U-1 Ing De Matls Microest Y Props Mec De Los Matls 2y694s

UNIDAD I DIAPOSITIVA 1 MICROESTRUCTURA Y PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES ING. ALFONSO ESPINOSA PICAZO ENERO, 2017

1.1 PROPIEDADES DE LOS CRISTALES SOLIDO CRISTALINO: ES AQUEL EN EL QUE LAS UNIDADES ESTRUCTURALES CONSTITUYENTES SE DISPONEN SEGÚN UNA CONFIGURACIÓN GEOMÉTRICA DEFINIDA. EJE PLOMO, SILICIO, NIQUEL, COBRE SOLIDO AMORFO: ES UN LIQUIDO SOBREENFRIADO DE VISCOCIDAD MUY ELEVADA; NO MUESTRAN UN AGRUPAMIENTO ESTRUCTURAL INTERNO. EJ VIDRIO

1.1 PROPIEDADES DE LOS CRISTALES • SON PRÁCTICAMENTE INCOMPRESIBLES DEBIDO AL O MUTUO INTERMOLECULAR, LOS SÓLIDOS IGUAL QUE LOS LÍQUIDOS, SON DIFICILES DE COMPRIMIR. •CONSERVAN SU VOLÚMEN •EN LOS SÓLIDOS EXISTEN FUERZAS DE ATRACCIÓN SUFICIENTEMENTE ELEVADAS PARA MANTENER REUNIDAS A LAS MOLÉCULAS. •POSEEN FORMA PROPIA SON RÍGIDOS Y NO FLUYEN NI SE DEFORMAN EN CONDICIONES ORDINARIAS. EN CAMBIO LOS GASES Y LOS LÍQUIDOS SON FLUIDOS.

1.1 PROPIEDADES DE LOS CRISTALES • SE DIFUNDEN CON BASTANTE LENTITUD LOS ESTRATOS ROCOSOS QUE HAN PERMANECIDO EN O MUTUO POR MILLONES DE AÑOS, CONSERVAN LOS LÍMITES ESTRUCTURALES DEFINIDOS. •LOS SÓLIDOS CRISTALINOS PRESENTAN FORMAS GEOMÉTRICAS DEFINIDAS. •LOS CRISTALES ESTÁN LIMITADOS POR SUPERFICIES PLANAS O CARAS CRISTALINAS, QUE SE CORTAN FORMANDO ÁNGULOS CARACTERÍSTICOS DE LA SUSTANCIA DE QUE SE TRATE.

1.2 ELEMENTOS DE SIMETRÍA 1.2.1.-PLANO DE SIMETRÍA ES UN PLANO IMAGINARIO QUE DIVIDE A UN CRISTAL EN DOS MITADES, CADA UNA ES LA IMAGEN ESPECULAR DE LA OTRA.

1.2.2.-EJE DE SIMETRÍA ES UNA LÍNEA IMAGINARIA QUE PASA A TRAVÉS DEL CRISTAL, ALREDEDOR DEL CUÁL PUEDE HACERSE GIRAR EL CRISTAL Y REPETIR ESTE SU ASPECTO DOS Ó MÁS VECES DURANTE UNA REVOLUCIÓN COMPLETA.

1.2 ELEMENTOS DE SIMETRÍA

1.2.3.-CENTRO DE SIMETRÍA AL HACER PASAR UNALÍNEA IMAGINARIA DESDE CUALQUIER PUNTO DE SU SUPERFICIE A TRAVÉS DEL CENTRO, SE HALLA SOBRE DICHA LÍNEA Y A UNA DISTANCIA IGUAL MÁS ALLÁ DEL CENTRO OTRO PUNTO SIMILAR AL PRIMERO; A ESTA OPERACIÓN SE LE CONOCE CON EL NOMBRE DE INVERSIÓN.

1.3.- CELDA UNITARIA Y PROPIEDADES ES LA SUBDIVISIÓN DE LA RED CRISTALINA QUE SIGUE CONSERVANDO LAS CARACTERÍSTICAS GENERALES DE TODA LA RED. PEQUEÑO SEGMENTO DE UN CRISTAL QUE PRESENTA EL MODELO GEOMÉTRICO CARACTERÍSTICO DE LA ESTRUCTURA RETICULAR DEL CRISTAL.

UNA CELDA UNITARIA DEBE CONTENER UN NÚMERO ENTERO DE LOS COMPONENTES DE LA RED.

1.3.- CELDA FIGURA

UNITARIA

Y

PROPIEDADES

1.3.- CELDA FIGURA

UNITARIA

Y

PROPIEDADES

1.3.- CELDA FIGURA

UNITARIA

Y

PROPIEDADES

1.3.- CELDA FIGURA

UNITARIA

Y

PROPIEDADES

1.3.- CELDA UNITARIA Y PROPIEDADES

RED. ES UN ARREGLO PERIÓDICO DE PUNTOS QUE DEFINEN UN ESPACIO PARÁMETRO DE RED. LOS PARÁMETROS DE LA RED QUE DESCRIBEN EL TAMAÑO Y LA FORMA DE LA CELDA UNITARIA, INCLUYEN LAS DIMENSIONES DE LOS COSTADOS DE LA CELDA UNITARIA Y LOS ÁNGULOS ENTRE SUS COSTADOS.

1.3.- CELDA UNITARIA Y PROPIEDADES

1.3.- CELDA UNITARIA Y PROPIEDADES EN UN SISTEMA CRISTALINO CÚBICO, SOLAMENTE ES NECESARIA LA LONGITUD DE UNO DE LOS COSTADOS DEL CUBO PARA DESCRIBIR POR COMPLETO LA CELDA (LOS ÁNGULOS SON DE 90º). ESTA LONGITUD MEDIDA A LA TEMPERATURA AMBIENTE, ES EL PARÁMETRO DE RED a0 A MENUDO LA LONGITUD SE DA EN NANÓMETROS O ANGSTROMS; DONDE: 1 nanómetro (nm) = 10-9 m=10-7 cm = 10 Å 1 angstrom (Å) =0.1 nm= 10-10 m = 10 -8 cm

1.3.- CELDA UNITARIA Y PROPIEDADES SE REQUIEREN VARIOS PARÁMETROS DE RED PARA DEFINIR EL TAMAÑO Y LA FORMA DE CELDAS UNITARIAS COMPLEJAS. PARA UNA CELDA UNITARIA ORTORROMBICA, SE DEBEN ESPECIFICAR LAS DIMENSIONES DE LOS TRES LADOS DE LA CELDA: a0, b0 y c0 LAS CELDAS UNITARIAS HEXAGONALES REQUIEREN DE DOS DIMENSIONES, a0 y c0 y el ángulo de 120º entre los ejes a0 LA CELDA MÁS COMPLICADA, LA CELDA TRICLÍNICA SE DESCRIBE MEDIANTE TRES LONGITUDES Y TRES ÁNGULOS.

1.3.- CELDA UNITARIA Y PROPIEDADES NÚMERO DE ÁTOMOS POR CELDA UNITARIA. CADA UNA DE LAS CELDAS UNITARIAS ESTÁ DEFINIDA POR UN NÚMERO ESPECÍFICO DE PUNTOS DE RED. CÚBICO SIMPLE: 1 PARTÍCULA POR CELDA CÚBICO DE CUERPO CENTRADO: 2 PARTÍCULAS POR CELDA CÚBICO DE CARAS CENTRADAS: 4 PARTÍCULAS POR CELDA

1.3.- CELDA UNITARIA Y PROPIEDADES

1.4.- INDICES DE MILLER INDICES DE MILLER POR SER LOS INDICES DE WEISS DE USO COMPLICADO, SE HAN REEMPLAZADO POR LOS DE MILLER, QUE SE OBTIENEN TOMANDO LOS VALORES RECIPROCOS DE LOS COEFICIENTES DE WEISS. EJ WEISS: (1ª,1b,1c) MILLER: (1,1,1,) WELSS: (1ª,1/2b,∞c) MILLER: (1,2,0) WEISS: (1/3ª,1b,∞c) MILLER: (3,1,0)

1.4.- INDICES DE MILLER INDICES DE WEISS SE UTILIZAN PARA INDICAR LAS DISTANCIAS DE INTERSECCIÓN DE UN PLANO CUALQUIERA: ma, nb, pc

Donde los coeficientes m, n y p, son los índices de weiss y pueden corresponder a números enteros cualesquiera, incluso al infinito, o bien fracciones de los números enteros. Los parámetros a, b y c, representan las longitudes de los tres ejes “x”, “y” y “z”, respectivamente.

1.4.- INDICES DE MILLER EJEMPLO: TRANSFORMAR LOS SIGUIENTES INDICES DE WEISS, A INDICES DE MILLER Y TRAZAR EL PLANO EN UN SISTEMA CÚBICO SIMPLE:

(∞a,1b,∞c) (1ª,1b, ∞c) (1/2ª,∞b,∞c) (1/2ª,1b,∞c) (1/3ª,1b,∞c) (1ª,1/2b, ∞c)

1.4.- INDICES DE MILLER

1.4.- INDICES DE MILLER

1.4.- INDICES DE MILLER

1.5.-REDES DE BRAVAIS LOS 14 TIPOS DE CELDAS UNITARIAS O REDES DE BRAVAIS, AGRUPADOS EN SIETE SISTEMAS CRISTALINOS. 1.-CUBICO SIMPLE 2.-CUBICA CENTRADA EN LAS CARAS 3.-CUBICA CENTRADA EN EL CUERPO 4.-TETRAGONAL SIMPLE 5.-TETRAGONAL CENTRADA EN EL CUERPO 6.-HEXAGONAL 7.-ORTORRÓMBICA SIMPLE 8.-ORTORRÓMBICA CENTRADA EN EL CUERPO 9.-ORTORRÓMBICA CENTRADA EN LAS BASES 10.-ORTORRÓMBICA CENTRADA EN LAS CARAS 11.-ROMBOÉDRICA 12.-MONOCLINICA SIMPLE 13.-MONÓCLINICA CENTRADA EN LAS BASES 14.-TRICLÍNICA

1.5.1 LOS SISTEMAS CRISTALINOS

1.5.-REDES DE BRAVAIS

(c) 2003 Brooks/Cole Publishing / Thomson Learning™

1.5.-REDES DE BRAVAIS TAREA 1 POR EQUIPO, CONSTRUIR UN TIPO DE CELDA UNITARIA DE LAS 14 REDES DE BRAVAIS Y DE DEFECTOS PUNTUALES (VER UNIDAD 2)

MATERIALES: BARRAS DE MADERA BOLAS DE POLIURETANO CADA EQUIPO EXPLICARÁ EL TIPO DE CELDA ASIGNADO, DEFECTOS PUNTUALES Y LINEALES.

ECUACIÓN DE BRAGG

LA ESTRUCTURA CRISTALINA DE UN MATERIAL CRISTALINO PUEDE ANALIZARCE UTILIZANDO LA DIGRACCIÓN DE RAYOS “X” (DRX) O DIFRACCIÓN DE ELECTRONES. CUANDO UN HAZ DE RAYOS “X” QUE TIENE UNA SOLA LONGITUD DE ONDA EN EL MISMO ORDEN DE MAGNITUD QUE EL ESPACIADO ATÓMICO EN EL MATERIAL INCIDE SOBRE ESE MATERIAL, LOS RAYOS “X” SE DISPERSAN EN TODAS DIRECCIONES

ECUACIÓN DE BRAGG

LA MAYOR PARTE DE LA RADIACIÓN DISPERSADA DE UN ÁTOMO CANCELA LA RADIACIÓN DISPERSADA DE LOS OTROS ÁTOMOS; SIN EMBARGO LOS RAYOS “X” QUE INCIDEN SOBRE CIERTOS PLANOS CRISTALOGRÁFICOS A ÁNGULOS ESPECÍFICOS SON REFORZADOS EN VEZ DE CANCELADOS. A ESTE FENOMENO SE LE LLAMA DIFRACCIÓN. LOS RAYOS “X” SON DIFRACTADOS O EL HAZ ES REFORZADO, CUANDO LAS CONDICIONES SATISFACEN LA LEY DE BRAGG.

ECUACIÓN DE BRAGG

DIFRACTÓMETRO EQUIPO QUE REGISTRA LOS ÁNGULOS 2θ A LOS CUÁLES SE DIFRACTA EL HAZ. EN EL MÉTODO DE TRANSMISIÓN DE LAUE, LA PELÍCULA FOTOGRÁFICA SE COLOCA DETRÁS DEL CRISTAL. TAMBIÉN ES POSIBLE DETERMINAR LA ESTRUCTURA CRISTALINA UTILIZANDO UN CRISTAL ROTATORIO Y UNA FUENTE DE RAYOS “X” DE LONGITUD DE ONDA FIJA.

1.6.-RAYOS “X” Y ESPECTRÓMETRO DE RAYOS “X” LOS RAYOS “X” FUERON DESCUBIERTOS POR “ROENTGEN” EN 1895 Y SE PRODUCEN POR BOMBARDEO DE UNA LÁMINA METÁLICA (GENERALMENTE DE COBRE O MOLÍBDENO) CON ELECTRONES DE GRAN ENERGÍA, LA CUÁL TRANSFERIDA A LOS ÁTOMOS DEL METAL, EXCITA A LOS ELECTRONES DE ESTOS ELEVÁNDOLOS A NIVELES ENERGÉTICOS SUPERIORES. CUANDO LOS ELECTRONES ASÍ EXCITADOS RETORNAN A SUS NIVELES ORÍGINALES DE ESTABILIDAD, EMITEN LA DIFERENCIA DE ENERGÍA EN FORMA DE RAYOS “X”; ESTOS AL IGUAL QUE LA LUZ ORDINARIA SON DE NATURALEZA ELEGTROMAGNÉTICA, PERO CON UNA LONGITUD DE ONDA MUCHO MENOR. LA POSICIÓN DE LOS RAYOS “X” EN EL ESPECTRO DE RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA PUEDE OBSERVARSE EN LA SIGUIENTE FIGURA:

1.6.-RAYOS “X” Y ESPECTRÓMETRO DE RAYOS “X”

ONDAS HERTZIANAS Y DE RADIO

106 104 102 1

INFRAROJO

10-2

VISIBLE

10-4

ULTRAVIOLETA

RAYOS

RAYOS

“X”

“δ”

10-6

LONGITUD DE ONDA, cm 1 angstrom=10-8 cm

10-8

10-10

1.6.-RAYOS “X” Y ESPECTRÓMETRO DE RAYOS “X”

1 Å = 10-8 cm

Distancia del mismo orden de magnitud que los diámetros moleculares en los gases y aproximadamente igual que las distancias interatómicas en un sólido.

1.6.-RAYOS “X” Y ESPECTRÓMETRO DE RAYOS “X” LOS RAYOS “X” PRODUCIDOS EN EL TUBO “A” POR UN BOMBARDEO DE UN BLANCO ADECUADO “B”, PASAN POR UNA SERIE DE VENTANAS Y PANTALLAS (C,D,E) PARA PRODUCIR UN HAZ AGUDO QUE SE ENVÍA SOBRE LA CARA DEL CRISTAL DISPUESTO ADECUADAMENTE EN UNA PLATINA GIRATORIA “F”, CAPAZ DE MOVERSE PARA PRODUCIR UN ÁNGULO DE INCIDENCIA CUALQUIERA, SEGÚN SE DESEE. ACOPLADA A LA PLATINA VA MONTADA UNA CÁMARA DE IONIZACIÓN “H”, POR LA CUÁL PASA EL HAZ REFLEJADO. LA IONIZACIÓN DEL GAS QUE LLENA LA CÁMARA (DIÓXIDO DE AZUFRE), ES PROPORCIONAL A LA INTENSIDAD DE LOS RAYOS “X” QUE PASAN POR LA CÁMARA. COMO LA CORRIENTE QUE CIRCULA POR LA CÁMARA DE IONIZACIÓN ES PROPORCIONAL AL GRADO DE IONIZACIÓN DEL GAS, LA INTENSIDAD DE DICHA CORRIENTE SE MIDE CON UN ELECTRÓMETRO, QUE DÁ DIRECTAMENTE LAS INTENSIDADES DE LOS RAYOS “X” REFLEJADOS EN EL CRISTAL. POR DETERMINACIÓN DE LAS INTENSIDADES DE LOS HACES REFLEJADOS A DIVERSOS ÁNGULOS DE REFLEXIÓN, ES POSIBLE HALLAR CON FACILIDAD EL ÁNGULO DE REFLEXIÓN MÁXIMA.

1.6.-RAYOS “X” Y ESPECTRÓMETRO DE RAYOS “X” ESPECTRÓMETRO DE RAYOS “X” FIGURA:

1.7.-MÉTODO Y ECUACIÓN DE BRAGG

AL INVESTIGAR POR PRIMERA VEZ LOS RAYOS “X”, SURGIÓ EL PROBLEMA DE CÓMO MEDIR SU LONGITUD DE ONDA. YA SE CONOCÍA EL HECHO DE QUE CUANDO LA LUZ CHOCA CON UNA SUPERFICIE QUE CONSTA DE UNA SERIE DE ARISTAS O DE LÍNEAS MUY AGRUPADAS DE MANERA QUE SU SEPARACIÓN ES DEL MISMO ORDEN QUE LA LONGITUD DE ONDA DE LA LUZ, ESTA SE DIFRACTA Y LAS DIVERSAS RADIACIONES SE DISPERSAN EN UNA SERIE DE ESPECTROS CONOCIDOS COMO DE PRIMERO, SEGUNDO, ETC ORDEN Y ADEMÁS EXISTE UNA RELACIÓN DEFINIDA ENTRE EL ÁNGULO DE DIFRACCIÓN, LA LONGITUD DE ONDA DE LA RADIACIÓN Y EL ESPACIO DE LAS LÍNEAS DE LA REGILLA.

1.7.-MÉTODO Y ECUACIÓN DE BRAGG COMO LOS RAYOS “X” SON DE IGUAL NATURALEZA QUE LA LUZ, DEBÍA SER POSIBLE TEORICAMENTE DETERMINAR SU LONGITUD DE ONDA DE MANERA PARECIDA; SIN EMBARGO RESULTA IMPOSIBLE POR MEDIOS MECÁNICOS OBTENER REJILLAS POR RAYADO QUE CONTENGAN 108 LÍNEAS POR cm.

1.7.-MÉTODO Y ECUACIÓN DE BRAGG MAX VON LAUE PLANTEÓ LA BRILLANTE IDEA DE CONSIDERAR QUE UN CRISTAL ES UN ORDENAMIENTO DE ÁTOMOS SEPARADOS A INTERVALOS DE UNOS 10-8 cm Y POR ESE MOTIVO CONSTITUÍAN UNA REGILLA DE DIFRACCIÓN DE RAYOS “X” TRIDIMENSIONAL.

1.7.-MÉTODO Y ECUACIÓN DE BRAGG MAX VON LAUE

TAMBIÉN PREDIJO QUE SI UN HAZ DE RAYOS “X” SE DIRIGE CONTRA UN CRISTAL Y SE COLOCA DETRÁS DEL MISMO UNA PLACA FOTOGRÁFICA, SE OBTENDRÍA UNA SERIE DE MANCHAS DISPUESTAS GEOMÉTRICAMENTE ALREDEDOR DEL CENTRO DEL HAZ, LO CUÁL SE COMPROBÓ EXPERIMENTALMENTE.

1.7.-MÉTODO Y ECUACIÓN DE BRAGG MÉTODO DE BRAGG LOS BRAGG (PADRE E HIJO) OBSERVARON QUE UN CRISTAL ESTÁ INTEGRADO POR UNA SERIE DE PLANOS ATÓMICOS CON IGUAL ESPACIO ENTRE SÍ Y QUE PUEDEN EMPLEARSE NO SOLO COMO UNA REGILLA DE TRANSMISIÓN, SINO TAMBIÉN COMO PLANOS DE REFLEXIÓN. UN HAZ DE RAYOS “X” QUE CHOCA CON LOS ÁTOMOS QUE FORMAN ESTOS PLANOS, SE DIFRACTARÁ DE MANERA QUE PRODUZCA UNA INTERFERENCIA O UN REFUERZO DEL HAZ DIFRACTADO EN EL PRIMER PLANO O EXTERNO Y EL HAZ TOTAL DE REFLEXIÓN SE COMPORTA COMO SI HUBIESE SIDO REFLEJADO EN LA SUPERFICIE DE UN ESPEJO.

1.7.-MÉTODO Y ECUACIÓN DE BRAGG ECUACIÓN DE BRAGG PARA UNA SERIE DE PLANOS LA REFLEXIÓN DE UN HAZ DE RAYOS “X” OCURRE SOLAMENTE EN UN CIERTO ÁNGULO Y ESTÁ DETERMINADO POR LA LONGITUD DE ONDA DE LOS RAYOS “X” Y POR EL ESPACIO INTERPLANAR “d” EN EL CRISTAL. LA RELACIÓN QUE UNE ESTAS VARIABLES ESTÁ DADA POR LA ECUACIÓN DE BRAGG:

1.7.-MÉTODO Y ECUACIÓN DE BRAGG DEDUCCIÓN DE LA ECUACIÓN DE BRAGG EL PLANO ABC ES PERPENDICULAR AL HAZ DE LUZ INCIDENTE DE RAYOS “X” EN FORMA PARALELA Y EL PLANO LMN ES PERPENDICULAR AL HAZ REFLEJADO. AL VARIAR EL ÁNGULO DE INCIDENCIA θ, LA REFLEXIÓN SE OBTENDRÁ SOLAMENTE CUANDO LAS ONDAS ESTÉN EN FASE EN EL PLANO LMN, ES DECIR, CUANDO LA DIFERENCIA ENTRE LOS PLANOS ABC Y LMN, MEDIDA A LO LARGO DE LOS RAYOS REFLEJADOS POR PLANOS DIFERENTES, SEA UN NÚMERO ENTERO, MÚLTIPLO DE LA LONGITUD DE ONDA.

1.7.-MÉTODO Y ECUACIÓN DE BRAGG DEDUCCIÓN DE LA ECUACIÓN DE BRAGG EL ÁNGULO DE REFLEXIÓN ES IGUAL AL ÁNGULO DE INCIDENCIA. LAS LÍNEAS RF Y RG SE TRAZAN PERPENDICULARES A LOS HACES DE LUZ Y PUEDE VERSE QUE EL RAYO BSM VIAJA MÁS QUE EL RAYO ARL, POR UNA CANTIDAD IGUAL A: FS + SG. CUANDO LA DIFERENCIA ENTRE LOS PLANOS ABC Y LMN, MEDIDA A LO LARGO DE LOS RAYOS REFLEJADOS A PARTIR DE DIFERENTES PLANOS, SEA UN NÚMERO ENTERO MÚLTIPLO DE LA LONGITUD DE ONDA, LOS RAYOS SE REFUERZAN UNOS A OTROS.

1.7.- MÉTODO Y ECUACIÓN DE BRAG

1.7.-MÉTODO Y ECUACIÓN DE BRAGG FS + SG = nλ…………………………………..(1) FS SG SEN θ = ------ = ------……………………………(2) RS d DESPEJANDO: FS Y SG FS=SG=d SEN θ …………………………………………(3) SUSTITUYENDO (3) EN (1): Nλ = 2d SEN θ …………………………………………..(4) CUANDO n=1 REFLEXIÓN DE 1ER ORDEN CUANDO n=2 REFLEXIÓN DE 2º ORDEN

1.8.-DEFINICIÓN DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS: SIRVEN PARA CARACTERIZAR A LOS MATERIALES (METAL, PLÁSTICO, CERÁMICA, MATERIALES COMPUESTOS, VIDRIO, ETC) RESISTENCIA A LA TENSIÓN RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN ENSAYO DE FLEXIÓN ENSAYO DE FATIGA PRUEBA DE RESISTENCIA AL IMPACTO DUREZA ESTÁNDAR HRA, HRB, HRC DUREZA ROCKWELL SUPERFICIAL 15N, 30N, 45N DUREZA ROCKWELL SUPERFICIAL 15T, 30T, 45T

1.8.1.-RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN. PARA CARACTERIZAR MATERIALES QUE SE COMPORTAN DE UNA MANERA MUY FRÁGIL TALES COMO EL VIDRIO, CERÁMICA, CONCRETO, MADERA, EN LUGAR DE UN ENSAYO DE TENSIÓN, SE REALIZA UN ENSAYO DE COMPRESIÓN; ESTO ES PORQUE AL SUJETAR LA PROBETA DE MATERIALES FRÁGILES, LAS MORDAZAS DEL EQUIPO DE TENSIÓN DESINTEGRARÍAN EL MATERIAL ANTES DE LLEGAR A LA RUPTURA DEL MATERIAL.

1.8.1.-RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN. LA NORMA REGIONAL QUE ESTABLECE LAS CONDICIONES DE PRUEBA, DIMENSIONES DE LAS PROBETAS Y PARALELISMO DE LAS MISMAS, ESS: NORMA ASTM E9-89ª

“STANDARD TEST METHODS OF COMPRESSION TESTING OF METALLIC MATERIALS AT ROOM TEMPERATURE”

1.8.1.-RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN. UN MATERIAL METÁLICO QUE SE COMPORTA DE MANERA DÚCTIL, SU COMPORTAMIENTO ES SIMILAR EN TENSIÓN QUE EN COMPRESIÓN, SIN EMBARGO SU COMPORTAMIENTO PLÁSTICO ES DIFERENTE, SU DIAGRAMA ESFUERZO DEFORMACIÓN TIENE UNA FORMA SIMILAR A LA SIGUIENTE FIGURA.

1.8.1.-RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN.

1.8.1.-RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN. PROBETA: LA RESTRICCIÓN DE QUE LA LONGITUD SEA MENOR A 3 VECES ES DEBIDO A QUE SI LA PROBETA ES MÁS GRANDE SE PUEDE PRESENTAR UN EFECTO DE COLUMNA QUE PROVOQUE INESTABILIDAD Y OCASIONE LA APARICIÓN DE MOMENTOS FLECTORES.

1.8.1.-RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN. CUANDO SE SOMETE LA PROBETA A UNA DISMINUCIÓN DE SU ALTURA A VELOCIDAD CONSTANTE, EL DIÁMETRO DE LA PROBETA AUMENTA CONSIDERABLEMENTE. EN ESTE CASO AL CONTRARIO DE LO QUE PASA EN TENSIÓN, COMO EL DIÁMETRO CADA VEZ ES MAYOR LA CARGA QUE SE VA REQUIRIENDO PARA SEGUIR ACORTANDO LA PROBETA CADA, CADA VEZ ES MAYOR. POR LO TANTO EN LA GRÁFICA SE OBSERVA UN AUMENTO DE CARGA CON UN REPUNTE DE LA MISMA.

1.8.1.-RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN.

DE IGUAL MANERA QUE EN TENSIÓN, SE TRAZA EL DIAGRAMA ESFUERZO V.S. DEFORMACIÓN UNITARIA; DE ESTE DIAGRAMA SE PUEDE CONOCER EL ESFUERZO DE CEDENCIA EN COMPRESIÓN Y EL MÓDULO DE ELASTICIDAD.

1.8.2.-DUREZA ROCKWELL LA NORMA REGIONAL QUE ESTABLECE EL SIGNIFICADO, CONDICIONES DE PRUEBA, TIPOS DE DUREZA, TIPO DE INDENTADORES, ESPESORES MÍNIMOS, CORRECCIONES A SER AGRGADAS PARA SUPERFICIES CILÍNDRICAS Y VERIFICACIÓN DEL EQUIPO, ES: NORMA ASTM E 18-02

“STANDARD TEST METHODS FOR ROCKWELL HARDNESS AND ROCKWELL SUPERFICIAL HARDNESS OF METALLIC MATERIALS”

1.8.2.-DUREZA ROCKWELL “A”, “B”, “C”, VICKERS, KNOOP Y BRINELL:

TIPO DE DUREZA

PENETRA -DOR

CARGA MENOR

“A”

DIAMANT E

10 kgf

60 kgf

“B”

BOLA DE ACERO DE 1/16” CON T.T.

10 kgf

“C”

DIAMANT E

10 kgf

“HV”

DIAMANTE

N/A

1 kg HASTA 30 kgf

“HK”

DIAMANTE

N/A

HB

BOLA DE 10 mm DE DIÁMETRO DE ACERO

N/A

CARGA MAYOR

COLOR DE ESCALA

INTERVALO

APLICACIONES

NEGRA

20 - 92

MATERIALES BLANDOS Y DUROS

100 kgf

ROJA

0 - 100

MATERIALES BLANDOS

150 kgf

NEGRA

20 - 80

MATERIALES DUROS

N/A

100-1865 (10 kgf)

MATERIALES BLANDOS Y DUROS

1 kg HASTA 30 kgf

N/A

63 – 972 (500 gf) y

MATERIALES BLANDOS Y DUROS

500 kgf 1500 kgf

NEGRA/ ROJA

mayor

100 – 739 (3000

MATERIALE S BLANDOS Y

1.8.2.-DUREZA ROCKWELL “A”, “B”, “C”, VICKERS, KNOOP Y BRINELL:

TIPO DE DUREZA

PENETRA -DOR

CARGA MENOR

CARGA MAYOR

COLOR DE ESCALA

INTERVALO

APLICACIONES

15N

DIAMANT E

3kgf

15kgf

VERDE

69.4-96.5

MATERIALES DUROS

30N

DIAMANT E

3kgf

30kgf

VERDE

41.5-92.0

MATERIALES DUROS

45N

DIAMANT E

3kgf

45kgf

VERDE

19.6-87.0

MATERIALES DUROS

15T

BOLA DE CAERO CON T.T.

3kgf

15kgf

VERDE

60.5-93.1

MATERIALES SUAVES

30T

BOLA DE CAERO CON T.T.

3kgf

30kgf

VERDE

15.0-83.1

MATERIALES SUAVES

45T

BOLA DE CAERO

3kgf

45kgf

VERDE

2.0-72.9

MATERIALES SUAVES

1.9.-CURVA ESFUERZO – DEFORMACIÓN UNITARIA EL ENSAYO DE TENSIÓN DETERMINA LA RESISTENCIA DE UN MATERIAL A UNA FUERZA ESTÁTICA GRADUALMENTE APLICADA; CON LOS DATOS OBTENIDOS SE PUEDE GRAFICAR LA CARGA (N) CONTRA EL ALARGAMIENTO (mm). PARA CARACTERIZAR ADECUADAMENTE A LOS MATERIALES, SE REQUIERE OBTENER UN DIAGRAMA DE ESFUERZO (σ) contra DEFORMACIÓN UNITARIA (ε ) NOTA: 1 N/mm² = 1 MPa

1.9.-CURVA ESFUERZO – DEFORMACIÓN UNITARIA EL ESFUERZO SE OBTIENE AL DIVIDIR TODOS LOS VALORES DE CARGA EN “N” ENTRE EL ÁREA DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL DE LA ZONA REDUCIDA, EN mm2 LA DEFORMACIÓN UNITARIA (ε) SE OBTIENE DIVIDIENDO TODOS LOS VALORES DE ALARGAMIENTO EN mm, ENTRE EL VALOR DEL EXTENSÓMETRO UTILIZADO. L – L0 ε = ---------------L0 ε = DEFORMACIÓN UNITARIA INGENIERIL L = DISTANCIA (mm) entre las marcas calibradas, después de haberse aplicado la fuerza “F” L0 = Distancia original (mm) entre marcas calibradas

1.9.-CURVA ESFUERZO – DEFORMACIÓN UNITARIA ESFUERZO DE CEDENCIA: ES EL ESFUERZO QUE DIVIDE EL COMPORTAMIENTO ELÁSTICO Y`PLÁSTICO DEL MATERIAL. EN ALGUNOS MATERIALES, EL ESFUERZO AL CUÁL EL MATERIAL CAMBIA SU COMPORTAMIENTO DE ELÁSTICO A PLÁSTICO NO SE DETECTA FÁCILMENTE; EN ESTE CASO SE DETERMINA UN ESFUERZO DE CEDENCIA CONVENCIONAL. SE TRAZA UNA LÍNEA PARALELA A LA PORCIÓN INICIAL LINEAL DE LA CURVA ESFUERZO DEFORMACIÓN, PERO DESPLAZADA 0,002 mm/mm (0.2% DEL ORÍGEN) Y QUE CRUCE LA CURVA DEL DIAGRAMA; EL PUNTO DE INTERSECCIÓN CORRESPONDERÁ AL PUNTO DE CEDENCIA. ESTE PROCEDIMIENTO ES EL MÉTODO OFFSET INDICADO EN EL INCISO 7.7.1 DE LA NORMA ASTM E8-01

1.9.-CURVA ESFUERZO – DEFORMACIÓN UNITARIA MODULO DE ELASTICIDAD Ó MÓDULO DE YOUNG (E). ES LA PENDIENTE DE LA CURVA ESFUERZO (σ ) V.S. DEFORMACIÓN UNITARIA (ε ), EN SU REGIÓN ELÁSTICA. ESTA RELACIÓN ES CONOCIDA COMO LEY DE HOOK Δσ

E = --------Δε

EL MÓDULO ES UNA MEDIDA DE LA RIGIDEZ DEL MATERIAL

1.9.-CURVA ESFUERZO – DEFORMACIÓN UNITARIA DIMENSIONES DE LA PROBETA, EN mm ASTM E8-01 “STÁNDARD TEST METHODS FOR TENSIÓN OF METALLIC MATERIALS”.

1.9.-CURVA ESFUERZO – DEFORMACIÓN UNITARIA DIMENSIONES DE LA PROBETA, EN mm ASTM E8-01 “STÁNDARD TEST METHODS FOR TENSIÓN OF METALLIC MATERIALS”.

1.9.-CURVA ESFUERZO – DEFORMACIÓN UNITARIA FIGURA DE LA GRÁFICA

1.9.-CURVA ESFUERZO – DEFORMACIÓN UNITARIA FIGURA DE LA GRÁFICA

LA NORMA QUE ESTABLECE LA TERMINOLOGÍA, DIMENSIONES DE LOS ESPECÍMENES DE PRUEBA, VELOCIDAD DE PRUEBA, CALCULO DEL ESFUERZO DE CEDENCIA POR EL MÈTODO OFFSET Y DEMÀS CONDICIONES ES: NORMA ASTM E 8-01 “STANDARD TEST METHODS FOR TENSION TESTING OF METALLIC MATERIALS”

1.10.-PRUEBA DE IMPACTO LA PRUEBA DE IMPACTO TIENE RELACIÓN CON EL COMPORTAMIENTO DEL METAL CUANDO ES SUJETO A UNA CARGA REPENTINA, RESULTANDO ESFUERZOS MULTIAXIALES ASOCIADOS CON UNA MUESCA. EL ENSAYO DE IMPACTO A MENUDO SE UTILIZA PARA EVALUAR LA FRAGILIDAD DE UN MATERIAL . ENSAYO CHARPY: MATERIALES METÁLICOS ENSAYO IZOD: MATERIALES NO METÁLICOS

1.10.-PRUEBA DE IMPACTO LA MUESCA EN “V” MIDE MEJOR LA RESISTENCIA DEL MATERIAL A LA PROPAGACIÓN DE GRIETAS. DURANTE EL ENSAYO, UN PÉNDULO PESADO, QUE INICIA SU MOVIMIENTO DESDE UNA ALTURA h0, DESCRIBE UN ARCO Y POSTERIORMENTE GOLPEA Y ROMPE LA PROBETA HASTA LLEGAR A UNA ALTURA FINAL hf menor. SI SE CONOCEN LAS ALTURAS INICIAL Y FINAL DEL PÉNDULO, SE PUEDE CALCULAR LA DIFERENCIA EN SU ENERGÍA POTENCIAL; ESTA DIFERENCIA ES LA ENERGÍA DE IMPACTO REQUERIDA DURANTE LA FALLA O RUPTURA DE LA PROBETA. A CAPACIDAD DE UN MATERIAL PARA RESISTIR CARGAS DE IMPACTO, A MENUDO SE CONOCE COMO TENACIDAD DEL MATERIAL.

1.10.-PRUEBA DE IMPACTO EL DISPOSITIVO EMPLEADO PARA REALIZAR ESTE ENSAYO ES UN PÉNDULO. EL CENTRO DE MASA DEL PÉNDULO SE ENCUENTRA A UNA DISTANCIA “R” DEL CENTRO DE GIRO DEL PÉNDULO, ESTE PÉNDULO TIENE UNA MASA CONOCIDA m; LA PROBETA SE COLOCA EN LA PARTE VERTICAL DEL PÉNDULO, LA MASA DEL PÉNDULO ADQUIERE UNA DETERMINADA CANTIDAD DE ENERGÍA POTENCIAL. CUANDO SE LIBERA EL PÉNDULO, LA ENERGÍA POTENCIAL SE TRANSFORMA EN ENERGÍA CINÉTICA; PARTE DE ESTA ENERGÍA CINÉTICA ES REQUERIDA PARA FRACTURAR LA PROBETA, ESTO PROVOCARÁ UNA DIFERENCIA DE ENERGÍA CINÉTICA. AL LLEGAR EL PÉNDULO A LA ALTURA MÁXIMA DESPUÉS QUE ROMPE LA PROBETA, LA ENERGÍA CINÉTICA SE TRANSFORMA EN ENERGÍA POTENCIAL.

1.10.-PRUEBA DE IMPACTO LA ALTURA DE LA MASA ANTES DEL IMPACTO h1 SE PUEDE CALCULAR MEDIANTE LA ECUACIÓN:

h1 = R-R COS α LA ENERGÍA POTENCIAL ANTES DEL IMPACTO:

Ep1 = mgh1 SUSTITUYENDO LA ALTURA SE TIENE ENTONCES:

EP1 = mgR (1-COS α )

1.10.-PRUEBA DE IMPACTO DESPUÉS DE QUE EL PÉNDULO SE IMPACTÓ CON LA PROBETA Y ESTA LLEGÓ A LA RUPTURA, PARTE DE ESTA ENERGÍA SE EMPLÉO EN ROMPER LA PROBETA; EL RESTO DE LA ENERGÍA SE TRANSFORMA EN ENERGÍA POTENCIAL. PARA CONOCER LA ALTURA h2 de la masa del péndulo se mide el ángulo β ENTRE LA VERTICAL DESPUÉS DE QUE EL PÉNDULO SE IMPACTÓ CON LA PROBETA Y ESTA LLEGÓ A LA RUPTURA, Y EL BRAZO DEL PÉNDULO, ENTONCES SE TIENE:

h2 = R – R COS β LA ENERGÍA POTENCIAL DESPUÉS DEL IMPACTO ES LA SIGUIENTE: Ep2 = mgh2 = mgR (1-COS β)

1.10.-PRUEBA DE IMPACTO LA ENERGÍA REQUERIDA PARA EL IMPACTO (EIMP ) ES ENTONCES LA DIFERENCIA DE LAS ENERGÍAS POTENCIALES ANTES Y DESPUES DEL IMPACTO, COMO SE EXPRESA EN LA ECUACIÓN SIGUIENTE:

EIMP = Ep1 – EP2 = mgR (COS β – COS α ) EP1= WR (1-COS α) EP2= WR (1-COS β) W= PESO DEL PÉNDULO=19.308 kgf R = 0.80m α = ÁNGULO DE CAIDA β = ÁNGULO DE ELEVACIÓN

1.10.-PRUEBA DE IMPACTO FIGURA: PÉNDULO

1.10.-PRUEBA DE IMPACTO PROBETA CHARPY E IZOD

1.10.-PRUEBA DE IMPACTO

LA NORMA QUE ESTABLECE LAS DIMENSIONES DE LAS PROBETAS CHARPY E IZOD, FORMA DE COLOCAR LAS PROBETAS, CALCULO DE LA ENERGÌA DE IMPACTO Y CARTAS PARA DETERMINAR LA APARIENCIA DE FRACTURA (DUCTIL Y FRÀGIL) ES: NORMA ASTM E23-96 “STANDARD TEST METHODS FOR NOTCHED BAR IMPACT TESTING OF METALLIC MATERIALS”

1.11.-FRACTURA EN CUALQUIER ANÁLISIS DE LAS CAUSAS QUE PRODUCEN FALLAS ES IMPORTANTE OBTENER TANTOS DATOS COMO SEA POSIBLE DE LA PROPIA PIEZA QUE FALLÓ, ADEMÁS DE EXAMINAR LAS CONDICIONES EN EL MOMENTO ENQUE SE PRODUJO LA FALLA: ¿CUANTO TIEMPO ESTUVO LA PIEZA EN FUNCIONAMIENTO? ¿CUÁL ERA LA NATURALEZA DE LOS ESFUERZOS APLICADOS

A LA PIEZA EN EL MOMENTO EN QUE SE PRODUJO LA FALLA? ¿ESTUVO LA PIEZA SOMETIDA A UNA SOBRECARGA? ¿SE INSTALÓ ADCUADAMENTE LA PIEZA? ¿ESTUVO SOMETIDA A SERVICIO EXCESIVO?

1.11.-FRACTURA HUBO ALGUNOS CAMBIOS EN EL AMBIENTE? ¿TUVO LA PEZA UN MANTENIMIETO ADECUADO? DEPUÉS DE ESTUDIAR LA SUPERFICIE FRACTURADA,SE DEBEN CONTESTAR: ¿FUE LA FRACTURA DUCTIL, FRÁGIL O UNA COMBINACIÓN DE LAS DOS? ¿EMPEZÓ LA FALLA EN LA SUPERFICIE O POR DEBAJO DE ELLA? ¿EMPEZÓ LA FALLA EN UN PUNTO O SE ORIGINÓ EN DIVERSOS PUNTOS? EMPEZÓ LA FISURA RECIENTEMENTE O HABÍA ESTADO CRECIENDO POR UN TIEMPO LARGO?

1.11.-MODOS DE FRACTURA FRACTURA DUCTIL: SON EL RESULTADO DE FUERZAS CORTANTES QUE PRODUCEN DEFORMACIÓN PLÁSTICA (DESLIZAMIENTO O MACLA) A LO LARGO DE CIERTOS PLANOS CRISTALOGRÁFICOS. FRACTURA FRÁGIL SE DEBEN A FUERZAS TENSILES QUE PRODUCEN CLIVAJE.

1.11.-MODOS DE FRACTURA EN LA MAYORÍA DE LAS FRACTURAS, AMBOS TIPOS ESTÁN PRESENTES EN DIVERSOS GRADOS. LAS FRACTURAS FRÁGILES SON BRILLANTES Y CRISTALINAS LAS SUPERFICIES DE FRACTURA FRÁGILES ALGUNAS VECES TIENEN APARIENCIA DISTINTIVA. DESDE EL ORÍGEN DE LA FRACTURA SE FORMA UN MODELO CARACTERÍSTICO DE “CHEURON” O “ESPIGADO” EL DESLIZAMIENTO Y EL CLIVAJE SE PRESENTAN EN UN DIFERENTE CONJUNTO DE PLANOS CRISTALOGRÁFICOS.

1.11.-MODOS DE FRACTURA

1.11.-MODOS DE FRACTURA

1.11.-MODOS DE FRACTURA

1.11.-MODOS DE FRACTURA IZQUIERDA: LA SUPERFICIE DE FRACTURA ES PRINCIPALMENTE GRIS OPACA Y FIBROSA; LOS BORDES ESTÁN CURVADOS, INDICANDO DEFORMACIÓN PLÁSTICA, DE MANERA QUE EL TIPO DE FRACTURA ES PRINCIPALMENTE DE CORTE (DUCTIL). CENTRO: EL MODO DE FRACTURA FUE DE CORTE Y CLIVAJE MEZCLADOS YA QUE LA SUPERFICIE ES BRILLANTE Y OPACA CON ALGUNA EVIDENCIA DE DEFORMACIÓN PLÁSTICA EN LOS BORDES.

DERECHA: ES SOLO POR CLIVAJE; LA SUPERFICIE ENTERA ES BRILLANTE Y LOS BORDES RECTOS; NO MUESTRA EVIDENCIA DE DEFORMACIÓN PLÁSTICA.

1.12.-FATIGA LA NORMA QUE ESTABLECE LAS CONDICIONES DE PRUEBA, DIMENSIONES DE LAS PROBETAS Y TIPOS DE ENSAYO ES: NORMA ASTM E 466-96 “STANDARD PRACTICE FOR CONDUCTING FORCE CONTROLLED CONSTANT AMPLITUDE AXIAL FATIGUE TEST OF METALLIC MATERIALS”

1.12.-FATIGA LOS COMPONENTES DE MÁQUINAS, VEHÍCULOS Y ESTRUCTURAS ESTÁN FRECUENTEMENTE SUJETOS A REPETIDAS CARGAS, TAMBIÉN LLAMADAS CARGAS CÍCLICAS, Y LOS RESULTADOS DE LOS ESFUERZOS CÍCLICOS PUEDEN GENERAR UN DAÑO FÍSICO MICROSCÓPICO AL MATERIAL INVOLUCRADO. AÚN Y CUANDO LOS ESFUERZOS SEAN MUY POR DEBAJO DE LA RESISTENCIA ÚLTIMA DEL MATERIAL, ESTE DAÑO PUEDE ACUMULARSE CON CICLOS CONTINUOS, HASTA QUE SE DESARROLLA INTERNAMENTE UNA GRIETA U OTRO DAÑO QUE PROVOCA LA FALLA DEL COMPONENTE. ESTE PROCESO DE DAÑO ACUMULATIVO Y FINALMENTE FALLA DEBIDO A CARGAS CÍCLICAS ES LLAMADA “FATIGA”

1.12.-FATIGA ALGUNAS APLICACIONES PRÁCTICAS Y TAMBIÉN MUCHAS PRUEBAS DE FATIGA EN MATERIALES, INVOLUCRAN CICLOS ENTRE NIVELES MÁXIMOS Y MÍNIMOS QUE SON CONSTANTES. ESTO ES LLAMADO ESFUERZO MÁXIMO Y MÍNIMO ESFUERZO DE AMPLITUD CONSTANTE Y ES ILUSTRADO EN LA FIGURA 1

1.12.-FATIGA

1.12.-FATIGA CURVAS ESFUERZO CONTRA VIDA ÚTIL DE LA PIEZA (S-N) SI UN ESPECÍMEN DE PRUEBA DE UN MATERIAL O UN COMPONENTE DE INGENIERÍA ES SUJETO A UN ESFUERZO CÍCLICO SEVERO, UNA GRIETA POR FATIGA U OTRO DAÑO SE DESARROLLARÁ, TERMINANDO EN UNA FALLA TOTAL DEL COMPONENTE. SI LA PRUEBA ES REPETIDA A NIVELES DE ESFUERZO MÁS ALTOS, EL NÚMERO DE CICLOS PARA LA FALLA SERÁ UN NÚMERO MÁS PEQUEÑO. LOS RESULTADOS DE DICHA PRUEBAS DE UN NÚMERO DE NIVELES DE ESFUERZO DIFERENTES PUEDEN SER GRAFICADOS PARA OBTENER UNA CURVA DE ESFUERZO CONTRA VIDA DEL COMPONENTE (STRESS-LIFE CURVE), TAMBIÉN LLAMADA CURVA S-N. LA AMPLITUD DE ESFUERZO, ES COMÚNMENTE GRAFICADO CONTRA EL NÚMERO DE CICLOS PARA ALCANZAR LA FALLA, VER FUGURA:

1.12.-FATIGA CURVAS ESFUERZO CONTRA VIDA ÚTIL DE LA PIEZA (SN)

1.12.-FATIGA

1.13.-TERMOFLUENCIA LA FLUENCIA ES UNA PROPIDAD DE GRAN IMPORTANCIA EN LOS MATERIALES PARA APLICACIÓN A ALTA TEMPERATURA.

PUEDE DEFINIRSE COMO UN FLUJO PLÁSTICO LENTO Y CONTINUO, BAJO CONDICIONES CONSTANTES DE CARGA O ESFUERZO. LA FLUENCIA GENERALMENTE SE ASOCIA CON UNA RAPIDEZ DE TIEMPO DE DEFORMACIÓN QUE CONTINUA AÚN BAJO ESFUERZOS INFERIORES A LA RESISTENCIA DE CEDENCIA NOMINAL A LA TEMPERATURA ESPECÍFICA A LA CUÁL ESTÁ SUJETO EL METAL.

1.13.-TERMOFLUENCIA UNA PRUEBA DE FLUENCIA ES SIMPLEMENTE UNA PRUEBA DE TENIÓN EFECTUADA A CARGA Y TEMPERATURA CONSTANTES. HAY UN MEDIO PARA MEDIR LA ELONGACIÓN DE LA MUESTRA CON MUCHA PRECISIÓN Y UN MEDIO PARA CALENTAR LA MUESTRA BAJO CONDICIONES ESTRECHAMENTE CONTROLADAS. CONCLUSIÓN: LA PRUEBA DE FLUENCIA DETERMINA EL CAMBIO CONTINUO EN LA DEFORMACIÓN DE UN MATERIAL A TEMPERATURAS ELEVADAS CUANDO ESTÁ SOMETIDO A UN ESFUERZO INFERIOR AL VALOR DE LA RESISTENCIA DE CEDENCIA.

LOS RESULTADOS SON IMPORTANTES PARA EL DISEÑO DE AQUELLA PARTES PARA MÁQUINAS EXPUESTAS A TEMPERATURAS ELEVADAS.

1.14.-PROBLEMAS DE APLICACIÓN 1.14.1-ENSAYO DE IMPACTO CHARPY CALCULAR LA ENERGÍA DE IMPACTO PARA UN ACERO AL CARBONO SAE 1018 SIN TRATAMIENTO TÉRMICO, SABIENDO QUE: W=19.308 R=0.80 m α=60º β= 126º

1.14.2-ENSAYO DE IMPACTO IZOD CALCULAR LA ENERGÍA DE IMPACTO PARA UN ACERO AL CARBONO SAE 1018 SIN TRATAMIENTO TÉRMICO, SABIENDO QUE: W=19.308 R=0.80 m α=90º β= 70º

1.14.-PROBLEMAS DE APLICACIÓN DUREZA BRINELL 1.1.4.3-CALCULAR EL NÚMERO DE DUREZA BRINELL (HB) PARA UNA ALEACIÓN DE ALUMINIO 6061 ENSAYADA, CON LOS SIGUIENTES DATOS: DIÁMETRO DEL BALÍN: 10 mm (D) DIÁMETRO DE LA HUELLA: 3.65 mm (d) CARGA APLICADA: 1500 kgf 1.14.4.-CALCULAR EL NÚMERO DE DUREZA VICKERS (HV) PARA UN ACERO CON TRATAMIENTO TERMICO ENSAYADO Y CON LOS SIGUIENTES DATOS: PENETRADOR: DE DIAMANTE CARGA APLICADA: 30kgf; tiempo 15 segundos DIAGONAL 1 (d1)= 187 micras DIAGONAL 2 (d2)= 189 micras

1.14.-PROBLEMAS DE APLICACIÓN DUREZA ROCKWELL 1.14.5.-SE QUIERE DETERMINAR DUREZA A UN ACERO SAE 1045 CON TRATAMIENTO TERMICO DE TEMPLE Y REVENIDO ¿Qué TIPO DE DUREZA UTILIZARÍA? 1.14.6.-SE TIENE UN ACERO SAE 1045 CON TRATAMIENTO TERMICO DE RECOCIDO ¿Qué TIPO DE DUREZA UTILIZARÍA?

1.14.7-PROBLEMA ENSAYO DE TENSIÓN Convert the change in length data in Table 6-1 to engineering stress and strain and plot a stress-strain curve.

1.14.7-PROBLEMA ENSAYO DE TENSIÓN Figure 6.10 The stress-strain curve for an aluminum alloy from Table 6-1

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1.14.7-PROBLEMA ENSAYO DE TENSIÓN EN UN ENSAYO DE TENSIÒN DE UNA PROBETA CILÍNDRICA DE ALEACION DE ALUMINIO 2024, SE TIENEN LOS SIGUIENTES DATOS: DIAM. INICIAL DE LA SECCIÓN REDUCIDA: 8.6 mm

DIAM. FINAL DE LA SECCIÓN REDUCIDA: 5.6 mm LONGITUD INICIAL ENTRE MARCAS: 46.5 mm LONGITUD FINAL ENTRE MARCAS: 52.4 mm CARGA DE CEDENCIA: 12.75 KN CARGA MÁXIMA: 13.62 KN CARGA DE FRACTURA: 9.31 KN ESFUERZO 1 SOBRE LA RECTA: 182 Mpa ESFUERZO 2 SOBRE LA RECTA: 70 Mpa DEFORMACION UNITARIA 1 : 0.0035824 mm/mm DEFORMACION UNITARIA 2 : 0.0014124 mm/mm continua……………………………………..

1.14.7-PROBLEMA ENSAYO DE TENSIÓN

CALCULAR: % DE REDUCCION DE ÁREA % DE ALARGAMIENTO ESFUERZO DE CEDENCIA EN Mpa ESFUERZO MÁXIMO EN Mpa ESFUERZO DE FRACTURA EN Mpa