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INTRODUCCIÓN
EL COBRE
Su punto de fusión es de 1.083°C mientras que su punto de ebullición es de unos 2.567°C,
y tiene una densidad relativa de 8,9 gr/ cm3. Su masa atómica es 63,846.
El cobre ha sido utilizado para una gran variedad de aplicaciones a causa de sus ventajosas
propiedades como son la conductividad del calor y la electricidad, la resistencia a la
corrosión, así como su maleabilidad y ductilidad. Debido a su extraordinaria
conductibilidad, sólo superada por la plata, el uso más extendido del cobre se da en la
industria eléctrica. Su ductilidad permite transformarlos en cables de cualquier diámetro,
desde 0,025 mm en adelante.
La resistencia a la tracción del alambre de cobre estirado es de unos 4.200 kgr./ cm.
Puede usarse tanto en cables y líneas de alta tensión exteriores como en el cableado
eléctrico en interiores, cables de lámparas y maquinarias eléctricas en general: generadores,
motores, reguladores, equipos de señalización, aparatos electromagnéticos, y sistemas de
comunicaciones.
Las aleaciones de cobre, mucho son más duras que el metal puro, presentan una mayor
resistencia y por ello no pueden utilizarse para fines eléctricos. No obstante, su resistencia a
la corrosión es casi tan buena como la del cobre puro y son de fácil manejo. Las dos
aleaciones más importantes son el latón, una aleación con zinc, y el bronce, una aleación
con estaño. A menudo tanto el zinc como el estaño se funden en una misma aleación,
haciendo difícil una diferenciación precisa entre el latón y el bronce.^1
(^1) Metales definición: http://www.parro.com.ar/definicion-de-cobre
EL ALUMINIO
Las principales cualidades de este metal son: ligereza (1/3 respecto al acero), mejor
fusibilidad, buenas características para su mecanizado en máquinas herramientas y óptima
capacidad de disipación de calor (aproximadamente, 3,5 veces superior a la del acero).
El metal así obtenido no puede emplearse como material de construcción, ya que sus
propiedades mecánicas no son muy buenas. En estado puro, sus principales características
son: peso especifico, 2,7 g/cm3; módulo de elasticidad, 6.000 kg/mm2; temperatura de
fusión, 685 °C; conductividad eléctrica, buena; conductibilidad térmica, elevada, y
resistencia a los agentes atmosféricos, buena, ya que se recubre de una capa superficial de
óxido que protege al metal de ataques posteriores.
La carga de rotura es más bien baja y varía según los tratamientos a que se somete el metal:
en cualquier caso no supera los 25 kg/mm2 en estado laminado o trefilado crudo, mientras
que su límite de fluencia varía entre 10 y 20 kg/mm2.
En cambio, las aleaciones de aluminio pueden alcanzar resistencias mucho mayores y,
además, pueden mejorarse de modo considerable sus características mediante tratamientos
térmicos adecuados.
Como ya se ha indicado, algunas aleaciones de aluminio pueden someterse a ciclos de
tratamiento térmico que sirven para aumentar algunas de sus características.^2
EL LATÓN
Denominación genérica de una aleación metálica cuyos componentes principales son el
cobre y el cinc. Dichas aleaciones se emplean para la fabricación de pequeños elementos
metálicos, como terminales eléctricos y, en general, piezas que deben resistir la corrosión.
Los latones se clasifican en: binarios, o simples, y especiales.
(^2) Definición de Metales: http://diccionario.motorgiga.com/diccionario/aluminio-definicion-significado/gmx- niv15-con155.htm
OBJETIVOS:
Determinar las principales propiedades de las muestras ensayadas en metales como
el cobre, latón y aluminio.
EQUIPO:
Máquina Universal
Capacidad: 30 toneladas. Sensibilidad: ±10 Kg.
Dial de deformaciones (Deformímetro) de alambre
Apreciación: 0.01 mm
Compás de porcentajes
Apreciación: 1 %
Palmer (Tornillo Micrométrico)
Apreciación: 0.01 mm
MUESTRAS:
Muestra de Cobre: D = 6.33 mm
Muestra de Latón: D = 6.36 mm
Muestra de Aluminio: D = 7.02 mm
7. Con los valores, obtener gráfico Esfuerzo vs. Deformación y los resultados
requeridos.
RESULTADOS:
TABLA 1/
ENSAYO DE TRACCIÓN EN COBRE
Dimensiones Do= 6,33 mm Área inicial = 31,47 mm² Df=2,73 mm Área final = 5,85 mm² L= 254 mm No CARGA CARGA
DEFORMACIÓ
N
ESFUERZ
O DEF. ESPECIFICA.
P P ι σ ε (Kg) (KN) (mm x 10¯²) (Mpa) (mm /mm x 10¯⁴) 1 0,00 0,00 0,00 0,00 0, 2 100,00 0,98 6,00 31,17 2, 3 200,00 1,96 12,00 62,35 4, 4 300,00 2,94 18,00 93,52 7, 5 400,00 3,92 26,00 124,69 10, 6 500,00 4,91 32,00 155,86 12, 7 600,00 5,89 40,00 187,04 15, 8 700,00 6,87 48,00 218,21 18, 9 800,00 7,85 58,00 249,38 22, 10 900,00 8,83 69,00 280,55 27, 11 1000,00 9,81 89,00 311,73 35, 12 1050,00 10,30 101,00 327,31 39, 13 1110,00 10,89 200,00 346,02 78, 14 1020,00 10,01 300,00 317,96 118,
Deformación Residual (Elongación) = 3%
TABLA 3/
ENSAYO DE TRACCIÓN EN ALUMINIO
Dimensiones Do= 7,02 mm Área inicial = 38,70 mm² Df=3,75 mm Área final = 11,04 mm² L= 254 mm No CARGA CARGA
DEFORMACIÓ
N ESFUERZO DEF. ESPECIFICA.
P P ι σ ε (Kg) (KN) (mm x 10¯²) (Mpa) (mm /mm x 10¯⁴) 1 0,00 0,00 0,00 0,00 0, 2 100,00 0,98 10,00 25,35 3, 3 200,00 1,96 19,00 50,70 7, 4 300,00 2,94 28,00 76,05 11, 5 400,00 3,92 38,00 101,40 14, 6 500,00 4,91 49,00 126,74 19, 7 600,00 5,89 60,00 152,09 23, 8 700,00 6,87 88,00 177,44 34, 9 740,00 7,26 200,00 187,58 78, 10 760,00 7,46 300,00 192,65 118,
Deformación Residual (Elongación) = 9%
- 15 840,00 8,24 400,00 261,85 157,
- 16 780,00 7,65 450,00 243,15 177,
- 17 630,00 6,18 500,00 196,39 196,
- 18 380,00 3,73 550,00 118,46 216,
- 11 770,00 7,55 400,00 195,19 157,
- 12 780,00 7,65 500,00 197,72 196,
- 13 790,00 7,75 600,00 200,26 236,
- 14 800,00 7,85 700,00 202,79 275,
- 15 810,00 7,95 800,00 205,33 314,
- 16 810,00 7,95 900,00 205,33 354,
- 17 820,00 8,04 1000,00 207,86 393,
- 18 770,00 7,55 6% 195,19 472,
- 19 770,00 7,55 7% 195,19 551,
- 20 650,00 6,38 8% 164,77 629,
- 21 470,00 4,61 9% 119,14 708,
Muestra de Aluminio
Antes de Tracción Después de la Tracción (Fallar por Disminución de sección transversal)
CONCLUSIONES
1. En el ensayo se determinó que las muestras de metal son un material dúctil, al aplicarle
cargas de tracción.
2. La ductilidad de las muestras de metal se van perdiendo a medida que aumentan su
resistencia.
3. De acuerdo con el ensayo se llega a determinar que la muestra de cobre se comporta
como un metal frágil y que las muestras de aluminio y de latón como metales dúctiles
al ser aplicados cargas de tracción.
4. En la muestra de latón, en el gráfico se verifica que el esfuerzo máximo es igual al
esfuerzo de ruptura.
5. La muestra de Cobre posee un mayor Módulo de Elasticidad con respecto a las
muestras de Aluminio y Latón.
6. Se verifica la estricción del material, que es el estrechamiento, el cual conduce a la
rotura de la muestra al no poder soportar las tensiones generadas.
RECOMENDACIONES
1. Para las muestras al momento de marcarlas con una determinada medida no realizar
perforando el material, mas bien con alguna tinta para que sea visible y no debilite el
material en esa sección.
ANEXOS
Para muestras de metal en tracción
Carga
P=P*g; g = 9.81 m/s² (gravedad)
P= 380(Kg)*9.81 (m/s²)
P= 3727,80 (N) = 3,73 (KN)
Area
A = π ∙ (
D
2 ) 2 A = π ∙ (
2 ) 2
A= 31,47 (mm²)
Estricción
e =
Ao − Af
Ao )
e =(
e =81,40 %
BIBLIOGRAFÍA
- http://es.scribd.com/doc/16668578/RESISTENCIA-DE-MATERIALES
- http://www.slideshare.net/wilfredorivera/los-metales-
- http://facingyconst.blogspot.com/2009/03/traccion-en-metales.html
