Informe Tcnico del

Acero AISI 2304

Lema Umaginga Christian Oswaldo

Vankov Rynat

19 de Mayo del 2010

NIE: X6998466-A

NIE: X7631932-A

Objetivo

Analizar algunas de las propiedades del Acero AISI 2304, para esto utilizaremos un

ensayo de traccin ya realizado

Resultados:

Lmite elstico: 342,75

Lmite elstico convencional al 0.2% de deformacin: 347, 74

Mdulo de Young: 8,33 x 10^4

Tensin mxima: 1498,002

Ductilidad: 4,83 %

Estriccin: 18,34 %

Mdulo de resiliencia: 725,43

Mdulo de tenacidad: 82707,34

Introduccin

Disponemos de unos datos facilitados por la el departamento de materiales. Los

datos corresponden a un ensayo de traccin, con estos datos realizaremos un

estudio de las propiedades que se nos ha encomendado. A partir de dos graficas

base, que son el diagrama de mquinas y el diagrama convencional obtendremos

todos los datos deseados. Una vez obtengamos los resultados podremos decidir

cul ser el mejor uso que podemos darle a nuestro acero.

Material i mtodo

El material medido es una probeta de 25.8 de seccin i 62 mm de largo.

El mtodo de ensayo ha sido escogido por la el departamento de materiales y

podemos observarlo el anexo 5.

Resultados

A partir de los datos que se nos ha facilitado podemos obtener el diagrama de

mquinas.

Para obtener el diagrama convencional hemos utilizado las siguientes frmulas,

para posteriormente representar los datos en la siguiente grfica.

Sin embargo, podemos observar que en el inicio de la mquina existen

puntos que se pueden omitir de nuestros calculos ya que son considerados

puntos de adaptacion de la mquina. Por esta razon a partir de ahora

trabajermos con la siguiente grfica.

Con este diagrama podremos obtener la mayoria de los datos deseados.

Haciendo una ampliacin del grfico ( Anexo 1) se puede observar donde se

encuentra el ltimo punto que mantiene una pendiente constante. Este punto

correspondra al limite eslstico del material y aproximadamente es:

Sabemos que este valor no ser preciso y por lo tanto buscaremos el limite elstico

convencional al 0.2% de deformacin. Este valor lo podemos encontrar a partir de

una recta paralela a la recta de lmite elstico y que parta de 0,02. Sin embargo

nosotros hemos decidido encontrar este valor a partir de una serie de frmulas que

podemos encontrar en libro Ciencia e Ingeniera de los Materiales del autor

Callister, obteniendo valores ms precisos. Por otro lado tenemos que tener en

cuenta que hemos eliminado los datos iniciales y esto afectara a la hora de calcular

una recta paralela y a nuestra recta de lmite elstico, esta sera otra justificacin

para utilizar las frmulas.

Para encontrar el mdulo de Young (E) hemos trazado una lnea de tendencia en

por los puntos que previamente han sido considerados dentro de la zona elstica

(Anexo 2).

La pendiente de esta lnea de tendencia nos dar el resultado buscado:

El Mdulo de Resiliencia (MR) se encuentra calculando el rea entre la zona elstica

y el eje de coordenadas (Anexo 3).

Nota: Hemos tenido divisin de opiniones al momento de calcular el MR, ya que

como hemos comentado anteriormente, nosotros hemos eliminado varios de los

puntos iniciales por motivos ya justificados. Al final una vez comentado con uno de

los profesores de la asignatura de materiales, se ha decidido que el rea sea la

representada en el Anexo 3.

Una vez tengamos todos los datos necesarios, podremos calcular el lmite elstico

convencional:

El Mdulo de Tenacidad (MT) es el rea comprendida por debajo de la recta

representada en el diagrama convencional (anexo 4).

La estriccin es la variacin de la seccin la calcularemos en porcentaje a partir de

la siguiente frmula:

Los datos que nos faltan podemos obtenerlo directamente de la grfica del

diagrama convencional.

La tensin mxima que el acero soportara durante todo este proceso ser de

1498,002 .

La ductilidad del material es del 4.83 %, por lo tanto el acero de deformar un

4.83% de su elongacin inicial antes de romperse.

Por ltimo es crea el diagrama de tensin/deformacin real. Se trata del diagrama

donde la tensin en cada punto es calculada con el rea modificada segn la

tensin del punto anterior. Crearemos una nueva tabla utilizando:

El diagrama resultante es:

Discusin

Debido a un coeficiente de ductilidad de un 4,83% el material no ser muy

dctil, ni tenaz.

Nuestro mdulo de Young es de 8,33 x 10^4 , cuando el mdulo de

Young del acero es de 20,7 x 10^4 Mpa. Con esto confirmamos que nuestro

Acero esta tratado. Se asemeja ms al Mdulo de Young del Latn.

Conclusiones

Podemos concluir diciendo que al ser el mdulo de Young de nuestro material muy

bajo, significara que no tendr gran rigidez. Es decir se romper con facilidad,

alcanzara su lmite elstico con rapidez. Por lo tanto puede ser claramente

considerado un material frgil.

Haciendo una pequea investigacin hemos encontrado que el Acero AISI 2304

puede ser claramente reemplazar a los aceros del tipo 304L y 316L, utilizados en la

industria de la alimentacin reduciendo la contaminacin del proceso productivo. Al

ser similares estos aceros podemos hacer la hiptesis de que contienen

aproximadamente un 0,08 % de C y que podra encontrarse entre los aceros

inoxidables austnicos.

ANEXOS

Anexo 1

Anexo 2

Anexo 3

[13/05/2010 23:52 "/Graph1" (2455329)]

Integration of Data1_B from zero:

i = 1 --> 40

x = 0,00271 --> 0,00647

Area Peak at Width Height

------------------------------------------------------------

0,72543 0,00647 0,00213 342,75074

Anexo 4

[18/05/2010 12:52 "/Graph1" (2455334)]

Integration of Data1_B from zero:

i = 1 --> 311

x = 0,00271 --> 0,07518

Area Peak at Width Height

------------------------------------------------------------

82,70734 0,05745 0,05948 1498,00233

Anexo 5

Acero AISI 2304

So= 25.8

Sf=21.8

Lo=62 mm

Lf=65 mm

D(L)

F(N)

0

0

0,0006616

99,53976

0,005734

342,2141

0,0121892

582,4089

0,0242472

603,5686

0,0286102

594,6517

0,0670195

610,435

0,1021802

629,3893

0,1375139

725,615

0,1677334

843,0481

0,1723409

1093,054

0,1822948

1340,711

0,1888037

1450,133

0,1918376

1586,986

0,1959443

1847,339

0,2037942

2092,338

0,210768

2343,154

0,2179325

2591,705

0,2242088

2835,894

0,2311587

2835,548

0,2305329

3082,478

0,2358317

3339,434

0,243026

3590,715

0,2504945

3835,273

0,2583981

4099,095

0,2618969

4146,409

0,2636731

4347,944

0,2688646

4595,041

0,2767026

4845,25

0,2828538

5087,912

0,2907097

5336,523

0,2984226

5352,139

0,2977848

5586,147

0,3042758

5847,621

0,3130794

6086,469

0,3191888

6343,198

0,3271937

6470,883

0,3306329

6587,255

0,3345072

6844,795

0,3428757

7089,198

0,3516913

7334,137

0,3596902

7535,04

0,3652692

7588,458

0,3674507

7840,431

0,3763616

8097,589

0,3837287

8348,31

0,3926218

8495,522

0,3981471

8586,86

0,4012466

8842,969

0,4100621

9080,744

0,4204512

9345,019

0,4288316

9431,66

0,4324853

9594,476

0,4382372

9838,7

0,4462838

10096,84

0,4553855

10324,05

0,4663646

10349,05

0,4661203

10593,95

0,4749537

10842,3

0,4854202

11089,4

0,494957

11176,97

0,4991889

11342,51

0,5050421

11589,96

0,5148411

11839,71

0,5273104

11955,27

0,5310297

12090,99

0,5374909

12339,27

0,5500019

12580,41

0,5617976

12680,42

0,5666852

12831,7

0,5736649

13092,7

0,5852044

13340,26

0,5973637

13339,65

0,5985677

13590

0,6117582

13844,84

0,6261885

13960

0,632596

14091,28

0,6385028

14344,64

0,6547868

14528,61

0,6658256

14594,85

0,6679058

14837,38

0,6849885

15053

0,6980777

15091,4

0,700134

15344,79

0,7139385

15580,42

0,7323921

15590,19

0,7323802

15835,34

0,7484794

16091,06

0,7643044

16095,2

0,7642925

16337,23

0,7817686

16592,49

0,7967413

16608,02

0,7989049

16840,92

0,8142412

17093,96

0,830096

17104,23

0,8318842

17342,23

0,8465767

17585,41

0,8632422

17587,2

0,8663356

17841,22

0,8825779

18055,11

0,8986473

18088,76

0,9007812

18332,3

0,9195984

18516,78

0,9310961

18584,49

0,9379745

18847,8

0,9558559

18959,05

0,9642601

19083,24

0,9736955

19334,33

0,9939432

19406,01

0,9980202

19595,13

1,012099

19834,52

1,031286

19837,62

1,032811

20087,18

1,050818

20265,85

1,065362

20336,46

1,071322

20582,89

1,090443

20684,18

1,098108

20841,55

1,110429

21089,01

1,131582

21093,33

1,133376

21343,51

1,152235

21516,53

1,163638

21589,24

1,171738

21835,29

1,194769

21883,8

1,198322

22091,75

1,215148

22264,35

1,230729

22337,87

1,23781

22587,56

1,259446

22643,52

1,26425

22838,93

1,280445

23017,66

1,296341

23083,98

1,303941

23334,62

1,32792

23377,57

1,330328

23592,79

1,349241

23745,39

1,364476

23833,75

1,371306

24082,06

1,396728

24098,61

1,397967

24343,19

1,420915

24450,23

1,431042

24589,66

1,44223

24807,1

1,464587

24845,91

1,466042

25088,11

1,491946

25153,91

1,498723

25334,35

1,514184

25513,09

1,532096

25579,29

1,536876

25842,23

1,562482

25844,94

1,564229

26095,16

1,585925

26187,21

1,597303

26339,28

1,610911

26551,62

1,631337

26584,68

1,634276

26843,29

1,659268

26873,53

1,662922

27094,92

1,685035

27224,79

1,697284

27343,71

1,708519

27563,26

1,731253

27588,19

1,73353

27840,46

1,757437

27875,24

1,761931

28094,96

1,780772

28228,86

1,795882

28333,78

1,808602

28568,95

1,830965

28582,64

1,831269

28834,5

1,857346

28882,58

1,86463

29086,47

1,882583

29224,69

1,896042

29337,8

1,90962

29543,21

1,930726

29591,45

1,934725

29835,59

1,962972

29848,58

1,963204

30081,27

1,985341

30201,42

1,997542

30345

2,009976

30512,06

2,030259

30592,02

2,039683

30817,57

2,063024

30837,06

2,066016

31089,77

2,091825

31128,56

2,09868

31336,14

2,120435

31436,91

2,129853

31587,24

2,149832

31729,17

2,164161

31837,69

2,174962

32036,17

2,197325

32087,87

2,201641

32338,15

2,229553

32340,72

2,231902

32584,8

2,259713

32626,57

2,263844

32840,23

2,290398

32895,4

2,296793

33079,58

2,317494

33180,32

2,330428

33336,31

2,348489

33462,7

2,363497

33585,62

2,379966

33734,05

2,395958

33840,88

2,408665

34008,85

2,430379

34093,07

2,441657

34279,56

2,4625

34340,06

2,471256

34517,11

2,498114

34588,94

2,506399

34745,88

2,52983

34840,82

2,537793

35025,54

2,564919

35086,41

2,575845

35268,2

2,597541

35335,46

2,609092

35499,38

2,631098

35586,66

2,643877

35719,67

2,663577

35837,23

2,685511

35931,65

2,69801

36091,01

2,722865

36146,72

2,731204

36333

2,761012

36358,36

2,763772

36547,84

2,797514

36589,4

2,805561

36725,96

2,828771

36829,42

2,847672

36916,85

2,863187

37084,66

2,897739

37083,64

2,897549

37239,5

2,931607

37334,72

2,950895

37390,12

2,964968

37543,64

2,996969

37584,67

3,008783

37668,59

3,03002

37809,23

3,064889

37834,73

3,075028

37919,65

3,097105

38040,51

3,131998

38087,39

3,147984

38127,24

3,162766

38227,73

3,195548

38288,01

3,228259

38329,63

3,247011

38379,97

3,262758

38448,74

3,296375

38460,71

3,330344

38526,17

3,362924

38561,99

3,396398

38585,2

3,412116

38594,83

3,429174

38614,71

3,461039

38634,99

3,49586

38630,45

3,528512

38636,09

3,561616

38648,46

3,595752

38635,29

3,629088

38615,6

3,662276

38611,79

3,695571

38595,84

3,726721

38575,61

3,763682

38541,39

3,797191

38522,4

3,830457

38462,47

3,862965

38431,5

3,895909

38417,63

3,929561

38364,4

3,961784

38345,61

3,975242

38320,53

3,993934

38275,03

4,027849

38221,55

4,060465

38164,83

4,095197

38101,88

4,120869

38093,21

4,127455

38020,11

4,164141

37910,54

4,195958

37848,15

4,216492

37736,38

4,22675

37596,71

4,25874

37566,82

4,262072

37378,5

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