Propiedades mecanicas unidad_ii

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UNIDAD II PROPIEDADES MECANICAS. IUTEB

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  • Decir que la fragilidad es lo contrario a la ductilidad

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  • 1. TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES
  • 2. UNIDAD II Propiedades Mecánicas
  • 3. Objetivo Terminal de la Unidad
    • Distinguir las propiedades mecánicas de un material metálico y su relación con el empleo del mismo
    Objetivos Específicos de la Unidad
    • Caracterizar las propiedades mecánicas de los materiales metálicos
    • Relacionar las propiedades mecánicas con los distintos usos en los cuales se puede emplear el material de acuerdo a las solicitaciones mecánicas
  • 4. Contenido de la Unidad
    • Deformación Plástica y Elástica
    • Ductilidad y fragilidad
    • Tensión y Deformación
    • Diagrama Tensión Deformación
    • Dureza
    • Fractura
    • Fatiga
    • Ensayos para la determinación de las propiedades
    • Manejo de normas ASTM
  • 5. Introducción
    • El conocimiento de las propiedades mecánicas de los metales permite poseer una herramienta para comprender los distintos usos que se le dan a los mismos en la industria. Cada uno de ellos puede cumplir óptimamente una función determinada de acuerdo a su diseño.
  • 6. Propiedades Mecánicas de los Metales y Aleaciones
  • 7. Ensayos y Propiedades Mecánicas de los Metales y Aleaciones
    • Ensayo de Tracción
      • Resistencia a la Tracción o Resistencia máxima
      • Resistencia a la fluencia
      • Ductilidad
      • Fragilidad
    • Ensayo de Fatiga
      • Resistencia a la Fatiga
    • Ensayo de Impacto
      • Tenacidad
    • Ensayo de Dureza
      • Dureza
  • 8. Ensayo de Tracción
    • Ensayo de Tracción
      • Resistencia a la Tracción o Resistencia máxima
      • Resistencia a la fluencia
      • Ductilidad
      • Fragilidad
  • 9. Deformación Elástica (Elasticidad) Es la propiedad de un material en virtud de la cual las deformaciones causadas por la aplicación de una fuerza desaparecen cuando cesa la acción de la fuerza.
    • Lo: Longitud Inicial
      • Unidades:
        • Metros (m)
        • Centímetros (cm)
        • Milímetros (mm)
    • F: Fuerza Aplicada
      • Unidades:
        • Kilogramos fuerza (Kg-f)
        • Newton (N)
        • Libras (Lb)
    • Lf: Longitud Final
      • Unidades:
        • Metros (m)
        • Centímetros (cm)
        • Milímetros (mm)
    Lo Lo Lf F Lo
  • 10. Deformación Plástica (Plasticidad) Es aquella propiedad que permite al material soportar una deformación permanente sin fracturarse
    • Lo: Longitud Inicial
      • Unidades:
        • Metros (m)
        • Centímetros (cm)
        • Milímetros (mm)
    • F: Fuerza Aplicada
      • Unidades:
        • Kilogramos fuerza (Kg-f)
        • Newton (N)
        • Libras (Lb)
    • Lf: Longitud Final
      • Unidades:
        • Metros (m)
        • Centímetros (cm)
        • Milímetros (mm)
    Lo Lo Lf F Lo Lf
  • 11.
    • Ao: Área Inicial
      • Unidades:
        • Metros Cuadrados (m 2 )
        • Centímetros cuadrados (cm 2 )
        • Milímetros cuadrados (mm 2 )
    A o A f
    • Af: Área Final
      • Unidades:
        • Metros Cuadrados (m 2 )
        • Centímetros cuadrados (cm 2 )
        • Milímetros cuadrados (mm 2 )
    A o A f A A
  • 12. Ductilidad Es aquella propiedad que determina la capacidad que posee el material de sufrir una deformación plástica.
    • Las medidas de ductilidad son de interés en tres formas:
      • Para indicar hasta cuanto el material puede ser deformado sin fracturarse en operaciones de procesos de conformación, tales como laminación o extrusión.
      • Para indicar al diseñador, de modo general, la habilidad del metal para fluir plásticamente antes de fractura.
      • Sirve como un indicador de cambio en los niveles de impureza o condiciones del proceso.
  • 13. Medición de la Ductilidad: Deformación (%) Reducción de Área
  • 14. Principio de Acción y Reacción Fuerza Externa Fuerza Interna Fuerza Interna = Fuerza Externa
  • 15. Esfuerzo (  ) Es la fuerza sobre la unidad de área perpendicular a dicha fuerza A Fuerza Externa Fuerza Interna Unidades
  • 16. Comportamiento Elástico-Plástico Comportamiento Elástico-Plástico: existen materiales que son elásticos puros, existen otros que son plásticos puros, y existen los que poseen ambos comportamientos, como en el caso de las aleaciones. Ante la aplicación de fuerzas que aumentan de magnitud progresivamente los materiales elásto-plásticos, se comportan elásticamente dentro de un rango de esfuerzos, pero al superarlos se comienza a comportar plásticamente. Resistencia a la fluencia o limite de fluencia: es el mayor valor del esfuerzo hasta el cual el material mantiene un comportamiento elástico o es el menor valor del esfuerzo para el cual se produce una deformación plástica . Resistencia máxima o resistencia a la tracción: es el mayor valor del esfuerzo alcanzado por el material a partir del cual se produce la fractura del mismo
  • 17. Ensayo de Tracción Para conocer las fuerzas que pueden soportar los materiales, se efectúan ensayos para medir su comportamiento en distintas situaciones. El ensayo destructivo más importante es el ensayo de tracción, en donde se coloca una probeta en una máquina de ensayo consistente de dos mordazas, una fija y otra móvil. Se procede a medir la fuerza mientras se aplica el desplazamiento de la mordaza móvil .
  • 18. Esquema del Ensayo de Tracción
  • 19. Esquema de la Probeta
  • 20. Datos Longitud Inicial: 127 mm Area: 64,5 mm 2 180,22 1723,67 178,43 1789,35 176,65 1850,96 171,43 1862,74 163,07 1870,89 161,45 1870,44 159,84 1869,08 158,25 1867,27 155,12 1860,02 152,04 1848,24 146,08 1806,56 143,19 1773,50 141,77 1752,66 140,36 1728,65 128,02 1007,93 127,51 850,73 127,25 716,65 127,13 603,40 127,01 339,30 127,00 0,00 Longitud (mm) Fuerza (Kg-F) 0,42 26,72 0,40 27,74 0,39 28,70 0,35 28,88 0,28 29,01 0,27 29,00 0,26 28,98 0,25 28,95 0,22 28,84 0,20 28,65 0,15 28,01 0,13 27,50 0,12 27,17 0,11 26,80 0,01 15,63 0,00 13,19 0,00 11,11 0,00 9,35 0,00 5,26 0,00 0,00 Elongación (%) Esfuerzo (Kg-F/mm2)
  • 21. Diagrama Tensión Deformación
  • 22. Curva Fuerza-Desplazamiento
  • 23. Maquina Universal de Tracción
  • 24. D= 0,500 pulg ± 0,010 pulg G = 2,000 pulg ± 0,005 pulg A = 2,250 pulg mínimo (2 ¼ pulg) F @ 1 pulg R = 0,375 pulg (3/8 pulg) H = 0,8125 pulg (13/16 pulg) Area en D=0,19635 pulg² o puntos de elongación G: longitud inicial Probeta Rectangular Ao: ancho de la probeta Bo: espesor de la probeta Probeta Cilíndrica A: sección reducida B: tramo de calibración Co: longitud inicial (50 mm @ 2 pulg)   R: radio del filete o bisel (9.52 mm)   Do: diámetro inicial
  • 25. Ensayo de Tracción Curva Esfuerzo-Deformación
  • 26. Ensayo de Tracción Curva Esfuerzo-Deformación
  • 27. Ensayo de Tracción Curva Esfuerzo-Deformación
  • 28. Ensayo de Tracción Curva Esfuerzo-Deformación
  • 29. Ensayo de Impacto
    • Tenacidad
      • Fragilidad
      • Ductilidad
  • 30. Tenacidad
    • Es la habilidad de un material para absorber energía durante la deformación plástica, capacidad para soportar esfuerzos ocasionales superiores al esfuerzo de fluencia, sin que se produzca la fractura.
    • Un material frágil : absorbe poca energía durante la deformación plástica.
    • Un material dúctil : absorbe mucha energía durante la deformación plástica.
  • 31. Ensayo de Impacto Maquina de Impacto
  • 32. Ensayo de Impacto Probeta
    • Probeta Charpy
      • Longitud: 55 mm
      • Ancho: 10 mm
      • Espesor: 10 mm
    • Muesca en V
      • Profundidad: 2 mm
      • Angulo: 45º
      • Radio de la Raiz: 0,25 mm
  • 33. 40 10x7,5 10x10x55 VSM 120 15x15 15x30x180 VGB 30 6x4 6x6x44 DVMK 40 10x7 10x10x55 DVMS 40 10x7 10x10x55 DVM 120 30x15 30x30x160 Chp 10x8 10x10x130 Izod 40 10x8 10x10x55 Chp-V 40 10x8 10x10x55 Mes 40 10x5 10x10x55 KCU ISO KUF Forma de la probeta Distancia entre oyos Superfície de rotura Dimensiones Símbolo más usual
  • 34. Ensayo de Impacto
  • 35. Ensayo de Impacto
  • 36. Ensayo de Impacto
  • 37. Ensayo de Dureza
    • Dureza
      • S e entiende por dureza la resistencia que presenta un cuerpo a la penetración por otro. En una interpretación más específica, puede entenderse por dureza la resistencia superficial de un cuerpo sometido a un esfuerzo fuertemente localizado