CURSOCIENCIA Y TECNOLOGÍA DE MATERIALES

PROFESOR WALDO BALAREZO

TEMA:LABORATORIO II

FECHA DE REALIZACIÓN DEL LABORATORIO:

21/08/13

FECHA DE ENTREGA DEL INFORME:

03/09/13

INTEGRANTES:DANIELA GARMENDIA LEÓN

SERGIO RAFAEL DIAZ FUENTES RIVERA

YULISSA CÁCERES

LUIS QUISPE SALCEDO

CINTHIA GUARDIA

JOSÉ ALFREDO ROMÁN

1) INTRODUCCION

 Desde décadas pasadas el hombre ha desarrollado distintos materiales con

características muy especiales con la finalidad de satisfacer una necesidad, la

cual ha variado con el tiempo acorde al avance de la tecnología. De todos los

materiales que el hombre ha manipulado, los metales han estado presentes en

sus momentos más importantes ya que ha servido para brindarle protección al

usarse para la fabricación e armaduras, o para brindar su satisfacción al crear

herramientas de trabajo como los alicates o martillos. Pero poder trabajar con

esta materia prima el hombre recurrió a las aleaciones entre metales para

mejorar alguna propiedad en especial como la conductibilidad, dureza o brillo.

Por ello en el presente laboratorio identificaran los diversos metales aleados,

sus propiedades y aprenderemos a identificarlos utilizando diversos métodos.

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2) OBJETIVOS, GENERAL Y ESPECIFICOS

Objetivos generales

Identificar la resistencia de los elementos mostrados en la mesa de

trabajo con la prueba de dureza (ensayo de dureza a la penetración,

dureza plástica).

Objetivos Específicos

Ver como las propiedades mecánicas de dureza de los metales se

oponen a la resistencia.

Experimentar las deformaciones que sufren los diferentes metales

sometidos a las pruebas.

Dar a conocer los diferentes métodos para medir la dureza con las

escalas (Rockwell, Brinell, Vickers).

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3) DESCRIPCION DEL EQUIPO, MAQUINAS Y MATERIAL UTILIZADO

Durómetro rockwellindentadores de bola y diamante

cargas: 10 kg precarga 60, 100, 150 de carga total

escala: rockwell A, B,C,Fdisplay : analogica lectura de la dureza indicada por el reloj comparador

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Durometro Portatil Escala: shore D

Aplicaciones a: gomas, caucho,elastomeros en general

Rango: 0-100Penetrador:sharp point

Materiales

Acero y aleaciones

Acero de bajo carbono A-36

Zinc y aleaciones

Cobre y aleaciones

Aluminio y aleaciones

Latón

Níquel

Goma o espuma

Cable eléctrico

Alicate marca Stanley

4) PROCEDIMIENTO (DOP, SI APLICA)

Prueba de dureza

Materiales:

Diversos materiales

Procedimiento:

Para poder realizar esta prueba no se ocupó una lima, en cambio se pasó a

realizar ralladuras entre los diversos materiales para ver cuál oponía menos

resistencia al otro y demostrar su dureza. En este ensayo hay una escala del 1

al 10 donde el material más blando es el talco (Número 1) seguido del yeso y

cuarzo, y por otro lado el más duro es el diamante (Número 10).

Ensayo de dureza a la penetración

Materiales:

Latón

Cobre

Acero A-36

Aluminio Extruido

El ensayo de dureza a la penetración se realiza mediante un pistón hidráulico

para aplica la carga respectiva al material con los identadores.

Los diferentes materiales son sometidos a la prueba de resistencia a ser

penetrados utilizando el durómetro Rockwell. Tomar en cuenta la acritud que

demuestran los materiales para realizar la penetración de los materiales.

Para esta prueba se realiza 5 tomas a cada elemento y se elimina una. El valor

que se elimina es el más lejano a la media de los valores hallados. Se saca el

promedio y se determina la dureza natural de acuerdo a la nomenclatura de las

tablas.

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Pasos a seguir:

Prueba de dureza plástica SHORE

Materiales:

Goma o espuma

Alicate universal Stanley

Cable eléctrico

En función del grado de profundidad o tamaño de huella obtendremos la

dureza. El durómetro portátil tiene un cabezal que se aplica a la superficie de

los materiales antes mencionados manteniendo un ángulo de inclinación. Este

instrumento indicara una escala de medición que indicara la dureza del

material. Este procedimiento se realizara tres veces por material para

posteriormente sacar un promedio.

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5) RESULTADOS DEL ENSAYO

Materiales Resultados Promedio

Goma o espuma 38 36 36 36.7

Alicate universal

Stanley goma

de color negra

66 62 63 63.7

Alicate universal

Stanley goma

de color amarilla

81 85 92 86

Cable eléctrico 88 84 87 86.3

Realización de las diferentes pruebas de dureza

6) CÁLCULOS

7) OBSERVACIONES

8) CONCLUSIONES

9) RESPONDER LAS PREGUNTAS

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1-En qué casos se usan las escalas N y T en el método de Rockwell superficial.

La escala N es similar a la escala A, C y D pero se utiliza con menos carga y en materiales delgados como hojas de afeitar o con una capa delgada de espesor como aceros nutridos.La escala T es similar a la escala B, F o G pero se utiliza con menos carga y en metales muy blandos

2-¿Cuáles son las tolerancias de las cargas en las escalas B y C del ensayo de dureza Rockwell?

Escala C, cono de diamante y carga total 150 kgEscala B, cono de bolilla y carga total 100 kg

5- Indique la nomenclatura utilizada para expresar los ensayos de dureza Rockwell (incluya la dureza Rockwell superficial), Brinell y Vickers

La dureza Rockwell es el método más usado para determinar la dureza de los metales sometidos a esta prueba. Este método incluye los ensayos de dureza utilizados con bola de acero y diamante.

La nomenclatura de Rockwell y Rockwell superficial se expresa de la siguiente manera:

nHRx

N: es la carga aplicada en kilogramosHR: es el identificador del ensayo Rockwellx: letra correspondiente a la escala utilizada, hay 24 escalas a considerar según el metal que se use para la prueba.

La dureza Brinell es un método de ensayo de dureza en base a un penetrador de acero templado. Dicho penetrador se encuentra con una fuerza apropiada igual a la dureza del material.

La nomenclatura del grado de dureza Rockwell es: HB

El grado dureza Brinell se halla de la siguiente manera:HB=F/ACE

F: Fuerza aplicada al material en el ensayoACE: Área del casquete esférico

La dureza Vickers es un método de ensayo de dureza en base a un penetrador de pirámide de diamante. Dicho penetrador es una carga aplicada a los metales sensibles al diamante.

La nomenclatura del grado de dureza Vickers es: HV

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Para hallar el grado de dureza Vickers es en base a la siguiente fórmula:HV=1.854P/Dprom

Dprom: El diámetro medio del rombo impreso por el prisma en el material.

6- Describa las características del acero A- 36 utilizado en el ensayo de tracción.

El acero A-36 es un aleación conformada por acero al carbono y una de las diferentes aleaciones que se forma con el acero que se distinguen en dureza. Dicha denominación de acero A-36 fue dada por la ASTM (Sociedad Americana para Ensayos de materiales). El acero A-36 se caracteriza por su resistencia estable y fuerza considerando de que es un acero bajo en carbono; sin embargo, esta aleación tiende a oxidarse.

El acero A-36 tiene una densidad de 7,85 gramos y un módulo de elasticidad de 200GPa. Asimismo, tiene una resistencia a la tensión de 26 a 36 kg aproximadamente. Es la cantidad de presión en kilogramos que se requiere aproximadamente para que se dé la ruptura de una barra de acero A-36. Cuando se someten las barras de este material en pruebas de tracción, se dan resultados de una deformación máxima, el esfuerzo de la barra, su resistencia de rendimiento (de 36,3 psi aproximadamente) y un alargamiento del 20% regularmente. En cuanto a los ensayos de tracción que se realizan con el acero A-36, se aprovechan dichas propiedades mecánicas en las industrias para fabricar diversos productos de este material tales las planchas y tubos.

9- Las cargas normalmente utilizadas en el ensayo Vickers son de 1 kg, 2.5 kg, 5kg, 10 kg, 20 kg, 30 kg y 50 kg. Si las estimaciones son más exactas cuando las diagonales de la impresión son de aproximadamente 0.5 mm, ¿qué cargas deberán seleccionarse para las pruebas de :a.- Muestras de aluminio con durezas del orden de HV= 20b.- Muestras de latón con durezas del orden de HV = 60, yc.- Muestras de acero con durezas del orden de HV = 200 ?

Aluminio:

20HV = (1,8453xF)/(0,5)2

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F= 2,7 kg Se tiene que asignar una carga de 5 kg

Latón:

60HV = (1,8453xF)/(0,5)2

F= 8,12 kg Se tiene que asignar una carga de 10 kg

Acero:

200HV = (1,8453xF)/(0,5)2

F= 27,09 kg Se tiene que asignar una carga de 30 kg

10- Mencione las diferencias entre los durómetros Shore A y Shore D

Durómetros Shore

Durómetros portátiles de mano o de sobremesa con cargas normalizadas para

la medida de la dureza de plásticos, gomas y otros materiales.1

Escalas disponibles:

Shore A: gomas blandas, ceras y cueros.

Shore B: escala intermedia.

Shore C: gomas y plásticos de dureza media, yeso y escayola.

Shore D: gomas y plásticos duros.

Shore DO: bobinas textiles de alta densidad.

Shore O: bobinas densidad media.

Shore OO: goma-espuma, esponjas y bobinas textiles de baja densidad

10)ANEXOS,(SI APLICA)

11)BIBLIGRAFIA

Ensayo de dureza rockwell , escalas rockwell , (Consultado el 1 de septiembre

del 2013)

http://190.105.160.51/~material/materiales/presentaciones/ApunteDureza.pdf

QUANTOTEC, Durómetros, 1995, (Consultado el 1 de septiembre del 2013)

(http://www.quantotec.com/sp/Durometro-Shore.htm)

1 Cfr. QUANTOTEC 1995

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Sitio web que contiene información sobre el acero A-36 (http://www.ehowenespanol.com/especificaciones-del-acero-a36-info_138559/) Consultado del 1 de septiembre del 2013

Sitio web que contiene información sobre la dureza de materiales (http://html.rincondelvago.com/dureza-de-materiales.html)Consultado del 1 de septiembre del 2013

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