Extraordinario PIM

Diseño en Ingeniería Industrial CÓDIGO: FIT-200X-06-01

Procesos Industriales de Metales y Materiales de Alta

Tecnología REV: 1

Moisés Vázquez Toledo FECHA: 20/09/2012

Extraordinario

Nombre: ________________________________________________________Calificación: ________________

Grupo: _________________ Fecha: __________________

Objetivo: El alumno será capaz de identificar entre un flujo laminar y turbulento. Encontrar las fuerzas debido a un

fluido en movimiento. E identificará las propiedades volumétricas, térmicas y eléctricas en los materiales metálicos

y de alta tecnología.

Parte 1. Resuelve lo que se pide

1. Durante una prueba de tensión en la que la longitud de medición inicial es de 125.0 mm, y el área de la sección

transversal es de 62.5 mm, se recaban los datos siguientes de fuerza y longitud de medición: 1) 17 793 N a

125.23 mm, 2) 23 042 N a 131.25 mm, 3) 27 579 N a 140.05 mm, 4) 28 913 N a 147.01 mm, 5) 27 578 N a

153.00 mm, y 6) 20 462 N a 160.10 mm. La carga máxima es de 28 913 N, y el último punto de los datos

ocurrió inmediatamente antes de la falla. a) Grafique la curva de esfuerzo-deformación de ingeniería.

Determine: b) la resistencia de deformación, c) el módulo de elasticidad, d) la resistencia a la tensión.

2. En el agrandamiento que presentamos en la figura, la presión en el punto A es de 25.6 lb/pulg2 relativa y en

el punto B es de 28.2 lb/pulg2 relativa. Calcule la rapidez de flujo de volumen del aceite (𝑠𝑔 = 0.90).

3. Parte 2. Contesta con la respuesta correcta. El examen tiene una ponderación máxima de 10.

1. En la década de 1960, en muchos hogares se utilizó cableado de aluminio debido al costo alto del cobre en

esa época. El alambre de aluminio era de medida 12 (una medida del área de la sección transversal) y se

especificaba para una corriente de 15 A. Si se empleara alambre de cobre de la misma medida para sustituir

al de aluminio, ¿qué corriente debería ser capaz de conducir el alambre, si todos los demás factores, excepto

la resistividad, se consideraran iguales? Suponga que la resistencia del alambre es el factor principal que

determina la corriente que puede conducir, y que el área de la sección transversal y la longitud son las mismas

para ambos tipos de alambre. Usar la Tabla 4.3.

2. En relación con la tabla 4.2, determine la cantidad de calor requerido para incrementar la temperatura de un

bloque de aluminio que mide 15 cm × 10 cm × 10 cm, de la temperatura ambiente (21 ºC) a 350 ºC.

3. En relación a la tabla 4.1, determine el incremento de la longitud de una barra de acero cuya longitud es de

10.0 in, si se calienta de la temperatura ambiente (70 ºF) a 500 ºF

4. Para el diagrama de fase cobre-níquel de la figura 6.2, encuentre las composiciones de las fases líquida y

sólida para una composición nominal de 65% de Ni y 35% de Cu, a 1 371 °C (2 500 °F).

5” de diámetro interior 8” de diámetro interior

Dirección de flujo



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5. Para el problema anterior, utilice la regla de la palanca inversa para determinar las proporciones de las fases

líquida y sólida presentes en la aleación.

6. ¿Cuál es la fase predominante en el sistema de la aleación hierro-carbono para una composición con el 99%

de Fe a temperatura 1 130 °C?: Ver figura 1

7. ¿En el sistema del código AISI cómo se especifican los aceros de aleación?:

a) 01XX, b) 10XX, c) 00XX, d) 12XX, o e) 301XX.

8. ¿Qué es un material compuesto?

9. ¿Cuál de los tipos siguientes compuestos es de madera?:

a) CMC, b) MMC o c) PMC.

10. En un molde de fundición con arena, la razón 𝑉/𝐴 de la mazarota debe ser: a) igual a, b) mayor que o c)

menor que, la razón 𝑉/𝐴 del fundido en sí

11. En la fundición, una mazarota se describe ¿cómo cuál de los siguientes? (hay tres respuestas correctas): a)

inserto en el fundido que inhibe la flotabilidad del núcleo, b) sistema de paso en el que el bebedero alimenta

directamente a la cavidad, c) metal que no es parte del fundido, d) fuente de metal derretido que alimenta al

fundido y compensa la contracción durante la solidificación y e) metal que se desperdicia y que por lo general

se recicla.

12. ¿En qué difiere la solidificación de aleaciones de la solidificación de los metales puros?

13. El bebedero que conduce al vaciadero de cierto molde tiene una longitud de 175 mm. El área de la sección

transversal en la base del bebedero es de 400 mm2. La cavidad del molde tiene un volumen de 0.001 m3.

Determine a) la velocidad del metal fundido que fluye a través de la base del bebedero, b) el gasto volumétrico

y c) el tiempo que se requiere para llenar la cavidad del molde.



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Figura 1. Diagrama de fase sistema Hierro-Carburo de hierro

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