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CURSO :Tecnologia De Materiales

DOCENTE : Sifuentes Inostraza Martín

ALUMNOS :

Quiliche Castillo Meldad Edom

Benites Rafaile Ronaldo Fabian

Goycochea Samora Sandra

Peres Dias Nelver Juan Carlos

CARRERA PROFESIONAL :

Tecnología Mecánica Eléctrica ( C10 –1°E)

AÑO ACADÉMICO :

2015 – ll

LA LIBERTAD – TRUJILLO PERÚ

TECSUP Laboratorio: Tecnología de materiales

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LABORATORIO 2: PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

OBJETIVO

Reconocer las propiedades de los materiales más utilizados en la industria para su

eficiente utilización.

a. PROPIEDAD de DUREZA

EQUIPOS Y MATERIALES

Aluminio Vidrio

Cobre Acrílico

Acero Madera

INTRODUCCIÓN:

Dureza: es el grado de oposición de un material a ser rayado o penetrado de cualquier forma, por otro material.

Material a penetrar Aluminio Acero

Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3

Podemos observar en la figura 2 que la punta del penetrador ingresará en mayor

profundidad en el material más blando como el Aluminio.

F

H h

F

F

Penetrador

Laboratorio: Tecnología de materiales TECSUP

3

PROCEDIMIENTO:

1. Determinar mediante el rayado sucesivo de uno contra otro, la dureza de los

materiales de ensayo

2. Ordenarlos de manera decreciente en el cuadro respectivo.

Más

Menos duro

Análisis y evaluación final de los resultados

1. ¿Un material no metálico puede ser más duro que un metal? Explique con

ejemplos.

No puede ser más duro los metales son más duros. Ejemplo un el acero

raya al latón.

2. ¿La dureza de los aceros y de los materiales sintéticos son iguales? En

caso contrario mencione ejemplos.

Los aceros son más duros, los sintéticos son más simple: ejemplo pongamos

al fuego una pelota sintética y una barra de acero, el más resistente tiene

que ser el acero.

3. ¿Cuál es el material más duro, de los que Ud. ha ensayado? :

El material más duro es el acero en el experimento que hicimos.

4. ¿El menos duro? : El menos duro es el aluminio.

5. De los materiales ensayados :

• Metal más duro : el acero

• Metal menos duro : aluminio

• No metal más duro: acrílico

• No metal menos duro: madera

Material

1º acero

2º bronce

3º fierro

4º cobre

5º latón

6º aluminio

7º

8º


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6. ¿Todos los materiales sintéticos tienen igual dureza?

No todos tienen la misma dureza

b. PROPIEDAD DE DENSIDAD

EQUIPOS Y MATERIALES:

Balanza digital Probeta graduada

Acero corriente : 0,20 %C Cobre

Latón Plomo

Aluminio Bronce

INTRODUCCIÓN:

Definición: Es la relación que hay entre la masa y el volumen de un

cuerpo y se puede determinar mediante la expresión:

Masa (m)

£=

Volumen (v)

La masa es numéricamente igual al peso cuando se mide en gramos y dentro de

nuestro planeta.

El principio de Arquímedes nos enseña que el volumen desalojado por los cuerpos

pesados sobre un líquido determina el volumen de dicho cuerpo

PROCEDIMIENTO:

1. Determinar la masa de uno de c/u de los materiales de ensayo. (Usando la

balanza)

2. Determinar el volumen del material de ensayo, REALIZAR EL CALCULO

GEOMETRICO NECESARIO.

Masa (m)

£=

Volumen (v) Caso contrario si la muestra tiene forma irregular, usar la probeta

graduada para calcular el volumen por líquido desalojado


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3. Calcular la densidad según la fórmula :

4. Buscar en tablas la densidad del material ensayado (compare ambos

valores de densidad).

5. Repetir los pasos anteriores para el resto de materiales.

Material

m

(g)

V calcula do

(cm3) Densidad

calculada

(g/cm3)

de tablas

(g/cm3)

aluminio 8.81g 3.64 cm3 2.4 g/cm3

acero 28.56g 3.64 cm3 7.85 g/cm3

estaño 22.77g 3.64 cm3 6.25 g/cm3

cobre 30.55g 3.64 cm3 8.3 g/cm3

bronce 28.96g 3.64 cm3 7.95 g/cm3

6. Realizar en un gráfico de barras horizontales la densidad de los

materiales ensayados, de mayor a menor densidad.

Materiales

Aluminio

Acero

Estaño

Cobre

Bronce

0 2 4 6 8 10 12 14

(g/cm3)


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Análisis y evaluación final de los resultados

1. El método de ensayo para determinar la densidad ¿se puede aplicar a todos

los materiales? ¿a cuáles cree Ud. que no sería posible de realizarla?

Fundamente sus respuestas.

Para calcular la densidad se puede hacer con todos los materiales.

2. Con ayuda de la tabla de densidades y de los resultados obtenidos: ¿Para

qué materiales son válidas las siguientes afirmaciones?

El cobre tiene aproximadamente 3 veces la densidad del aluminio

3. Se quiere ver la cantidad de Kg. de barra de bronce de ½ “a utilizar para

20 alumnos, si cada uno de ellos debe tener 200 mm de barra.

La cantidad de masa es 0.2 kg

c. PROPIEDAD de RESISTENCIA A LA FATIGA Equipos:

Dispositivo de ensayo de fatiga

Materiales a Utilizar

Acero corriente PVC

PROCEDIMIENTO:

1. Colocar el material en la ranura del dispositivo de ensayo.

2. Ajustar el material de ensayo.

3. Doblar hasta los topes del dispositivo en ambos lados repetidamente

contando el número de veces que se dobla.

4. Determinar el número de veces que se dobló el material hasta producir

su rotura.

Cobre

Aluminio


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5. Registrar los valores en la tabla y graficar en forma de barras.

Número de

dobleces

EVALUACIÓN FINAL Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

1. ¿Qué materiales son los más apropiados para la fabricación de partes

dobladas a las cuales se les debe aplicar fuerza variable?

Los más apropiados serían la hojalata por qué demora más rápido en romper

2. ¿Qué entiende por “fatiga” de un material?

Se refiere a un fenómeno por el cual la rotura de los materiales bajo

cargas dinámicas.

3. Mencione ejemplos en los cuales un material se encuentra sometido a fatiga.

Cuando se corta un material-

Cuando doblamos un material.

4. De los materiales ensayados :

• El material metálico con mayor resistencia a la fatiga :

La hojalata se rompe a las 25 veces en el dispositivo de ensayo de fatiga

• El material metálico con menor resistencia a la fatiga :

El cobre se rompe a las 4 veces en el dispositivo de ensayo de fatiga

50

40

30

20

10

Material Acero Cobre Aluminio hojalata

4

5


8

5. ¿Qué entiende por elasticidad?

Elasticidad es la propiedad de un material que tiende a retornar a su posición

original cuando este está sometido por una fuerza.

6. ¿Es lo mismo elasticidad que plasticidad?

No es lo mismo a que la elasticidad recobra su estado original y la plasticidad es

el cambio de forma permanente que experimenta el material sin llegar a la rotura.

8. el material con menos retroceso elástico es:

El aluminio

d. PROPIEDAD de MAGNETISMO.

EQUIPOS:

Imán.

Regla graduada.

Materiales a Utilizar

1. Aluminio

3. Fierro Fundido

4. Acero corriente

PROCEDIMIENTO:

1. Determinar cuáles de los materiales de ensayo son o no son magnéticos.

2. Para los materiales no magnéticos, indicar con un aspa (X) en el recuadro

correspondiente.

3. Para los materiales magnéticos, medir la distancia máxima a la cual el

material es atraído por el imán.

4. Anotar la distancia del paso anterior en el recuadro correspondiente.

2 . Bronce


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5. Identificar específicamente, en función de las distancias obtenidas, el

nombre de los materiales magnéticos.

N° Materiales

Magnético

Distancia (mm) Nro.

1 Aluminio x No

2 Bronce x No

3 Fe. Fundido x No

4 Acero corriente 5mm Si


1. ¿Qué materiales no se pueden sujetar utilizando la fuerza magnética?

Los no metales, los plásticos los sintéticos

e. PROPIEDAD de ELASTICIDAD

Equipos:

Dispositivo de ensayo de elasticidad.

Martillo de goma.

Llave allen.

Materiales:

Cobre Latón

Acero aleado Aluminio

Plan de Trabajo

1. Sujetar el dispositivo de ensayo en el tornillo de banco.

2. Enderezar el material utilizando el martillo de goma.

3. Colocar el material en el dispositivo de ensayo.

4. Ajustar manualmente el tornillo hasta lograr la verticalidad del

material.

5. Doblar hasta el tope del dispositivo, empujando desde la base.

6. Retirar el material.

7. Determinar el ángulo de retroceso debido a la elasticidad.


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8. Registrar los valores en la tabla y graficar en barras verticales.

NOTA: El ángulo entre la vertical y el tope en el dispositivo es de 45°.

Ángulo de

Retroceso


1. ¿Los materiales blandos tienen mayor retroceso elástico qué los duros?

Los blandos se estiran más mientras que los duros llegan hasta un punto que ya no se

puede doblar más

2. ¿Qué entiende por elasticidad?

El término de elasticidad denomina la capacidad de un cuerpo de presentar

deformaciones cuando se le somete a fuerzas exteriores que pueden ocasionar que

dichas deformaciones sean irreversibles o bien adoptar su forma de origen.

3. ¿Es lo mismo elasticidad que plasticidad?

Elasticidad vuelve a su estado original mientras que la plasticidad es el cambio de

forma permanente que experimenta el material sin llegar a la rotura.

4. El material con mayor elasticidad es :

El bronce alcanza los 27.5°

5. El material menos elástico es :

El fierro alcanza los 10°

20°

16°

12°

8°

4°

Material cobre fierro aluminio Latón=bronce


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TRANSFERENCIA Nº 2

1) ¿Qué factores pueden afectar la fatiga de un material?

La oxidación, ambiente y temperatura, usos no adecuados entre otros.

2) ¿De qué manera puede mejorarse la dureza de un material?

Sometiéndolos a tratamientos térmicos como el calentamiento y enfriamiento, bajo

condiciones controladas de temperatura, tiempo de permanencia, velocidad, presión,

de los metales o las aleaciones en estado sólido, con el fin de mejorar sus

propiedades mecánicas, especialmente la dureza, la resistencia.

3) ¿Qué es la elasticidad en un acero?

Es cambiar su estado natural al someterse a una fuerza es decir puede regresar a su

estado natural como también no.

4) ¿Qué importancia tienen la electricidad y plasticidad en un material. Explique.

La importancia de estas propiedades es que podemos estudiar el comportamiento y

tratamiento de los materiales para posteriormente usarlas en nuestra vida diaria.

5) Investigar los tipos de acero utilizados para herramientas de corte y sus

componentes principales y las ventajas que le confiere cada uno de ellos. Los

aceros de herramientas tienen generalmente un contenido en carbono superior a

0.30%, aunque a veces también se usan para la fabricación de ciertas herramientas,

aceros de bajo contenido en carbono (0.5 a 0.30%).

6) Investigar las limas: material , clasificación especificación

La lima es una herramienta manual utilizada para el desgaste y afinado de piezas de

distintos materiales como el metal, el plástico o la madera. Está formada por una barra

de acero al carbono templado (llamada caña de corte) que posee unas ranuras llamadas

dientes y que en la parte posterior está equipada con una empuñadura o mango.

7) Investigar las sierras: Tipos (según dientes), clasificación , materiales

La sierra para metales es una herramienta de corte para metal o huesos. Algunas llevan

sujeciones que mantienen la sierra firme y la vuelven fácil de manipular. La cuchilla es

de dientes finos y está tensionada sobre una montura. Las sierras, diseñadas para cortar

principalmente metal, están categorizadas por el número de dientes por pulgada. La

hoja de sierra estándar tiene entre 14 y 32 dientes por pulgada.

8) Investigar las piedras de esmeril: composición (materiales), tipos, aplicaciones.

Es una roca Se emplea para cortar o desbastar distintos tipos de materiales,

por medio de la rotación de un disco abrasivo, formada por corindón

granoso, mica y hierro oxidado que, por su extrema dureza

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