practica #6 deformación plástica.docx
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INFORME DE LABORATORIO
Nombre:
Materia/ paralelo:
Número y título de experimento:
Profesor:
Fecha de experimento:
Fecha de presentación:
Nombre de compañeros de laboratorio:
Denisse Patricia Ramírez Vivas
Laboratorio de Ciencias de Materiales/ 11
Experimento No. 6, Deformación Plástica.
Ing. Rodrigo Perugachi
Agosto 12, 2013
Agosto 19, 2013
Individual
A) Título de la prácticaDeformación Plástica.
B) Resumen En esta práctica se determinó la variación de las propiedades mecánicas de un material y la
microestructura de un metal cuando este es sometido a un laminado en frío, así como
también se conoció los mecanismos de deformación que afectan a los metales laminados.
Se utilizó una probeta de Aluminio que primero se la lijó hasta conseguir que la superficie
quedara bien pulida y luego se le practicó ensayos de dureza Rockwell a escala H después
de cada laminación. Finalmente después de cada laminado y ensayo de dureza; también se
le midió el espesor del material en cada parte: en los extremos y en el centro. Se analizó el
espesor, % de deformación y la dureza. Al momento de que se laminaba la probeta, la 0
dureza aumentó, hasta que comenzó a deformarse, es decir pasó a la zona plástica, así
como aumentó su dureza, incrementó su fragilidad.
C) Enfoque experimentalesSe utilizó una probeta de muestra de aluminio, una laminadora (Marca: C. Cattaneo
Gallarete), como se muestra en la figura 2, un Durómetro Rockwell (Marca: Wilson;
Modelo: 3YR; Serie: 3752) de escala H, con identador de tamaño 1/8’’; con cargas de 40,
50, 60 pero se le aplicó una carga de 60KN y una fuerza; después de eso se lo enceró viendo
q las agujas apunten a las líneas roja y negra respectivamente como se observa en la figura
3. Y también por último se utilizó un Medidor de Espesor Digital (Marca: Mitutayo;
Modelo: Absolute; Serie: 547 - 500) y una pinza para colocar la probeta en la laminadora.
Primero se midió la dureza inicial de la probeta con el durómetro de Rockwell de escala H,
luego se laminó la probeta a 4 pasos, girando unas palanquitas de la máquina hacia afuera y
en dirección a las manecillas del reloj; pero no se aplicó directamente ese espesor reducido
de la maquina, sino que le aplicó 4 pasos más para que sean 8 con el objetivo de que la
muestra no se fracture. Y así se le midió el espesor, figura 1.
Luego de la primera laminación se midió nuevamente la dureza, y se observo que este
aumento, este proceso se repitió algunas veces más.
De todas las veces se tomó cada dato de espesor y dureza que se midió y para el análisis
sólo se tomó los promedios de espesor y dureza, además se obtuvo la deformación
porcentual del espesor que se la calculó mediante: % de Deformación=e1−e2e1
* 100
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D) Análisis de resultados Como primeros datos de la probeta de muestra aluminio, se le midió la dureza, luego se
procedió a laminar la probeta obteniéndose los datos espesor. La variación del espesor casi
no fue notable, sin embargo al medirlo se obtuvo que su deformación porcentual fue 0%,
con un promedio de dureza Rockwell a escala H: 29 y un promedio de espesor de: 4,94 mm.
Muestra Dureza (Rockwell) % de Deformación Espesor (mm)1 21,9 0 4,872 33,0 0 4,593 19,0 0 4,954 36,2 0 5,285 34,9 0 5,01
Tabla 1.- Muestra inicial con los datos de medición de dureza, % deformación y espesor.
La primera laminación realizada a la probeta, entregó distintos valores de dureza y
espesor, tal como muestra la tabla 2. El espesor tuvo una deformación del 21,86% respecto
a su espesor inicial.
Muestra Dureza (Rockwell) % de Deformación Espesor (mm)1 73,9 20,53 3,872 77,5 16,99 3,813 75,5 21,62 3,884 73,0 27,42 3,835 74,0 22,36 3,89
Promedio 74,78 21,86 3,86Tabla 2.- Datos de medición de dureza, % deformación y espesor.
La segunda laminación realizada a la probeta se la comparó con respecto al análisis de la
tabla 1, así como se hizo al análisis de la tabla 3. El espesor tuvo una deformación del
33,20% respecto a su espesor inicial.
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Muestra Dureza (Rockwell) % de Deformación Espesor (mm)1 77,0 32,44 3,292 81,0 27,67 3,323 80,0 33,74 3,284 81,0 37,50 3,305 82,0 34,13 3,30
Promedio 80,20 33,10 3,30Tabla 3.- Datos de medición de dureza, % deformación y espesor.
La tercera laminación realizada a la probeta se la comparó con respecto al análisis de la
tabla 1, así como se hizo al análisis de la tabla 4. El espesor tuvo una deformación del
47,77% respecto a su espesor inicial.
Muestra Dureza (Rockwell) % de Deformación Espesor (mm)1 84,0 47,43 2,562 82,5 44,01 2,573 83,1 47,88 2,584 84,0 50,57 2,615 84,0 48,10 2,60
Promedio 83,52 47,60 2,58Tabla 4.- Datos de medición de dureza, % deformación y espesor.
La cuarta laminación realizada a la probeta se la comparó con respecto al análisis de la
tabla 1, así como se hizo al análisis de la tabla 5. El espesor tuvo una deformación del
61,94% respecto a su espesor inicial.
Muestra Dureza (Rockwell) % de Deformación Espesor (mm)1 86,0 60,57 1,922 86,0 57,73 1,943 85,5 61,41 1,914 85,5 65,53 1,825 84,0 63,47 1,83
Promedio 85,4 61,74 1,88Tabla 5.- Datos de medición de dureza, % deformación y espesor.
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Como conclusiones tenemos que:
En la cuarta laminación de 8 pasos el espesor tuvo una deformación del 61,94 %
respecto a su espesor inicial.
Se estableció la relación microestructura – procesamiento - propiedades.
E) Referencias http://es.wikipedia.org/wiki/Plasticidad_(mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidos) http://es.wikipedia.org/wiki/Deformaci%C3%B3n http://www.buenastareas.com/ensayos/Deformacion-Plastica/1990598.html http://www.slideshare.net/vanesa201007/deformacin-7838684 http://www.esacademic.com/dic.nsf/es_mediclopedia/6393/deformaci%C3%B3n http://wikifab.dimf.etsii.upm.es/wikifab/images/4/47/10DefPlastica08.pdf
F) Adjuntos
Figura 1.- Medidor de Espesor Digital. Figura 2.- Laminador.
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Figura 3.- Durómetro (Rockwell).
PREGUNTAS.1. ¿Por qué los cerámicos son frágiles y los metales son dúctiles?
Los cerámicos son frágiles por imperfecciones como grietas, porosidad e inclusiones extrañas, se intensifica la fractura frágil que es una falla mecánica, los defectos varían en tamaño, forma y orientación. Los metales son dúctiles porque bajo la acción de una fuerza, pueden deformarse sosteniblemente sin romperse.
2. ¿Qué se observa en los granos de un metal cuando es deformado en frío por laminación? (Observación Metalográfica).
Los granos de metal se alargan al momento de hacer el proceso de laminación, literalmente los rodillos al pasar por el metal alargan los granos.
3. ¿Por qué se dice que un material laminado en frío es material anisotrópico?Porque no se da en la misma dirección.
4. ¿Mientras más se deforma en frío un metal, la dureza aumenta o disminuye? Explique.
La dureza aumenta y su fragilidad también porque cuando hablamos de deformación en frío, nos referimos a un tratamiento el cual se hace por debajo de la temperatura de recristalización que es la formación de granos cristalinos nuevos por
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calentamiento a una temperatura determinada, y así aumentar la dureza y resistencia a la tracción de la pieza trabajada y así también disminuyendo su plasticidad y tenacidad.La deformación del material se debe a que las fuerzas que se ejerzan sobre el metal, las cuales deforman individualmente sus granos. Con la deformación de los granos se genera un estado de acritud en el metal, y por consecuencia se produce un aumento en la fragilidad, la dureza y la resistencia mecánica del metal.La densidad de dislocaciones aumenta con la deformación, por esto es más difícil el movimiento de éstas a través de las dislocaciones ya existentes y el material se vuelve mucho más duro.
5. ¿Cómo varía la resistencia a la tensión máxima y porcentaje de elongación de un metal deformado en frío?
Podemos concluir que que la resistencia a la cedencia crece más rápido que la resistencia a la tensión, y por lo tanta cuando aumenta el porcentaje de deformación plástica, la resistencia de decencia y de tensión se acercan pues el intervalo que las separa es mucho menor.
6. ¿Por qué un metal con estructura HCP se deforma plásticamente menos que un metal con estructura BCC?
Porque tienen una cantidad limitada de sistemas de deslizamiento y son bastante frágiles a temperatura ambiente; entonces solo se les puede hacer poco trabajo en frió. Algunos metales, como por ejemplo: el magnesio con estructura HCP.
7. ¿Un acero con tamaño de grano fino es más deformable que un acero de tamaño de grano grueso? Explique.
En metales es preferible un tamaño de grano pequeño que uno grande los metales de grano pequeño tienen mayor resistencia a la tracción, mayor dureza y se distorsionan menos durante el temple, así como también son menos susceptibles al agrietamiento. El grano fino es mejor para herramientas como llaves.
G) Recordatorios para evitar problemas.
Es recomendado llevar mandil al laboratorio de materiales (obligación).
Utilizar un durómetro adecuado y su respectivo identador para evitar que se dañe el
identador.
Ubicar el identador no muy cerca de un ensayo ya realizado, porque eso afectaría el
ensayo presente.
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Para evitar que la muestra se curve hay que laminar la probeta sobre una base.
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