Ensayo-de-Tension-Bronce-y-Aluminio.doc

8/10/2019 Ensayo-de-Tension-Bronce-y-Aluminio.doc

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1. INTRODUCCION

El estudio de los materiales es importante para el

libre desarrollo de las actividades del ser humano,

importante para la mayoria de las ramas de

conocimiento. Conocer las propiedades de estos nosayuda a aprovecharlas y adaptarlas lo mejor posible

a nuestras necesidades, a un mayor rendimiento, mas

calidad y mejor utilizacion de recursos. Materiales

como el bronce y el aluminio son muy importantes yfrecuentes en nuestro estilo de vida, necesarios y

escasos, muestran que a pesar de todo fallan y no son

eternos; es importante conocer estos datos para evitar

errores o tragedias por falla de los mismos.

2. GENERALIDADES DE LOS MATERIALES

DUCTILES

a ductilidad, es la propiedad que presentan

algunos metales y aleaciones cuando bajo la acci!n

de una fuerza pueden estirarse sin romperse paraobtener alambres o hilos" # $%. En otras palabras es

cuando un metal, al aplicarsele una carga, se

deforma, al principio elasticamente y luego

plasticamente. Cuando se deforma elasticamente nosufre deformaciones, despues de que se dan los

deslizamientos se deforma permanentemente con una

carga mucho menor # &%. Es lo contrario a la

fragilidad.

os diagramas de esfuerzo'deformacion de

materiales ductiles son tipicos. (e puede observar ladeformacion elastica y luego la deformacion plastica.

)igura $.$ *iagramas esfuerzo deformacion

+bservamos que, en

un momento dado,

los esfuerzosdisminuyen y

producen una mayor

deformacion; esto se

debe a que se da unencuellamiento" o

reduccion de area en

cierto punto de la

probeta. ambienconocido como zona

de estriccion # -%.

)igura $.& ona de estriccion

a ductilidad de un metal se valora de formaindirecta a traves de la resiliencia" # /%.

3. CARACTERISTICAS DEL BRONCE Y EL

ALUMINIO

3.1 El bronce

)ue la primera aleacion

fabricada voluntariamente

por el ser humano. Estaaleacion consiste en una

base de cobre aleada con

esta0o, aunque tambien sea0aden otros metales # 1%.

)igura -.$ 2ronce

Es uno de los mas duros, de te3tura lisa y color

marron. 4o es tan brillante y se obtiene por

fundicion # 5%.

Esta compuesto basicamente por cobre y esta0o.

ambien se le a0ade zinc, antimonio, plomo,

aluminio, niquel, hierro, manganeso, silicio, fosforo,

entre otros # 6%.

iene una densidad de 7.68'7.77 g9cc a temperatura

ambiente # 7%.

(e usa para la fabricacion de baterias electricas, de

monedas, de engranajes, de cojinetes, de campanas,

de telas metalicas, de enrejados para filtros y

tamices, de tubos y de llaves. ambien en el arte # :%.


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3.2 El alumno

Es un material muy

abundante en la corteza

terrestre, llegando a

conformar un 6.71 de esta.Es muy ligero, tenaz, ductil y

maleable. iene te3tura lisa.

(e obtiene por electrolisis de

una mezcla de criolita ybau3ita fundidas en un horno

electrico. iene una densidad

de &.-'&.6 g9cc a temperatura )igura -.& ' longitud calibrada= 18.8 ? 8.& #mm%

@ ' ancho= $&.1 ? &.8 #mm% ' espesor= $.1 ? #mm%

A ' radio del filete, min.= $&.1 #mm% ' longitud total, min.= &88 #mm%

< ' longitud de la secci!n reducida, min.= 16 #mm%

2 ' longitud de la secci!n de agarre, min.= 18 #mm%

C ' ancho de la secci!n de agarre, apro3.= &8 #mm%

)igura /.& Brobetas bronce frontal

)igura /.- Brobetas bronce lateral

!.2 "robe#a $ara el alumno

as dimensiones de la probeta fueron= un cilindrorecto de -88 mm de longitud y &&.& mm de diametro.

)igura /./ Brobeta aluminio frontal

)igura /.1 Brobeta aluminio ancho

%. NORMA

Bara el ensayo de bronce y aluminio se uso la norma


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&. DESCRI"CION DEL E'UI"O

El ensayo fue realizado en el edificio de

Caracterizacion de materiales" de la universidad

industrial de santander. a maquina utilizada fue una

M( 7$8 Material est (ystem. Esta sirve para hacermultiples ensayos= tension, compresion, fatiga,

fractura mecanica y durabilidad de los materiales.

Bosee un sistema variado de cargas controladas y

diferentes grados de flujo en el servo'valvula. ieneuna capacidad desde &14 hasta 188 4.

)igura 5.$ Maquina M( 7$8

(. DESCRI"CION DEL "ROCEDIMEINTO

(e fabrican las probetas segDn la descripcion de la

norma. (e realiza el ensayo= se instalan en lamaquina, se determina la velocidad de aplicaci!n de

la carga y se inicia el ensayo. odo el procedimiento

es controlado por una computadora que tiene un

softare instalado, el cual, ademas, mide los datosde carga y alargamiento, y, al final, los arroja en una

tabla de e3cel y los grafica. Con los datos obtenido

se hace el respectivo analisis.

)igura 6.$


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Gelocidad de aplicacion la carga= 8.-1 4 a - mm9s

).2 "ara el alumno

abla 7.& Carga9desplazamiento en

aluminio

>rafica 7.& Carga9desplazamiento en

aluminio

ongitug inicial= -88 mm


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>rafica :.$ Esfuerzo9deformacion enbronce

ongitud final= 71.-:75 mm

Modulo de young= 1-.$:7 Mpa

Esfuerzo ma3imo= 8./-/ MpaEsfuerzo en la ruptura= 8.-:75 Mpa

de elongacion= &7.-7

>rafica :.& (y para la grafica esfuerzo9deformacion enbronce

>rafica :.- Corte para hallar el (y en bronce

Esfuerzo en el (y= 8.$-&: MBa

*eformacion en el (y= 8.88$: mm9mm

Modulo de resistencia= 8.888$& MBa

*.2 "ara el alumno

0 005 01 015 02 025 03

0

005

01

015

02

025

03

035

04

045

05

Deforma!ion mm

"sfuerzo

#$

a

0 005 01 015 02 025 03

0

005

01

015

02

02503

035

04

045

05

Deforma!ion mm%mm

"sfuerzo#

$a

0 0 0 0 0 001 001 001 001 001 001

0

005

01

015

02

025

03

035

04


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abla :.& Esfuerzo9deformacion en

aluminio

>rafica :./ Esfuerzo9deformacion en

aluminio

ongitud final= -&/ mmrafica :.1 (y para la grafica esfuerzo9deformacion en aluminio

>rafica :.5 Corte para hallar el (y en aluminio

Esfuerzo en el (y= -.$6 MBa

*eformacion en el (y= 8.8851 mm9mm

Esfuerzo Deformacion

Mpa mm

0.111881 0.00029302

3.42801 0.007431239

3.8349 0.014524775

4.01041 0.021630047

4.13777 0.0287446874.25698 0.035838384

4.35705 0.042937449

4.41825 0.05004365

4.49726 0.057144385

4.55412 0.064254496

4.57399 0.071344185

4.6323 0.078456538

4.66328 0.085566596

4.68694 0.092660461

4.70455 0.099757496

4.71724 0.106861574

4.72419 0.113964226

4.72727 0.121069035

4.71751 0.128171165

4.69759 0.135285765

4.5969 0.149465461

4.51186 0.156582061

4.4037 0.163685409

4.27688 0.170778044

4.12362 0.177895452

3.74041 0.185000739

0 005 01 015 02

0

05

1

15

2

25

3

354

45

5

Deforma!ion mm%mm

"sfuerzo

#$a

0 002004006008 01 012014016018 02

0

05

1

15

2

25

3

35

4

45

5

Deforma!ion mm

"sfuerzo

#$a

0 001 001 002 002 003

0

05

1

15

2

25

3

35

4

45

Deforma!ion mm

"sfuerzo

#$a


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Modulo de resistencia= 8.8$8- Mpa11. A"ARIENCIA DE LAS "ROBETAS

DES"UES DE LA +RACTURA

11.1 "ara el bronce

)igura $$.$ Brobeta de bronce despues de la fractura

11.2 "ara el alumno

)igura $$.& Brobeta de aluminio despues de laa fractura

1,. COM"ARACION DE RESULTADOS

11. DISCUCION DE RESULTADOS

(e observa que el modulo de elasticidad del aluminioes mucho menor que el del bronce, lo cual indica que

el bronce es mucho mas ductil que el aluminio.

ambien el area de la probeta influye en la cantidad

de carga que puede soportar esta, por lo tanto los

esfuerzos en el ensayo del bronce son muchomenores que en el del aluminio.

El porcentaje de elongacion del bronce debe ser

menor a 51 y su resistencia a la tracci!n debe estar

entre los 1,/ y $8,7 H4 #$&%. (egDn lo obtenido en lapractica, el porcentaje de elongacion fue de &7,-7

y su resistencia de 6.:& 4, datos que se encuentran

dentro de los establecidos.

12. RE+ERENCIAS

12.1 Re-erenca /e lbro

#-%


8/8

rocas9aluminio.htm #Citado el &6 de

febrero del &8$$%.#$$% El aluminio. *isponible en= http=99.aim.es9

publicaciones9bol&9$5N

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