ensayo de compresión y chispa
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Ensayo de Compresión
2015
Ánder Gutiérrez Ureña
Ciencia de los Materiales
11/11/2015
Ensayo de Compresión
C
2015
Ánder Gutiérrez Ureña
Ciencia de los Materiales
11/11/2015
Ensayo de Compresión y de
Chispa
Ensayo de Compresión 11 de noviembre de 2015
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1. Introducción
En esta práctica se realizó el ensayo de compresión y posteriormente el de la chispa. El primero
trata de un ensayo técnico para determinar la resistencia de un material o su deformación ante un
esfuerzo de compresión. En la mayoría de los casos se realiza con hormigones y metales (sobre
todo aceros), aunque puede realizarse sobre cualquier material.
• Se suele usar en materiales frágiles.
• La resistencia en compresión de todos los materiales siempre es mayor o igual que en tracción.
Se realiza preparando probetas normalizadas que se someten a compresión en una máquina
universal.
En el ensayo se realiza en la parte superior de la máquina universal, y se aplica una carga que
aplasta un espécimen cilíndrico entre dos platinas, como se muestra en la imagen de abajo.
Cuando se comprime la probeta es reducida en altura y aumenta su área transversal.
En la carga de compresión la probeta experimenta una contracción y deformación lineal negativa.
En la práctica usamos dos probetas de distintas materiales. Una de aluminio con una altura inicial
de hAl,o=9.8 mm y un diámetro inicial de ϕAl,o= 9.9 mm. Y la segunda es una probeta de bronce
(Cobre más estaño) con hB,o=5.9 mm y ϕB,o= 5.9 mm.
Resultados:
1) Materiales frágiles ( Se usará la probeta de
bronce). En esta parte la probeta al ser
comprimida se romperá y los trozos rotos
formarán 45º con el eje horizontal. Hay que
calcular la resistencia a la tracción: ��������ó�
��
��= [���]
También habrá que calcular: ∆� = ��−�� � ∆ℎ = ℎ�−ℎ�
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2) Materiales dúctiles ( Con el aluminio). La probeta sufrirá un aplastamiento, con grietas
superficiales. Aquí también se calculará lo mismo que anteriormente
3) Materiales fibrosos ( Madera). Esta parte no
se realizó en la práctica. Trata del
aplastamiento escalonado si el esfuerzo es en
la misma dirección de las fibras.
Al terminar con el ensayo de compresión nos
fuimos hacia la piedra esmeril ( foto a la derecha
de una piedra esmeril) para realizar el ensayo de
la chispa.
Con este ensayo, se pretende rozar a la piedra esmeril a probetas de diferentes aceros al carbono y aleados para desarrollar conocimientos y experiencias que nos ayuden a identificar a simple vista.
Los aceros al carbono darán chispas blancas, luminosas y que tardan en extinguirse; cuanto más dulce el acero, mayor y más luminoso será el chorro de chispas . A medida que aumenta el contenido de carbono, disminuye la cantidad de chispas y el penachos se hace más corto .Los aceros de aleación dan chispas menos brillantes, a veces rojizas, con penacho muy corto.
2. Práctica
Ensayo de Compresión. Abajo a la izquierda una foto de las dos probetas de aluminio y bronce que
usaremos en el ensayo, y a la derecha una foto de una de las probetas en medio de la compresión
en la máquina.
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1) Datos obtenidos: hB,f=4 mm y ϕB,f= 9.5 mm y se aplicó una fuerza de 2000 Kp Cálculos:
∆ℎ = ℎ�,�−ℎ�,� = 4 − 5.9 = −1.9 && una deformación negativa.
�� = ' ∗ )�* ∗ ℎ� = ' ∗ 2.95* ∗ 5.9 = 161.3 &&*
�� = ' ∗ )�* ∗ ℎ� = ' ∗ 4.75* ∗ 4 = 283.53 &&*
∆� = ��,�−��,� = 283.53 − 161.3 = 122.23 &&*
F= 2000 Kp = 19613.3 N
��������ó�
−0
��
=−19613.3
161.3= −121.595 ���
A la derecha una foto de cómo quedó la probeta, se puede casi ver los 45º de los fragmentos.
2) Datos obtenidos:
hAl,f=5 mm y ϕAl,f= 14.5 mm y se aplicó una fuerza de 5325 Kp. Cálculos: ∆ℎ = ℎ12,�−ℎ12,� = 5 − 9.8 = −4.8 && una deformación
negativa.
�� = ' ∗ )�* ∗ ℎ� = ' ∗ 4.95* ∗ 9.8 = 754.37 &&*
�� = ' ∗ )�* ∗ ℎ� = ' ∗ 7.52* ∗ 5 = 825.65 &&*
∆� = ��,�−��,� = 825.65 − 754.37 = 71.28 &&*
F= 5325 Kp = 52220.41 N
��������ó�
−0
��
=−52220.41
754.37= −69.224 ���
A la derecha una foto de cómo quedó la probeta tras la
compresión.
Ensayo de Chispa. El ensayo lo realizamos con probetas de acero F521 y F115. Buscamos en el
prontuario metalotécnico estos materiales, para identificar los aceros comerciales asociados a una
designación numérica de los aceros. F521 → FC , y F115 →TM
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Entonces cogimos probetas de donde muestra la siguiente foto y proseguimos con el ensayo:
Una de las probetas, daban bastantes chispas continuamente ( el FC, foto de la izquierda) y la otra
daba escasas chispas (la probeta de TM, foto de la derecha).