practica 2 fundamentos de metalurgia y materiales
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ensayo de tension y compresionTRANSCRIPT
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICO
FACULTAD DE QUMICA
DEPARTAMENTO DE INGENIERA METALRGICA
Fundamentos de Metalurgia y MaterialesEnseanza Prctica
ENSAYO DE DUREZA METALRGICA
Nombre del Alumno: No. De Grupo: Semestre lectivoNombre del Profesor:
ENSAYO DE DUREZA METALRGICA
EJERCICIO 1
Objetivos:
Conocer y aplicar los fundamentos mecnico-fsicos de la dureza. Comparar la dureza de diferentes materiales.
Equipo, material y reactivos:
Durmetro Universal Microscopio metalrgico Probeta de acero. Probeta de aluminio. Probeta de latn. Probeta de cobre. Probeta de acrlico.
Procedimiento Experimental:
Identificar el tipo de material. Escoger de acuerdo al material; la escala de dureza a aplicar, la carga, el tipo de penetrador y el tiempo de aplicacin de carga para cada material. Realizar el ensayo.
Ensayo de dureza Brinell:
1. Colocar la muestra bajo el identador.2. Realizar una identacin con una carga (calculada o seleccionada).3. Medir el tamao de la huella.4. Calcular el nmero de dureza.
Ensayo de dureza Rockwell:
1. Colocar la muestra bajo el identador.2. Realizar una identacin con una carga (calculada o seleccionada).3. Leer el valor obtenido en el equipo.4. Convertir los resultados a Nmero de dureza Brinell5. Graficar Material vs. Nmero de dureza Brinell.6. Comparar los nmeros de dureza de los materiales.
Manejo de Resultados:
Tabla 1.Ensayo Brinell:
Material.Carga(Kg)Dimetro del identador(mm)Tiempo de aplicacin(s)Dimetro de la huella(mm)Dureza brinell(Kg/mm2)
Acero.300010153.495302.84
Latn.100010303.4106.86
Aluminio.100010303.1129.23
Aluminio.50010302.167133.96
Cobre.50010302.53397.60
Acrlico.50010304.27533.16
Nota: Los valores de la columna de dimetro de la huella se obtuvieron en base a un promedio entre las mediciones realizada.
Algoritmo de clculo:
Calculo:
Acero.
=
= = =
= = .
Tabla 2. Ensayo Rockwell:Material.Escala Rockwell.Tipo de penetrador.Carga primaria.Carga secundaria.Dureza Rockwell.Correspondencia a dureza Brinell.
Acero.B1/161090104.666 286
Acero.CPunta de diamante1014027.833 264
Cobre.CPunta de diamante10140-31.65
Cobre.D Punta de diamante10903.6
Cobre A Punta de diamante105033.579
Latn A Punta de diamante105044.233110
Aluminio A Punta de diamante105044.066110
Nota:Los valores de la columna de dimetro de la huella se obtuvieron en base a un promedio entre las mediciones realizadas en el laboratorio.
Grafica 1. Material s dureza Brinell.
Anlisis de Resultados:Al realizar los clculos correspondientes para la dureza Brinell, se pudo observar que el acero es el ms duro, posteriormente se encuentran el latn y el aluminio, mientras que los materiales con menor dureza son el cobre y el acrlico, en la literatura encontramos que los materiales ms duros son los ferrosos y sus aleaciones, tal es el caso del acero que posee una dureza de 302.84 Kg/mm2; posteriormente estn las aleaciones no ferrosas como son el aluminio 129.23 Kg/mm2y el latn 106.86 Kg/mm2, mientras que el material ms suave por as decirlo fue el cobre con una dureza de 97.60 Kg/mm2 ya que suponemos se encontraba puro.Para el aluminio se tomaron huellas con carga de 1000 y 500 Kg ya que no sabamos si se trataba de un material puro o de una aleacin, sin embargo los resultados no fueron muy variados ya que para una carga de 1000 Kg se obtuvo una dureza de 129.23 Kg/mm2 y para una carga de 500 fue de 133.96 Kg/mm2.Al observar las durezas obtenidas mediante el ensayo Rockwell se observ que para el cobre con escala C e identador de punta de diamante el valor de dureza fue negativo , lo cual nos indica la carga se excedi y esta deba modificarse para obtener una lectura correcta, tena que ajustarse la escala Rockwell a HRF que corresponde a materiales puros.
Conclusiones:El acero es el material ms duro ya que se trata de un material ferroso, posteriormente se encuentra el aluminio y el latn ya que son aleaciones, estos a su vez son ms duros que el cobre que es un material puro.
Bibliografia:
Askeland, D. R., La Ciencia y la ingeniera de los materiales, Grupo Editorial Iberoamrica, Mxico, 1987. American Society for Testing and Materials. Annual Book of ASTM Standards, Metals Test Methods and Analytical Procedure, Philadelphia, EU, 2000.