Informe de Conformado de Metales

8/13/2019 Informe de Conformado de Metales

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Informe de Conformado demetales.

Clases de laboratorio

Realizado por: Paula Daz LazcanoProfesor teora: Ricardo CastilloProfesor Lab.: Hector GalvezRamo: Conformado de metalesAo acadmico: 2 semestre del 2012


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Primer Laboratorio de Conformado de metales

Ensayo de Creep

El ensayo busca obtener los resultados, producto de una deformacin lenta de unaprobeta de estao, cada tres minutos. Para ello, tendremos una serie de pasos aseguir y recomendaciones, los resultados estarn complementados con un grfico

que entregar la informacin necesaria de acuerdo a los datos adquiridos.


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Introduccin

La deformacin lenta de una probeta (alambre) de estao, ser realizada en ellaboratorio con las medidas de seguridad necesarias, adems de la supervisin einstruccin de un profesor.

Los datos sern evaluados a la posterior fractura de la probeta, realizando tablascon sus valores y posteriores grficos que nos entregaran la informacin pedida,cabe destacar que, cualquier tipo de observacin ser entregada a medida queavance nuestro informe.

La idea de todo esto es poder formar un conocimiento ms amplio sobreConformado de metales, llevando a la prctica lo aprendido en clases.

A continuacin, se entregar informacin importante para el desarrollo de nuestroexperimento.


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Realizacin de ensayo

1. Objetivos: Determinar las curvas caractersticas por la deformacin lenta o

progresiva o creep.2. Aparatos o Instrumentos:

Mordaza superior fija Mordaza Inferior Movil Pesas de 5 kg.

3. Materiales: Trozo de Soldadura blanca al 50% (estao), cilndrica de 1/8 de

dimetro, sin ncleo de resina. Guincha de medir en milmetros.


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4. Procedimientos:

Realizar recosido de la probeta: Afirmando la probeta con un alicate,realizamos el recosido artesanal con un soplete, para luego de untiempo, introducirlo en un tarro con agua. El metal debe ser

introducido rpidamente al tarro y ste no debe haber sido derretidopor el efecto del calor.

Montar y fijar la probeta: La probeta se monta en una estructura conun soporte en medio, dicha probeta tiene el extremo inferior afirmadoa un peso de 5kg.

Marcar la longitud inicial en la probeta de 28 cm aproximadamente:Dicha longitud ser medida cada 3 minutos, con el peso en su parteinferior.

Aplicar una precarga de 5 Kg, y realizar marca inicial para controlarla deformacin a lo largo del tiempo: Se deber esperar que elmaterial se estire lo que ms pueda, para luego aplicarle otracantidad de peso.

Aplicar una carga total de 10 Kg la que actuar en forma permanente

a temperatura ambiente hasta la rotura

Controlar la deformacin producida, realizando mediciones casa 3minutos hasta la rotura.

Nota: Para nuestro laboratorio, por falta de tiempo debimos aplicarle calor a laprobeta para que se alargara ms rpidamente, hasta su ruptura. Debido a que la

deformacin producida no era de grandes dimensiones.


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Grficos

05

101520253035404550

0 10 20 30 40 50 60

L o n g i t u

d d e

f o r m a

d a

( m m

)

Tiempo (min)

Longitud deformada v/s Tiempo

L

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,14

0 10 20 30 40 50 60

D e

f o r m a c i

n

( m m

)

Tiempo (mn)

Deformacin natural v/s Tiempo

v=ln(1+)


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00,5

11,5

22,5

3

3,54

4,5

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14

L n ( t )

Deformacin

ln(t) v/s Deformacin

ln(t)

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,14

0 10 20 30 40 50 60

D e

f o r m

a c i

n C o n v e n c i o n a

l

Tiempo (min)

Deformacin convencional v/s Tiempo

=(L/L0)


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Conclusin

Con la experiencia ya realizada, datos ya obtenidos, podemos concluir que ladureza y resistencia del estao es demasiado inferior si lo comparamos con otrosmateriales, adems poco resistente para solo 10 kg.

Su deformacin irreversible nos sirvi para darnos cuenta que tipo de fracturaqueda y como cambia el material, adems de aprender ms sobre la deformacinde metales.

Su implementacin para un futuro puede ser demasiado prctica a la hora de latoma de decisiones sobre un material, claro sta, que ahora en la actualidad, noes tan necesario realizar ste tipo de ensayos, ya que, las empresas distribuidorasde metales, nos proporcionan la informacin necesaria para una buena eleccinde metales. Pero jams esta dems saber cmo realizar este tipo de ensayo.


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Segundo Laboratorio de Conformado de metales

Ensayo de Relajacin

Con dos probetas de ensayo, SAE 1010 y SAE 1045, se determinaran las curvas derelajacin con en tensimetro. Los datos adquiridos y arrojados por la maquina sernpuestos, analizados y con sus respectivas grficas. Adems, se complementaran con

fotogrficas durante el proceso.


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Introduccin

El presente informe desea obtener las curvas de relajacin ya mencionadas, paraello, describiremos el objetivo de nuestro laboratorio, los materiales utilizados, ypasos secuenciales a seguir. La idea es formar una visin clara de los resultadosobtenidos, para ello, especificaremos que evaluaremos, que necesitaremos, y losgrficos que nos arrojaron los datos.

Mediante nuestras dos probetas de ensayos, realizaremos la serie de pasosindependiente, analizando en cada una de ellas su comportamiento.

A continuacin, se proceder a entregar la informacin principal para nuestrodesarrollo.


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Realizacin del ensayo

1. Objetivo: Determinar las curvas caractersticas de un SAE 1010 y un SAE

1045

2. Maquinas y instrumentos Tensimetro tipo W con capacidad de 2000kg, y su registro manual. Cronometro con exactitud de un segundo.

3. Materiales Probetas de acero SAE 1045 y SAE 1010.


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4. Procedimiento: Instalacin de la probeta y escala adecuada: Para ello,

necesitaremos poner en prctica el conocimiento adquirido enresistencia de los materiales, con el montaje.

Puesta a cero de equipos y accesorios: Como el pie de metro digital,el tensimetro, entre otros.

Pasado el punto de fluencia detener la maquina. A partir de ladetencin de la maquina, mover en forma manual el tambor,registrando como referencia de 5-10-15 segundos, para dejarindicada la carga en esos tres instantes: De esta forma podemos vercmo se van formando las curvan en el papel.

Poner nuevamente en funcionamiento la maquina.

Repetir 4 veces las operaciones hasta obtener las graficas, para lasdos probetas.


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Resultados

SAE 1045 SAE1010

Medicin (mm) Medicin (mm)

Medicin 5 seg 10 seg 15 seg Medicin 5 seg. 10 seg. 15 seg.1 42,7 42,6 37,55 1 29,9 28,9 27,852 43,2 43,1 38,1 2 30,3 29,2 28,05

3 43,7 43,5 38,55 3 30,7 29,55 28,94 45 44,5 39,5 4 32,1 30,9 29,8

Medicin(kg)

Medicin(kg)

Medicin 5 seg. 10 seg. 15 seg. Medicin 5 seg. 10 seg. 15 seg.1 1067,5 1065 938,75 1 747,5 722,5 696,25

2 1080 1077,5 952,5 2 757,5 730 701,253 1092,5 1087,5 963,75 3 767,5 738,75 722,54 1125 1112,5 987,5 4 802,5 772,5 745

Medicin KPa Medicin KPa

medicin 5 seg 10 seg 15 seg medicin 5 seg 10 seg 15 seg1 532825,711 531577,875 468562,188 1 373102,781 360624,427 347522,155

2 539064,887 537817,052 475425,283 2 378094,122 364367,933 350017,8263 545304,064 542808,394 481040,542 3 383085,464 368735,357 360624,427

4 561525,924 555286,747 492894,978 4 400555,159 385581,135 371854,946


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Grficos

SAE 1045

900

950

1000

1050

1100

1150

0 1 2 3 4 5

K i l o g r a m o s

Tiempo (sg)

Kilgramos v/s Tiempo de Medicin

5 seg

10 seg

15 seg

460000

480000

500000

520000

540000

560000

580000

0 1 2 3 4 5

( k P a

)

Tiempo (sg)

Kilo pascales v/s Tiempo

5 seg

10 seg

15 seg


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SAE 1010

680700720740760780800

820

0 1 2 3 4 5

K i l

g r a m o

Tiempo (sg)

Kilgramos v/s Tiempo de medicin

5 seg

10 seg

15 seg

340000350000360000370000380000390000400000410000

0 1 2 3 4 5

( k P a

)

Tiempo (sg)

Kilo Pascales v/s Tiempo de medicin

5 seg

10 seg

15 seg


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Conclusin

Podemos concluir que en la fase de deformacin plstica en los metales, en estecaso de las probetas de SAE 1045 y SAE 1010, son de suma importancia, ya que,con estas podemos realizar una serie de procesos de manufactura, dependiendode lo que se desea obtener.

En la industria a este tipo de ensayos, se les da una importancia mayor, ya que losresultados nos indicaran si es un metal adecuado o no, dependiendo su necesitad.

La experiencia nos ayudo a conocer las curvas caractersticas de los metales, yaque por lo general solo se conoce, la curva de deformacin, pero no de ste tipo.


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Tercer Laboratorio de Conformado de metales

Ensayo de Buschinger

Mediante este laboratorio de Buschinger se busca conocer la resistencia a ladeformacin sobre el endurecimiento de un metal aplicando la teora

dislocacionista, en este caso de una probeta de un SAE 1045.


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Introduccin

Con el conocimiento adquirido en la teora, se busca conocer la resistencia a la

deformacin de un metal.

El ensayo de bushinger busca la deformacin de una muestra (SAE 1045)aplicndole un par de torsin, la deformacin plstica alcanzable con este tipo deensayo es mucho mayor que en los de traccin (estriccin) o en los de compresin(aumento de seccin) .Da informacin directamente del comportamiento acortadura del material y la informacin de su comportamiento a traccin se puedededucir fcilmente.Los efectos de la aplicacin de una carga de torsin a una barra producen unadesplazamiento angular de la seccin de un extremo respecto al otro y originan

tensiones cortantes en cualquier seccin de la barra perpendicular a su eje.


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Realizacin del Ensayo

1. Objetivo:

Mostrar la influencia de la deformacin, sobre el endurecimiento de

un metal aplicando la teora dislocacionista.

2. Maquinas e instrumentos:

Maquina de torcion manual TECQUIPMENT

Dinammetro con precisin de 0.2 Nm TECQUIPMENT

Pie de metro MITUTOYO de 200 mm.

3. Materiales:

Probetas de bronce y acero SAE 1045


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4. Procedimiento:

Controlar la longitud y dimetro de las probetas: Con la ayuda en

equipo, se logra sincronizar el ensayo, y obtener buenos resultados,

teniendo en cuenta las medidas iniciales.

Montar probetas, equilibrar la barra de torque y calibrar el

dinammetro a cero: Una vez realizado este paso, se puede iniciar

el ensayo, antes no.

Inducir deformaciones angulares a la probeta, efectuando

mediciones del torque correspondiendo, cada 6 grados hasta los

150.

Cambiar la ubicacin del dinammetro y calibrar los instrumentos:

Se debe realizar esto, para ver la deformacin elstica que se

produce con la probeta, ya que posterior a esto, vuelve la probeta a

su estado inicial. Finalmente repetir el procedimiento en sentido contrario y efectuar

las mediciones correspondientes.


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Resultados

Antes debemos tener en cuenta que:

Esfuerzo cortante: =

Momento de inercia polar: j = r 4

2

Deformacin angular: = r

180 l con ; = Angulo en radianes .

Datos inciales:

Dimetro: 10 mm

Largo de la probeta: 80 mm

Material de la probeta: acero SAE 1045


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Datos obtenidos:

Angulo () Torque + Torque - radianes T + [N/m^2] T - [N/m^2]

0 0 0 0 0 0 06 6,4 4,8 0,104719752 32619775,74 24464831,8 0,00011418

12 12,8 8,4 0,209439504 65239551,48 42813455,7 0,0002283718 17,4 11,2 0,314159256 88685015,29 57084607,5 0,0003425524 20 13,2 0,418879008 101936799,2 67278287,5 0,0004567430 21,4 15 0,52359876 109072375,1 76452599,4 0,0005709236 22,2 16 0,628318512 113149847,1 81549439,3 0,0006851142 22,6 17 0,733038264 115188583,1 86646279,3 0,0007992948 23 17,8 0,837758016 117227319,1 90723751,3 0,0009134754 23,21 18,4 0,942477768 118297655,5 93781855,2 0,0010276660 23,2 19 1,04719752 118246687,1 96839959,2 0,00114184

66 23,4 19,4 1,151917272 119266055 98878695,2 0,0012560372 23,4 19,8 1,256637024 119266055 100917431 0,0013702178 23,6 20 1,361356776 120285423 101936799 0,001484484 23,6 20,3 1,466076528 120285423 103465851 0,0015985890 23,7 20,5 1,57079628 120795107 104485219 0,0017127696 23,8 20,8 1,675516032 121304791 106014271 0,00182695

102 23,8 20,9 1,780235784 121304791 106523955 0,00194113108 23,8 21 1,884955536 121304791 107033639 0,00205532114 23,8 21,2 1,989675288 121304791 108053007 0,0021695

120 23,8 21,3 2,09439504 121304791 108562691 0,00228369126 23,9 21,4 2,199114792 121814475 109072375 0,00239787132 23,9 21,6 2,303834544 121814475 110091743 0,00251206138 23,9 21,6 2,408554296 121814475 110091743 0,00262624144 23,9 21,7 2,513274048 121814475 110601427 0,00274042150 24 21,8 2,6179938 122324159 111111111 0,00285461


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Cuarto Laboratorio de Conformado de metales

Ensayo de Watts and Ford

El ensayo de watts and for somete una probeta a la contraccin esttica gradual,mediante un tensmetro, cuyo principal objetivo es determinar la tensin de

fluencia en compresin, con la defomacion.


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Introduccin

El ensayo de Watts y Ford traba de un ensayo de compresin esttico, sigue losmismos pasos que un ensayo de traccin, exceptuando que la fuerza escompresiva y la probeta se contrae a lo largo de la direccin de la fuerza. Porconvencin, una fuerza de compresin se considera negativa, y por lo tantoproduce un esfuerzo negativo.Los ensayos de compresin se utilizan cuando se desea conocer elcomportamiento del material bajo deformaciones permanentes grandes(o sea,plsticas), tal como ocurren en los procesos de conformacin, o bien cuando setiene un comportamiento frgil a traccin.


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Realizacin del ensayo

1. Mquinas e instrumentos

Tensmetro tipo w, para 2 toneladas.

Identadores y accesorios.

Pie de metro digital.

Aceite para la lubricacin

2. Materiales

Lamina de aluminio dulce recocido de 4 mm de espesor.


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3. Procedimiento:

Emplear identadores de ancho b, iguales a 2 4 veces el espesor de

la lmina.

Cortar la lamina a un ancho w, igual a 5 veces el ancho b de losidentadores.

Montar los identadores y colocar el puente y la escala para la mxima

capacidad del tensmetro.

Colocar la probeta entre los identadores, bien lubricada, aplicndole

una precarga para que la probeta se fije suavemente, colocando la

columna de mercurio en acero.

Aplicar a continuacin una carga de 200 kg.

Descargar la maquina, retirar la probeta y medir el espesor y ancho de

la probeta con pie de metro electrnico en la identificacin.

Lubricar la probeta y volver a montarla en la misma posicion interior.

Repetir la secuencia del punto 3,5 a 3,7 hasta aplicar que en este

caso fue de 1600 kg.


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Resultados

Antes debemos tener en cuenta que:

P: fuerza aplicada

h: espesor

w: largo

S: tensin de fluencia plana

e: deformacin nominal

E: deformacin logartmica

: tensin de fluencia en tensin

Adems:

S=P/ (h*w) e=1-(h/h 0 ) E=ln(1/(1-e)) =S/1,115

P (kg) h (mm) w (mm) S (kg/mm 2) e 1/(1-e) E (kg/mm 2)0 4,09 19,99 0 0 1 0 0

200 4,06 19,98 2,465519707 0,00733496 1,00738916 0,007362 2,134649097400 4,01 19,93 5,005048843 0,0195599 1,01995012 0,01975373 4,333375622

600 3,74 19,74 8,127041919 0,08557457 1,09358289 0,08945936 7,03639993800 3,71 19,88 10,84675167 0,09290954 1,10242588 0,09751309 9,391126986

1000 3,27 20,02 15,27524463 0,200489 1,25076453 0,22375499 13,225320031200 2,63 20,24 22,54317017 0,35696822 1,55513308 0,44156112 19,517896251400 1,76 20,57 38,67061475 0,56968215 2,32386364 0,84323116 33,481051731600 1,09 20,89 70,26758776 0,73349633 3,75229358 1,32236727 60,83773832


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Documents

Informe de Conformado de Metales