Universidad de La Rioja

Fabián Casis Martínez

Grupo de laboratorio: A-3

1. INTRODUCCIÓN:

En ingeniería, el ensayo de compresión es un ensayo técnico para determinar la resistencia de un material o su deformación ante un esfuerzo de compresión. En la mayoría de los casos se realiza con hormigones y metales (sobre todo aceros), aunque puede realizarse sobre cualquier material.

Trabajamos con probetas que pueden ser:

Materiales metálicos: probetas cilíndricas Materiales no metálicos: probetas cúbicas

d0

h0

En las probetas cilíndricas nos vamos a fijar en h0 y d0.

Al empezar la práctica el profesor nos enseña tres tipos de probetas distintas (dos de aluminio y una de bronce) que serán llevadas a la máquina de ensayo universal.

2. Materiales

Este ensayo se realiza en la maquina universal de tracción-compresión y flexión estática, en ella colocaremos una de las pesas que posee, por lo que los cálculos se toman de la escala de 5000. También hay que tener en cuenta que en esta práctica es necesario el uso de los platos de compresión.

Procedimiento

La probeta se comprime y se registra la deformación con distintas cargas. El esfuerzo y la deformación de compresión se calculan y se trazan como un diagrama carga-deformación, utilizado para determinar el límite elástico, el límite proporcional, el punto de fluencia, el esfuerzo de fluencia y, en algunos materiales, la resistencia a la compresión.

Tipos de comportamiento:

A) Materiales frágiles: acero, bronce. Rompen a 45º en forma de diábolo.

B) Materiales dúctiles: aluminio. Se aplasta.

C) Materiales fibrosos: madera. Si la carga es paralela a la dirección de las fibras se denomina rotura escalonada

Para evitar el pandeo la altura debe ser pequeña porque se producirían las siguientes

deformaciones:

El método empleado para hacer esta práctica es el propio de un ensayo de compresión. Una vez tenemos las probetas (dos de aluminio y una de bronce) se llevan a la máquina

universal, se colocan los platos donde se colocan las probetas e iniciamos el ensayo encendiendo la máquina. Se pone una velocidad adecuada para que salga el ensayo correcto y esperamos a que se produzca la deformación o la rotura de dichas probetas. En el apartado siguiente veremos los resultados de las probetas respecto a si rompen o no y calcularemos el alargamiento final y sección final.

3. Resultados:

Probeta de bronce:

Lo primero será calcular su longitud y sección, y para ello nos ayudaremos del calibre.

Ho =5,9 mm � <hf = 2,6 mm

Do= 6 mm � Df= 12mm

So=πr��=π ∗ (6/2)�= 28,27mm�

Sf=πr �=π ∗ (12/2)�= 113,10mm�

Colocaremos la probeta en la máquina universal de tracción-compresión y flexión

estática.

Una vez que se ha roto la probeta por compresión lo que medimos la carga a la que ha sido sometida la pieza que es de 2900 kp. Otra cosa que podemos ver es que la pieza se rompe con un ángulo de 45º.

Finalmente lo que debemos de calcular es la variación de h, la variación de S y la Rm:

∆h=hf-ho= 2,6-5,9=-3,3mm

∆S=Sf-So=113,1- 28,27 = 84,8mm

R� =−F

s�=

−2900

π ∙ (6/2)�= −102.57

Probeta de Aluminio:

Lo primero será calcular en la probeta de aluminio, igual que en el caso anterior, su

longitud y sección.

Ho =5.8 mm � Hf= 2.1 mm

Do= 6mm � Df= 9mm

So=πr��=π ∗ (6/2)�= 28.27 mm�

Sf=πr �=π ∗ (9/2)�= 63.62 mm�

Someteremos la probeta a la máquina universal de tracción-compresión y flexión

estática.

Con el calibre calculamos también la longitud de la probeta y sección finales

En esta parte comprobaremos que no se produce rotura, sino que únicamente existe un aplastamiento. También observamos que la carga a la que ha sido sometida la pieza es de 3700 kp.

Calcularemos con la ayuda de los datos anteriores la variación de h, la variación de S y la Rm, como en el caso anterior:

∆h=hf-ho= 2,1-5,8= -3,7 mm

∆S=Sf-So=63,62-28,27= 35,35 mm

R� =−F

s�=

−3700

π ∙ (6.08/2)�= −130,88

Ensayo de Chispa

1. Introducción:

Identificar el tipo de chispa de cada material.

Identificar y clasificar la composición de diversos tipos de acero.

Realizar el ensayo de la chispa en muestras de aleaciones ferrosas y cuantificar aproximadamente el contenido de carbono para cada uno, por medio de este ensayo

Verificar que un material ferroso tiene una chispa característica.

Consiste en comparar probetas de metal no identificadas con muestras de aceros comerciales tabulados en un prontuario metalotécnico

La prueba de la chispa es probablemente uno de los métodos más usados para identificar los metales ferrosos. Utilizando una esmeriladora mecanizada de alta velocidad y una probeta, le aplicamos cierta presión a la muela del esmeril y esta emitirá ciertos destellos o estelas características del acero. Dependiendo de la cantidad de carbono que contiene la probeta se producirán explosiones al inicio, a lo largo de la de la chispa con determinados colores los que nos permitirán en general determinar la cantidad de Acero y Carbono que posee la probeta en observación. Sí se acerca una probeta de acero a una muela de esmeril en movimiento, los granos de la muela arrancan pequeñas partículas de acero, calentándolas hasta la temperatura de fusión, cuando esto ocurre se producen varias explosiones, en estas se va a descomponer carbono en combinación con el oxígeno del aire del medio ambiente, pero debemos notar que esto solo sucede con los materiales ferrosos.

2. Procedimiento:

En nuestra práctica tenemos 2 probetas, las cuales son F521 y F115, y no sabemos cuál es cada una de ellas.

Para ello busco en el prontuario los aceros comerciales correspondientes a F521 y F115; los cuales son Heva FC y Heva TM.

Una que ya tenemos localizados los aceros comerciales correspondientes nos dirigimos a la máquina de chispa, en la cual vamos a comprar las chispas de las muestras comerciales con nuestras probetas no identificadas.

Al realizar el ensayo comprobamos visualmente que la chispa desprendida por una de la probeta es larga y brillante, y la de la otra probeta más corta. Por lo que comprobamos con las muestras de los aceros obtenemos:

TM→ chispa larga

FC→ chispa corta