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VICTOR JAVIER GALILEA ALSASUA | 22/11/2015
CIENCIA DE MATERIALES
Ensayo Compresión y Chispa
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VICTOR JAVIER GALILEA ALSASUA | 22/11/2015
1) Ensayo Compresión
Para esta sexta práctica “Ensayo de compresión y chispa “realizaremos en primer lugar el
ensayo de comprensión, un ensayo técnico, dónde aplicaremos un esfuerzo de compresión, la
resistencia de un material y su deformación.
Usaremos dos probetas diferentes, una de aluminio y otra de bronce fijándonos en ℎ0 y en 𝑑0.
Según el tipo de probeta utilizada el resultado será distinto en función del material de dicha
probeta. Las metálicas deberán ser cilíndricas, mientras que las de cerámica y madera serán
cúbicas.
Como ya hemos apuntado antes, según el material de la probeta el resultado variará por
ejemplo:
- Con Materiales frágiles como el acero o el bronce, tenderán a romperse a 45º en
forma de diábolo.
- Con materiales dúctiles es decir; que es capaz de cambiar y transformar su forma de
presión: el aluminio, se aplasta.
- Con materiales fibrosos como la madera, si la carga es paralela a la dirección de las
fibras se denomina rotura escalonada.
Para evitar la flexión o pandeo, la altura es la clave ya que, a más altura más deformación,
nuestra altura debe de ser pequeña.
Usaremos para la realización la propia de un ensayo de compresión.
En primer lugar, ya con las probetas, las llevaremos a la máquina universal dónde colocaremos
los platos donde colocaremos las probetas e iniciaremos el ensayo poniendo en marcha la
máquina. La velocidad debe de ser la adecuada para que el ensayo salga correctamente y
seguidamente esperaremos a que se produzca o bien la deformación o bien la rotura de dichas
probetas.
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1.1) Como resultado para la probeta de bronce: Primeramente será calcular su longitud y su
sección, usaremos un pie de rey.
𝐿0 = 5,95 𝑚𝑚. → 𝐿𝑓 = 2,7 𝑚𝑚.
∅0 = 5,99 𝑚𝑚. → ∅𝑓 = 8,2 𝑚𝑚.
𝑆0 = 𝜋𝑟02 = 𝜋 ∗ 2,9952 = 28,18𝑚𝑚2 → 𝑆𝑓 = 𝜋𝑟𝑓
2 = 𝜋 ∗ 4,12 = 52,81𝑚𝑚2
Una vez acabadas las mediciones, colocamos la probeta en la máquina universal de tracción-
compresión y flexión estática.
Como hemos dicho anteriormente podría pasar que la probeta se rompiera por la compresión,
en este momento procederemos a medir la carga a la que se sometiera la pieza y obtendremos
que es 16600 kp. Otra cosa que podemos ver, es que la probeta se ha roto con un ángulo de 45º.
Para acabar, calcularemos la variación de L, S y la Rm:
∆𝑙 = 𝐿0 − 𝐿𝑓 = 5,95 − 2,7 = 3,25 𝑚𝑚.
∆𝑆 = 𝑆0 − 𝑆𝑓 = 52,81 − 28,18 = 24,63 𝑚𝑚2 .
𝑅𝑚 =−𝐹
𝑆0=
−1600
52,81= −30,29
1.2) Como resultado de la probeta de aluminio: lo primero sería calcular su longitud y
seguidamente su sección, usando así un pie de rey, igual que hemos hecho en el proceso
anterior con la probeta de bronce.
𝐿0 = 6,3 𝑚𝑚. → 𝐿𝑓 = 3 𝑚𝑚.
∅0 = 6 𝑚𝑚. → ∅𝑓 = 9,35 𝑚𝑚.
𝑆0 = 𝜋𝑟02 = 𝜋 ∗ 32 = 28,27𝑚𝑚2 → 𝑆𝑓 = 𝜋𝑟𝑓
2 = 𝜋 ∗ 4,6752 = 68,66𝑚𝑚2
Seguimos con el mismo proceso, colocando la probeta en la máquina universal de tracción-
compresión y flexión estática.
Comprobaremos ahora si se ha producido o no rotura, podemos ver que solo se ha producido
un aplastamiento. También podemos ver que la carga a la que se ha sometido la pieza es 2300Kp.
Acabaremos la práctica número seis con el cálculo de la variación de H y de S, además de la Rm:
∆𝑙 = 𝐿0 − 𝐿𝑓 = 6,3 − 3 = 3,3 𝑚𝑚.
∆𝑆 = 𝑆𝑓 − 𝑆𝑜 = 68,66 − 28,27 = 40,39 𝑚𝑚2 .
𝑅𝑚 =−𝐹
𝑆0=
−2300
28,27= −81,35
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VICTOR JAVIER GALILEA ALSASUA | 22/11/2015
2) Procederemos ahora al “Ensayo de chispa” que será uno de los métodos más usados
para identificar los metales ferrosos.
Para ello usaremos: una esmeriladora mecaniza de alta velocidad y una probeta a la que
aplicaremos cierta presión a la muela de esmeril la cual emitirá ciertos destellos o estelas
características del acero.
Según la cantidad de carbono que tiene la probeta se producirán explosiones, que según la
chispa que saquen del color de las mismas y de la distancia a la que son lanzadas, podremos
saber la cantidad de acero y carbono que contiene dicha probeta.
Si una probeta de acero se acerca a una muela de esmeril en movimiento, los granos de la muela
arrancan pequeñas partículas de acero, calentándolas hasta la temperatura de fusión, en dónde
se producirán varias explosiones, en las que se irá descomponiendo el carbono en combinación
con el oxígeno del aire del medio ambiente, pero tenemos que saber si esto sucede con los
materiales ferrosos exclusivamente.
En esta sexta práctica, utilizaremos dos probetas, las cuales son F521 Y F115, y no sabremos cual
es cada una de ellas.
Buscaremos en el prontuario los aceros comerciales correspondientes a F521 Y F115 y los cuales
son Heva FC y Heva TM respectivamente.
Finalmente ya tendremos localizados los aceros correspondientes, nos dirigiremos a la máquina
de chispa, en la que compraremos las chispas de las nuestras comerciales con nuestras probetas
no identificadas.
Al realizar el ensayo, veremos cómo visualmente la chipa desprendida por una de las probetas
es larga y brillante y la otra más corta por lo que deberemos compararlas con las muestras de
los aceros obtendremos:
TM → Chispa larga. FC → Chispa corta.