Resistencia De Materiales N° 3 Iacc 2s70a

Tarea Semana N° 3 Propiedades físicas y Mecánicas de los Materiales. Instituto Profesional IACC

1) Explique la interrelación entre los cuatro componentes del tetraedro interactivo de Thomas en el comportamiento de los materiales. Argumente adecuadamente su respuesta.

Este diagrama se conoce como el tetraedro interactivo de Thomas y contiene cuatro elementos principales: las propiedades mecánicas, la caracterización de los materiales, la teoría o ciencia de los materiales y el procesamiento. Estos elementos se encuentra invariablemente relacionados y cualquier cambio en alguno de ellos tendrá un impacto sobre los otros. Un ejemplo de esto son los aceros, los aceros presentan diferentes microestructuras dependiendo de su composición, pueden presentar diferentes combinaciones de fases en su composición, estas definen las propiedades de los mismos, al aplicarles un tratamiento térmico. Los aceros dependiendo de sus contenidos de carbono y otros elementos de aleación se clasifican en: Aceros de bajo carbono, aceros de medio carbono y aceros de alto carbono

2) Indique cuáles son los tres factores de los que depende la densidad de un sólido. Argumente adecuadamente su respuesta. 

La masa atómica promedio de los atomos que lo componen



Tamaño Atomico



arreglo estructural (empaquetamiento cristalino o arreglo de los átomos en los materiales amorfos)

La densidad es una propiedad intensiva de la materia. Cada sustancia presenta una densidad que no depende de la cantidad de materia que la constituya. Por ejemplo 1 M3 de Poliestireno expandido tiene un peso de 18 Kilogramos, mientras que 1 M3 de oro tiene un peso de 19.320 Kg.

3) Se tiene un mineral desconocido al cual se le quiere determinar la dureza aproximada en la escala de Mohs y se dispone de dos piezas metálicas de dureza Brinell conocida (metal A con una dureza HB = 500 y metal B con una dureza HB = 400). Al hacer un ensayo de rayado se observa que el metal A raya la muestra de mineral, mientras que el metal B no lo raya. Utilizando la tabla de conversión entre escalas, ¿cuál sería la dureza aproximada en la escala de Mohs del mineral? Justifique su respuesta.

Según las mediciones realizadas en color rojo en las diferentes escalas de dureza, este mineral debe ser aproximadamente 6 en la escala de MOSHS, debemos tomar en consideracion que el metal de 500 HB fue rayado mientras que el metal de 400 HB no fue rayado, esto indica que la dureza promedio del mineral es de 450 HB equivalente a 6 en la escala de MOSH.

4) Observe las siguientes imágenes e identifique cuál(es) es (son) fractura(s) dúctil(es) y cuál(es) es (son) fractura(s) frágil(es). Justifique cada una de sus respuestas.

Imágenes

Respuesta

Figura A

Fractura Ductil, se logra observar una gran deformación producto de una tension aplicada en la pieza metalica

Figura B

Fractura Fragil, no se observa una deformación plástica generada en este material

Figura C

Fractura Ductil, se logra observar una grieta en la parte superior del material la cual sufrio una expansión

5) De 2 ejemplos de fallas por fatiga, uno para el caso de una pieza metálica y otro para una pieza elaborada con polímeros e indique, en cada ejemplo, cómo afecta la fatiga del material en la vida útil de la pieza.

En ingeniería y, en especial, en ciencia de los materiales, la fatiga de materiales se refiere a un fenómeno por el cual la rotura de los materiales bajo cargas dinámicas cíclicas se produce más fácilmente que con cargas estáticas. Cadena de Motocicleta

Este elemento mecanico se encuentra sometido a fuerzas por la tracción de la motocicleta, esta debe ser cambiada cada 20.000 Kilometros, de lo contrario existen la probabilidad que la fatiga de materiales proboque una rotura

Correa de ditribucion

Este elemento se encuentra sometido a fuerzas por el motor del automivil, esta debe ser cambiada entre los 60.000 a 160.000 Kilometros, de lo contrario existen la probabilidad que la fatiga de materiales proboque una rotura

6) Se realizó una prueba de fluencia en caliente para un acero inoxidable a 700 °C a 4 diferentes esfuerzos. Lamentablemente, el analista del laboratorio confundió los resultados y no recuerda a qué esfuerzo corresponde cada resultado, siendo los resultados de tiempo hasta la ruptura: 710, 110, 1.200 y 300 horas. Luego, con la información que dispone sobre el efecto del esfuerzo sobre la fluencia en caliente, ayude al asistente a organizar los resultados para así completar la siguiente tabla: Esfuerzo aplicado (MPa)

Tiempo de ruptura (h)

115

1200

130

710

145

300

160

110

Referencias Bibliográficas 

Propiedades físicas y mecánicas de los materiales, Semana N° 3, IACC

mecánicas de los materiales.