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Laboratorio de Ciencia de los Materiales: Ensayos de Dureza, Exámenes de Ciencia de materiales

Universidad Tecnológica del Peru (UTP) - LimaCiencia de materiales

Deformación de los materiales , que es dureza , elasticidad

Tipo: Exámenes

2022/2023

Subido el 05/11/2023

frank-manuel
frank-manuel 🇵🇪

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LABORATORIO Nº2
INGENIERIA MECANICA
Curso : CIENCIA DE LOS MATERIALES
Tema : ENSAYOS DE DUREZA
Modalidad : Grupal
Integrantes :
- Estrada Vergaray Frank Manuel
- Mallma Beanvides Nikolai
Docente : MSc. Ing. Felix, Mauricio Pérez
2023
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¡Descarga Laboratorio de Ciencia de los Materiales: Ensayos de Dureza y más Exámenes en PDF de Ciencia de materiales solo en Docsity!

LABORATORIO Nº 2 INGENIERIA MECANICA Curso : CIENCIA DE LOS MATERIALES Tema : ENSAYOS DE DUREZA Modalidad : Grupal Integrantes :

  • Estrada Vergaray Frank Manuel
  • Mallma Beanvides Nikolai Docente : MSc. Ing. Felix, Mauricio Pérez

1 - TEST DE ENTRADA: 5 Puntos a) En los materiales, a que se denomina: a) Características internas: Las características internas de los materiales, hace referencia a la estructura interna del mismo, las cuales son: estructura atómica (átomos), las moléculas (enlaces entre átomos) y la estructura cristalina (celda unitaria, el monocristal y el policristal). b) Propiedades: Las propiedades de los materiales, hace referencia a cómo responde el mismo ante una forma de energía sobre ella en función a sus características. b) En términos de la elasticidad y plasticidad de los materiales, defina que es a) Dureza: Es la resistencia q ofrece un material al ser deformado elástica o plásticamente en forma puntual. b) Tensión: Es la capacidad de un material de absorber energía en el campo plástico, antes de fracturarse (trabajo de fractura). c) Tenacidad: Es la energía absorbida por el material durante el proceso de deformación y ruptura, está directamente relacionada con la resistencia y ductilidad. d) Resiliencia: Es la capacidad de un material para absorber energía cuando es deformado elásticamente y devolverla cuando se elimina la carga. e) Fatiga: Fallo debido a la variación cíclica de tensiones. f) Creep: Tendencia de un material sólido de deformarse de forma permanente bajo la influencia de la presión.

d) Curva de un metal de alta elasticidad, alta plasticidad, tenaz.

  1. INFORME TECNICO: 1 ) Visualizar videos de Ensayos de Dureza a) Rockwell:
  • Para los ensayos de dureza utlizamos el durometro
  • Este a su vez para el ensayo de dureza de Rockwell se utiliza 2 identadores (de bola o diamante) según la dureza de la probeta se selecciona uno de los identadores nos ayudamos con una lima para seleccionar uno de los identadores.
  • Para cada ensayo se utiliza una carga esta carga depende del tipo de identador :
    • Para un identador de bola(HRB) selecionamos una medida 1/16” se usa una carga de 100 Kg
    • Para un identador de forma piramidal con punta de diamante(HRC) se usa una carga de 150 kg b) Brinell:
  • Para realizar este tipo ensayo de dureza necesitamos lo siguente:
    • Un identador tiene que ser una bola de acero templado y su diametro varia entre 1- 12 mm
  • se presiona el identador sobre el material un tiempo y una fuerza determinada, normalmente se presiona con una fuerza de 3000 Kp a un tiempo de 15 segundos
  • Se retira el identador y se mide el diametro de la huella dejala en el el material. La huella es directamente proporcional a la dureza del material esto quiere decir que si la huella tiene más diametro el material es mas blando y si tiene menos diametro es más duro.
  • Para realizar una corecta medida se procede a usar la formula para poder determinar la dureza:
  • Son mas precisas que los ensayos de dureza de : Rockwell, Brinell.
  • Una desventaja se requiere que la probeta tenga una buena preparación en la superficie.
  • Procedimiento para realizar la medida
    • En el durometro se procede a presionar el Identador con el material a una fuerza determinada en Kg
    • Al retirar el identador en el material se puede percibir una huella en forma cuadrada y con la alluda de un microscopio se logra determinar la medida de las diagonales.
    • Se procede a deteminar la media de las diagonales con la siguiente expresion matematica:
    • Finalmente para determinar la dureza Vickers se utiliza la siguiente expresion: d) Shore:
  • Este tipo de de ensayo de dureza nos permite identificar que tan elastico puede ser la pieza que se esta analizando.
  • Para este tipo de ensayo de dureza existes tipo de escala Shore, como:
  • Para cada tipo de escala se tiene diferente penetrador: e) Leave:
  • Este tipo de ensayo esta basado en el método (de rebote) dinámico. Un cuerpo de impacto con una punta de prueba de metal duro es propulsado mediante fuerza de resorte contra la

- HV: Un diamante con punta pirámide

  • HS: Punta cónica o esfera
  • HR: Puede ser un cono de diamante o una bola de acera:
  • HK: Un diamante con forma de pirámide b) Plantee las ecuaciones que relacionan la dureza HR, HB y HV y la resistencia a la Tensión del material.

- - Hardness Vickers (HV): Donde: P: la carga aplicada d: longitud de la huella dejada por el penetrador en el material - Hardness Brinell (HB): Donde: D: diámetro de la esfera de acero utilizada d: diámetro de la huella dejada por el penetrador en el material

  • Hardness Rockwell (HR): Existen diferentes fórmulas para poder medir esta dureza, pero generalmente se usa: HR = N – d N: Lectura del penetrador después de aplicar la carga d: corrección específica de la escala Rockwell

d) Para una determinada pieza metálica, Indique las relaciones entre: a) Dureza y Tamaño de grano cristalino:

  • Mientras más pequeño sea el grano cristalino mayor dureza tendrá el material ya que esta sería más compacta y no presentaría deformaciones como al tener granos cristalinos grandes. b) Dureza y Elasticidad:
  • Si el material es muy duro, al aplicar una fuerza, su deformación ya no será momentánea ya que debido a su dureza le dificulta al material volver a su estado original. c) Dureza y Plasticidad:
  • Los materiales más plásticos poseen menor dureza y pueden deformarse fácilmente sin romperse, en cambio los materiales más duros, son más propensos a fracturarse que a deformarse plásticamente. 4 ) En que Escala de dureza se mide la dureza de: a) Polímero
  • Puede ser medido en Rockwell(HRB), Brinell o Shore b) Cerámico:
  • En escala Vickers o Rockwell (HRC) c) Aluminio:
  • Se usa la escala de Rockwell (HRB) d) Acero de alta dureza:
  • Se usa la escala de Rockwell (HRC) e) Lamina de acero de 0.5 mm de espesor:
  • Se usa la escala de Vickers f) Muñón de cigüeñal:
  • Se usa la escala de Rockwell (HRC)