ENSAYO ESTTICO DETENSIN 1

ACERO ROLADO EN FRO

PROCESODE TRABAJO EN FROEl trabajo (o labrado) en fro significa la conformacin de un metal a baja temperatura (por lo general, la temperatura delambiente). En contraste con las piezas producidas porel trabajoen caliente, las que se labran en fro tienen un acabado nuevo brillante, son ms exactas y requieren menos maquinado.Las barras terminadas en fro se producen por rolado. Con mucho el mayor porcentaje deproductosse elaboran por procesos de laminado y estirado en fro.Muchas formas diferentes de barras laminadas o roladas en caliente pueden ser empleadas para el estirado en fro.El rolado y el estirado en fro tienen el mismo efecto sobre las propiedades mecnicas. El labrado en fro da por resultado un gran incremento en la resistencia de fluencia, acrecienta la resistencia ltima y la dureza, y disminuya la ductilidad.El recalcado es un proceso de trabajo en fro en el cual el metal se acumula por impactos. Por lo general, esta operacin se usa para formar las cabezas de tornillos y remaches. El roscado por laminacin es un proceso para obtener una rosca o filete por compresin y rolado de una pieza base. El rechazado es la operacin para conformar material laminar de forma circular, alrededor de una forma rotatoria. Estampado es el trmino que se emplea para describiroperacionesde troquelado como silueteado, acuado, conformado y estirado poco profundo.ROLADO EN FRIOPlaca rolada en fro en varios tamaos, grados y acabados de superficie. La placa de acero rolado en fro se manufactura a partir de rollos rolados en caliente y se remueve el xido de superficie producido durante la etapa de rolado en caliente. Se reduce en fro a travs de un Molino Fro para llegar al grosor deseado. El acero reducido en fro produce un acero de extrema baja ductilidad. Usualmente se procesa adicionalmente para desarrollar caractersticas de uso final como ductilidad, textura de superficie, etc. Estos pasos adicionales incluyen procesos como por ejemplo, templado, para obtener formabilidad y textura de superficie, y en algunos casos, nivelacin.Aunque es difcil establecer las propiedades fsicas y mecnicas del acero debido a que estas varan con los ajustes en su composicin y los diversos tratamientos trmicos, qumicos o mecnicos, con los que pueden conseguirse aceros con combinaciones de caractersticas adecuadas para infinidad de aplicaciones, se pueden citar algunas propiedades genricas:

Sudensidadmedia es de 7850 kg/m.

En funcin de la temperatura el acero se puede contraer, dilatar o fundir.

Elpunto de fusindel acero depende del tipo de aleacin y los porcentajes de elementos aleantes. El de su componente principal, el hierroes de alrededor de 1510 C en estado puro (sin alear), sin embargo el acero presenta frecuentemente temperaturas de fusin de alrededor de 1375 C, y en general la tempera necesaria para la fusin aumenta a medida que se funde (excepto las aleaciones eutcticasque funden de golpe). Por otra parte el acero rpido funde a 1650 C.

Su punto deebullicines de alrededor de 3000 C.

Es un material muytenaz, especialmente en alguna de las aleaciones usadas para fabricar herramientas.

Relativamentedctil. Con l se obtienen hilos delgados llamados alambres.

Esmaleable. Se pueden obtener lminas delgadas llamadashojalata. La hojalata es una lamina de acero, de entre 0,5 y 0,12 mm de espesor, recubierta, generalmente de forma electroltica, porestao.

Permite una buenamecanizacinenmquinas herramientasantes de recibir un tratamiento trmico.

Algunas composiciones y formas del acero mantienen mayor memoria, y se deforman al sobrepasar sulmite elstico.

Ladurezade los aceros vara entre la del hierro y la que se puede lograr mediante su aleacin u otros procedimientos trmicos o qumicos entre los cuales quiz el ms conocido sea eltemplado del acero, aplicable a aceros con alto contenido en carbono, que permite, cuando es superficial, conservar un ncleo tenaz en la pieza que evite fracturas frgiles. Aceros tpicos con un alto grado de dureza superficial son los que se emplean en las herramientas de mecanizado, denominadosaceros rpidosque contienen cantidades significativas decromo,wolframio,molibdenoyvanadio. Los ensayos tecnolgicos para medir la dureza sonBrinell,VickersyRockwell, entre otros.

Se puedesoldarcon facilidad.

Lacorrosines la mayor desventaja de los aceros ya que el hierro se oxidacon suma facilidad incrementando su volumen y provocando grietas superficiales que posibilitan el progreso de la oxidacin hasta que se consume la pieza por completo. Tradicionalmente los aceros se han venido protegiendo mediantetratamientos superficiales diversos. Si bien existen aleaciones con resistencia a la corrosin mejorada como losaceros de construccin cortenaptos para intemperie (en ciertos ambientes) o losaceros inoxidables.Posee una altaconductividad elctrica. Aunque depende de su composicin es aproximadamente de 3 106S/m. En laslneas areas de alta tensinse utilizan con frecuencia conductores de aluminio con alma de acero proporcionando ste ltimo la resistencia mecnica necesaria para incrementar los vanos entre la torres y optimizar el coste de la instalacin.

Se utiliza para la fabricacin deimanes permanentes artificiales, ya que una pieza de acero imantada no pierde su imantacin si no se la calienta hasta cierta temperatura. La magnetizacin artificial se hace por contacto, induccin o mediante procedimientos elctricos. En lo que respecta al acero inoxidable, alacero inoxidable ferrticos se le pega el imn, pero alacero inoxidable austenticono se le pega el imn ya que la fase del hierro conocida como austenita no es atrada por los imanes. Los aceros inoxidables contienen principalmentenquelycromoen porcentajes del orden del 10% adems de algunos aleantes en menor proporcin.

Un aumento de latemperaturaen un elemento de acero provoca un aumento en la longitud del mismo. Este aumento en la longitud puede valorarse por la expresin: L = t L, siendo a el coeficiente de dilatacin, que para el acero vale aproximadamente 1,2 105 (es decir = 0,000012). Si existe libertad de dilatacin no se plantean grandes problemas subsidiarios, pero si esta dilatacin est impedida en mayor o menor grado por el resto de los componentes de la estructura, aparecen esfuerzos complementarios que hay que tener en cuenta. El acero se dilata y se contrae segn un coeficiente de dilatacin similar al coeficiente de dilatacin del hormign, por lo que resulta muy til su uso simultneo en la construccin, formando un material compuesto que se denomina hormign armado. El acero da una falsa sensacin de seguridad al ser incombustible, pero sus propiedades mecnicas fundamentales se ven gravemente afectadas por las altas temperaturas que pueden alcanzar los perfiles en el transcurso de un incendio.Prcticamente el acero rolado adquiere las caractersticas que se le quiera dar ya que tambin existen barios tratamientos para el acero que les dan estas caractersticas

Tambin las roladas de acero en fro sufren mas procesos para establecer la dureza y el acabado del acero en fro. Rolada de acero en fro ha sido utilizados para una variedad de aplicaciones como tales, superficie critica para paneles de automviles y botes para aparatos, latas profundamente estiradas para filtros de aceite de servicio pesado y aplicaciones de alta fuerza como tales, refuerzo de puerta del automvil.

Ensayo Esttico de Tensin 1

Estndar:

ASTM E8

Descripcin de la fractura

Material:

acero rolado en fro

Estriccin:

apreciable

Li=

27.94

mm

Forma:

parcialmente cono crter

Lf=

30.73

mm

Textura:

fina o sedosa

Lr=

38.1

mm

o=

0.086435996

mm/mm

Di=

6.35

mm

Ai=

31.67

mm2

Df=

4.31

mm

No.

Desplazamiento

Carga

Deformacin unitaria

Esfuerzo

Ctvo.

(mm)

P (kN)

(mm/mm)

c(mm/mm)

(Mpa)

1

0

0

0

271

3.61

11.07

0.094750656

0.00831466

349.5507908

1

272

3.61

11.21

0.094750656

0.00831466

353.9714873

273

3.62

11.36

0.095013123

0.008577127

358.7079479

274

3.62

11.51

0.095013123

0.008577127

363.4444085

275

3.62

11.68

0.095013123

0.008577127

368.8123971

276

3.63

11.85

0.095275591

0.008839595

374.1803858

277

3.63

11.98

0.095275591

0.008839595

378.2853183

278

3.64

12.11

0.095538058

0.009102062

382.3902508

279

3.64

12.25

0.095538058

0.009102062

386.8109473

280

3.65

12.4

0.095800525

0.009364529

391.5474079

305

3.75

16.11

0.098425197

0.011989201

508.6958662

306

3.76

16.24

0.098687664

0.012251668

512.8007987

307

3.76

16.39

0.098687664

0.012251668

517.5372593

308

3.77

16.53

0.098950131

0.012514135

521.9579558

309

3.77

16.67

0.098950131

0.012514135

526.3786524

310

3.77

16.83

0.098950131

0.012514135

531.430877

311

3.78

16.99

0.099212598

0.012776602

536.4831016

312

3.78

17.13

0.099212598

0.012776602

540.9037982

313

3.79

17.24

0.099475066

0.01303907

544.3772026

314

3.79

17.36

0.099475066

0.01303907

548.166371

2

315

3.8

17.49

0.099737533

0.013301537

552.2713036

316

3.8

17.61

0.099737533

0.013301537

556.060472

317

3.81

17.73

0.1

0.013564004

559.8496405

318

3.81

17.84

0.1

0.013564004

563.3230449

319

3.81

17.96

0.1

0.013564004

567.1122134

341

3.91

19.98

0.102624672

0.016188676

630.8965492

342

3.91

20

0.102624672

0.016188676

631.5280772

343

3.92

20.1

0.102887139

0.016451143

634.6857176

344

3.92

20.2

0.102887139

0.016451143

637.843358

345

3.92

20.2

0.102887139

0.016451143

637.843358

346

3.93

20.3

0.103149606

0.01671361

641.0009984

347

3.93

20.4

0.103149606

0.01671361

644.1586388

348

3.94

20.4

0.103412073

0.016976078

644.1586388

349

3.94

20.4

0.103412073

0.016976078

644.1586388

350

3.95

20.5

0.103674541

0.017238545

647.3162792

cedencia

351

3.95

20.5

0.103674541

0.017238545

647.3162792

352

3.96

20.6

0.103937008

0.017501012

650.4739196

353

3.96

20.6

0.103937008

0.017501012

650.4739196

354

3.96

20.7

0.103937008

0.017501012

653.6315599

355

3.97

20.7

0.104199475

0.017763479

653.6315599

356

3.97

20.7

0.104199475

0.017763479

653.6315599

357

3.98

20.8

0.104461942

0.018025946

656.7892003

358

3.98

20.8

0.104461942

0.018025946

656.7892003

441

4.76

22

0.124934383

0.038498387

694.680885

442

4.77

22

0.12519685

0.038760854

694.680885

443

4.78

22

0.125459318

0.039023322

694.680885

444

4.79

22

0.125721785

0.039285789

694.680885

445

4.81

22

0.126246719

0.039810723

694.680885

446

4.82

22

0.126509186

0.04007319

694.680885

447

4.83

22

0.126771654

0.040335658

694.680885

448

4.85

22.1

0.127296588

0.040860592

697.8385254

mximo

449

4.86

22

0.127559055

0.041123059

694.680885

450

4.87

22

0.127821522

0.041385526

694.680885

451

4.89

22.1

0.128346457

0.041910461

697.8385254

452

4.9

22.1

0.128608924

0.042172928

697.8385254

453

4.91

22

0.128871391

0.042435395

694.680885

454

4.92

22.1

0.129133858

0.042697862

697.8385254

455

4.94

22.1

0.129658793

0.043222797

697.8385254

456

4.95

22.1

0.12992126

0.043485264

697.8385254

457

4.96

22.1

0.130183727

0.043747731

697.8385254

458

4.98

22.1

0.130708661

0.044272665

697.8385254

459

4.99

22.1

0.130971129

0.044535133

697.8385254

460

5

22.1

0.131233596

0.0447976

697.8385254

730

8.48

16.4

0.222572178

0.136136183

517.8530233

731

8.49

16.36

0.222834646

0.13639865

516.5899672

732

8.5

16.32

0.223097113

0.136661117

515.326911

733

8.52

16.25

0.223622047

0.137186051

513.1165628

734

8.53

16.21

0.223884514

0.137448518

511.8535066

735

8.54

16.16

0.224146982

0.137710986

510.2746864

736

8.56

16.11

0.224671916

0.13823592

508.6958662

737

8.57

16.05

0.224934383

0.138498387

506.801282

738

8.58

16

0.22519685

0.138760854

505.2224618

739

8.6

15.95

0.225721785

0.139285789

503.6436416

fractura

Resultados del ensayo esttico de tensin 1

1

Estndar

ASTM E8

2

Material

Acero rolado en frio

3

Longitud recta

Lr

38.10

Mm

4

Longitud inicial

Li

27.94

Mm

5

Longitud final

Lf

30.73

Mm

6

Dimetro inicial

Di

6.350

Mm

7

Dimetro final

Df

4.310

Mm

8

rea inicial

Ai

31.67

mm2

9

rea final

Af

14.59

mm2

10

Volumen

V

1206.6

mm3

11

Mdulo de Elasticidad

E

420.40

MPa

12

Esfuerzo de cedencia o fluencia

y

647.3

MPa

13

Deformacin de cedencia

y

0.01723

mm/mm

14

Carga de cedencia

Py

20500

N

15

Esfuerzo ltimo o mximo

u

697.8

MPa

16

Deformacin de esfuerzo mximo

u

0.040860592

mm/mm

17

Carga mxima

Pu

22.1

N

18

Esfuerzo de fractura

f

503.6436416

MPa

19

Deformacin de fractura

f

0.139285789

mm/mm

20

Carga de fractura

Pf

15.95

kN

21

Peso especifico

7.681E-05

N/mm3

22

Resistencia especifica de cedencia

Sey

8.427E+06

Mm

23

Resistencia especifica ltima

Seu

9.085E+06

Mm

24

Resiliencia elstica unitaria

Reu

3.5737

N*mm/mm3

25

Resiliencia elstica total

Ret

4312.13

N*mm

26

Tenacidad unitaria

Tu

25.456

N*mm/mm3

27

Tenacidad total

Tt

30715.50

N*mm

28

Porciento de elongacin

%

9.98

%

29

Porciento de reduccin de rea

%Ra

53.93

%

30

Descripcin de la fractura

estriccin

Apreciable

31

forma

parcialmente cono crter

32

textura

fina o sedosa

(Universidad Autnoma de Nuevo LenFacultad de Ingeniera Mecnica y Elctrica) (1599967 Claudia Ivette Vega Perales107Ing. Mario Jaime Borjas Garca )

(Laboratorio de Mecnica de MaterialesActividad No.3) (Cd.Universitaria, A 20 de Abril de 2015)

ENSAYO ESTTICO DETENSIN 1

ACERO ROLADO

EN FRO

PROCESO

DE TRABAJO EN FRO

El trabajo (o labrado) en fro significa la conformacin de un metal a baja temperatura (por lo general, la temperatura

del

ambiente

). En contraste con las piezas producidas por

el trabajo

en caliente, las que se labran en fro tienen un

acabado nuevo brillante, son ms exacta

s y requieren menos maquinado.

Las barras terminadas en fro se producen por rolado. Con mucho el mayor porcentaje de

productos

se elaboran por

procesos de laminado y estirado en f

ro.

Muchas formas diferentes de barras laminadas o roladas en caliente pueden ser empleadas para el estirado en fro.

El rolado y el estirado en fro tienen el mismo efecto sobre las propiedades mecnicas. El labrado en fro da por

resultado un gran incre

mento en la resistencia de fluencia, acrecienta la resistencia ltima y la dureza, y disminuya la

ductilidad.

El recalcado es un proceso de trabajo en fro en el cual el metal se acumula por impactos. Por lo general, esta operacin

se usa para formar las c

abezas de tornillos y remaches. El roscado por laminacin es un proceso para obtener una rosca

o filete por compresin y rolado de una pieza base. El rechazado es la operacin para conformar material laminar de

forma circular, alrededor de una forma rotato

ria. Estampado es el trmino que se emplea para describir

operaciones

de

troquelado como silueteado, acuado, conformado y estirado poco profundo.

ROLADO EN FRIO

Placa rolada en fro en va

rios tamaos, grados y acabados de superficie. La placa de acero rolado en fro se manufactura

a partir de rollos rolados en caliente y se remueve el xido de superficie producido durante la etapa de rolado en

caliente. Se reduce en fro a travs de un Mol

ino Fro para llegar al grosor deseado. El acero reducido en fro produce un

acero de extrema baja

ductilidad. Usualmente se procesa adicionalmente para desarrollar caractersticas de uso final

como

ductilidad, textura de superficie, etc. Estos pasos adici

onales incluyen procesos como por ejemplo, templado,

para obtener formabilidad y textura de superficie, y en algunos casos, nivelacin.

Aunque es difcil establecer las propiedades fsicas y mecnicas del acero debido a que estas varan con los ajustes en

su

composicin y los diversos tratamientos trmicos, qumicos o mecnicos, con los que pueden conseguirse aceros con

combinaciones de caractersticas adecuadas para infinidad de aplicaciones, se pueden citar algunas propiedades

genricas:

Su

densidad

media es de 7850 kg/m.

En funcin de la temperatura el acero se puede contraer, dilatar o fundir.

El

punto de

fusin

del acero depende del tipo de aleacin y los porcentajes de elementos aleantes. El de su

componente principal, el

hierro

es de alrededor de 1510 C en estado puro (sin alear), sin embar

go el acero

presenta frecuentemente temperaturas de fusin de alrededor de 1375 C, y en general la tempera necesaria

para la fusin aumenta a medida que se funde (excepto las aleaciones

eutcticas

que funden de golpe). Por

otra parte el acero rpido funde a 1650 C.

Su punto de

ebullicin

es de alrededor de 3000 C.

Es un material muy

tenaz

, especialmente en alguna de las aleaciones usa

das para fabricar herramientas.

Relativamente

dctil

. Con l se obtienen hilos delgados llam

ados

alambres

.