informe semestral laboratorio de ciencia de los materiales

Universidad de La SerenaDepartamento de Ingeniería Mecánica Ciencia de los Materiales

Informe de laboratorio:Ensayos Mecánicos, Metalografía y

Tratamientos térmicos

- Dharlin Sánchez Salas

Profesor:

- Ricardo Castillo

Junio 2016

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Índice.

1. Introducción 042. Experiencias Realizadas 05

a. Ensayo de dureza 05i. Marco teórico especifico 05

ii. Instrumentos y materiales utilizados 09iii. Procedimiento 10iv. Datos, cálculos 11v. Discusión 11

b. Ensayo de tracción probetas circulares 12i. Marco teórico especifico 12


c. Ensayo de tracción probetas planas 22i. Marco teórico especifico 22


d. Ensayo de flexión 29 i. Marco teórico especifico 29


e. Ensayo de torsión 32i. Marco teórico especifico 32


f. Metalografía 39i. Marco teórico especifico 39


g. Tratamientos térmicos 47

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i. Marco teórico especifico 47ii. Instrumentos y materiales utilizados 51

iii. Procedimiento 51iv. Discusión 52

3. Conclusiones específicas y generales 534. Sugerencias 555. Anexos 56

a. Informe maquina Zwick Roell, ensayo de flexión 56b. Tablas de datos ensayo de torsión 58

6. Bibliografía 65

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Introducción

Los ensayos mecánicos han ayudado a la identificación de las propiedades mecánicas y

elásticas de diferentes materiales, las cuales caracterizan al material para el su uso adecuado

en el área industrial en un futuro. Estos ensayos son el ensayo de tracción, compresión,

dureza, flexión, torsión e impacto.

Las propiedades mecánicas arrojadas por estos ensayos son de valiosa ayuda a la hora de

diseñar elementos que será ocupado en las industrias de todo ámbito. Esta información

puede estar presente en manuales incluidos por el proveedor de materiales, herramientas o

maquinas u otras fuentes de información. Sin embargo para fines de investigación o

ratificación los ensayos mecánicos son fundamentales. Las propiedades que los diferentes

ensayos mecánicos nos muestran, son la dureza, ductilidad, tenacidad, resistencia mecánica,

fractotenacidad, entre otras.

Si se desea conocer a fondo la microestructura de los metales es necesario aplicar la

metalografía. Esta nos muestra las diferentes fases que componen los diferentes metales y

podemos relacionar las propiedades mecánicas con el comportamiento de estas en

diferentes condiciones. También se pueden modificar las propiedades las propiedades

mecánicas de algunos metales a través de los tratamientos térmicos, endureciéndolos o

ablandándolos según el requerimiento de la industria.

Es por esto que en el presente informe se abordaran los procedimientos y resultados

obtenidos en los diferentes laboratorios de la asignatura. Se abordaran el ensayo de dureza,

tracción de probetas circulares, tracción de probetas planas, ensayo de flexión, ensayo de

torsión, metalografía y tratamientos térmicos de los aceros.

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Experiencias realizadas

A continuación se describirán los ensayos realizados en el laboratorio de ciencias de los

materiales.

1. Ensayo de dureza:

1.1. Marco teórico específico:

La dureza de los materiales se define como la resistencia de un material a ser rayado o

penetrado por otro. El ensayo de dureza mide la resistencia de un material a hacer

penetrado por un punzón o cuchilla bajo normas específicas, este penetrador es también

denominado durómetro. El durómetro usualmente consta de una bolita, pirámide o cono de

un material mucho más duro que el que se va a ensayar. La profundidad hasta la cual

penetra este material nos entrega un valor, el que está tabulado, obteniéndose así una

medida de la dureza del acero.

El uso del ensayo de dureza está ampliamente extendido en la industria al ser un ensayo no

destructivo y por su fácil realización, por lo tanto la información obtenida de este ensayo

puede ser evaluada directamente. Además de entregar medidas de dureza del material, da

una buena correlación con otras propiedades mecánicas como es la resistencia mecánica.

Los ensayos más utilizados en el campo ingenieril son el Rockwell y el Brinell.

Fig. 1: Esquema de un durómetro.

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A continuación se detallan la mayoría de escalas de dureza:

Escala de Mohs Relación de diez minerales clasificados por su dureza, del talco al

diamante. La dureza se determina comparando la dureza del

material con cada uno de os minerales expuestos.

Fig. 2: Escala de Mohs.

Dureza Knoop (HK) Para materiales muy quebradizos o laminas finas. Se presiona un

punto con un diamante piramidal sobre la superficie del material a

probar, la hendidura es medida utilizando un microscopio.

HK=carga [kgf ]

área de impresion= P

Cp∗L2

Donde:

L= Longitud de la hendidura en sus eje largo.

Cp=factor de corrección relativo, idealmente 0.070279.

P=Carga.

Dureza Rosiwal Mide en escalas absoluta de dureza. Expresada como la resistencia

a la abrasión medida en pruebas de laboratorio, tomando como

base el corindón con un valor de 1000.

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Fig. 3: Tabla valores Rosiwal.

Dureza Shore Basado en la reacción elástica del material cuando se deja caer

sobre él un material más duro. A Mayor altura alcanzada por el

rebote, mayor dureza del material. Se utiliza un escleroscopio,

donde la altura de la caída es de 254 [mm] y la escala está dividida

en 140 divisiones.

Dureza Brinell Se comprime una bola de acero templado o carburo de wolframio,

de diámetro de 10 [mm] contra el material a prueba. Luego de

liberar la carga se mide el diámetro de la huella con un

amplificador óptico.

HB= 2∗P¿ D∗(D−√ D2−d2 )

Donde:

P: Carga aplicada en [N].

D: Diámetro del indentador en [mm].

d: Diámetro medio de la huella en [mm].

Dureza Rockwell Utilizado en materiales duros (Rockwell A,C,D), con un

indentador de diamante en forma de cono y ángulo de 120° y para

los semiduros (Rockwell B, F Y G) una esfera de acero de 1/16”

de diámetro y ara materiales blandos (Rockwell E) una esfera de

acero de 1/8” de diámetro.

Dureza Vickers Se emplea un indentador de diamante con forma de pirámide

cuadrangular y con un ángulo base de 136°. Apropiado para

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aceros nitrurados y cementados (tratamientos termoquímicos) en

su capa externa. Su carga empleada va de 1.96 [N] hasta 980.7

[N]. Empleado en láminas de hasta 0.2 [mm]. La dureza se obtiene

por medio de la siguiente ecuación:

HV : 1.72∗Pd2

P: Carga aplicada en Newton.

d: Valor medio de las diagonales dela huella en [mm].

Dureza Rockwell

Superficial

Variante del ensayo de dureza Rockwell para la caracterización de

piezas muy delgadas, como cuchillas de afeitar o capas de

materiales que sufrido algún tratamiento térmico de

endurecimiento superficial.

Dureza Webster Utilizado en piezas de difícil manejo como perfiles lagos

extruidos. EL valor obtenido suele ser convertido en valor

Rockwell.

Fig. 4: Tabla resumen de algunos ensayos de dureza.

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Fig. 5: Tabla de conversión de algunos ensayos de dureza.

1.2. Instrumentos y materiales utilizados:

i. Durómetro Zwick Roell ZHU.

ii. Barra hexagonal de acero al carbono.

iii. Herramienta de corte de acero aleado.

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Fig. 6: Durómetro Zwick Roell ZHU. Fig. 7: Barra hexagonal. Fig. 8: Herramienta de corte.

1.3. Procedimiento:

I. Se elige el indentador adecuado para realizar el ensayo.

II. Se coloca el indentador en el durómetro.

III. Se coloca la pieza en lavase circular del disco.

IV. Se gira el disco para que suba este con la pieza, hasta que la pieza choque con el

indentador.

V. Se gira suavemente hasta que la maquina emita un pitido.

VI. Se espera mientras la maquina mide la dureza.

VII. La máquina terminara el proceso arrojando un resultado en la pantalla, este

resultado es la dureza medida.

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1.4. Datos, cálculos:

Fig. 9: Ensayo de la barra

hexagonal, el durómetro arroja

92.6 HB.

Fig. 10: Colocación de la barra

hexagonal durante el ensayo de

dureza.

Fig. 11: Ensayo de la herramienta

de corte, el durómetro arroja 12.4

HB.

Resitenciamecanica ala fluencia [ MPa]≈ DurezaBrinell∗3Resistencia mecanicaa lafluencia [ MPa ] ≈ Resistencia mecanica [ Ksi ]∗7

Barra hexagonal Herramienta de corteMaterial Acero al carbono Acero aleadoRB 92 120 aprox.RC 12 55Vickers 192 633Brinell 192 555Esfuerzo de tracción [Ksi] 95 276Esfuerzo de tracción [MPa] convertido del Brinell 576 1665Esfuerzo de tracción [MPa] convertido de los Ksi 665 1932

1.5. Discusión:

Los valores calculados de resistencia mecánica fueron semejantes utilizando las relaciones

expresadas anteriormente y los valores de dureza, tomando un promedio de 620,5 [MPa]

11


para la barra hexagonal y 1798,5 [MPA] para la herramienta de corte. Con los valores de

dureza se pudo dar una aproximación clara de los valores de esfuerzos de fluencia de los

materiales por tanto, si necesitáramos conocer solos los valores de esfuerzo de fluencia e

los materiales para analizar el colapso plástico, podríamos efectuar un ensayo de dureza,

aproxima los valores de esfuerzos de fluencia y ahorrarnos el ensayo de tracción que es un

ensayo destructivo y consume más tiempo al realizarlo.

2. Ensayo de tracción de probetas circulares:

1.

2.


El ensayo de tracción de un material consiste en someter una probeta de sección circular o

prismática a un esfuerzo axial de tracción gradualmente creciente en un extremo de una

probeta hasta producir la ruptura de esta, con el fin de obtener las propiedades mecánicas y

elásticas de los materiales a través los gráficos fuerza-desplazamiento y esfuerzo-

deformación.

Debido a la gran cantidad de información que puede obtenerse a partir de este ensayo, es

sin duda alguna, uno de los test mecánicos más empleados para el acero el resto de

materiales. La versatilidad del ensayo de tracción radica en el hecho de que permite medir

al mismo tiempo, tanto la ductilidad, como la resistencia. El valor de resistencia es

directamente utilizado en todo lo que se refiere al diseño. Los datos relativos a la

ductilidad, proveen una buena medida de los límites hasta los cuales se puede llegar a

deformar el material en cuestión, sin llegar a la rotura del mismo.

12


Fig. 12: Esquema de una máquina para ensayoyhbh57s de tracción. En ellas se estira la probeta a una

velocidad constante.

Este ensayo consiste es someter una muestra, denominada probeta, de sección uniforme y

conocida, a una fuerza de tracción que va aumentando progresivamente. En forma

simultánea se van midiendo los correspondientes alargamientos de la probeta.

El tensiómetro tipo W es un dispositivo consta con dos formas para ejercer fuerza: manual

o por un motor externo. La transmisión de la fuerza es completamente mecánica eso quiere

decir, a través de engranajes transmisores y multiplicadores de fuerza. Los cuales generan

el desplazamiento del cabezal móvil a una velocidad regulada, esto produce la deformación

de la probeta, mientras la celda de carga conectada a la mordaza fija convierte la fuerza en

una señal eléctrica que es graficada en un plotter el cual crea el grafico fuerza-

alargamiento. La fuerza limite admisible es de 2 [ton].

Al iniciarse el ensayo, el material se deforma elásticamente; esto significa que si la carga se

elimina, la muestra recupera su longitud inicial. Se dice que el material sobrepasó su límite

elástico cuando la carga es de magnitud suficiente para iniciar una deformación plástica,

esto es, no recuperable. En otras palabras, el material no recupera su longitud inicial si se

elimina la carga aplicada. El esfuerzo alcanza su máximo en el valor de resistencia máxima

a la tensión. En este valor de esfuerzo, se forma en la probeta una estricción o cuello, la

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cual es una reducción localizada en el área de la sección transversal, en la que se concentra

todo el alargamiento posterior. Una vez formado este cuello, el esfuerzo disminuye al

aumentar la deformación y continúa disminuyendo hasta que la probeta se rompe.

Se definenen las siguietes relaciones en el esnayo de traccion:

S= FA0 [ N

mm2 ]¿ F

A[ Nmm2 ]

e=l−l0

l0= dl

lo[ mmmm ]

e=∫l0

l dll=ln( l

lo)[mm

mm ]σ=S∗(1+e ) [ MPa ]

ε=ln (1+e )[ mmmm

]

Donde:

F: Carga aplica cada en [N].

A0: Área inicial en [mm2].

A: Área instantánea [mm2].

S: Esfuerzo nominal [MPa].

: Esfuerzo verdadero [MPa]

l0: Largo inicial [mm].

l: Largo instantáneo en [mm].

e: Deformación nominal [mm/mm].

: Deformación real [mm/mm]

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Fig. 13: Grafica representativa de un ensayo de tracción de esfuerzo vs deformación, esta grafica es

independiente de la geometría de material.


i. Tensómetro tipo W Serie n° 8913.

ii. Pie de metro.

iii. Mordazas.

iv. Probetas normalizadas de acero SAE 1045, acero SAE 1020, bronce, aluminio y

plástico.

v. Papel térmico.

Fig. 14: Probetas a ensayar. Fig. 15: Sistemas de mordazas de

probetas circulares.

Fig. 16: Pie de metro.

15


Fig. 17: Vigas del tensómetro. Fig. 18: Elementos utilizados en el

ensayo.

Fig. 19: Tensómetro.

Fig. 20: Regla de mercurio en el

tensómetro.

Fig. 21: Mordazas colocadas en el

tensómetro.

Fig. 22: Colocación de la viga de

2000 [Kg] en el tensómetro.

2.3. Procedimiento:

I. Colocar la viga adecuada en el tensómetro tipo W y fijarla.

II. Colocar la regla escalada para la medición del mercurio adecuada según la viga.

III. Medir longitud y diámetro inicial de la probeta.

IV. Montar la probeta en las mordazas y colocar el conjunto en el tensómetro.

V. Aplicar precarga a la probeta para evitar errores en la medición del ensayo.

VI. Regular la escala de mercurio hasta que esta marque 0.

VII. Colocar papel térmico en el tambor rotatorio.

VIII. Colocar el conjunto anterior en el espacio especificado del tensómetro.

IX. Conectar el tensómetro a la corriente eléctrica y encenderlo.

X. Esperar un tiempo prudente para que la aguje que marca el papel térmico se

caliente.

XI. Iniciar el ensayo de tracción, realizándolo a una velocidad constante.

16


XII. Esperar que la probeta se rompa.

XIII. Desmontar los pedazos de la probeta de las mordazas.

XIV. Medir longitud y diámetro final de las probetas.

XV. Repetir el procedimiento desde el paso 3 al 14 para otras probetas a ensayar.

XVI. Desmontar y guardar el equipo utilizado en el ensayo.


Fig. 23: Grafica corregida representativa del ensayo de tracción usando el tensómetro tipo W del

laboratorio, se puede apreciar la deformación de la probeta y la deformación de la máquina.

En el diagrama esfuerzo-deformación arrojado por el tensómetro en el ensayo de tracción

se pueden apreciar dos zonas: la zona elástica y la zona plástica. Los puntos representados

por E, R, S representan el punto de fluencia, el ultimo y la ruptura respectivamente. El

triángulo de base 32 [mm] y de altura 80 [mm], representa la deformación de la maquina

regulada por la viga. Para esta experiencia se utilizó una viga de 2000 [kg], de este dato se

puede extraer la siguiente relación:

2000[ Kg ]80[mm]

=X [ Kg]

Medidad vertical[mm]

Donde X representa la carga aplicada en un punto de interés, y la medida vertical es la

altura desde el eje deformación al punto de interés a analizar.

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Se necesita conocer además las dimensiones de la probeta para conocer los valores de

esfuerzos y deformaciones en los puntos de interés, teniendo esos datos se pueden aplicar

las relaciones expuestas en el marco teórico.

Fig. 24: Gráficas fuerza vs deformación de las probetas de área circular ensayadas con el tensómetro.

Fig. 25: Gráficas fuerza vs deformación de las probetas de área circular ensayadas con el tensómetro con su punto de fluencia, último y ruptura.

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Área Inicial Área Final Alargamiento máximo

Alargamiento de ruptura

SAE 1045 20,4282 [mm^2] 14,5220 [mm^2] 4,1875 [mm] 5,5 [mm]

SAE 1020 19,6350 [mm^2] 7,3062 [mm^2] 4,875 [mm] 7,5 [mm]

Bronce 19,6350 [mm^2] 15,2053 [mm^2] 3,31125 [mm] 3,43375 [mm]

Aluminio 19,6350 [mm^2] 11,6416 [mm^2] 4,21875 [mm] 5,46875 [mm]

Plástico 18,8574 [mm^2] 17,3494 [mm^2] 5,0625 [mm] 5,5625 [mm]

Fig. 26: Probetas de acero SAE 1045, SAE 1020, bronce, aluminio y plástico después de efectuarles un

ensayo de tracción. Se puede apreciar la fractura frágil en el platico corte en 90° y la fractura dúctil en el

resto de probetas, corte en 45°.

Deformación de fluencia nominal

Deformación máxima nominal

Deformación de ruptura nominal

SAE 1045 2,6763 % 10,5479 % 13,8539 %SAE 1020 3,3619 % 11,9193 % 18,3374 %

Bronce 3,1857 % 8,0370 % 8,3343 %Aluminio 1,1822 % 10,6400 % 13,7926 %

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Carga de fluencia Carga máxima Carga de ruptura

SAE 1045 9810 [N] 15205,5 [N] 13734 [N]SAE 1020 7357,5 [N] 11036,25 [N] 8338,5 [N]

Bronce 6621,75 [N] 8338,5 [N] 8093,25 [N]Aluminio 4414,5 [N] 6376,5 [N] 4905 [N]Plástico 1079,1 [N] 1103,625 [N] 1716,75 [N]


Plástico 2,1712 % 12,5620 % 13,8027 %

Esfuerzo de fluencia nominal

Esfuerzo máximo nominal

Esfuerzo máximo nominal

SAE 1045 480,2183 [MPa] 744,3385 [MPa] 672,3057 [MPa]

SAE 1020 374,7143 [MPa] 562,0716 [MPa] 424,6763 [MPa]

Bronce 337,2430 [MPa] 424,6763 [MPa] 412,1858 [MPa]

Aluminio 224,8286 [MPa] 324,7525 [MPa] 249,8096 [MPa]

Plástico 57,22419 [MPa] 58,5247 [MPa] 91,03848 [MPa]

Deformación de fluencia real

Deformación máxima real

Deformación de ruptura real

SAE 1045 2,6412 % 10,0278 % 12,9746 %SAE 1020 3,3066 % 11,2608 % 16,8370 %

Bronce 3,1360 % 7,73037 % 8,0052 %Aluminio 1,1753 % 10,1111 % 12,9207 %Plástico 2,1480 % 11,8334 % 12,9296 %

Esfuerzo de fluencia real

Esfuerzo máximo real

Esfuerzo máximo real

SAE 1045 493,0706 [MPa] 822,8503 [MPa] 765,4463 [MPa]SAE 1020 387,3118 [MPa] 629,0667 [MPa] 502,5509 [MPa]

Bronce 347,9864 [MPa] 458,8076 [MPa] 446,5388 [MPa]Aluminio 227,4866 [MPa] 359,3060 [MPa] 284,2647 [MPa]Plástico 58,46665 [MPa] 65,87663 [MPa] 103,6043 [MPa]

2.5. Discusión:

Según el libro “Mecánica de sólidos Lardner&Archer de Ingeniería Estructural y mecánica,

departamento de Ingeniería Civil University of Massachussets at Amherst”, en la pág. 724

20


existe una tabla con algunos intervalos de los valores de los esfuerzos y deformaciones

según el tipo de material. Estos valores los compararemos con los datos obtenidos y

calculados de nuestro ensayo de tracción.

Fig. 26: Tabla de esfuerzo de fluencia, esfuerzo ultimo y porcentaje d deformación de diferentes materiales

en libro “Mecánica de sólidos Lardner&Archer”, pág. 742.

Todos los valores calculados anteriormente son parte de los rangos señalados en la imagen

anterior. Por ende se validan los valores calculados, cabe destacar que la probeta de

aluminio ensayada era de una aleación de aluminio.

21


3. Ensayo de tracción de probetas planas:

Este ensayo es el mismo que el ensayo de tracción de probetas circulares, con la diferencia

del área de la sección transversal que pasaría de circular a rectangular. En este ensayo conto

con la particularidad de que las probetas presentaban grietas, incluyendo un nuevo concepto

la fractotenacidad.

3.


Según la curva de tracción, un material no debería fracturarse sino hasta el esfuerzo de

ruptura (r), luego de una deformación. Sin embargo, la fractura puede ocurrir a esfuerzos

menores, incluso, al esfuerzo de fluencia (f), debido a la presencia de grietas en el

material. En las cercanías del defecto, el esfuerzo real o efectivo sobre el material es mayor

que el nominal (nom), ya que la grieta intensifica el efecto. Es por esto que puede

ocurrir una fractura a esfuerzos menores a los esperados.

Fig. 27: Grafica representativa del ensayo de tracción de los materiales.

22


Tenacidad a la fractura o fractotenacidad: es la capacidad del material con defectos (grietas)

de resistir los esfuerzos aplicados sin causar la fractura. Para medir cuanto resiste se define

un factor de intensidad de esfuerzo K

K=Y∗¿√¿a [MPA∗√m ]

Donde:

Y: Factor geométrico, tiende a 1.

: Esfuerzo nominal.

a: Longitud de la grieta.

Fig. 28: Esquema de la tracción de un material con presencia de una grieta.

Para calcular el K, sólo se consideran las grietas orientadas perpendiculares al esfuerzo

aplicado. Existe un esfuerzo asociado a un esfuerzo y a un tamaño de grieta que es crítico,

Kic. Es decir, si el K calculado es menor al Kic, la grieta es estable. Si el K calculado es

mayor al Kic, la grieta es inestable y hay riesgo de fractura frágil.

La fractotenacidad (K) es una propiedad intrínseca del material y no depende de las

condiciones específicas de la situación, como por ejemplo, el tamaño de grieta o el valor o

dirección de los esfuerzos aplicados


i. Tensómetro tipo W Serie n° 8913.

ii. Pie de metro.

23


iii. Mordazas.

iv. Probetas normalizadas de acero SAE 1045, acero SAE 1020, bronce, aluminio y

plástico.

v. Papel térmico.

Fig. 29: Pendón del tensómetro

tipo W.

Fig. 30: Sistemas de mordazas de

probetas planas.

Fig. 31: Pie de metro.

Fig. 32: Vigas del tensómetro. Fig. 33: Elementos utilizados en el

ensayo.

Fig. 34: Tensómetro.

Fig. 35: Regla de mercurio en el

tensómetro.

Fig. 36: Mordazas colocadas en el

tensómetro.

Fig. 37: Colocación de la viga de

2000 [Kg] en el tensómetro.

3.3. Procedimiento:

24


I. Colocar la viga adecuada en el tensómetro tipo W y fijarla.

II. Colocar la regla escalada para la medición del mercurio adecuada según la viga.

III. Medir longitud y diámetro inicial de la probeta.

IV. Montar la probeta en las mordazas y colocar el conjunto en el tensómetro.

V. Aplicar precarga a la probeta para evitar errores en la medición del ensayo.

VI. Regular la escala de mercurio hasta que esta marque 0.

VII. Colocar papel térmico en el tambor rotatorio.

VIII. Colocar el conjunto anterior en el espacio especificado del tensómetro.

IX. Conectar el tensómetro a la corriente eléctrica y encenderlo.

X. Esperar un tiempo prudente para que la aguje que marca el papel térmico se

caliente.

XI. Iniciar el ensayo de tracción, realizándolo a una velocidad constante.

XII. Esperar que la probeta se rompa.

XIII. Desmontar los pedazos de la probeta de las mordazas.

XIV. Medir longitud y diámetro final de las probetas.

XV. Repetir el procedimiento desde el paso 3 al 14 para otras probetas a ensayar.

XVI. Desmontar y guardar el equipo utilizado en el ensayo.


25


Fig. 38:: Gráficas fuerza vs deformación de las probetas de área rectangular ensayadas con el tensómetro

Fig. 39: Gráficas fuerza vs deformación de las probetas de área rectangular ensayadas con el tensómetro con sus puntos de interés.

26


Fig. 40: Probeta de platina con

reducción de área.


reducción de área puesta en el

tensómetro para realizar el ensayo

de tracción.


reducción de área después del

ensayo de tracción.


grieta de 22 [mm] puesta en el

tensómetro para realizar el



grieta después del ensayo de

tracción.

Fig. 45: Probeta de aluminio con

grieta de 9,8 [mm] puesta en el

tensómetro para realizar el


27

Longitud Inicial Ancho Inicial Espesor Inicial Área InicialPlatina con concentrador 200 [mm] 34 [mm] 3 [mm] 102 [mm^2]

Platina con reducción de área 183,9 [mm] 11,25 [mm] 3,15 [mm] 35,4375 [mm^2]Aluminio con concentrador 240 [mm] 18,25 [mm] 2,5 [mm] 45,625 [mm^2]

Aluminio normal 165 [mm] 18,35 [mm] 2,35 [mm] 43,1225 [mm^2]

Longitud Final Ancho Final Espesor Final Área FinalPlatina con concentrador 202,5 [mm] 32 [mm] 3 [mm] 96 [mm^2]

Platina con reducción de área 196,1 [mm] 7,4 [mm] 3,15 [mm] 23,31 [mm^2]Aluminio con concentrador 243,8 [mm] 18,15 [mm] 2,5 [mm] 45,625 [mm^2]

Aluminio normal 175,7 [mm] 16 [mm] 2,35 [mm] 37,6 [mm^2]


Fig. 46: Probeta de aluminio con

grieta después del ensayo de

tracción.

Fig. 47: Probeta de aluminio

seleccionada para realizarle


Fig. 48: Sistema de mordazas

después de ejecutar el ensayo de

tracción, se puede apreciar la

liberación de energía por el salto

de las mordazas.

3.5. Discusión:

28

Carga Máxima Carga Máxima Deformación totalEsfuerzo Máximo

Platina con concentrador 1150 [Kg]11281,

5 [N]0,0125 [mm/

mm]110,62

0[MPa

]

Platina con reducción de área 1500 [Kg] 14715 [N]0,0663 [mm/

mm]415,24 [MPa

]

Aluminio con concentrador 370 [Kg] 3629,7 [N]0,0158 [mm/

mm]79,56 [MPa

]

Aluminio normal 1100 [Kg] 10791 [N]0,0597 [mm/

mm]250,24 [MPa

]

Longitud grita KcPlatina con concentrador 0,022 [m] 29,0772 [MPa*m1/2]

Platina con reducción de área 0 [m] 0 [MPa*m1/2]Aluminio con concentrador 0,0094 [m] 13,6712 [MPa*m1/2]

Aluminio normal 0 [m] 0 [MPa*m1/2]


Al aplicar el ensayo de tracción se puede apreciar que la presencia de grietas,

concentradores de esfuerzos reducen considerablemente las propiedades de los materiales

con respecto a probetas que no tuvieran concentradores de esfuerzos o grietas.

Con respecto al Kic se pueden comparar los valores obtenidos con los de la siguiente

imagen:

Fig. 49: Tabla de valores de limite elástico y Kic para diferentes materiales. Fuente Libro Advance Materials and Proceses, 1990.

Los valores obtenidos platina 29 [MPa*m1/2] y aluminio 13 [MPa*m1/2] son menores a los valores expuestos en la imagen anterior, esto se debe a que el Kic depende de la longitud a, por los tanto una fractotenacidad menor a la señalada en el libro se puede considerar buena.

4. Ensayo de flexión:

1.

2.

3.

4.


29


Este ensayo sirve para obtener una idea aproximada sobre el comportamiento de los

materiales a la flexión o esfuerzo de doblado. Se comienza el ensayo, colocando la pieza

sobre dos apoyos, cuya separación está normalizada. Se aplica luego, una fuerza controlada

y que aumenta paulatinamente hasta que la probeta se dobla completamente o comienzan a

aparecer las primeras grietas.

Fig. 50: Representación de un ensayo de flexión en tres puntos.

Los valores de esfuerzos y fractotenacidad en el ensayo de flexión se pueden calcular con las siguientes expresiones:

S=

F2∗L

2∗h

21

12∗b∗h3[ MPa ]

K aplicado=S∗√ π∗a[MPa∗√m ]


i. Maquina Zwick Roell.

30


ii. Probetas de madera: 40x40x100 sin grieta, 40x40x120 con grieta de 10,7 [mm],

20x40x120 con grieta de 18 [mm], 20x40x120 con grieta de 11 [mm] y 20x40x120

sin grieta.

iii. Bloque de cemento de 60x100x120.

iv. Pie de metro.

v. Computador.

Fig. 51: Posicionamiento de la

probeta de madera en la máquina

para el ensayo de flexión.

Fig. 52: Maquina Zwick Roell. Fig. 53: Pie de metro.

4.3. Procedimiento:

I. Se enciende el computador.

II. Se enciende la maquina Zwick Roell.

III. Se abre el programa en el computador para operar la máquina.

IV. Se selecciona el tipo de ensayo a realizar, este caso flexión en tres puntos.

V. Se ingresan los parámetros de la probeta en el programa.

VI. Se coloca la probeta alineada en la maquina Zwick Roell.

VII. Se empieza el ensayo de flexión.

VIII. Se para la maquina cuando la probeta se rompa, ya que esta no tiene una parada

automática en este ensayo.

31


IX. Para las demás probetas se repiten los pasos v hasta el viii.

X. Se recoge el informe entregado por la máquina sobre los parámetros del ensayo.

XI. Se deja limpio el lugar de trabajo.


Nota: El informe entregado por la maquina en el ensayo de flexión se encuentra en el Anexo A.

Longitud Inicial Base Altura Área Inercia

Madera sin grieta 1 100 [mm] 40 [mm] 40[mm

] 1600 [mm^2] 213333,3333 [mm]

Madera con grieta 1 120 [mm] 40 [mm] 40[mm

] 1600 [mm^2] 213333,3333 [mm]


] 800 [mm^2] 106666,6667 [mm]


] 800 [mm^2] 106666,6667 [mm]

Madera sin grieta 2 120 [mm] 20 [mm] 40[mm

] 800 [mm^2] 106666,6667 [mm]

Concreto 120 [mm] 60 [mm] 100[mm

] 6000 [mm^2] 5000000 [mm]

Grieta Carga máxima Esfuerzo K aplicado Deformación

Madera sin grieta 1 0 [mm] 18416,23 [N] 43,1630 [MPa] 0 [MPa*m^1/2] 28,60 %Madera con grieta 1 10,7 [mm] 14028,89 [N] 39,4563 [MPa] 7,23 [MPa*m^1/2] 17,21 %Madera con grieta 2 18 [mm] 3053,5 [N] 17,1759 [MPa] 4,08 [MPa*m^1/2] 5,45 %Madera con grieta 3 11 [mm] 5596,8 [N] 31,4820 [MPa] 5,85 [MPa*m^1/2] - %Madera sin grieta 2 0 [mm] 6812,9 [N] 38,3226 [MPa] 0 [MPa*m^1/2] 14,23 %

Concreto 0 [mm] 23727,99 [N] 7,1184 [MPa] 0 [MPa*m^1/2] 8,46 %

4.5. Discusión:

32


Comparando las probetas de madera con grieta vs sin grieta, las primeras presentan un

esfuerzo de ruptura menor que las segundas, al igual que pasa en el ensayo de tracción. Los

valores de Kc varían con respecto a la longitud de la grieta con una relación proporcional al

esfuerzo aplicado.

5. Ensayo de torsión:

1.

2.

3.

4.

5.


El ensayo de torsión, en esencia es similar al ensayo de tracción, aquí la características que

se obtienes son propiedades mecánicas al corte. Para representar este comportamiento, se

determinan las curvas de esfuerzo y deformación característicos de cada material. A un

espécimen normalizado (de sección circular), se le aplica una momento de torsión en un

extremo, en forma incremental, mientras se toman medidas, en forma simultánea, de la

rotación que experimenta la probeta. El esfuerzo de corte se obtiene aplicando la ecuación

característica de la torsión τ = T *r / J, mientras que la deformación de tipo angular γ, se

determina a partir de la rotación angular. Posteriormente al graficar los esfuerzos como

función de las deformaciones angulares, se obtiene el gráfico correspondiente.

33


Fig. 54: Grafica representativa de Torque vs deformación angular en un ensayo de torsión.

Donde:

τf: Esfuerzo de Fluencia.

τu: Esfuerzo Último.

τr: Esfuerzo de Ruptura.

G = tg β. Módulo de Corte.

La pendiente correspondiente en la zona plástica, define el Módulo de Corte G, como una

constante elástica del material. Así la ley de Hooke será:

τ=G∗γ

A continuación se definen algunas fórmulas:

G= τγ

: Modulo decorte ,constante eleastica del material .

γ= R∗θL

: Angulode deformacion.

τ=T∗RJ

:Tension decorte debidoa la torsion .

J= π∗R4

2: Inercia polar de una seccion circular .

G=tan β : Modulo decorte comotangente del angulo β .

34


Fig. 55: Representación de la torsión en una barra circular y otra no circular.

Torsión es el efecto producido por un momento tensor, aplicado en los extremos de una

probeta cilíndrica, que produce la cortadura de este elemento. La realización del análisis de

los esfuerzos producto de la torsión en una barra circular requiere plantear dos hipótesis

fundamentales:

En una barra de sección circular sometida a torsión las secciones permanecen

planas (no hay alabeo, caso), es decir, mientras las diferentes secciones

transversales a lo largo del eje rotan diferentes cantidades, cada sección lo hace

como una losa rígida. Esta propiedad es propia de los ejes circulares sólidos o

huecos y no la tiene miembros de sección no circular.

35


Fig. 56: Representación de la torsión en una barra circular.

La deformación se reduce a un giro por unidad de largo entre dos secciones. A

través de la hipótesis antes planteada es posible obtener resultados válidos.

• La distorsión angular en un elemento pequeño de lados paralelos y

perpendiculares al eje, a una distancia ρ de su centro está dada por:

γ= ρ∗φL

Donde φ es el ángulo de torsión, medido en radianes, para una longitud L del eje.

Esto muestra que la deformación angular varía linealmente con la distancia al

centro del eje. Se desprende que la deformación es máxima en la superficie del eje

donde ρ es el radio C del eje.

Si se considera a los esfuerzos cortantes del eje circular dentro del límite elástico y

en base a la ley de Hooke para esfuerzos cortantes (τ = G*γ) tenemos que:

36


τ= ρC

∗τmaximoRelación que muestra que dentro del rango elástico, el esfuerzo

cortante τ varía linealmente con la distancia al centro del eje.

Igualando la suma de los momentos de las fuerzas elementales ejercidas sobre

cualquier sección del eje con la magnitud T del torque aplicado, se obtuvieron las

ecuaciones de torsión elástica:

τ=T∗ρJ

Donde J es el momento polar de inercia. Nótese que mientras el elemento a de la

figura superior está sometido a cortante puro, el elemento c de la misma figura está

sometido a esfuerzos normales, con dos de ellos de tensión y dos de compresión.

Esto explica por qué en las pruebas de torsión los materiales dúctiles que

generalmente fallan a cortante se romperán en un plano perpendicular al eje de la

probeta, mientras que los materiales dúctiles que son más frágiles a la tensión que a

cortante, se romperán a lo largo de planos que forman ángulos de 45° con el eje

geométrico.

Fig. 55: Diagrama de una máquina para realizar el ensayo de torsión.

37



i. Máquina de torsión.

ii. Pie de metro.

iii. Micrómetro.

iv. Probetas normalizadas.

5.3. Procedimiento:

I. Caracterizar la geometría de la probeta.II. Montar la probeta en la máquina de torsión.

III. Accionar la máquina de modo de ejercer una carga tal que produzca la torsión y eventualmente la rotura.

IV. Medir con los calibres las condiciones finales.V. Obtener del grafito que resulta la información que se requiere.

VI. Analizar la sección de rotura.


38


Fig. 56: Datos ensayo de torsión

probeta de bronce.

Fig. 57: Datos ensayo de

torsión probeta de acero.

Fig. 58: Datos ensayo de

torsión probeta de aluminio.

Nota: La tabla de datos completa del ensayo de torsión se encuentra en el Anexo B.

Probeta de bronce Probeta de acero Probeta de aluminioDiámetro probeta 6 [mm] 6,2 [mm] 6 [mm]

Largo probeta 67,95 [mm] 67,5 [mm] 69,9 [mm]Área probeta 28.274 [mm2] 30,191 [mm2] 28.274 [mm2]

Inercia polar probeta 127,235

[mm4] 145,006 [mm4] 127,235 [mm4]

Vueltas totales en el ensayo 103 [vueltas] 125 [vueltas] 30 [vueltas]Módulo de Corte promedio 41,981 [GPa] 53,497 [GPa] 24,771 [GPa]

39


Fig. 59: Gráficos de Momento torsor vs giro del ensayo de torsión de probetas de bronce, acero y aluminio.

Fig. 60: Gráficos de esfuerzo de corte vs deformación angular del ensayo de torsión de probetas de bronce,

acero y aluminio.

40


5.5. Discusión:

Probeta de bronce Probeta de acero Probeta de aluminioMódulo de Corte

promedio41,981 [GPa] 53,497 [GPa] 24,771 [GPa]

Metal Módulo de cizalla G en 109 N/m2Cobre estirado en frío 48.0Aluminio 25.0-26.0Acero al carbono 8Acero aleado 80.0Cinc laminado 31.0Latón estirado en frío 34.0-36.0Latón naval laminado 36.0Bronce de aluminio 41.0Titanio 44.0Níquel 79.0Plata 30.3Bronce 41.0

Fig. 61.: Tabla de algunos módulos de cizalle de diferentes materiales. Fuente: Koshkin N. I. M. G. Manual de Física, Editorial Mir.1975.

Si comparamos los módulos de cizallamientos obtenidos con respecto a los valores de la tabla adjunta, podemos ver que los alores son muy parecido, por lo tanto el ensayo de torsión realizado fue realizado de buena manera ya que arroja resultados acordes con los valores normales de G en los materiales analizados.

6. Metalografía:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

41



La metalografía es la parte de la metalurgia enfocada en el estudio de las características

estructurales o de constitución de los metales y aleaciones, con el fin de relacionarlas con

las propiedades físicas, mecánicas y químicas de los mismos. Es necesario que las muestras

obtenidas para realizar el ensayo metalográfico sean representativas y no presenten

alteraciones debidas a la extracción y/o preparación metalográfica. Los pasos a seguir

generalmente para una preparación metalográfica son los siguientes:

Obtención de la muestra: Cortar la muestra con una sierra metalográfica: es un equipo

capaz de cortar con un disco especial de corte por abrasión, mientras suministra un gran

caudal de refrigerante, evitando así el sobrecalentamiento de la muestra. De este modo, no

se alteran las condiciones microestructurales de la misma.

Incluido metalográfico: La muestra cortada se incluye en resina para su mejor tratamiento

posterior y almacenado. La inclusión se puede realizar mediante resina en frío:

normalmente dos componentes, resina en polvo y un catalizador en líquido, o bien en

caliente: mediante una incluidora, que, mediante una resistencia interior calienta la resina

(mono componente) hasta que se deshace. La misma máquina tiene la capacidad de enfriar

la muestra, por lo que es un proceso recomendado en caso de requerimientos de muchas

muestras al cabo del día.

Pulido metalográfico: Se usa el equipo Desbastadora o Pulidora Metalográfica, se prepara

la superficie del material, en su primera fase denominada Desbaste Grueso, se desbasta la

superficie de la muestra con papel de lija, de manera uniforme y así sucesivamente

disminuyendo el tamaño de grano (Nº de papel de lija) hasta llegar al papel de menor

tamaño

de grano. Desbaste Fino, se requiere de una superficie plana libre de ralladuras la cual se

obtiene mediante una rueda giratoria húmeda cubierta con un paño especial cargado con

42


partículas abrasivas cuidadosamente seleccionadas en su tamaño para ello existen gran

posibilidad de abrasivos para efectuar el último pulido.

La etapa del pulimento es ejecutada en general con paños macizos colocados sobre

platos giratorios circulares, sobre los cuales son depositadas pequeñas cantidades de

abrasivos, en general diamante industrial en polvo fino o bien en suspensión, con

granulometrías variadas.

El pulido se realiza sujetando la muestra a tratar con la mano o bien mediante un

cabezal automático para pulir varias muestras a la vez. Este ejerce una presión pre

configurada hacia el disco o paño de desbaste o pulido durante un tiempo concreto. Estos

parámetros deben ser configurados según tipo de material (dureza, estado del pulido, etc.)

Opcionalmente existen sistemas con dosificador automático de suspensión diamantada.

Ataque químico: Hay una enormidad de ataques químicos, para diferentes tipos de metales

y situaciones. En general, el ataque es hecho por inmersión o fregado con algodón

embebido en el líquido escogido por la región a ser observada, durante algunos segundos

hasta que la

estructura o defecto sea revelada. Uno de los más usados es el nital, (ácido nítrico y

alcohol),

para la gran mayoría de los metales ferrosos. Una guía de los ataques químicos utilizados

para revelar las fases y micro constituyentes de metales y aleaciones se pueden ver en la

norma ASTM E407 - 07 Standard Practice for Microetching Metals and Alloys.

Microscopio: Utilización de lupas estereoscópicas (que favorecen la profundidad de foco y

permiten por tanto, visión tridimensional del área observada) con aumentos que pueden

variar de 5x a 64X. El principal instrumento para la realización de un examen

metalográfico lo constituye el microscopio metalográfico, con el cual es posible examinar

una muestra con

43


aumentos que varían entre 50x y 2000x. El microscopio metalográfico, debido a la opacidad

de los metales y aleaciones, opera con la luz reflejada por el metal. Por lo que para poder

observar la muestra es necesario preparar una probeta y pulir a espejo la superficie. Existe

una norma internacional ASTM E3-01 Standard Practice for Preparation of Metallographic

Specimens que trata sobre las correctas técnicas de preparación de muestras metalográficas.

Dentro de las aleaciones ferrosas en los metales, existe la familia de los aceros. Estos son

una aleación de Fe, C, impurezas como el S y F, y otros elementos como Mn, Al, Cr, Co,

Ni, Cu, etc. Los diferentes aceros lo podemos asociar a diferentes diagramas ente el Fe y

otros elementos, el más importante y básico es el diagrama Fe-C mostrado a continuación:

Fig. 62.: Diagrama Hierro-Carbono con sus fases correspondientes.

En el diagrama Fe-C podemos encontrar diferentes fases como:

44


Austenita (γ): Es la solución solida intersticial de carbono o carburo de hierro en hierro

gamma. Esta tiene estructura FCC y mucha mayor solubilidad sólida para el carbono que la

ferrita. La máxima solubilidad del carbono en austenita es de 2% a 1130°C y disminuye a

0.8% a 723°C. Es una fase de composición variable, f (T), con un máximo 2,1 %C a 1.130

C. Todos los aceros se encuentran formados por cristales de austenita cuando se calienta a

temperatura superior a las críticas. Aunque generalmente es un constituyente inestable, se

puede obtener esa estructura a la temperatura ambiente por enfriamiento rápido de aceros

de alto contenido en carbono de muy alta aleación. Su resistencia es de 88-105 [kg/mm2]

aprox. Su dureza es de 300 Brinell y su alargamiento de 30 a 60%. Es poco magnética,

blanda y muy dúctil y tenaz Tiene gran resistencia de desgaste, siendo el constituyente más

denso de los aceros. En los aceros austeniticos de alta aleación se presentan formando

cristales poliédricos parecidos a los de la ferrita, pero se diferencia de estos por ser sus

contornos más rectilíneos y ángulos vivos.

Fase Ferrita (α): La ferrita es hierro alfa de tipo BCC. El Hierro es muy poco soluble en

ferrita alcanzando la máxima solubilidad sólida, de un 0,02% a 723ºC. La solubilidad del

carbono en ferrita disminuye a un 0,005% a 0ºC. Puede contener en solución pequeñas

cantidades de silicio, fosforo y otras impurezas. Tiene aproximadamente una resistencia de

28[kg/mm2], 35% de alargamiento y una dureza de 90 unidades Brinell. Es él más blando

de todos los constituyentes del acero, muy dúctil y maleable. Magnética y de pequeñas

fuerzas coercitiva.

Fase Cementita: Es también llamada carburo de hierro (Fe3C), contiene 6,67% de carbono

y 93,33% de hierro, es el constituyente más duro y frágil de los aceros al carbono, su dureza

es superior a los 68 Rockwell-C. Por su gran dureza queda en relieve después del pulido

pudiendo conocer perfectamente el contorno de los granos o de las láminas. Es magnética a

la temperatura ordinaria pero pierde esta propiedad a los 218ºC. Cristaliza con estructura

45


ortorrómbica con parámetros 4,5 * 6,7 Å. Es el constituyente más duro y quebradizo de los

aceros al carbono.

Fase Perlita (Doble): Este es un micro-constituyente (colonias) formado por dos fases:

ferrita más cementita. Se clasifica en perlita gruesa y perlita fina, las propiedades de estas

son:


i. Set de lijas de distinta granulometría: 240, 320, 360, 500 y 1200 [pp/mm2].

ii. Discos giratorios con paños para desbastar.

iii. Alcohol naturalizado al 95%.

iv. Alúmina: 0,1 μm y 0.3 μm.

v. Nital al 2%

vi. Pañuelos desechables.

vii. Microscopio metalográfico con lentes de 40x, 100x, 200x y 400x.

Fig. 63.: Microscopio óptico. Fig.64: Discos giratorios con

paños para desbastar.

Fig. 65.: Lijas utilizadas en el

proceso metalográfico.

6.3. Procedimiento:

46


I. Se lija la probeta comenzando con una lija de 240 [pp/mm2].

II. Se lija con la lija de 320 [pp/mm2] de forma perpendicular a la dirección en la cual se

lijo antes.

III. Se lija con la lija de 360 [pp/mm2] de forma perpendicular a la dirección en la cual se

lijo antes.

IV. Se lija con la lija de 500 [pp/mm2] de forma perpendicular a la dirección en la cual se

lijo antes.

V. Se lija con la lija de 1200 [pp/mm2] de forma perpendicular a la dirección en la cual se

lijo antes.

VI. Se encienden los discos giratorios con paños para devastar.

VII. Se adiciona alúmina a los paños.

VIII. Se realiza el pulido de la superficie previamente lijada de la pieza en los paños.

IX. Se hace un ataque químico rápido con el Nital

X. Se limpia la superficie de la probeta pulida

XI. Se coloca la probeta en el microscopio para observar su microestructura con el

microscopio.

XII. Se guardan los implementos utilizados y se limpia el lugar.


Fig.66: Probeta de acero SAE 1010 Sin tratamiento térmico pulido y atacado químicamente.

47


Fig. 67: Microfotografía de acero

SAE 1010 sin tratamiento térmico

con 400x, se puede apreciar las

zonas claras correspondientes a la

ferrita, y las zonas oscuras la

perlita.






perlita.






perlita.

6.5. Discusión.


SAE 1010 templado con 400x.


SAE 1010 templado con 1000x.



con 400x.




SAE 4140 con 400x.


48


con 1000x. SAE 4140 con 1000x.

Se puede apreciar la diferencia visual entre los diferentes aceros hipoeuctectoides

analizados. Mientras más carbono contenga, mayor serán los granos de perlita en la

microfotografía, dado que al ser hipoeucteoides la matriz contendrá ferrita proeuctectoide

mas perlita, esta perlita es la que contiende a ferrita euctectoide y la cementita euctectoide,

a su vez esta última es la que está compuesta de C, por ende al haber más contenido de C,

mayor será la cementita, al ser un acero hipoeuctectoide solo podrá haber cementita en la

matriz perlitica.

7. Tratamientos térmicos:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.


Tratamiento térmico es el proceso que comprende el calentamiento de los metales o las

aleaciones en estado sólido a temperaturas definidas, manteniéndolas a esa temperatura por

suficiente tiempo, seguido de un enfriamiento a las velocidades adecuadas con el fin de

mejorar sus propiedades físicas y mecánicas, especialmente la dureza, la resistencia y la

49


elasticidad. Los materiales a los que se aplica el tratamiento térmico son, básicamente, el

acero y la fundición, formados por hierro y carbono. También se aplican tratamientos

térmicos diversos a los sólidos cerámicos.

Las características mecánicas de un material dependen tanto de su composición química

como de la estructura cristalina que tenga. Los tratamientos térmicos modifican esa

estructura cristalina sin alterar la composición química, dando a los materiales unas

características mecánicas concretas, mediante un proceso de calentamientos y enfriamientos

sucesivos hasta conseguir la estructura cristalina deseada.

Entre estas características están:

Resistencia al desgaste: Es la resistencia que ofrece un material a dejarse erosionar

cuando está en contacto de fricción con otro material.

Tenacidad: Es la capacidad que tiene un material de absorber energía sin producir fisuras

(resistencia al impacto).

Maquinabilidad: Es la facilidad que posee un material de permitir el proceso de

mecanizado por arranque de viruta.

Dureza: Es la resistencia que ofrece un material para dejarse penetrar. Se mide en

unidades Brinell (HB), unidades Rockwell C (HRC), Vickers (HV), etc. El tratamiento

térmico en el material es uno de los pasos fundamentales para que pueda alcanzar

las propiedades mecánicas para las cuales está creado. Este tipo de procesos consisten en el

calentamiento y enfriamiento de un metal en su estado sólido para cambiar sus propiedades

físicas. Con el tratamiento térmico adecuado se pueden reducir los esfuerzos internos, el

tamaño del grano, incrementar la tenacidad o producir una superficie dura con un interior

dúctil. La clave de los tratamientos térmicos consiste en las reacciones que se producen en

50


el material, tanto en los aceros como en las aleaciones no férreas, y ocurren durante el

proceso de calentamiento y enfriamiento de las piezas, con unas pautas o tiempos

establecidos.

Para conocer a que temperatura debe elevarse el metal para que se reciba un tratamiento

térmico es recomendable contar con los diagramas de cambio de fases como el de hierro-

carbono. En este tipo de diagramas se especifican las temperaturas en las que suceden los

cambios de fase (cambios de estructura cristalina), dependiendo de los materiales diluidos.

Los tratamientos térmicos han adquirido gran importancia en la industria en general, ya que

con las constantes innovaciones se van requiriendo metales con mayores resistencias tanto

al desgaste como a la tensión. Los principales tratamientos térmicos son:

Temple: Su finalidad es aumentar la dureza y la resistencia del acero. Para ello, se

calienta

el acero a una temperatura ligeramente más elevada que la crítica superior Ac (entre 900-

950 °C) y se enfría luego más o menos rápidamente (según características de la pieza) en

un medio como agua, aceite, etc.

Revenido: Sólo se aplica a aceros previamente templados, para disminuir ligeramente los

efectos del temple, conservando parte de la dureza y aumentar la tenacidad. El revenido

consigue disminuir la dureza y resistencia de los aceros templados, se eliminan las

tensiones creadas en el temple y se mejora la tenacidad, dejando al acero con la dureza o

resistencia deseada. Se distingue básicamente del temple en cuanto a temperatura

máxima y velocidad de enfriamiento.

Recocido: Consiste básicamente en un calentamiento hasta temperatura de

austenitización (800-925 °C) seguido de un enfriamiento lento. Con este tratamiento se

logra aumentar la elasticidad, mientras que disminuye la dureza. También facilita el

51


mecanizado de las piezas al homogeneizar la estructura, afinar el grano y ablandar el

material, eliminando la acritud que produce el trabajo en frío y las tensiones internas.

Normalizado: Tiene por objetivo dejar un material en estado normal, es decir, ausencia

de

tensiones internas y con una distribución uniforme del carbono. Se suele emplear como

tratamiento previo al temple y al revenido.

Fig. 76: Diagrama de transformación isotérmica de un

acero euctectoide con las transformaciones austenita-

perlita y austenita-bainita.

Con los tratamientos térmicos se pueden obtener las siguientes fases en los aceros:

Pelita Gruesa: tiene una separación entre las láminas de unos 400 [µm] y una dureza de

200 Brinell, que se obtiene por enfriamiento muy lento dentro del horno. Para observar esta

estructura es necesario utilizar un microscopio de al menos 500x.

52


Perlita Fina: Se obtiene cuando se enfría dentro del horno bastante rápidamente o cuando

se deja enfriar el acero al aire, tiene 250[µm] y 300 Brinell de dureza.

Fase Bainita: Se diferencian dos tipos de estructuras. La bainita superior de aspecto

arborescente, formada a 500-550ºC, que difieren bastante de las bainita inferior, formada a

más baja temperatura, entre 250-40ºC, se tiene un aspecto acicular bastante parecido a la

martensita. La Bainita superior esta forma por una matriz ferritica conteniendo carburos.

Las placas discontinuas de los carburos tienden a tener una orientación paralela a la

dirección de las agujas de la propia bainita. La bainita inferior está constituida por agujas

alargadas de ferrita que contienen delgadas placas de carburo. Estas pequeñas placas son

paralelas entre si y su dirección forma un ángulo de 60º con el eje de las agujas de ferrita.

Su morfología cambia progresivamente con la temperatura de transformación en el sentido

de que el tamaño de las partículas y la acicularidad de las estructura aumenta al disminuir

temperatura.

Martensita: Es el constituyente típico de aceros templados. Se obtiene por enfriamiento

rápido de los aceros desde altas temperaturas. Cuando se forma ni siquiera los átomos de

carbono se pueden difundir quedando atrapados en los intersticios octaedrales y creando

una ferrita súper saturada, con una estructura cristalina tetragonal de un cuerpo centrado,

que es la martensita fresca y blanda. Cuando el temple se hace a la temperatura correcta, en

general, se obtienen estructuras de martensita muy finas, de aspecto difuso, que suelen

exigir 1000 o más aumentos para su visualización. A la retícula tetragonal obtenida en el

temple se le llama martensita alfa. Sus propiedades mecánicas varían con su composición,

aumentando su dureza, resistencia y fragilidad con el contenido en carbono, hasta un

máximo de 0,09 aprox. Tiene una resistencia de 170 a 250 [kg/mm2], una dureza de 50 a 68

Rockwell-C y un alargamiento de 2,9 a 9,5%. Es magnética y su estructura varía de BCC a

53


tetragonal de cuerpo centrado (BST). El revenido de la martensita permite precipitar

carburo épsilon, permitiendo una pequeña reducción de la dureza, esfuerzo de fluencia y

tracción, pero se eleva la tenacidad a la fractura al subir la temperatura de revenido de 200 a

600ºC.


i. Horno eléctrico.

ii. Probeta SAE 1045.

iii. Reciente con agua.

Fig. 77: Horno de con las piezas

a templar.

Fig. 78: Piezas templadas en agua.

Fig. 79: Horno cerrado.

7.3. Procedimiento:

La pieza se introduce en un horno industrial proporcionado por la universidad a una

temperatura de 900º C aproximadamente, se mantuvo la pieza a esa temperatura por unos

minutos con el objetivo de disolver los elementos de aleación, incluido el Carbono, para

obtener una composición uniforme dentro de la austenita. Luego de transcurrido el tiempo,

la pieza fue sacada cuidadosamente por el profesor e introducida en un balde con agua, para

su enfriamiento adecuado, para así poder obtener una estructura uniforme conocida como

martensita.

7.4. Discusión.

54


Los resultados del tratamiento térmico efectuado a la pieza no se pueden apreciar de

inmediato, ya que se deben estudiar y comparar con los resultados del acero antes de ser

templado. Ya que este cubo de acero fue sometido a Templado y luego enfriamiento al

agua, se deberían observar las siguientes propiedades:

Alta resistencia al desgaste

Resistencia a la tracción.

Buena resistencia a la fatiga por flexión.

Estabilidad alta.

Alta resistencia a la fatiga.

Dureza excelente.

Ductilidad mejorada.

Conclusiones

Conocer profundamente como se realizan los diferentes ensayos mecánicos, la

microestructura de los diferentes aceros y como estos últimos pueden cambiar sus

propiedades mecánicas con un tratamiento térmico, es fundamental en el ámbito laboral del

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ingeniero, sobre todo el ingeniero mecánico. Es por esto que considero que realizar estas

experiencias en el laboratorio de Ciencia de los Materiales es una experiencia

enriquecedora e importante en la formación del ingeniero.

Con el ensayo de dureza se comprendió por qué este ensayo es uno de los más utilizados en

la industria, ya que permite conocer la dureza del material y además conocer una

aproximación aceptable del esfuerzo de fluencia, por lo tanto si necesitamos conocer e

esfuerzo máximo, la carga máxima o área mínima de un sección para que un elemento

estructural no colapse plásticamente lo podemos encontrar a través del ensayo de dureza

gracias a las relaciones:

Resitenciamecanica ala fluencia [ MPa]≈ DurezaBrinell∗3Resistencia mecanica a lafluencia [ MPa ] ≈ Resistencia mecanica [ Ksi ]∗7

Otro aspecto importante a destacar sobre el ensayo de dureza es su carácter no destructivo,

ya que solo queda una pequeña perforación en la pieza al terminar el ensayo. Una gran

ventaja cuando se trata de determinar la dureza en piezas que no pueden ser destruidas para

el uso industrial.

Si se necesita hacer un análisis elasto-plastico de un material con respecto a los esfuerzos

unidireccionales, este se puede hacer a través del ensayo de tracción. Este ensayo nos

entrega parámetros independiente de la geometría del material como son el esfuerzo y la

deformación del material.

El ensayo de torsión consiste en determinar parámetros que el ensayo de tracción no puede

entregar como es el módulo de corte, las deformaciones anulares del material y los

esfuerzos de corte. Parámetros importantes si se diseñan piezas sometidas a movimientos

rotacionales como son los ejes en los motores y los diferentes sistemas de transmisión que

ocupan ejes.

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El ensayo de flexión es útil para reconocer parámetros de los materiales que serán ocupados

en estructuras sometidas a flexión, un ejemplo de esto son las vigas. Los parámetros son los

mismos que en el ensayo de flexión. Las deformaciones y esfuerzos en la fluencia, punto

máximo y la ruptura. De cierta forma puede remplazar al ensayo de tracción pero para

realizarlo se necesita maquinaria más compleja.

Los resultados metalográficos del laboratorio concordaron con la teoría, ya que en el acero

sin tratamiento térmico fue detectable la ferrita y la perlita, donde había ferrita en mayor

cantidad. En el caso del cubo de acero sometido a un tratamiento térmico de templado y

enfriamiento al agua, fue posible observar martensita en su mayoría, ferrita, y un poco de

perlita, esto debido a lo rápido de su enfriamiento, corroborando así la teoría.

Con respecto a los tratamientos térmicos, como el tratamiento térmico que fue

experimentado en este laboratorio fue el de Templado, que consistió en un calentamiento a

900º C y un luego enfriamiento rápido en agua, produjo que los granos se hicieron

mínimos, causando así una mayor dureza en el acero y aumentado también su resistencia

mecánica y produciendo en él una alta fragilidad. Por lo visto en teoría estos resultados

concuerdan con lo visto experimentalmente ya que al tener una velocidad de enfriamiento

mayor los granos se hacen minúsculos produciendo una mayor dureza.

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Sugerencias

Pudiesen existir algunos errores de medición en los diferentes ensayos realizados como es

el caso de las longitudes de la probeta y diámetros durante el ensayo de tracción, ya que

fueron medidos con un calibre de precisión de 0.05 mm. Otro caso pudiese ser la

interpretación de los datos entregados por el tensómetro, ya que estos los obtenemos

nosotros mismos con una aproximación. En el caso del ensayo de dureza hay que tener

presente que el durómetro este descalibrado y en el material templado podría haber un error

debido a la cobertura de oxido y aceite que puede interferir en los cálculos obtenidos. En el

proceso de metalografía, la pieza durante su lijado presento rallas difíciles de eliminar, por

lo mismo influye en la determinación de la composición de las fases presentes. En el

proceso de ataque químico puede que debido a como haya sido secada la pieza, a falta o

exceso de nital 2%, o a la cantidad de alcohol que se le puso a la pieza, esta no haya estado

en óptimas condiciones para el proceso de metalografía.

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Anexos

A. Informe maquina Zwick Roell para el ensayo de flexión:

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B. Datos y cálculos ensayo de torsión:

Probeta de broncevueltas ϑ T T τ γ

[rad] [Kg-m] [N-m] [MPa] [rad]1 0,1047 0 0,0 0,000 0,0002 0,2094 0 0,0 0,000 0,0093 0,3142 4 39,2 924,278 0,0144 0,4189 4 39,2 924,278 0,0185 0,5236 8 78,4 1848,555 0,0236 0,6283 8 78,4 1848,555 0,0287 0,7330 10 98,0 2310,694 0,0328 0,8378 10,8 105,8 2495,550 0,0379 0,9425 12 117,6 2772,833 0,042

10 1,0472 12 117,6 2772,833 0,04611 1,1519 12 117,6 2772,833 0,05112 1,2566 12,2 119,6 2819,047 0,05513 1,3614 12,2 119,6 2819,047 0,06014 1,4661 12,4 121,5 2865,261 0,06515 1,5708 12,6 123,5 2911,474 0,06916 1,6755 12,6 123,5 2911,474 0,07417 1,7802 12,8 125,4 2957,688 0,07918 1,8850 12,8 125,4 2957,688 0,08319 1,9897 12,8 125,4 2957,688 0,08820 2,0944 13 127,4 3003,902 0,09221 2,1991 13 127,4 3003,902 0,09722 2,3038 13 127,4 3003,902 0,10223 2,4086 13,2 129,4 3050,116 0,10624 2,5133 13,2 129,4 3050,116 0,11125 2,6180 13,2 129,4 3050,116 0,11626 2,7227 13,2 129,4 3050,116 0,12027 2,8274 13,4 131,3 3096,330 0,12528 2,9322 13,4 131,3 3096,330 0,12929 3,0369 13,4 131,3 3096,330 0,13430 3,1416 13,6 133,3 3142,544 0,13931 3,2463 13,6 133,3 3142,544 0,14332 3,3510 13,6 133,3 3142,544 0,14833 3,4558 13,6 133,3 3142,544 0,15334 3,5605 13,8 135,2 3188,758 0,15735 3,6652 13,8 135,2 3188,758 0,162

61


36 3,7699 13,8 135,2 3188,758 0,16637 3,8746 13,8 135,2 3188,758 0,17138 3,9794 13,8 135,2 3188,758 0,17639 4,0841 13,8 135,2 3188,758 0,18040 4,1888 13,8 135,2 3188,758 0,18541 4,2935 13,8 135,2 3188,758 0,19042 4,3982 13,8 135,2 3188,758 0,19443 4,5029 14 137,2 3234,972 0,19944 4,6077 14 137,2 3234,972 0,20345 4,7124 14 137,2 3234,972 0,20846 4,8171 14,2 139,2 3281,185 0,21347 4,9218 14,2 139,2 3281,185 0,21748 5,0265 14,2 139,2 3281,185 0,22249 5,1313 14,2 139,2 3281,185 0,22750 5,2360 14,2 139,2 3281,185 0,23151 5,3407 14,2 139,2 3281,185 0,23652 5,4454 14,2 139,2 3281,185 0,24053 5,5501 14,2 139,2 3281,185 0,24554 5,6549 14,2 139,2 3281,185 0,25055 5,7596 14,2 139,2 3281,185 0,25456 5,8643 14,2 139,2 3281,185 0,25957 5,9690 14,4 141,1 3327,399 0,26458 6,0737 14,4 141,1 3327,399 0,26859 6,1785 14,4 141,1 3327,399 0,27360 6,2832 14,4 141,1 3327,399 0,27761 6,3879 14,4 141,1 3327,399 0,28262 6,4926 14,4 141,1 3327,399 0,28763 6,5973 14,4 141,1 3327,399 0,29164 6,7021 14,4 141,1 3327,399 0,29665 6,8068 14,4 141,1 3327,399 0,30166 6,9115 14,4 141,1 3327,399 0,30567 7,0162 14,4 141,1 3327,399 0,31068 7,1209 14,6 143,1 3373,613 0,31469 7,2257 14,6 143,1 3373,613 0,31970 7,3304 14,6 143,1 3373,613 0,32471 7,4351 14,6 143,1 3373,613 0,32872 7,5398 14,6 143,1 3373,613 0,33373 7,6445 14,6 143,1 3373,613 0,33874 7,7493 14,6 143,1 3373,613 0,34275 7,8540 14,8 145,0 3419,827 0,347

62


76 7,9587 14,8 145,0 3419,827 0,35177 8,0634 14,8 145,0 3419,827 0,35678 8,1681 14,8 145,0 3419,827 0,36179 8,2729 14,8 145,0 3419,827 0,36580 8,3776 14,8 145,0 3419,827 0,37081 8,4823 14,8 145,0 3419,827 0,37482 8,5870 14,8 145,0 3419,827 0,37983 8,6917 14,8 145,0 3419,827 0,38484 8,7965 14,8 145,0 3419,827 0,38885 8,9012 14,8 145,0 3419,827 0,39386 9,0059 14,8 145,0 3419,827 0,39887 9,1106 15 147,0 3466,041 0,40288 9,2153 15 147,0 3466,041 0,40789 9,3201 15 147,0 3466,041 0,41190 9,4248 15,2 149,0 3512,255 0,41691 9,5295 15,2 149,0 3512,255 0,42192 9,6342 15,2 149,0 3512,255 0,42593 9,7389 15,2 149,0 3512,255 0,43094 9,8437 15,2 149,0 3512,255 0,43595 9,9484 15,2 149,0 3512,255 0,43996 10,0531 15,2 149,0 3512,255 0,44497 10,1578 15,2 149,0 3512,255 0,44898 10,2625 15,2 149,0 3512,255 0,45399 10,3673 15,2 149,0 3512,255 0,458

100 10,4720 15,2 149,0 3512,255 0,462101 10,5767 15,2 149,0 3512,255 0,467102 10,6814 15,2 149,0 3512,255 0,472103 10,7861 15,2 149,0 3512,255 0,476

Probeta de acerovueltas ϑ T T τ γ

[rad] [Kg-m] [N-m] [MPa] [rad]1 0,1047 6 58,8 1256,529 0,0052 0,2094 7,8 76,4 1633,487 0,0103 0,3142 9,4 92,1 1968,561 0,0144 0,4189 10,8 105,8 2261,751 0,0195 0,5236 11,8 115,6 2471,173 0,0246 0,6283 12,8 125,4 2680,594 0,0297 0,7330 13,6 133,3 2848,131 0,034

63


8 0,8378 14,2 139,2 2973,784 0,0389 0,9425 14,8 145,0 3099,437 0,043

10 1,0472 15,4 150,9 3225,090 0,04811 1,1519 16 156,8 3350,743 0,05312 1,2566 16,4 160,7 3434,511 0,05813 1,3614 16,8 164,6 3518,280 0,06314 1,4661 17,2 168,6 3602,049 0,06715 1,5708 17,6 172,5 3685,817 0,07216 1,6755 17,8 174,4 3727,701 0,07717 1,7802 18,2 178,4 3811,470 0,08218 1,8850 18,6 182,3 3895,239 0,08719 1,9897 18,8 184,2 3937,123 0,09120 2,0944 19 186,2 3979,007 0,09621 2,1991 19,4 190,1 4062,776 0,10122 2,3038 19,6 192,1 4104,660 0,10623 2,4086 19,8 194,0 4146,544 0,11124 2,5133 20 196,0 4188,429 0,11525 2,6180 20,2 198,0 4230,313 0,12026 2,7227 20,2 198,0 4230,313 0,12527 2,8274 20,2 198,0 4230,313 0,13028 2,9322 20,4 199,9 4272,197 0,13529 3,0369 20,6 201,9 4314,081 0,13930 3,1416 20,8 203,8 4355,966 0,14431 3,2463 20,8 203,8 4355,966 0,14932 3,3510 21 205,8 4397,850 0,15433 3,4558 21,2 207,8 4439,734 0,15934 3,5605 21,2 207,8 4439,734 0,16435 3,6652 21,2 207,8 4439,734 0,16836 3,7699 21,4 209,7 4481,619 0,17337 3,8746 21,4 209,7 4481,619 0,17838 3,9794 21,6 211,7 4523,503 0,18339 4,0841 21,6 211,7 4523,503 0,18840 4,1888 21,6 211,7 4523,503 0,19241 4,2935 21,8 213,6 4565,387 0,19742 4,3982 21,8 213,6 4565,387 0,20243 4,5029 21,8 213,6 4565,387 0,20744 4,6077 22 215,6 4607,271 0,21245 4,7124 22 215,6 4607,271 0,21646 4,8171 22 215,6 4607,271 0,22147 4,9218 22,2 217,6 4649,156 0,226

64


48 5,0265 22,2 217,6 4649,156 0,23149 5,1313 22,2 217,6 4649,156 0,23650 5,2360 22,2 217,6 4649,156 0,24051 5,3407 22,4 219,5 4691,040 0,24552 5,4454 22,4 219,5 4691,040 0,25053 5,5501 22,4 219,5 4691,040 0,25554 5,6549 22,4 219,5 4691,040 0,26055 5,7596 22,4 219,5 4691,040 0,26556 5,8643 22,4 219,5 4691,040 0,26957 5,9690 22,6 221,5 4732,924 0,27458 6,0737 22,6 221,5 4732,924 0,27959 6,1785 22,6 221,5 4732,924 0,28460 6,2832 22,6 221,5 4732,924 0,28961 6,3879 22,6 221,5 4732,924 0,29362 6,4926 22,6 221,5 4732,924 0,29863 6,5973 22,6 221,5 4732,924 0,30364 6,7021 22,8 223,4 4774,809 0,30865 6,8068 22,8 223,4 4774,809 0,31366 6,9115 22,8 223,4 4774,809 0,31767 7,0162 22,8 223,4 4774,809 0,32268 7,1209 23 225,4 4816,693 0,32769 7,2257 23 225,4 4816,693 0,33270 7,3304 23 225,4 4816,693 0,33771 7,4351 23 225,4 4816,693 0,34172 7,5398 23 225,4 4816,693 0,34673 7,6445 23 225,4 4816,693 0,35174 7,7493 23 225,4 4816,693 0,35675 7,8540 23 225,4 4816,693 0,36176 7,9587 23 225,4 4816,693 0,36677 8,0634 23 225,4 4816,693 0,37078 8,1681 23 225,4 4816,693 0,37579 8,2729 23,2 227,4 4858,577 0,38080 8,3776 23,2 227,4 4858,577 0,38581 8,4823 23,2 227,4 4858,577 0,39082 8,5870 23,2 227,4 4858,577 0,39483 8,6917 23,2 227,4 4858,577 0,39984 8,7965 23,2 227,4 4858,577 0,40485 8,9012 23,2 227,4 4858,577 0,40986 9,0059 23,2 227,4 4858,577 0,41487 9,1106 23,2 227,4 4858,577 0,418

65


88 9,2153 23,4 229,3 4900,461 0,42389 9,3201 23,4 229,3 4900,461 0,42890 9,4248 23,4 229,3 4900,461 0,43391 9,5295 23,4 229,3 4900,461 0,43892 9,6342 23,4 229,3 4900,461 0,44293 9,7389 23,4 229,3 4900,461 0,44794 9,8437 23,4 229,3 4900,461 0,45295 9,9484 23,4 229,3 4900,461 0,45796 10,0531 23,4 229,3 4900,461 0,46297 10,1578 23,4 229,3 4900,461 0,46798 10,2625 23,4 229,3 4900,461 0,47199 10,3673 23,4 229,3 4900,461 0,476

100 10,4720 23,4 229,3 4900,461 0,481101 10,5767 23,6 231,3 4942,346 0,486102 10,6814 23,6 231,3 4942,346 0,491103 10,7861 23,6 231,3 4942,346 0,495104 10,8909 23,6 231,3 4942,346 0,500105 10,9956 23,6 231,3 4942,346 0,505106 11,1003 23,6 231,3 4942,346 0,510107 11,2050 23,6 231,3 4942,346 0,515108 11,3097 23,6 231,3 4942,346 0,519109 11,4145 23,6 231,3 4942,346 0,524110 11,5192 23,6 231,3 4942,346 0,529111 11,6239 23,6 231,3 4942,346 0,534112 11,7286 23,6 231,3 4942,346 0,539113 11,8333 23,6 231,3 4942,346 0,543114 11,9381 23,8 233,2 4984,230 0,548115 12,0428 23,8 233,2 4984,230 0,553116 12,1475 23,8 233,2 4984,230 0,558117 12,2522 23,8 233,2 4984,230 0,563118 12,3569 23,8 233,2 4984,230 0,568119 12,4617 23,8 233,2 4984,230 0,572120 12,5664 23,8 233,2 4984,230 0,577121 12,6711 23,8 233,2 4984,230 0,582122 12,7758 23,8 233,2 4984,230 0,587123 12,8805 23,8 233,2 4984,230 0,592124 12,9852 23,8 233,2 4984,230 0,596125 13,0900 24 235,2 5026,114 0,601

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Probeta de aluminiovueltas ϑ T T τ γ

[rad] [Kg-m] [N-m] [MPa] [rad]1 0,1047 29,4 693,208 0,004 154237,8602 0,2094 60,8 1432,630 0,009 159379,1223 0,3142 86,2 2033,411 0,013 150810,3524 0,4189 86,2 2033,411 0,018 113107,7645 0,5236 88,2 2079,625 0,022 92542,7166 0,6283 90,2 2125,838 0,027 78832,6847 0,7330 92,1 2172,052 0,031 69039,8048 0,8378 92,1 2172,052 0,036 60409,8299 0,9425 94,1 2218,266 0,040 54840,128

10 1,0472 94,1 2218,266 0,045 49356,11511 1,1519 94,1 2218,266 0,049 44869,19612 1,2566 96,0 2264,480 0,054 41986,97313 1,3614 96,0 2264,480 0,058 38757,20614 1,4661 98,0 2310,694 0,063 36723,30015 1,5708 98,0 2310,694 0,067 34275,08016 1,6755 100,0 2356,908 0,072 32775,54517 1,7802 100,0 2356,908 0,076 30847,57218 1,8850 101,9 2403,122 0,081 29705,06919 1,9897 101,9 2403,122 0,085 28141,64520 2,0944 101,9 2403,122 0,090 26734,56221 2,1991 103,9 2449,336 0,094 25951,13222 2,3038 103,9 2449,336 0,099 24771,53523 2,4086 103,9 2449,336 0,103 23694,51224 2,5133 105,8 2495,550 0,108 23135,67925 2,6180 105,8 2495,550 0,112 22210,25226 2,7227 105,8 2495,550 0,117 21356,01127 2,8274 105,8 2495,550 0,121 20565,04828 2,9322 105,8 2495,550 0,126 19830,58229 3,0369 105,8 2495,550 0,130 19146,76930 3,1416 105,8 2495,550 0,135 18508,543

Bibliografía

Libros:

Ciencia e Ingeniería de los Materiales, Donal R. Askeland.

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Tratamientos térmicos de los aceros– José Apraiz Barreiro. Compendio de normas para productos de aceros – Gerdau Aza. Apuntes de laboratorios Mecánica de Solidos II. Apuntes de laboratorios Ciencia de los Materiales.

Sitios web:

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informe semestral laboratorio de ciencia de los materiales

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