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8/10/2019 Ensayo-de-Tension-Bronce-y-Aluminio.doc
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1. INTRODUCCION
El estudio de los materiales es importante para el
libre desarrollo de las actividades del ser humano,
importante para la mayoria de las ramas de
conocimiento. Conocer las propiedades de estos nosayuda a aprovecharlas y adaptarlas lo mejor posible
a nuestras necesidades, a un mayor rendimiento, mas
calidad y mejor utilizacion de recursos. Materiales
como el bronce y el aluminio son muy importantes yfrecuentes en nuestro estilo de vida, necesarios y
escasos, muestran que a pesar de todo fallan y no son
eternos; es importante conocer estos datos para evitar
errores o tragedias por falla de los mismos.
2. GENERALIDADES DE LOS MATERIALES
DUCTILES
a ductilidad, es la propiedad que presentan
algunos metales y aleaciones cuando bajo la acci!n
de una fuerza pueden estirarse sin romperse paraobtener alambres o hilos" # $%. En otras palabras es
cuando un metal, al aplicarsele una carga, se
deforma, al principio elasticamente y luego
plasticamente. Cuando se deforma elasticamente nosufre deformaciones, despues de que se dan los
deslizamientos se deforma permanentemente con una
carga mucho menor # &%. Es lo contrario a la
fragilidad.
os diagramas de esfuerzo'deformacion de
materiales ductiles son tipicos. (e puede observar ladeformacion elastica y luego la deformacion plastica.
)igura $.$ *iagramas esfuerzo deformacion
+bservamos que, en
un momento dado,
los esfuerzosdisminuyen y
producen una mayor
deformacion; esto se
debe a que se da unencuellamiento" o
reduccion de area en
cierto punto de la
probeta. ambienconocido como zona
de estriccion # -%.
)igura $.& ona de estriccion
a ductilidad de un metal se valora de formaindirecta a traves de la resiliencia" # /%.
3. CARACTERISTICAS DEL BRONCE Y EL
ALUMINIO
3.1 El bronce
)ue la primera aleacion
fabricada voluntariamente
por el ser humano. Estaaleacion consiste en una
base de cobre aleada con
esta0o, aunque tambien sea0aden otros metales # 1%.
)igura -.$ 2ronce
Es uno de los mas duros, de te3tura lisa y color
marron. 4o es tan brillante y se obtiene por
fundicion # 5%.
Esta compuesto basicamente por cobre y esta0o.
ambien se le a0ade zinc, antimonio, plomo,
aluminio, niquel, hierro, manganeso, silicio, fosforo,
entre otros # 6%.
iene una densidad de 7.68'7.77 g9cc a temperatura
ambiente # 7%.
(e usa para la fabricacion de baterias electricas, de
monedas, de engranajes, de cojinetes, de campanas,
de telas metalicas, de enrejados para filtros y
tamices, de tubos y de llaves. ambien en el arte # :%.
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3.2 El alumno
Es un material muy
abundante en la corteza
terrestre, llegando a
conformar un 6.71 de esta.Es muy ligero, tenaz, ductil y
maleable. iene te3tura lisa.
(e obtiene por electrolisis de
una mezcla de criolita ybau3ita fundidas en un horno
electrico. iene una densidad
de &.-'&.6 g9cc a temperatura )igura -.& ' longitud calibrada= 18.8 ? 8.& #mm%
@ ' ancho= $&.1 ? &.8 #mm% ' espesor= $.1 ? #mm%
A ' radio del filete, min.= $&.1 #mm% ' longitud total, min.= &88 #mm%
< ' longitud de la secci!n reducida, min.= 16 #mm%
2 ' longitud de la secci!n de agarre, min.= 18 #mm%
C ' ancho de la secci!n de agarre, apro3.= &8 #mm%
)igura /.& Brobetas bronce frontal
)igura /.- Brobetas bronce lateral
!.2 "robe#a $ara el alumno
as dimensiones de la probeta fueron= un cilindrorecto de -88 mm de longitud y &&.& mm de diametro.
)igura /./ Brobeta aluminio frontal
)igura /.1 Brobeta aluminio ancho
%. NORMA
Bara el ensayo de bronce y aluminio se uso la norma
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&. DESCRI"CION DEL E'UI"O
El ensayo fue realizado en el edificio de
Caracterizacion de materiales" de la universidad
industrial de santander. a maquina utilizada fue una
M( 7$8 Material est (ystem. Esta sirve para hacermultiples ensayos= tension, compresion, fatiga,
fractura mecanica y durabilidad de los materiales.
Bosee un sistema variado de cargas controladas y
diferentes grados de flujo en el servo'valvula. ieneuna capacidad desde &14 hasta 188 4.
)igura 5.$ Maquina M( 7$8
(. DESCRI"CION DEL "ROCEDIMEINTO
(e fabrican las probetas segDn la descripcion de la
norma. (e realiza el ensayo= se instalan en lamaquina, se determina la velocidad de aplicaci!n de
la carga y se inicia el ensayo. odo el procedimiento
es controlado por una computadora que tiene un
softare instalado, el cual, ademas, mide los datosde carga y alargamiento, y, al final, los arroja en una
tabla de e3cel y los grafica. Con los datos obtenido
se hace el respectivo analisis.
)igura 6.$
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Gelocidad de aplicacion la carga= 8.-1 4 a - mm9s
).2 "ara el alumno
abla 7.& Carga9desplazamiento en
aluminio
>rafica 7.& Carga9desplazamiento en
aluminio
ongitug inicial= -88 mm
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>rafica :.$ Esfuerzo9deformacion enbronce
ongitud final= 71.-:75 mm
Modulo de young= 1-.$:7 Mpa
Esfuerzo ma3imo= 8./-/ MpaEsfuerzo en la ruptura= 8.-:75 Mpa
de elongacion= &7.-7
>rafica :.& (y para la grafica esfuerzo9deformacion enbronce
>rafica :.- Corte para hallar el (y en bronce
Esfuerzo en el (y= 8.$-&: MBa
*eformacion en el (y= 8.88$: mm9mm
Modulo de resistencia= 8.888$& MBa
*.2 "ara el alumno
0 005 01 015 02 025 03
0
005
01
015
02
025
03
035
04
045
05
Deforma!ion mm
"sfuerzo
#$
a
0 005 01 015 02 025 03
0
005
01
015
02
02503
035
04
045
05
Deforma!ion mm%mm
"sfuerzo#
$a
0 0 0 0 0 001 001 001 001 001 001
0
005
01
015
02
025
03
035
04
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abla :.& Esfuerzo9deformacion en
aluminio
>rafica :./ Esfuerzo9deformacion en
aluminio
ongitud final= -&/ mmrafica :.1 (y para la grafica esfuerzo9deformacion en aluminio
>rafica :.5 Corte para hallar el (y en aluminio
Esfuerzo en el (y= -.$6 MBa
*eformacion en el (y= 8.8851 mm9mm
Esfuerzo Deformacion
Mpa mm
0.111881 0.00029302
3.42801 0.007431239
3.8349 0.014524775
4.01041 0.021630047
4.13777 0.0287446874.25698 0.035838384
4.35705 0.042937449
4.41825 0.05004365
4.49726 0.057144385
4.55412 0.064254496
4.57399 0.071344185
4.6323 0.078456538
4.66328 0.085566596
4.68694 0.092660461
4.70455 0.099757496
4.71724 0.106861574
4.72419 0.113964226
4.72727 0.121069035
4.71751 0.128171165
4.69759 0.135285765
4.5969 0.149465461
4.51186 0.156582061
4.4037 0.163685409
4.27688 0.170778044
4.12362 0.177895452
3.74041 0.185000739
0 005 01 015 02
0
05
1
15
2
25
3
354
45
5
Deforma!ion mm%mm
"sfuerzo
#$a
0 002004006008 01 012014016018 02
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
Deforma!ion mm
"sfuerzo
#$a
0 001 001 002 002 003
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
Deforma!ion mm
"sfuerzo
#$a
8/10/2019 Ensayo-de-Tension-Bronce-y-Aluminio.doc
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Modulo de resistencia= 8.8$8- Mpa11. A"ARIENCIA DE LAS "ROBETAS
DES"UES DE LA +RACTURA
11.1 "ara el bronce
)igura $$.$ Brobeta de bronce despues de la fractura
11.2 "ara el alumno
)igura $$.& Brobeta de aluminio despues de laa fractura
1,. COM"ARACION DE RESULTADOS
11. DISCUCION DE RESULTADOS
(e observa que el modulo de elasticidad del aluminioes mucho menor que el del bronce, lo cual indica que
el bronce es mucho mas ductil que el aluminio.
ambien el area de la probeta influye en la cantidad
de carga que puede soportar esta, por lo tanto los
esfuerzos en el ensayo del bronce son muchomenores que en el del aluminio.
El porcentaje de elongacion del bronce debe ser
menor a 51 y su resistencia a la tracci!n debe estar
entre los 1,/ y $8,7 H4 #$&%. (egDn lo obtenido en lapractica, el porcentaje de elongacion fue de &7,-7
y su resistencia de 6.:& 4, datos que se encuentran
dentro de los establecidos.
12. RE+ERENCIAS
12.1 Re-erenca /e lbro
#-%
8/10/2019 Ensayo-de-Tension-Bronce-y-Aluminio.doc
8/8
rocas9aluminio.htm #Citado el &6 de
febrero del &8$$%.#$$% El aluminio. *isponible en= http=99.aim.es9
publicaciones9bol&9$5N
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