LABORATORIO RESISTENCIA DE MATERIALES.pdf

8/19/2019 LABORATORIO RESISTENCIA DE MATERIALES.pdf

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INTRODUCCION

De las diferentes pruebas en un laboratorio de resistencia de materiales, quizás uno delos más completos es el ensayo de tracción ya que nos permite obtener características de

un determinado material a través del comportamiento de sus propiedades mecánicas.

OBJETIVOS

Analizar los cambios en las propiedades mecánicas del acero 1045 a través delensayo de tracción en distintas condiciones como tratamiento térmico.

Determinar las diferencias con respecto a un acero estructural. Tener en cuenta los procedimientos técnicos para este tipo en ensayo y como

aplicarlos. Manipular los equipos para la realización de esta practica.

ACERO AISI-SAE 1045

Descripción:


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Es un acero utilizado cuando la resistencia y dureza son necesarias en condición desuministro. Este acero medio carbono puede ser forjado con martillo. Responde altratamiento térmico y al endurecimiento por llama o inducción, pero no es recomendadopara cementación o canutado. Cuando se hacen prácticas de soldadura adecuadas,presenta soldabilidad adecuada.

Por su dureza y tenacidad es adecuado para la fabricación de componentes demaquinaria.

Normas involucradas:

ASTM A108

Propiedades mecánicas:

Dureza 163 HB (84 HRb)Esfuerzo de fluencia 310 MPa (45000 PSI)Esfuerzo máximo 565 MPa (81900 PSI)

Elongación 16% (en 50 mm)Reducción de área (40%)Módulo de elasticidad 200 GPa (29000 KSI)Maquinabilidad 57% (AISI 1212 = 100%)

Propiedades físicas:

Densidad 7.87 g/cm3 (0.284 lb/in3)

Propiedades químicas:

0.43 – 0.50 % C

0.60 – 0.90 % Mn0.04 % P máx0.05 % S máx

Usos:

Los usos principales para este acero es piñones, cuñas, ejes, tornillos, partes demaquinaria, herramientas agrícolas y remaches.

Tratamientos térmicos:

Se da normalizado a 900°C y recocido a 790°C


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Probeta sin entalle:

Dato iniciales Datos finales

Longitud inicial = 10 cm Longitud final = 11.518 cmDiámetro inicial = 1.606 cm Diámetro final = 1,3399 cm

Area inicial = 2.025 cm2 Area final = 1,112 cm2

Probeta con tratamiento térmico:

Dato iniciales Datos finales

Longitud inicial = 10 cm Longitud final = 10.94cmDiámetro inicial = 1.6 cm Diámetro final = 1,19 cm

Área inicial = 2.01 cm2

Área final = 1,112 cm2

Sin entalle

CARGA(Kg-f)

Alarg…1 (Cent. mm)

Alarg…2 (Cent. mm)

Esfuerzo(Kg-f/cm2)

Esfuerzo(lb-f/in2)

ε1 ε2


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400 0.10 0.001 197.46 2808.54 0.001 0.000024

800 0.26 0.002 394.92 5617.08 0.0026 0.000063

1200 0.40 0.003 592.37 8425.62 0.0040 0.000073

1600 0.52 0.004 789.84 11234.16 0.0052 0.000097

2000 0.65 0.005 987.3 14042.7 0.0065 0.000122

2400 0.77 0.011 1184.76 16851.24 0.0077 0.000268

2800 0.90 0.020 1382.22 19659.78 0.0090 0.000487

3200 1.01 0.021 1579.68 22468.32 0.0101 0.000512

3600 1.12 0.026 1771.14 25276.86 0.0112 0.000634

4000 1.25 0.030 1974.6 28085.4 0.0125 0.00732

4400 1.35 0.035 2172.05 30893.94 0.0135 0.000853

4800 1.46 0.040 2369.52 33702.48 0.0146 0.000975

5200 1.55 0.042 2566.97 36511.02 0.0155 0.001024

5600 1.65 0.049 2764.43 39319.56 0.0165 0.00120

6000 1.74 0.051 2961.89 42128.11 0.0174 0.001244

6400 1.82 0.057 3159.36 44936.65 0.0182 0.00139

6800 1.90 0.059 3356.82 47745.2 0.0190 0.0014397200 2 3554.28 50553.73 0.0200

7600 2.08 3751.73 53362.27 0.0208

8000 2.16 3949.2 56170.81 0.0216

8400 2.25 4146.66 58979.35 0.0225

8800 2.27 4344.11 61787.89 0.0227

9200 2.38 4541.57 64596.43 0.0238

9600 2.45 4739.03 67404.97 0.0245

10000 2.53 4936.49 70213.51 0.0253

10400 2.73 5133.95 73022.05 0.0273

10800 3.01 5331.41 75830.59 0.0301

11200 3.34 5528.87 78639.13 0.0334


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11600 3.73 5726.33 81447.68 0.0373

12000 4.05 5923.79 84256.22 0.0405

12400 4.41 6121.25 87064.76 0.0441

12800 4.77 6318.71 89873.30 0.0477

13200 5.22 6516.17 962681.84 0.0522

13400 5.47 6614.90 94086.11 0.0547

13600 5.67 6713.63 95490.38 0.0567

13800 5.95 6812.36 96894.65 0.0595

14000 6.13 6911.09 98298.92 0.0613

14200 6.32 7009.82 99703.2 0.0632

14400 6.68 7108.55 101107.46 0.0668

14600 7.05 7207.28 102511.73 0.0705

14800 7.43 7306.01 103916 0.0743

15000 7.89 7404.74 105320.27 0.0789

15200 8.31 7503.47 106724.54 0.0831

15400 9.01 7602.20 108128.81 0.0901

15600 9.57 7700.93 109533.08 0.095715800 10.24 7799.66 110937.35 0.1024

16000 11.08 7898.39 112341.62 0.1108

16100 12.07 7947.76 113043.76 0.1207

16200 13.17 7997.12 113745.89 0.1317

16200 14.08 7997.12 113745.89 0.1408

16200 14.09 7997.12 113745.89 0.1409

16100 16.70 7947.76 113043.76 0.1670

15800 17.21 7799.66 110937.35 0.1721

15200 17.64 7503.47 106724.54 0.1764

14800 18.21 7306.01 103916 0.1821


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Con tratamiento térmico

CARGA(Kg-f)

Alarg…1 (Cent.mm)

Alarg…2 (Cent.mm)

Esfuerzo(Kg-f/cm

2)

Esfuerzo(lb-f/in

2)

ε1 ε2

400 0.80 0.002 198.94 2829.64 0.008 0.000048

800 1.03 0.011 397.88 5659.28 0.0103 0.0002681200 1.20 0.013 596.83 8488.93 0.012 0.000317

1600 1.37 0.018 795.77 11318.57 0.0137 0.000439

2000 1.50 0.022 994.71 14148.22 0.015 0.000536

2400 1.60 0.028 1193.66 16977.86 0.016 0.000682

2800 1.68 0.037 1392.6 19807.5 0.0168 0.00902

3400 1.82 0.041 1691.02 24051.97 0.0182 0.001

3800 1.90 0.046 1889.96 26881.62 0.019 0.00112

4400 2.02 0.05 2188.38 31126.08 0.0202 0.00122

5000 2.12 0.052 2486.79 35370.55 0.0212 0.00126

5400 2.19 0.061 2685.73 38200.2 0.0219 0.001487

5800 2.24 0.073 2884.68 41029.84 0.0224 0.00178

6200 2.30 0.091 3083.62 43859.48 0.0230 0.00222

6600 2.38 0.107 3282.57 46689. 13 0.0238 0.00261

7000 2.42 0.129 3481.51 49518.77 0.0242 0.003146

7400 2.49 0.157 3680.45 52348.41 0.0249 0.00383

8000 2.58 0.194 3978.87 56592.88 0.0258 0.00473

8400 2.63 0.235 4177.81 59422.52 0.0263 0.00573

8800 2.70 0.281 4376.76 62252.17 0.0270 0.00685

9000 2.74 0.327 4476.23 63666.99 0.0274 0.00797

9400 2.80 4675.17 66496.63 0.0280

9800 2.87 4874.12 69326.28 0.0287

10200 2.94 5073.06 72155.92 0.0294

10600 3.02 5272 74985.57 0.0302

11000 3.10 5470.95 77815.21 0.0310

11400 3.15 5669.89 80644.86 0.0315

11800 3.25 5868.83 83474.5 0.0325

12200 3 332 6067 78 86304 15 0 0332


7/9

12800 3.45 6366.19 90548.15 0.034513200 3.54 6565.14 93378.26 0.035413600 3.62 6764.08 96207.9 0.036214000 3.80 6963.02 99037.54 0.038014000 3.95 6963.02 99037.54 0.039514200 4.10 7062.5 100452.37 0.041

14600 4.45 7261.44 103282.01 0.044514800 4.60 7360.91 104696.83 0.04615000 4.78 7460.38 106111.65 0.047815200 4.96 7559.85 107526.48 0.049615600 5.20 7758.8 110356.12 0.05215800 5.40 7858.27 111770.94 0.05416000 5.55 7957.74 113185.76 0.055516200 5.76 8057.21 114600.6 0.057616400 5.95 8156. 69 116015.41 0.059516600 6.10 8256.16 117430.23 0.061

16800 6.28 8355.63 118845.05 0.062817000 6.45 8455.1 120259.88 0.064517200 6.70 8554.57 121674.7 0.067017400 6.90 8654.05 123089.52 0.069017600 7.18 8753.52 124504.34 0.071817800 7.40 8852.99 125919.16 0.074018000 7.60 8952.46 127333.99 0.076018200 7.88 9051.93 128748.81 0.078818400 8.18 9151.41 130163.63 0.081818600 8.48 9250.88 131578.45 0.084818800 8.90 9350.352 132993.27 0.089019000 9.40 9449.82 134408.10 0.094019100 10.05 9499.56 135115.51 0.100519150 10.80 9524.42 135469.21 0.108019000 11.40 9449.82 134408.10 0.114018600 12.12 9250.88 131578.45 0.121218000 12.90 8952.46 127333.99 0.129017400 13.50 8654.05 123089.52 0.135017000 13.90 8455.10 120259.88 0.139016400 14.40 8156.69 116015.41 0.1440


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Acero 1045

A 26 ·CTemp... ambiente

Acero1045 A 800 ·C

Temp. revenido

SLp 4400 (Kg/cm2) 5500 (Kg/cm2)

Sy 5000 (Kg/cm2) 7000 (Kg/cm2)

Smáx. 8000 (Kg/cm2) 9500 (Kg/cm2)

Su 8000 (Kg/cm2) 9500 (Kg/cm2)

Scrítico 8000 (Kg/cm2) 9500 (Kg/cm2)

Sapar.rotura 7300(Kg/cm2) 8200 (Kg/cm2)

Sreal.rotura 19500(Kg/cm2) 25000(Kg/cm2)

Ur 45(Kgcm/cm3) 86.125(Kgcm/cm3)

Ue 764(Kgcm/cm3) 610.5(Kgcm/cm3)

Ut 1135(Kgcm/cm3) 1084.625(Kgcm/cm3)

Uf 326(Kgcm/cm3) 388(Kgcm/cm3)

%Elongación

15.18% 9.4%

% red. área 45% 44.67%

E 2.23*10 (Kg/cm ) 1.69*10 (Kg/cm )


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Gráficas

Esfuerzo-Deformación

0

2000

4000

6000

8000

10000

0 0,05 0,1 0,15 0,2

Deformación (mm/mm)

E s f u e r z o ( K g / c m 2 )

Sin entalle a

Temp Amb.

Esfuerzo - Deformación

0

2000

4000

6000

8000

10000

0 0,05 0,1 0,15 0,2

Deformación Unitaria (mm/mm)

E s f u e r z o ( K g / c m ^ 2 )

Tratamiento térmico

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