cambios en su composición química. Material Aleación Resistencia a la tensión Elongación Dureza Resistencia al impacto Módulo de Young Límite de elasticidad (0.2%) Resistencia a la fatiga Límite de fluencia Aleación MPa % in 50mm Brinell (HB) J Gpa MPa Mpa Mpa Aluminio 44300 240 1 60 - 70 130 90 - Fundición inyectada en cámara fría Niquel 46000 240 1 80 - 70 140 90 - Fundición inyectada en cámara fría Acero 47100 240 1 70 - 70 140 90 - Fundición inyectada en cámara fría Oro AZ91D 230 3 63 3 - 160 - - Fundición inyectada en cámara caliente Zinc ZP (Zamak 2) 335 5 102 59 85 270 60 130 Fundición inyectada en cámara caliente Cobre ZP3 280 10 83 57 85 200 48 80 Fundición inyectada en cámara caliente Titanio ZP5 330 5 92 58 85 250 56 100 Fundición inyectada en cámara caliente Plastic** PA6** 80 20 - - 3 - - - Carbon Steel** 12L14** 540 10 - - - 415 - -
- ¿Qué materiales son frágiles? Los materiales frágiles, así, poseen poca o limitada elasticidad: son incapaces de recuperar su forma original una vez sometidos a una fuerza que supere su resistencia. De manera semejante, son poco dúctiles, es decir, carecen de la capacidad de deformarse de cara a un esfuerzo sostenido en el tiempo. Diamante. La sustancia más resistente conocida en el universo, el diamante, está construida de átomos de carbono en una disposición tan estrecha que sus enlaces son casi irrompibles. Sin embargo, el diamante puede romperse y entonces queda en evidencia su enorme fragilidad, pues se quiebra en fragmentos más pequeños y es imposible de deformar. Vidrio. Uno de los ejemplos más constatables de fragilidad en la vida cotidiana, basta con dejar caer un vaso de vidrio al suelo para evidenciar su fractura en pedazos pequeños. Esta propiedad permite que, junto a su transparencia, se lo use en contextos donde puede ser necesario romperlos en una emergencia, como los cajetines de los extintores o los parabrisas de los autobuses. Ladrillo. Uno de los elementos más empleados en la construcción es el ladrillo, una pieza usualmente rectangular y hueca de arcilla cocida, cuya dureza y peso es comparable a su fragilidad. Se trata de una versión muy cocida (350 °C) y muy económica del adobe que usaban las culturas antiguas para elaborar sus viviendas. Cerámica. Se llama cerámica al arte de elaborar objetos con loza, barro, arcilla u otros materiales que una vez cocidos, adquieren dureza y fragilidad, y es posible pintar y decorar. Ejemplos de ello son las vasijas ornamentales o funerarias de las culturas antiguas, como la egipcia, o muchas figuras rituales esculpidas en este tipo de material también.
sobre una pizarra. También se la emplea, pulverizada, en el limpiado de algunos metales. Yeso seco. Este mineral incoloro de sulfato cálcico se emplea, con un añadido de agua, para formar una masa plástica muy maleable e ideal para labores de construcción o de modelado. Al perder el agua al ambiente, el yeso procede a endurecerse y tornarse frágil, pues pierde toda su elasticidad. Grafito. Otra de las presentaciones naturales del carbono, es este mineral constituido por capas de grafeno superpuestas. Es de color negro, muy blando y opaco, a la vez que frágil. De hecho, se emplea para las puntas de los lápices, que a menudo suelen romperse en trozos más pequeños cuando aplicamos mucha presión o dejamos caer mucho el lápiz al suelo. Algunas maderas. Si bien las propiedades específicas de la madera varían según el árbol de su proveniencia, algunas son más elásticas que otras y algunas mucho más frágiles, fáciles de astillar como la madera balsa o las maderas en estado avanzado de descomposición. Bronces ricos en estaño. El bronce es resultado de la aleación entre cobre y estaño, y es un material muy preciado por su ductilidad y maleabilidad, pero que al contar con grandes cantidades de estaño en su constitución, pierde dicha propiedad y deviene en un metal frágil, fácilmente astillable. Metales alcalinos. Como el sodio (Na), calcio (Ca), magnesio (Mg) y otros, que en su estado sólido se desecan tanto que obtienen una enorme dureza y también mucha fragilidad.
- ¿Qué equipos se realiza para este proceso? El equipo de ensayo es, en consecuencia, una máquina de ensayos de tracción provista de un horno, contenedor de la probeta, con control de la temperatura de ensayo. La figura 2.14 indica el esquema del ensayo.
Como en el ensayo de tracción, deben registrarse las deformaciones, DL, medidas sobre la probeta, y además los tiempos transcurridos, te, en correspondencia con las deformaciones sufridas. El ensayo de fluencia se realiza habitualmente según el procedimiento, que se comenta a continuación, que considera el objetivo de correlacionar deformaciones, DL, y tiempos, t, para una carga, F, y temperatura, T, constantes (CREEP). INFORMES: I. Materiales y métodos Prueba de Tensión: Para la prueba de tensión se necesitaron los siguientes materiales y se realizó el siguiente proceso: Probetas circulares: La probeta de ensayo se obtiene generalmente por maquinado de una muestra del producto trabajado en frio o fundido. Figura 1. Figura 1. Prensa hidráulica: Esta máquina se utiliza para dar forma, marcar metales y para evaluar la ductilidad de ciertos materiales metálicos sometidos a grandes presiones (Figura 2). Algunas partes de esta son:
se procede a darle presión manual a la maquina con el gato hidráulico obteniendo medidas de presión y el diámetro cuando se noten fracturas en la probeta; conforme la presión aumenta y aumenta la carga sobre la probeta terminará por fracturarse y se obtendrá la deformación. Prueba de Fatiga: Para este ensayo, se requiere las mismas probetas de tensión, las cilíndricas, en esta ocasión se realizaron tres ensayos de fatiga, cambiando la presión que se le ejercía a la probeta, con el fin de variar el No de Ciclos que resistirá cada una de ellas. La maquina para realizar dicha prueba, se presenta a continuación en la figura 3: Figura 3. El proceso de esta prueba es someter a la probeta a cargas o esfuerzos repetitivos, de tal manera que al diseñar piezas, componentes o diversos productos, se garantice el óptimo funcionamiento de los mismos sin presentar falla por fatiga. Procedimiento: Para iniciar la prueba, es necesario tomar las medidas iniciales de la probeta, la longitud inicial con el calibrador Vernier. Luego se introduce
la probeta en la maquina de fatiga, asegurándola, de manera que el pistón este en contacto en uno de los extremos de la probeta. Recordemos que este será quien haga las cargas en diferentes puntos del extremo de la probeta mediante la rotación de la misma, por ultimo se establece una presión que se le aplicará a la probeta, para poder calcular la carga establecida en ella. Prueba de flexión: Para este experimento requeriremos de una lámina compuesta por un material cerámico la cual debe tener un espesor, una longitud y un ancho definido. Para evidenciar la propiedad de flexión en los materiales requeriremos una maquina electromecánica de ensayo universal y una lámina de un material cerámico como se ven a continuación en la figura 4 y 5: Figura 4.
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0. 0
1
2
3
4
5 Esfuerzo Ingenieril vs Deformacion Ingenieril Deformacion Ingenieril Esfuerzo Ingenieril Esta primera gráfica, muestra la relación que existe entre el esfuerzo aplicado a la probeta y la deformación que en esta se presenta. En esta grafica se pueden evidenciar diferentes propiedades del material, como: Limite elástico, Resistencia a la tensión, Resistencia ultima y modulo de Young. A continuación, se muestra la grafica de Esfuerzo Real vs Deformación Real donde evidentemente es algo mas certero a la hora de concluir en la prueba de tensión: 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0. 0 2 4 6 8 10 12 Esfuerzo Real vs Deformacion Real Deformacion Real Esfuerzo Real De esta practica se obtuvo lo siguiente: Módulo de Young 787, Limite Elástico 4,
Resistencia a la tensión 4, Resistencia ultima 4, Prueba de Fatiga: Para esta prueba se realizo en tres probetas, las cuales fueron sometidas a presiones diferentes:
Diámetro: 1,9685 in Longitud: 0,248031 in Presión = 26 psi Carga, F = 79,128 lb F = p ∗ π ∗ d 2 4 F = 26 psi ∗ π ∗¿ ¿ ¿ F =79,128 lb Número de ciclos, N = 7402 σ =5,
d
¿ 5,09 ( 79,128 lb )∗¿ ¿ 13,096 psi Probeta 3:
Diámetro: 1,9685 in Longitud: 0,248031 in Presión = 32 psi Carga, F = 97,389 lb F = p ∗ π ∗ d 2 4 F = 32 psi ∗ π ∗¿ ¿ ¿ F =97,389 lb Número de ciclos, N = 1485 σ =5,
d
¿ 5,09 ( 97,389 lb )∗¿ ¿ 16,1185 psi
0.00E+00 -5 1.00E-01 2.00E-01 3.00E-01 4.00E- 0 5 10 15 20 25
Series Modulo de ruptura (MPa) Deflexion (mm) Pieza 2: Ancho= 36,39 mm Alto= 5,72mm Largo= 90,11mm F max= 155,8145N σ =
2 w h 2 σ = 17,68878511 MPa E =
3 F 4 w h 3 δ Módulo de flexión= 10984,59040639 MPa
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.
Deflexion (mm) Modulo de ruptura (MPa) Pieza 3: Ancho= 26,17 mm Alto= 5,17 mm Largo= 90,11mm F max= 175,0294 N σ =
2 w h 2 σ = 27,15313031MPa E =
3 F 4 w h 3 δ Módulo de flexión= 18306,85741706MPa
