Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Ud 1 propietats i assajos

2,165 views

Published on

Ud 1 propietats i assajos
Tecnologia Industrial

Published in: Education
  • Login to see the comments

  • Be the first to like this

Ud 1 propietats i assajos

  1. 1. UD 1. PROPIETATS DELS MATERIALS ASSAJOS 2. PROPIETATS DELS MATERIALS -CLASSIFICACIÓ -ASSAJOS
  2. 2. 1. COMPOSICIÓ DE LA MATÈRIA -ÀTOM: Nucli, amb neutrons i protons que defineixen un element determinat. Escorça, amb electrons situats en nivells energètics o orbitals. -La seva composició és la que caracteritza els elements. -Els elements s’agrupen en la taula periòdica en funció dels electrons que tenen i de la seva distribució, el que s’anomena configuració electrònica. Per un mateix grup, la configuració electrònica coincideix en el nombre d’electrons de la darrera capa, tot i que el nivell energètic que ocupen és diferent.
  3. 3. Les propietats de les substàncies depenen de: -TIPUS D'ELEMENTS Les propietats de les substàncies depenen de: -TIPUS D'ELEMENTS GASOS NOBLES Tenen la seva capa externa completa. Són químicament inerts. NO-METALLS Tenen la seva capa externa que li falta algún electró. GASOS NOBLES Tenen la seva capa externa completa. Són químicament inerts. NO-METALLS Tenen la seva capa externa que li falta algún electró. Capturen electrons. Es carreguen negativaent. Ions negatius = anions. Capturen electrons. Es carreguen negativaent. Ions negatius = anions. METALLS Tenen molt pocs electrons a la seva capa externa. METALLS Tenen molt pocs electrons a la seva capa externa. Cedeixen electrons. Es carreguen positivament. Ions positius = cations. Cedeixen electrons. Es carreguen positivament. Ions positius = cations. -ENLLAÇOS QUÍMICS força responsable de la unió estable entre els ions, àtoms i molècules. ENLLAÇ IÒNIC (entre un metall i un no metall) -ENLLAÇOS QUÍMICS força responsable de la unió estable entre els ions, àtoms i molècules. ENLLAÇ IÒNIC (entre un metall i un no metall) Tenen propietats de ser sòlids a temperatura ambient, durs i fràgils. El punt de fusió el tenen molt elevat Són solubles en aigua Presenten una bona conductivitat elèctrica en dissolució o en estat fos. Tenen propietats de ser sòlids a temperatura ambient, durs i fràgils. El punt de fusió el tenen molt elevat Són solubles en aigua Presenten una bona conductivitat elèctrica en dissolució o en estat fos. ENLLAÇ COVALENT (entre un mateix element o amb afinitat electrònica similar) ENLLAÇ COVALENT (entre un mateix element o amb afinitat electrònica similar) Poden ser sòlids, líquids o gaseosos a temperatura ambient. El punt de fusió i ebullició el tenen molt baix. Segons l'estructura poden ser solubles en aigua o altres. No solen ser bon conductors de l'electricitat. Poden ser sòlids, líquids o gaseosos a temperatura ambient. El punt de fusió i ebullició el tenen molt baix. Segons l'estructura poden ser solubles en aigua o altres. No solen ser bon conductors de l'electricitat. ENLLAÇ METAL·LIC (entre elements metal·lics) ENLLAÇ METAL·LIC (entre elements metal·lics) Són sòlids a temperatura ambient. Tenen bones propietats mecàniques: tenacitat, ductilitat i mal·leabilitat Solen ser bons conductors de la calor i electricitat. Són sòlids a temperatura ambient. Tenen bones propietats mecàniques: tenacitat, ductilitat i mal·leabilitat Solen ser bons conductors de la calor i electricitat.
  4. 4. -ESTATS DE LA MATÈRIA -ESTATS DE LA MATÈRIA SÒLIDS forma i volum constants SÒLIDS forma i volum constants • AMORF agrupació a l'atzar • ESTRUCTURA CRISTAL·LINA agrupació ordenada i regular segons formes geomètriques LÍQUIDS GASOS • AMORF agrupació a l'atzar • ESTRUCTURA CRISTAL·LINA agrupació ordenada i regular segons formes geomètriques LÍQUIDS GASOS 2. PROPIETATS DELS MATERIALS FÍSIQUES - extensió - impeneatrabilitat FÍSIQUES - extensió - impeneatrabilitat - altres resultants del comportament davant calor, electricitat, magnetisme o llum -densitat -volum específic -pes específic -resistivitat / -conductivitat - altres resultants del comportament davant calor, electricitat, magnetisme o llum -densitat -volum específic -pes específic -resistivitat / -conductivitat QUÍMIQUES - oxidació (ambient sec i càlid, reacció química on l'element oxidat cedeix electrons a l'elements oxidant) QUÍMIQUES - oxidació (ambient sec i càlid, reacció química on l'element oxidat cedeix electrons a l'elements oxidant) - corrosió (ambient humit, destrucció lent i progressiva d'un material, produïda per l'oxigen combinat amb l'humitat) - corrosió (ambient humit, destrucció lent i progressiva d'un material, produïda per l'oxigen combinat amb l'humitat) MECÀNIQUES - cohesió (resistència a separar-se) MECÀNIQUES - cohesió (resistència a separar-se) - duresa (resistència a ser penetrat) - duresa (resistència a ser penetrat) - resistència ( compresió, tracció, flexió, torsió i cisallament o tall) - resistència ( compresió, tracció, flexió, torsió i cisallament o tall) - elasticitat (capacitat de tornar a la seva forma inicial després d'aplicar-li una força) - plasticitat (capacitat a adquirir deformacions permanents) - ductilitat (capacitat de poder-se deformar plàsticament i formar fils aplicant esforços de tracció) - mal·leabilitat (capacitat de poder-se deformar plàsticament i formar làmines aplicant esforços de compressió) - tenacitat (capacitat d'absorvir energia davant d'esforços forts exteriors) - fragilitat (qualitat contraria a la tenacitat) - flexibilitat (capacitat per doblegar-se sense trencar-se) - fatiga (resistència al trencament després d'esforços repetits) - resiliència (capacitat d'un material d'absorvir energia en sotmetre'l a un esforç fins el seu límit elàstic) - maquinabilitat (facilitat a ser treballat per desbast superficial) - elasticitat (capacitat de tornar a la seva forma inicial després d'aplicar-li una força) - plasticitat (capacitat a adquirir deformacions permanents) - ductilitat (capacitat de poder-se deformar plàsticament i formar fils aplicant esforços de tracció) - mal·leabilitat (capacitat de poder-se deformar plàsticament i formar làmines aplicant esforços de compressió) - tenacitat (capacitat d'absorvir energia davant d'esforços forts exteriors) - fragilitat (qualitat contraria a la tenacitat) - flexibilitat (capacitat per doblegar-se sense trencar-se) - fatiga (resistència al trencament després d'esforços repetits) - resiliència (capacitat d'un material d'absorvir energia en sotmetre'l a un esforç fins el seu límit elàstic) - maquinabilitat (facilitat a ser treballat per desbast superficial)
  5. 5. PROPIETATS QUÍMIQUES: OXIDACIÓ i CORROSIÓ comportament químic davant components químics Principalment de l'aire: nitrogen i oxigen OXIDACIÓ OXIDACIÓ -Cessió d'electrons a l'element oxidant -Agents oxidants: Oxigen: en ambient sec i càlid Altres: clor, brom, sofre, iode, carboni -En alguns metalls depèn de la temperatura: -Cessió d'electrons a l'element oxidant -Agents oxidants: Oxigen: en ambient sec i càlid Altres: clor, brom, sofre, iode, carboni -En alguns metalls depèn de la temperatura: -Tª ambient la capa és compacta i protegeix. -Tª alta la capa es pot esquerdar i l'oxidació arriba a l'interior. -Tª ambient la capa és compacta i protegeix. -Tª alta la capa es pot esquerdar i l'oxidació arriba a l'interior. CORROSIÓ CORROSIÓ -Destrucció lenta i progressiva d'un material produïda -Destrucció lenta i progressiva d'un material produïda per l'oxigen de l'aire amb humitat per l'oxigen de l'aire amb humitat -Agents corrosius: Oxigen: en ambient humit Clorur de sodi de l'aigua del mar Diòxid de sofre de les combustions -Tipus: -Agents corrosius: Oxigen: en ambient humit Clorur de sodi de l'aigua del mar Diòxid de sofre de les combustions -Tipus: -Uniforme: gruix uniforme en la superfície. Decreix la secció i la resistència. Produïda per àcids. -Localitzada: picadures, clots en la superfície. Decreix la capacitat de deformació. Produïda per aigua de mar. -Intergranular: ataca a la unió dels grans constituents del metall. Disminueix la cohesió. Difícil d'apreciar el grau d'afectació. -Uniforme: gruix uniforme en la superfície. Decreix la secció i la resistència. Produïda per àcids. -Localitzada: picadures, clots en la superfície. Decreix la capacitat de deformació. Produïda per aigua de mar. -Intergranular: ataca a la unió dels grans constituents del metall. Disminueix la cohesió. Difícil d'apreciar el grau d'afectació.
  6. 6. 2.ASSAJOS. ELECCIÓ DEL MATERIAL Mètodes per conèixer les característiques del material amb el que s'ha de fabricar un objecte. -Segons precisió de l'assaig 1. ASSAJOS CIENTÍFICS: laboratoris experimentals 2. ASSAJOS TECNOLÒGICS: durant el pocés de fabricació -Segons forma d'aplicació 1. ASSAJOS DESTRUCTIUS: modificació de material -MECÀNICS: -ESTÀTICS: duresa, tracció, compresió, cissallament, vinclament, torsió i flexió -DINÀMICS: resistència al xoc, fatiga -TECNOLÒGICS: guspira, plegatge, embotició, forja 2. ASSAJOS NO DESTRUCTIUS: no modificació del material
  7. 7. 1. ASSAJOS DE DURESA 1.1. DURESA A LA RATLLADA -MÈTODE MOHS. -MÈTODE MARTENS 1.2. DURESA A LA PENETRACIÓ ESTÀTICA Mesurem la superfície de l'emprempta -MÈTODE BRINELL - HB o HBW -VICKERS - HV Mesurem la profunditat de l'emprempta -ROCKWELL - HRC o HRB 1.3. ASSAJOS DE DURESA DINÀMICS - MÈTODE D'IMPACTE o POLDI - DE RETROCÉS O SHORE
  8. 8. 1.1. DURESA A LA RATLLADA -MÈTODE MOHS • Es basa en practica una sèrie de ratllades sobre el mineral amb els de l'escala. • Utilitzat en mineralògia. • S'estableix un ordre en el que qui té el major grau de ratllada té un grau menor a l'escala. -MÈTODE MARTENS • Es basa en l'amplada del solc que provoca la punta d'un diamant de forma piramidal quan es desplaça sobre el metall amb constant càrrega d'aplicació. • Utilitzat per als materials metàl·lics. • S'utilitza un escleròmetre de Martens • Per establir la duresa d'un material ΔM , (no té unitats) ΔM = 10000 es determina l'amplada del solc a (en μm) a 2 ESCALA DE MOHS 1. TALC 2. GUIX 3. CALCITA 4. FLUORITA 5. APATITA 6. FELDESPAT 7. QUARS 8. TOPAZI 9. CORINDÓ 10. DIAMANT
  9. 9. 1.2. DURESA A LA PENETRACIÓ ESTÀTICA Calcula la duresa d'un material a partir del senyal que ha marcat un penetrador, sotmés a pressió determinada i un temps determinat. -MÈTODE BRINELL: Es fa servir una bolla d'acer molt dura (carbur de tungstè) de diàmetre conegut, i es sotmet a càrrega determinada. Valor de la duresa • HB, duresa brinell (Kp/mm2) • F o P, càrrega aplicada (Kp) • D, diàmetre bolla i d, diàmetre empremta (mm2) El valor HB sol ser menor de 600. El valor HB sol ser menor de 600. Acer (tou): 120 HB Acer d'eines: 500 HB Acer inoxidable: 250 HB Alumini: 15 HB Coure: 35 HB Fusta: entre 1 HB i 7 HB Vidre: 550 HB Acer (tou): 120 HB Acer d'eines: 500 HB Acer inoxidable: 250 HB Alumini: 15 HB Coure: 35 HB Fusta: entre 1 HB i 7 HB Vidre: 550 HB La càrrega F depèn del material i del penetrador. K consant que pot valer: 5 (alumini, magnesi i els seus aliatges), 10 (coure i els seus aliatges) 30 (acer s) F = K · D2 La càrrega F depèn del material i del penetrador. K consant que pot valer: 5 (alumini, magnesi i els seus aliatges), 10 (coure i els seus aliatges) 30 (acer s) F = K · D2 HB= 2∗F π∗D[D−√ D2−d 2] HB= FS
  10. 10. CARACTERÍSTIQUES CARACTERÍSTIQUES • -Nomenclatura XX HB D / F / t • XX grau de duresa Brinell, • -Nomenclatura XX HB D / F / t • XX grau de duresa Brinell, D diàmetre, F en Kp i t és el temps. Un exemple pot ser: HB 5/750/20 , BOLLA 5mm, CÀRREGA 750 kg i 20 segons temps. D diàmetre, F en Kp i t és el temps. Un exemple pot ser: HB 5/750/20 , BOLLA 5mm, CÀRREGA 750 kg i 20 segons temps. • - Permet calcular el tipus d'acer. %C = (HB – 80) / 141 • - Relaciona el gruix de la peça i el diàmetre de la bolla. • - Relaciona duresa d'un material amb la seva resistència a la tracció, només per acers. • - Permet calcular el tipus d'acer. %C = (HB – 80) / 141 • - Relaciona el gruix de la peça i el diàmetre de la bolla. • - Relaciona duresa d'un material amb la seva resistència a la tracció, només per acers. σ (Mpa) = 3,45 HB σ (Mpa) = 3,45 HB
  11. 11. Exercici: Un assaig de duresa Brinell en un acer, usa una bolla de D=8mm, s'obté una emprempta de 3mm. Si la constant d'assaig es K=30. Determina: F = K · D2 • La càrrega usada i la duresa obtinguda. HB= • El grau de duresa • Expressió de la duresa brinell si hem estat 12 segons Exercici: • La càrrega usada i la duresa obtinguda: F = K · D2 = 30 · 64 = 1920 kg El grau de duresa HB = 2 · 1920 / (201,06) – (186,48) = 3840 / 14,58 = 263kp/mm2 • Expressió de la duresa brinell si hem estat 12 segons 263 HB 8/1920/12 2∗F π∗D[D−√ D2−d 2 ] Podeu fer els exercicis del 8 - 11 del full d'activitats penjat a l'aula virtual.
  12. 12. -MÈTODE VICKERS Es fa servir una piràmide quadrangular de diamant, i es sotmet a càrrega determinada. HV = P La superfície de l'empremta és: S emprempta = es troba la mitjana mesurant l1 i l2 S HV = 1,8543 · P d2 • On: HV, duresa Vickers P, càrrega aplicada • d, diagonal mitjana de l'empremta Per calcular h fem servir un triangle rectangle, sabent que la piràmide fa una obertura de 136º CARACTERÍSTIQUES CARACTERÍSTIQUES -Nomenclatura és 630 HV 50 15, 630 valor obtingut, 50 vaLor de la càrrega emprada i 15 el temps. -Se sol utilitzar per dureses majors a 500HB -Es pot utilitzar en superfícies no planes. -Nomenclatura és 630 HV 50 15, 630 valor obtingut, 50 vaLor de la càrrega emprada i 15 el temps. -Se sol utilitzar per dureses majors a 500HB -Es pot utilitzar en superfícies no planes.
  13. 13. Exercici: Volem calcular la duresa d'un acer. Hem aplicat 30kp i les diagonals d1= 0,25mm i d2=0,26mm Determina: • De quin tipus d'assaig es tracta? • El valor de la duresa d'aquest i la seva expressió si el temps d'aplicació és de 15s. Exercici: • Duresa Vickers • El valor de la duresa d'aquest i la seva expressió si el temps d'aplicació és de 15s. La diagonal és la mitjana de les dues l = 0,255mm HV = 1,844 F/l2 = 1,844 · 30 / 0,065 = 851,07 kp/mm2 • 851,07 HV 30 15
  14. 14. -MÈTODE ROCKWELL • Es fa servir com a referènciala profunditat del penetrador, h ( no l'empremta). • El tipus de penetrador depèn del material: durs – diamant en forma cònica de 120º / tous – esfera d'acer. • Procediment: • S'aplica una càrrega d'uns 10kg i provoca h0 • Es va afegint una càrrega adicional de 60, 100 o 150kg, segons el material, i provoca h1 • Es retira la càrrega adicional i es retrocedeix per recuperació elàstica, i provoca h2 • La màquina Rockwell mesura e = h2 – h0 , on e s'expressa en divisions de 2μm 2 Si h està en mm s'ha de passar a μm No te unitats – se fa servir una classificació Per assajos amb punta cònica HRC = 100 – e Per assajos amb bolla HRB = 130 - e CARACTERÍSTIQUES CARACTERÍSTIQUES -És l'assaig més ràpid dels tres, i no necessita personal especialitzat. -És un assaig menys precís que el Vickers. -És l'assaig més ràpid dels tres, i no necessita personal especialitzat. -És un assaig menys precís que el Vickers.
  15. 15. Exercici: Volem calcular la duresa Rokwell cònic hem aplicat 10kg de càrrega, el penetrador avança 5μm. Quan apriquem 140kg avança 87μm i quan els llevam retrocedeix 3μm. Determina: • El valor de la duresa HRC El valor de la duresa d'aquest assaig: • h2 = 87-3 = 84μm • e = 84 – 5 = 79μm ----- com que cada divisió val per 2um, llavors: e = 79/2 = 39,5 HRC = 100 – e = 100 – 39,5 = 60,5
  16. 16. 1.3. ASSAJOS DE DURESA DINÀMICS: Menys fiables, però més còmodes i ràpids (aparells portàtils). Són els que més s'empren. - MÈTODE D'IMPACTE o POLDI: es llança una bola d'acer de 5mm de diàmetre sobre la superfície. Es mesura el diàmetre de l'empremta i es determina la duresa a partir de taules (Sp= emprempta patró i Hp duresa patró). - MÈTODE DE RETROCÉS O SHORE: es mesura la duresa en funció de l'altura que arriba el rebot d'un martell que es deixa caure d'una altura determinada. S'acostuma a utilitzar quan no es vol que es deixi marca d'empremta. Aparells utilitzats: ESCLERÒMETRE: tub de vidre que xucla un martell sense fregament i puja una altura h0, llavors es deixa caure i rebota fins una altura h1 on queda fixat. L'escala de mesura es divideix en unitats de longitud. DUROSCOPI: el cop es fa pendular. L'escala de mesura es divideix en graus. h0 p hf S p H S H =
  17. 17. 2. ASSAJOS DE TRACCIÓ En aquests assajos la proveta, d'una forma i dimensions determinades, es sotmet a un esforç de tracció en direcció del seu eix. Consisteix a sotmetre la proveta a una tensió que tendeix a allargar-la amb una màquina universal.
  18. 18. DIAGRAMA D'ESFORÇ DEFORMACIÓ 0e – ZONA ELÀSTICA proporcionalitat entre esforços i deformació, quan s'acaben els esforços es recupera la longitud inicial. Límit de proporcionalitat = e ef – ZONA ELASTICOPLÀSTICA no hi ha proporcionalitat entre esforços i deformació. Límit d'elasticitat = fs Límit elàstic convencional és el que produeix una deformació permanents superior al 0,2% de l0. fk – ZONA PLÀSTICA zona de deformacions permanents fr – ENDURIMENT r = estricció: quan es produeix una disminució de la secció transerval, a mesura que augmenta l'estricció disminueix l'esforç de trencament. Llavors es produeix a una tensió inferior a la màxima suportada. MATERIALS FRÀGILS: no pateixen estricció. rk – TRENCAMENT k = fractura: quan es produeix el trencament de la proveta.
  19. 19. Per determinar l'elasticitat del material necessitem: Per determinar l'elasticitat del material necessitem: -ESFORÇ - tensió unitària: σ = T/ S (Kg o N per mm2 , Pa = N/m2) -DEFORMACIÓ - increment unitari de longitud: ε = Δl / l0 = (l – l0)/l0 -ESFORÇ - tensió unitària: σ = T/ S (Kg o N per mm2 , Pa = N/m2) -DEFORMACIÓ - increment unitari de longitud: ε = Δl / l0 = (l – l0)/l0 D'aquesta manera obtenim D'aquesta manera obtenim --mòdul mòdul d'elasticitat d'elasticitat o o de de Young, Young, en en kg/kg/mm2 mm2 E E = = σ σ / ε És un valor característic de cada material i representa la proporcionalitat, dins el període elàstic, entre l'allargament i l'esforç aplicat segons la Llei de Hooke. És un valor característic de cada material i representa la proporcionalitat, dins el període elàstic, entre l'allargament i l'esforç aplicat segons la Llei de Hooke. **Per que els material facin feina en condicions de seguretat es defineix una tensió màxima de treball. **Per que els material facin feina en condicions de seguretat es defineix una tensió màxima de treball. σtreball = σelàstica/ n = σelàstica· 1 / n= σelàstica· C σtreball = σelàstica/ n = σelàstica· 1 / n= σelàstica· C On n = coeficient de seguretat > 1 On c = coeficient de seguretat < 1 = 1/n On n = coeficient de seguretat > 1 On c = coeficient de seguretat < 1 = 1/n EXERCICI RAONAMENT: -Donat els mòduls de Young de dos materials E1= 2,4·104kg/cm2 i E2 = 1,2·105 kg/cm2 , quin dels dos presentarà una deformació més gran en ser sotmès a un esforç determinat. -Cerca què és la resiliència en els materials. quantifica la qantitat d'energia per unitat de volumen que magatzema un material al deformar-se elàsticament degut a una tensió aplicada;
  20. 20. EXERCICI -Una proveta d'acer de 20mm de diàmetre i 200mm de longitud entre punts calibrats està sent sotmesa a un esforç de tracció de 5000kg i incrementa la seva longitud en 0,15mm. Calcula la tensió unitària, l'allargament unitari i el mòdul d'elasticitat. EXERCICI -Una proveta d'acer de 20mm de diàmetre i 200mm de longitud entre punts calibrats està sent sotmesa a un esforç de tracció de 5000kg i incrementa la seva longitud en 0,15mm. Calcula la tensió unitària, l'allargament unitari i el mòdul d'elasticitat. DADES: D= 20mm l0= 200mm Δl= 0,15mm T=5000kg DADES: D= 20mm l0= 200mm Δl= 0,15mm T=5000kg - Calcular secció inicial de la proveta (circular): S0= Π r2 = 3,14·(20mm/2)2 = 314mm2 - Calcular secció inicial de la proveta (circular): S0= Π r2 = 3,14·(20mm/2)2 = 314mm2 - Amb aquesta dada, determinem la tensió unitària: σ = T/ S = 5000/314 = 15,92 kg/mm2 - Amb aquesta dada, determinem la tensió unitària: σ = T/ S = 5000/314 = 15,92 kg/mm2 En el SI s'hauria de passar a N/mm2 : 15,92 kg/mm2 · 9,8N/1kg · 106mm2/ 1m2= 1,56·108 N/m2 En el SI s'hauria de passar a N/mm2 : 15,92 kg/mm2 · 9,8N/1kg · 106mm2/ 1m2= 1,56·108 N/m2 - Determinem l'allargamen unitari: ε = Δl / l0 = 0,15mm/200mm= 0,00075 - Determinem l'allargamen unitari: ε = Δl / l0 = 0,15mm/200mm= 0,00075 - Calculem mòdul d'elasticitat: E = 15,92/0,00075 = 2,12·104 kg/mm2 - Calculem mòdul d'elasticitat: E = 15,92/0,00075 = 2,12·104 kg/mm2
  21. 21. 3. ASSAJOS DE COMPRESSIÓ Apliquen esforços de compressió amb tensions creixents fins a assolir el trencament o l'escalfament. Es realitzen amb la màquina universal d'assajos, tant als metalls com als no-metalls. 3. ASSAJOS DE COMPRESSIÓ Apliquen esforços de compressió amb tensions creixents fins a assolir el trencament o l'escalfament. Es realitzen amb la màquina universal d'assajos, tant als metalls com als no-metalls. -metalls: provetes cilíndriques. -metalls: provetes cilíndriques. -no metalls: provetes cúbiques. -no metalls: provetes cúbiques. Per determinar l'elasticitat del material necessitem: -tensió unitària: σ compressió= P/ S (Kg o N per mm2 , Pa = N/m2) -contració unitaria de longitud: A = Δl / l0 = (l – lo)/lo D'aquesta manera obtenim -mòdul d'elasticitat o de Young, en kg/mm2 E = σ / A
  22. 22. 4. ASSAJOS DE CISALLAMENT O TALL (cizalladura) Apliquen a un material un esforç tallant. Principalment s'aplica a cargols, reblons i clavetes. Es realitzen amb la màquina universal d'assajos, tot i que no existeixen provetes normalitzades per fer-lo. 4. ASSAJOS DE CISALLAMENT O TALL (cizalladura) Apliquen a un material un esforç tallant. Principalment s'aplica a cargols, reblons i clavetes. Es realitzen amb la màquina universal d'assajos, tot i que no existeixen provetes normalitzades per fer-lo. - τ = T / S0 - τ = T / S0 5. ASSAJOS DE DE VINCLAMENT VINCLAMENT (pandeo) Si sotmetem una proveta de gran longitud i poca secció a un esforç de compressió en direcció de l'eix, es doblegarà. S'acostuma a fer per saber les deformacions en columnes, bieles, bigues, barres, etc. Depèn del mòdul d'elasticitat (E), moment d'inèrcia de la secció de la peça (I) i de longitud (l) Si sotmetem una proveta de gran longitud i poca secció a un esforç de compressió en direcció de l'eix, es doblegarà. S'acostuma a fer per saber les deformacions en columnes, bieles, bigues, barres, etc. Depèn del mòdul d'elasticitat (E), moment d'inèrcia de la secció de la peça (I) i de longitud (l) Rv= - Π2 ·E· I Rv= - Π2 ·E· I l l Moment d'inercia, I, ens diu com és la distribució de masses d'un cos al voltant dels seus punts, depèn de la secció de la peça o de l'objecte. Moment d'inercia, I, ens diu com és la distribució de masses d'un cos al voltant dels seus punts, depèn de la secció de la peça o de l'objecte.
  23. 23. 6. ASSAJOS DE TORSIÓ S'Utilitzen provetes amb forma de barres o tubs de secció circular, no normalitzades. Es mesura el moment de torsió en funció del desplaçament vertical. 6. ASSAJOS DE TORSIÓ S'Utilitzen provetes amb forma de barres o tubs de secció circular, no normalitzades. Es mesura el moment de torsió en funció del desplaçament vertical. 7. ASSAJOS DE FLEXIÓ Les provetes,de secció rectangular o quadrada, estan recolzades en els seus extrems. Estan sotmeses un esforç progressivament creixent aplicat en la seva part central. Es mesura la fletxa en aquest punt. Les fibres superiors es contrauen, compressió, i les fibres inferiors s'estiren, tracció. Entre elles una neutra sense variacions. Les provetes,de secció rectangular o quadrada, estan recolzades en els seus extrems. Estan sotmeses un esforç progressivament creixent aplicat en la seva part central. Es mesura la fletxa en aquest punt. Les fibres superiors es contrauen, compressió, i les fibres inferiors s'estiren, tracció. Entre elles una neutra sense variacions. La deformació F es mesura amb un flexímetre: F = f - a1 – b1 a1 i b1 són deformacions en els suports 2 La deformació F es mesura amb un flexímetre: F = f - a1 – b1 a1 i b1 són deformacions en els suports 2 Són assajos complementaris dels de tracció. Són assajos complementaris dels de tracció.
  24. 24. 8. ASSAJOS DE DE RESISTÈNCIA RESISTÈNCIA AL AL XOC XOC S'Utilitzen provetes amb una entalladura que és sotmesa a l'acció d'una càrrega de trencament amb un martell amb trajectòria circular. L'assaig més comú és el PÈNDOL DE CHARPY S'Utilitzen provetes amb una entalladura que és sotmesa a l'acció d'una càrrega de trencament amb un martell amb trajectòria circular. L'assaig més comú és el Calcula l'energia consumida en el xoc amb la proveta i produir el trencament. Disposa de 3 martells de diferent massa , generalment s'utilitza de 22 kg. Procediment: Calcula l'energia consumida en el xoc amb la proveta i produir el trencament. Disposa de 3 martells de diferent massa , generalment s'utilitza de 22 kg. Procediment: -es col·loca la proveta i el martell, de longitud L -s'aixeca fins altura h i forma un angle α amb la vertical. -el martell es deixa caure bruscament perquè xoqui i la trenqui. -el martell continuarà el seu moviment ascendent fins a assolir un altura h' i fomar un angle β amb la vertical. Energia consumida en el xoc: W = P (h- h') = P· L (cos β – cos α) Resiliència: -es col·loca la proveta i el martell, de longitud L -s'aixeca fins altura h i forma un angle α amb la vertical. -el martell es deixa caure bruscament perquè xoqui i la trenqui. -el martell continuarà el seu moviment ascendent fins a assolir un altura h' i fomar un angle β amb la vertical. Energia consumida en el xoc: W = P (h- h') = P· L (cos β – cos α) Resiliència: r =W A
  25. 25. La resiliència mesurada amb un pèndol Charpy la maça del qual és de 20kg és 2,7·105 J/m2. Si la secció de la proveta és de 4·10-4 m2 i després de la ruptura, la maça ascendeix 0,45m, determina quina altura es va deixar caure la maça. 1-Aïllem la W de la fórmula de Resiliència: ρ = 2,7·105 J/m2= W / S W = 2,7·105 J/m2 · 4·10-4 m2 = 108 J 2-Aïllem la h de la fórmula Energia consumida en el xoc: W = P (h- h') h = [108 J / (20 · 9,8)] + 0,45 = 1 m
  26. 26. 9. ASSAJOS DE DE FATIGA FATIGA S'avalua el material que està sotmès a esforços que es repeteixen amb freqüència i es trenca, tenint en compte que aquests esforços son inferiors als de trencament normal. Exemple: arbres de transmissió, eixos, rodes, bieles, coixinets, molles, engranantges,... S'avalua el material que està sotmès a esforços que es repeteixen amb freqüència i es trenca, tenint en compte que aquests esforços son inferiors als de trencament normal. Exemple: arbres de transmissió, eixos, rodes, bieles, coixinets, molles, engranantges,... S'han d'avaluar diferents causes que l'originen: -VALORS DELS ESFORÇOS, es mesuren màxim, mínim, mitjà.. dels valors de les tensions aplicades a tracció, compressió. -APLICACIÓ DELS ESFORÇOS, s'estudien les diferents maneres de sotmetre la peça, pulsatòria, intermitent, alternativa... Llavors es representa en un gràfic ESFORÇ / Nº DE CICLES, i definim el LÍMIT DE FATIGA com el valor màxim de tensió a què podem sotmetre un material sense que es trenqui sigui quin sigui el nombre de vegades que es repeteixi l'acció. S'han d'avaluar diferents causes que l'originen: -VALORS DELS ESFORÇOS, es mesuren màxim, mínim, mitjà.. dels valors de les tensions aplicades a tracció, compressió. -APLICACIÓ DELS ESFORÇOS, s'estudien les diferents maneres de sotmetre la peça, pulsatòria, intermitent, alternativa... Llavors es representa en un gràfic ESFORÇ / Nº DE CICLES, i definim el LÍMIT DE FATIGA com el valor màxim de tensió a què podem sotmetre un material sense que es trenqui sigui quin sigui el nombre de vegades que es repeteixi l'acció.
  27. 27. 10. ASSAJOS TECNOLÒGICS Son mètodes ràpids, poc precisos. No s'obté un valor numèric. - ASSAJOS D'ESPURNA -Observació del tipus d'espurna al contacte amb una pedra d'esmeril o disc de polir. -Assaig de composició per comparació, cal disposar de mostres patró per comprovar amb el material objecte d'anàlisi. 10. ASSAJOS TECNOLÒGICS Son mètodes ràpids, poc precisos. No s'obté un valor numèric. - ASSAJOS D'ESPURNA -Observació del tipus d'espurna al contacte amb una pedra d'esmeril o disc de polir. -Assaig de composició per comparació, cal disposar de mostres patró per comprovar amb el material objecte d'anàlisi. - ASSAJOS DE PLEGATGE -Determinació de la plasticitat del material, barres i perfils d'acer. -Es foblega la xapa fins observar-hi l'aparició d'esquerdes. - ASSAJOS DE PLEGATGE -Determinació de la plasticitat del material, barres i perfils d'acer. -Es foblega la xapa fins observar-hi l'aparició d'esquerdes. - ASSAJOS D'EMBOTICIÓ -Resistència del material a conformació, normalment xapes.. -L'esforç que s'aplica a la màquina d'Eriksen depèn el gruix de xapa, S'observa la profunditat fins que apareixen esquerdes. - ASSAJOS DE FORJA -Resistència del material de conformació per forja. -Permet conèixer diverses característiques del material: forjabilitat, qualitat, capacitat de perforació i resistència a esforços. - ASSAJOS D'EMBOTICIÓ -Resistència del material a conformació, normalment xapes.. -L'esforç que s'aplica a la màquina d'Eriksen depèn el gruix de xapa, S'observa la profunditat fins que apareixen esquerdes. - ASSAJOS DE FORJA -Resistència del material de conformació per forja. -Permet conèixer diverses característiques del material: forjabilitat, qualitat, capacitat de perforació i resistència a esforços.
  28. 28. ASSAJOS NO DESTRUCTIUS S'aplica a la peça acabada sense alterar-la, amb la finalitat de descobrir si hi ha defectes interns com: esquerdes, porositats, segregacions, etc... ASSAJOS DESTRUCTIUS S'aplica a la peça acabada sense alterar-la, amb la finalitat de descobrir si hi ha defectes interns com: esquerdes, porositats, segregacions, etc... - ASSAJOS MACROSCÒPICS S'estudien les irregularitats a primera vista o ampliacions fins a 15 augments. Localitzar defectes s'utilitza algún líquid penetrant com oli o petroli. Per descarburacions o cementacions s'utilitzen àcids que poden atacar el material. - ASSAJOS MACROSCÒPICS S'estudien les irregularitats a primera vista o ampliacions fins a 15 augments. Localitzar defectes s'utilitza algún líquid penetrant com oli o petroli. Per descarburacions o cementacions s'utilitzen àcids que poden atacar el material. - ASSAJOS ÒPTICS Estudien defectes mitjançant ampliacions majors a 15 augments. Les zones que s'estudien se suposen que son iguals a la resta. Proporcionen informació sobre els contituents de les aleacions, mida i forma del gra, porositats, esquerdes micrscòpiques i corrosió intergranular. S'utilitza microscopi metalogràfic. - ASSAJOS ÒPTICS Estudien defectes mitjançant ampliacions majors a 15 augments. Les zones que s'estudien se suposen que son iguals a la resta. Proporcionen informació sobre els contituents de les aleacions, mida i forma del gra, porositats, esquerdes micrscòpiques i corrosió intergranular. S'utilitza microscopi metalogràfic.
  29. 29. - ASSAJOS MAGNÈTICS Es basen en la variació de les propietats magnètiques del material quan té algun defecte estructural. - ASSAJOS MAGNÈTICS Es basen en la variació de les propietats magnètiques del material quan té algun defecte estructural. - ASSAJOS ELÈCTRICS Es basen en la variació de la resistència elèctrica que es produeix en un material conductor. La R depèn de la geometria. - ASSAJOS ELÈCTRICS Es basen en la variació de la resistència elèctrica que es produeix en un material conductor. La R depèn de la geometria. - ASSAJOS ULTRASÒNICS Es basen en la diferència de transmissió dels ultrasons a través d'un material. Quan les ones que emet un emissor troben un defecte no es propaga i el sistema receptor la transforma en un senyal òptic o elèctric. - ASSAJOS ULTRASÒNICS Es basen en la diferència de transmissió dels ultrasons a través d'un material. Quan les ones que emet un emissor troben un defecte no es propaga i el sistema receptor la transforma en un senyal òptic o elèctric.
  30. 30. - ASSAJOS AMB RAIGS X Son vibracions electromagnètiques invisibles que se propaguen a la velocidad de la lum, però amb una longitut d'ona molt curta. La proveta es recolza sobre una placa fotogràfica situada sobre una pantalla de plom que absorbeix las radiacions. Los rajos penetren en al material i llegan a la placa fotogràfica. Si no existeixen defectes i l'estructura és homogènea; la placa s'impresionarà tota igual. - ASSAJOS AMB RAIGS X Son vibracions electromagnètiques invisibles que se propaguen a la velocidad de la lum, però amb una longitut d'ona molt curta. La proveta es recolza sobre una placa fotogràfica situada sobre una pantalla de plom que absorbeix las radiacions. Los rajos penetren en al material i llegan a la placa fotogràfica. Si no existeixen defectes i l'estructura és homogènea; la placa s'impresionarà tota igual. - ASSAJOS AMB RAIGS GAMMA Son vibracions electromagnètiques igual a les de raigs X però amb una longitut d'ona molt més curta. Son més perillosos. L'aparell és de menor dimensions i se poden aplicar a peces de gruixes més grans. - ASSAJOS AMB RAIGS GAMMA Son vibracions electromagnètiques igual a les de raigs X però amb una longitut d'ona molt més curta. Son més perillosos. L'aparell és de menor dimensions i se poden aplicar a peces de gruixes més grans.

×