Práctica Nº 01 - Ingenieria de Materiales

UNIVERSIDAD SAN PEDRO

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL

TEMA

PRACTICA Nº 01

“IDENTIFICACION DE MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS”

ASIGNATURA

INGENIERIA DE MATERIALES

INTEGRANTES

ALVAREZ CALDERON GIOVANNA 1112200147

ARISTA TAFUR WILMAN FREDDY 1110200081

CABANILLAS LOAYZA MARLON 1110200123

LAGOS BADILLO LUIS ALFREDO 2008200099

DOCENTE

ING. FELIX CARBAJAL SUAREZ

[INGENIERIA INDUSTRIAL – INGENIERIA DE MATERIALES] Abril 2013

INDICE GENERAL

CONTENIDO PAG

Introducción 3

IDENTIFICACIÓN DE MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS

Objetivos 4

Fundamento Teórico

Por su Materia Prima y Clases de Materiales

Identificación de Materiales por diferentes métodos 5

Materiales, Herramientas y Equipos 7

Materiales Generales:

Materiales Utilizados en Clases – Laboratorio 8

Equipos

Procedimiento Experimental 9

Cuestionario 10

Conclusiones 18

Anexos 19

Referencias Bibliográficas 20

Práctica Nº 01 – Identificación de Materiales Ferrosos y No Ferrosos | Ingeniería Industrial

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INTRODUCCION

En la evolución de la humanidad, han transcendido avances en lo que se refiere a los materiales que se han utilizado en diferentes épocas como las siguientes, la Edad de Piedra, la Edad de Bronce y la Edad del Hierro. Los avances en arquitectura y edificación desarrollados por el Imperio Romano eran posibles sólo por la invención de un nuevo material, el hormigón.

La Revolución Industrial fue en gran medida posible gracias a los avances en la demanda de materiales en equipos industriales, así como el rápido desarrollo de las vías del ferrocarril, y los rascacielos que comenzó a definir los horizontes de las ciudades.

En el último medio siglo, el crecimiento de las tecnologías del material ha sido explosivo, y su impacto en nuestra vida sea generalizado. A partir de la invención del transistor en los años 50, la revolución de la electrónica, ha sido a causa de los avances en materiales, que ha cambiado de forma irreversible nuestras vidas.

La ciencia de los materiales implica la preparación y caracterización de los materiales para asegurarse de que tienen las propiedades necesarias para una aplicación particular.

Podemos incluir clases de materiales plásticos, vidrio, cerámica, metales y semiconductores. Propiedades de los materiales y como incluye en su comportamiento mecánico, eléctrico, óptico y magnético características térmicas, estabilidad química y otras propiedades físicas como la densidad y estructura de grano.


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PRACTICA Nº 01

IDENTIFICACIÓN DE MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS

I. OBJETIVO:

- Identificar por lo menos 10 diferentes tipos de materiales usados en la industria mediante el análisis visual.

- Ir familiarizándose con los materiales usados en la industria.

II. FUNDAMENTO TEORICA:

II.1. Por su Materia Prima y Clases de Materiales

Materia Prima

- Los materiales se fabrican a partir de la materia prima, que son las sustancias que podemos obtener directamente de la Naturaleza. La materia prima se clasifica en:

Materia prima de origen animal: lana, seda, pieles.

Materia prima origen vegetal : madera, corcho, caucho, esparto.

Materia prima origen mineral: metales, arena, arcilla.

- La utilización indiscriminada de materiales puede llevar al agotamiento de la materia prima y al deterioro del medioambiente. Algunas materias primas son renovables, es decir, si se usan de forma adecuada no se agotarán, como las de origen animal y vegetal, ya que se reproducen y crecen. Las materias primas de origen mineral están disponibles en cantidad limitada (el petróleo, los metales) y pueden agotarse: son recursos no renovables.

Clases de Materiales

- Los materiales pueden clasificarse en:

Materiales Pétreos:

- Se extraen de bloques y de arena. Entre estos materiales encontramos de forma natural el mármol, el granito, la arena y la grava. Otros materiales pétreos utilizados, aunque después de sufrir una transformación son el cemento, el yeso y el vidrio.

Materiales Textiles:

- Son los que se utilizan para confeccionar tejido y tienen forma de hilo. Se obtienen de materias primas naturales como la lana, la seda, el algodón o el esparto. También es posible fabricar hilos a partir de productos sintéticos como en nailon y el poliéster que son plásticos.

Madera:

- Obtenida de la parte leñosa de los árboles, la madera ha sido y sigue siendo muy utilizada para fabricar muebles, objetos decorativos y estructuras. En muchos países la siguen utilizando como combustible y también se utiliza para extraer su celulosa, material básico para la fabricación del papel.

Cerámicas:

- Moldeando la arcilla y cociéndola posteriormente se pueden obtener vasijas, botijos, tejas y ladrillos. Según el tipo de arcilla y las técnicas empleadas


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en la fabricación se fabrican también objetos de porcelana (vajillas, aparatos sanitarios).

Metales:

- De los minerales de las rocas se extraen, tras complejos procesos industriales, materiales como el oro, la plata, el hierro, el cobre, el plomo, el aluminio, etc. Combinándolos entre sí o con otros elementos se obtienen las aleaciones, como el acero (hierro con carbono), el bronce (cobre y estaño) y el latón (cobre y cinc).

Plásticos:

- Estos materiales se obtienen del petróleo, el carbón, el gas natural y algunas materias vegetales y animales. Se utilizan mucho en la actualidad para fabricar envases, botellas, tuberías, juguetes, revestimiento de cables, etc., debido a su ligero peso y bajo coste frente a otros materiales.

II.2. Identificación de Materiales por diferentes métodos.

a) Composición química

b) Por su color

c) Peso o densidad

d) Magnetismo

e) Estructura

A continuación una breve descripción de cada ensayo:

Ensayos de composición: Tiene por objeto establecer la composición química de los materiales. Puesto que los aspectos de más importancia de la química es conocer que sustancias componen un material y en qué cantidades se encuentran; esto hace que se constituya el doble objetivo de la química analítica, por ello esto se divide en dos partes:

a. Análisis químico cuantitativo.

b. Análisis químico cualitativo.

Comprobación Magnética: La composición magnética de diferentes aceros ferro-magnéticos se puede distinguir fácilmente de los que no los son por medio de un imán.

Aceros magnéticos son todos los aceros cuya estructura contiene perlita, ferrita, bianita o martensita. Están comprendidos todos los aceros no aleados, los de baja y media aleación, los aceros al cromo – silicio y al cromo, y los aceros al manganeso con menos de 10%. Aceros no magnéticos son los que tiene estructura auténtica como los aceros al cromo – níquel, aceros al manganeso con más de 10% y los aceros al níquel con más de 20%.

Comprobación de la Densidad: Si consideramos los diferentes materiales para la construcción de piezas mecánicas o de cualquier tipo, es fácil deducir que no todos poseen el mismo peso aun cuando todos tengan las mismas dimensiones geométricas. Podemos definir a la densidad por esta razón que existe entre la masa del material y el volumen que la contiene; matemáticamente se expresa así:


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d=m /v


d=densidad (gr /cc )m=masa (gr )V=volumen (cc )

Todos los materiales poseen densidades distintas, en el caso de las aleaciones, es difícil establecer un valor exacto de densidad por cada material de la aleación por lo tanto, el valor obtenido será un equivalente.

Ensayo de Chispa: Para identificar de una forma rápida y aproximada el tipo de acero y el porcentaje de carbono que se posee en el acero, existe el ensayo de Chispa. Con esto se puede conocer la calidad del acero de una determinada pieza, no obstante se requiere una relativa experiencia para la identificación y dar una interpretación de la chispa producida. La chispa se produce al atacar una aleación ferrosa con una muela de esmeril girando a gran velocidad arrancha las partículas del material las cuales son proyectadas tangencialmente por la periferia de la muela.


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Densidad:

Primen Método

Tomamos las medidas de la muestra a analizar con el vernier (longitud y diámetro) y anotamos, posteriormente, pesamos las muestras y luego con la formula determinar la densidad del material. Este es un método indirecto y su efectividad depende de precisión del equipo y los instrumentos de medición utilizados para ello. También, dado que los materiales no se encuentran en estado puro sino aleado, las variaciones encontradas entre el valor medio y el encontrado en la carta del material.

Segundo Método

Cortamos una muestra de aproximadamente 1 pulga de altura.

- En una probeta graduada llenamos con agua a una medida (vol. Inicial)

- Colocamos la muestra y medimos de nuevo el volumen (vol. Final)

- Restamos el vol. Final−vol . Inicial=vol . Muestra

- Pesamos la muestra.

- Calculamos la densidad.

Magnetismo:

- Con las muestras seleccionadas comprobamos mediante el imán y anotamos si es magnético o no.

Color:

- Mediante el examen visual determinamos las características de cada muestra y lo anotamos.

Dureza:

- Rayamos las muestras una a una y anotamos su dureza en orden decreciente.

Prueba de Acido:

- Atacamos con una gota de Ácido Nítrico y Ácido Clorhídrico a cada muestra y anotamos lo observado.

MATERIALES DE INGENIERIA

- Para poder conocer o comprobar las características de los materiales de ingeniería, es necesario el ensayo o análisis para poder determinar su composición química, estructura, su temperatura de fusión y puntos críticos, y su constitución. Al conjunto de estos ensayos se les llama de características.

- La innovación en ingeniería a menudo significa el uso inteligente de un nuevo material – nuevo para una aplicación determinada, pero no necesariamente nuevo (aunque sí


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algunas veces) en el sentido de desarrollado recientemente. Los clips de plástico y los álabes cerámicos de las turbinas representan intentos de mejorar con polímeros y con cerámicos lo que previamente se hacía con metales. Y los desastres en ingeniería con frecuencia están causados por un mal uso de los materiales. Cuando una cucharilla de plástico se comba mientras se remueve el té, o cuando un avión cae al suelo porque aparecen fisuras en su cola, se debe a que los ingenieros que los diseñaron emplearon materiales equivocados o no entendieron las propiedades de éstos. Por ello es vital que el ingeniero profesional conozca cómo se seleccionan los materiales y sepa cuál se ajusta a las demandas del diseño – demandas económicas y estéticas, así como de resistencia y durabilidad. El diseñador debe comprender las propiedades de los materiales y sus limitaciones.

III. MATERIALES, HERRAMIENTAS Y EQUIPOS

III.1. Materiales Generales:

ITEM CANT MOMBRE

1 01 Barras Cuadrada de Acero AISI 1026

2 01 Barras Cilíndricas de Acero Inoxidable AISI 304

3 01 Barras Cilíndricas de Fierro Fundido Gris

4 01 Barras Cilíndricas de Bronce

5 01 Barras Cilíndricas de Aluminio

6 01 Barras Cilíndricas de Plomo

7 01 Barras Cilíndricas de Zinc

8 01 Barras Cilíndricas de Cobre

9 01 Barras Cilíndricas de Latón 70/30

10 01 Barras Cilíndricas de Teflón

11 01 Barras Cilíndricas de Polietileno

12 01 Barras Cilíndricas de Nylon

13 01 Muestra de Fibra de vidrio

14 01 Muestra de Cerámica

15 01 Muestra de Tecnopor

16 01 Muestra de Silicona

III.2. Materiales Utilizados en Clases - Laboratorio:

Met

ales

Fer

roso

s

Aceros

2 Muestras de Barra Cuadrada

2 Muestras de Barra de Construcción

1 Barra Redonda

1 Perno Galvanizado

Aceros Herram.

1 Lima Plana

1 Hoja de Sierra

1 Martillo

1 Broca

Aceros Inox. 3 Barras de Acero Inoxidable

Fundición 1 Barra de Fierro Fundido Gris

Aceros Aleados 1 Repuesto de Moto taxi

No

fer

roso

s

1 Lata de Cerveza de Aluminio

1 Muestra de Platina de Cobre

1 Barrita de Cobre

3 Barras de Bronce

3 Barras de Aluminio

3 Barras de Plomo1 Muestra Magnesio


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1 Anilla Acanalada de Bronce

1 Medidor de Zinc

Cer

ámic

os 1 Lija

1 Botella de Vidrio

1 Trozo de Ladrillo Refractado

1 Muestra de Yeso

1 Muestra de MayólicaC

om

p. 1 Faja

1 Placa

Po

límer

os

1 Llave Tee

1 Llave de Paso de PVC

1 Resaltador

1 Lente de Seguridad

1 Bolsa

1 Fibra de Vidrio

1 Barra de Nylón

1 Muestra de Tecnoport

1 Barra de Polietileno

1 Barra de Teflón

III.3. Equipos:

- Cámara Fotográfica

IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

- Método de identificación visual de cada material.

- El docente fue explicando cada uno de ellos con sus respectivas características y usos en la industria.

- Se anotó las observaciones en el siguiente cuadro.

V. ANALISIS DE RESULTADOS:

- Completar los resultados según la tabla anterior.

N°TIPO DE

MATERIAL

DENSIDAD

(gr/cc)MAGNETICO COLOR TIPO DE CELDA

DUREZA(Mohs)

1 Metales Ferrosos 8 SI Cubico Centrado 7



4 Metales Ferrosos

5 Metales Ferrosos

6 Metales Ferrosos

7 Metales Ferrosos

8 Metales Ferrosos

9 Metales Ferrosos 7.93 SI Cubico Centrado 4.5 - 5

10 Metales Ferrosos 7.87 SI Cubico Centrado

11 Metales Ferrosos

12 Metales No Ferroso 8.55 Rojo Cúbico Cara Centrada 4.5

13 Metales No Ferroso 8.96 Anaranjado Cúbico Cara Centrada 2.5 - 3

14 Metales No Ferroso 8.96 Anaranjado Cúbico Cara Centrada 2.5 - 3

15 Metales No Ferroso 8.9 Cobriza Cúbico Cara Centrada 5 - 5.5

16 Metales No Ferroso 2.7 Azul Cúbico Cara Centrada 1.5 - 2

17 Metales No Ferroso 11.35 Anaranjado Cúbico Cara Centrada 1.5

18 Metales No Ferroso


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21 Cerámicos 1.75

22 Cerámicos 1.75

23 Cerámicos 1.75

24 Cerámicos 1.75

25 Cerámicos 1.75

26 Compuestos

27 Compuestos

28 Polímeros

29 Polímeros

30 Polímeros

31 Polímeros

32 Polímeros

33 Polímeros 2.2 Blanco

34 Polímeros 1.14 Blanco Opaco 1

35 Polímeros 15 Polímeros 0.012

36 Polímeros 0.95 6.5

37 Polímeros 2.13 Blanco Cristalino 6.5

VI. CUESTIONARIO:

1. Cuáles son las Normas AISI para la identificación de metales ferrosos y no ferrosos.

Según AISI: - La norma AISI (American Iron and Steel Institute) utiliza un esquema general para realizar la especificación de los aceros mediante 4 números:

AISI ZYXX

El significado de los anteriores campos de numeración es la siguiente:

XX: indica el tanto por ciento (%) en contenido de carbono (C) multiplicado por 100;

Y: indica, para el caso de aceros de aleación simple, el porcentaje aproximado del elemento predominante de aleación;

Z: indica el tipo de acero (o aleación). Los valores que puede adoptar Z son los siguientes:

Z=1: si se trata de aceros al Carbono (corriente u ordinario);

Z=2: si se trata de aceros al Níquel;

Z=3: para aceros al Níquel-Cromo;

Z=4: para aceros al Molibdeno, Cr-Mo, Ni-Mo, Ni-Cr-Mo;

Z=5: para aceros al Cromo;

Z=6: si se trata de aceros al Cromo-Vanadio;

Z=7: si se trata de aceros Al Tungsteno-Cromo;

Z=8: para aceros al Ni-Cr-Mo; Etc.

A continuación se incluyen algunos ejemplos de designación de tipos de aceros según la norma AISI, que incluyen algunas notas aclaratorias:

AISI1020:


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1: para indicar que se trata de un acero corriente u ordinario;0: no aleado;

20: para indicar un contenido máx. de carbono (C) del 0.20%.

AISIC1020:

La letra C indica que el proceso de fabricación fue SIEMENS-MARTIN-básico. Puede ser B (si es Bessemer-ácido) o E (Horno eléctrico-básico).

AISI1045:

1: acero corriente u ordinario;

0: no aleado; 45: 0.45 % en C.

AISI3215:

3: acero al Níquel-Cromo; 2: contenido del 1.6% de Ni, 1.5% de Cr;

15: contenido del 0.15% de carbono (C).

AISI 4140:

4: acero aleado (Cr-Mo); 1: contenido del 1.1% de Cr, 0.2% de Mo;

40: contenido del 0.40% de carbono (C).

A continuación se adjunta una tabla resumen de distintos tipos de aceros y su contenido aproximado de elementos principales de aleación, según AISI:

2. Explique otros métodos de identificación de metales.


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Examen Visual del Color y la Estructura granular

Quizás el método más obvio de identificar un metal es el simple examen de su color. Muchos de los metales que se utilizan comúnmente van desde colores plateados como el del aluminio a un color rojo o amarillo como el del cobre. Los aceros y hierros fundidos presentan, por lo general, colores que van de gris plateado a gris, en dependencia de algunos factores como el método de conformado del metal y el acabado que se le da a la superficie.

Si el metal como tal se ha fracturado, entonces un examen cuidadoso de la estructura granular expuesta puede decir mucho acerca de ello. Por ejemplo, la estructura granular del hierro fundido blanco es generalmente gruesa y plateada en apariencia, mientras que la estructura del hierro fundido gris es normalmente más fina y se caracteriza por una apariencia gris opaca.

Blanco plateado: níquel, hierro fundido blanco, aluminio, zinc fundido.

Gris claro con grano fino: acero con alto contenido de carbono y aleaciones de acero.

Gris claro con grano grueso: acero con bajo contenido de carbono y aleaciones de níquel.

Gris moderado con grano medianamente grueso: hierro fundido gris.

Centro gris con bordes exteriores blanco plateados: hierro fundido maleable.


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Prueba de textura

En algunos casos, la apariencia exterior o textura del objeto puede revelar algo de su identidad. Por ejemplo, una superficie rugosa es usualmente una fundición, mientras que una superficie exterior lisa denota un producto conformado. Según el objeto que se examina, la prueba de textura puede suministrar información importante sobre la identidad el metal.

Prueba de peso

Los metales con la misma apariencia exterior se pueden identificar fácilmente por su peso. Por ejemplo, si comparamos dos fundiciones similares, una de aluminio y la otra de zinc, la diferencia en el peso podría llevarnos a identificar al aluminio, que es más ligero.

Algunos ejemplos:

Peso ligero: aluminio, magnesio.

Gran peso: acero, acero inoxidable, zinc fundido.

Peso muy grande: plomo, oro.

Pesos de los Metales

MaterialSímbolo Químico

Peso(lib/pie3)

Peso(g/cm3)

Aluminio Al 160 2.7

Acero al carbono N/A 490 N/A

Hierro fundido Fe 450 7.87

Cobre Cu 558 8.96

Oro Au 1205 19.3

Plomo Pb 710 11.4

Magnesio Mg 109 1.74

Níquel Ni 560 8.9

Zinc Zn 446 7.13

Prueba de forma.


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Los metales se pueden identificar por la forma y el uso operacional. Por ejemplo, los objetos de forma compleja o irregular denotan fundiciones. Además, pueden tener marcas de fundición.

Prueba de fractura.

Si el metal que usted está tratando de identificar ha sido fracturado, un examen cuidadoso para ver evidencias de ductilidad puede suministrar información valiosa. Por ejemplo, una ruptura bien delineada, limpia y sin distorsión es indicativa de metales como el hierro fundido gris, el hierro fundido blanco, el zinc fundido y algunas fundiciones y aleaciones de aluminio. Por otro lado, el acero con alto contenido de carbono se rompe con alguna distorsión; y otros metales como los aceros los carbonos sencillos, el aluminio puro y el hierro fundido maleable muestran evidencia de dobleces antes de romperse.

Prueba de virutas.

Una rebaba de metal extraída por medio de un cincel puede ser una clave útil en la identificación de una muestra. Las rebabas lisas continuas son comunes en materiales blandos como el aluminio y el cobre, mientras que las quebradizas y lisas apuntan al acero, al bronce o al latón. Las rebabas pequeñas rotas son comunes de materiales muy quebradizos como el hierro fundido.

Prueba de llama.

La prueba de llama requiere de un área pequeña para calentar la muestra de metal hasta el estado de fusión y obtener una mezcla. Al llegar a este estado se debe observar en busca de algunas o de todas las características que se muestran en la tabla siguiente.

Prueba de Llama

MetalColor de la SuperficieMaquinada

Punto de Fusión

Aproximado

Cambio de Color

Apariencia de la Escoria

Apariencia de la MezclaFundida

Aluminio Plateado 1220 ºF NingunoNegro y grisáceo suave

El color igual a la superficie sin fundir, muy fluido bajo escoria.

Latón y Bronce

Amarillo a rojo1300 - 1900

ºF

Se enrojece notablemente antes de la fusión

Poca escoria pero vapores blancos y densos; aunque el bronce puede no tener ninguno.

Líquido dorado brillante, acuoso; burbujeará con una llama oxidante.

Cobre Rojo 1980 oF

Puede tornarse negro y luego rojo, el color cobrizo puede tornarse más intenso

Poca o ninguna escoria

Superficie brillante directamente bajo la llama; tendencia de la mezcla a burbujear.

Hierro Fundido gris

Gris2050 - 2200

oF

Se convierte en rojo opaco antes de la fusión.

Desarrolla una película gruesa

Fluido y acuoso, blanco rojizo; sin chispas.

Monel Gris oscuro 2470 oFSe convierte en rojo antes de la fusión.

Gris suave, pesada y gruesa.

Fluido bajo la escoria.

Níquel Casi blanco 2645 oFSe convierte en rojo antes de la fusión.

Gris. Fluido bajo la escoria.

Acero al Carbono

Gris brillante2460 - 2790

oFSe torna rojo brillante antes de la fusión.

Similar al metal fundido.

Líquido; amarillo pálido; algunas chispas.

3. Defina que es un metal y una aleación.

Se llama metales a los elementos químicos caracterizados por ser buenos conductores del calor y la electricidad. Poseen alta densidad y son sólidos en


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temperaturas normales (excepto el mercurio); sus sales forman iones electropositivos (cationes) en disolución.

Las aleaciones se definen como la fundición de los diversos metales en un mismo crisol y dejando luego solidificar la solución líquida formando una estructura granular cristalina apreciable a simple vista o con el microscopio óptico.

4. Si Ud. Observa un metal o aleación que esta niquelado o cromado (recubrimiento superficial), que método utilizaría para identificar este material. Explique.

- Para un metal niquelado, ya que este es ligeramente magnético, se podría determinar por una prueba de magnetismo u otro posible método un ataque químico por ejemplo con HCL se formara una solución verde-azulada.

- Para un metal cromado en cual su concentración es mínimamente del 11% este no se descascara, no oscurece con el tiempo y no requiere de más técnicas para un buen estado de este, un acero es realmente inoxidable cuando este contiene un porcentaje superior al 14%.

5. Haga un comentario y un análisis de las densidades de los materiales estudiados.

Cuadro de Comparación:

MaterialDensidad Práctica

Densidad Teórica

Cobre 8,72 8,9

Acero AISI 1020 4,49 7,87

Acero AISI 1026 7,39 7,8

Acero Inoxidable 304 7,84 7,93

Aluminio 2,56 2,7

Latón 8,32 8,4-8,7

Plomo 10,13 11.35

Bronce 7,47 8,89

Acero Galvanizado 8,47 7,8

Magnesio 2,82 1,74

Zinc 7,36 7,14

Fierro Fundido Gris 7,70 7,86

Nota:

- Para materiales como el cobre, aluminio, plomo, bronce, zinc, latón, cobre, resulta que para las densidades teóricas se habla de densidades promedios, ahora, hay ciertas clases de estos materiales que podrían salir del promedio por lo que es lógico que en la práctica algunos de estos varíen.

- En el caso de los aceros estos muestran una densidad teórica muy similar por lo mismo caso de ser medias, en nuestra practica las densidades obtenidas varían desde alejarse de la teoría como estar sobre esta.

6. ¿Si tengo 1 barra de Acero SAE 1020 y 1 barra de Fierro Fundido Gris de idénticas medidas como las identificaría?

- El fierro fundido es más pesado.

- El acero SAE es más claro.

7. ¿Cuál es el uso, propiedades de las fundiciones grises y composición química?

BARRA DE FIERRO FUNDIDO GRIS


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Propiedades

Resistencia a la tracción: la fundición gris tiene una carga de rotura a la tracción pequeña, en torno a los 15 kg/mm² y llega a los 30, 40 y 45 kg/ mm² según sea su composición.

Resistencia a la compresión esta resistencia es mayor, y para las fundiciones grises normales resulta cerca de tres veces la de la tracción, por eso, sus aplicaciones principales se da en piezas sometidas a esfuerzos de compresión, más bien que a los de tracción.

Resistencia a la flexión: puesto que en la flexión las fibras del elemento quedan tensas en la parte convexa, y comprimidas en la cóncava, la resistencia a la flexión varía según la orientación de la sección.

Resistencia al choque: el choque y la resiliencia son solicitaciones dinámicas, y en su confrontación la fundición se comporta de un modo particular. Las fundiciones grises, resisten muy mal los choques y son frágiles porque no sufren deformaciones plásticas.

Dureza: la dureza de la fundición gris es relativamente elevada, esta varía entre 140 a 250 Brinell según sea su composición. A pesar de su elevada dureza se puede mecanizar fácilmente, porque la viruta se desprende mejor y por la presencia de grafito liberado, que lubrica el paso de la viruta sobre el corte de la herramienta.

Resistencia química: la fundición tiene poca resistencia química, y se deteriora con los ácidos, los álcalis y las oxidaciones.

Otras propiedades: la fundición gris no es dúctil, no es maleable; se puede soldar al latón; en la soldadura oxiacetilénica y en la eléctrica de arco. La fundición puede recibir baños galvánicos (ser niquelada, por ejemplo), ser galvanizada en caliente, estañada y esmaltada al fuego (piezas de uso doméstico y para la industria química)

Usos: Culatas, Pistones, Estufas.

FUNDICION GRIS NO ALEADA – TIPO SF - 1

Composición Química: Dureza 130 – 140 HB

3.30 – 3.70 % C

2.10 – 2.60 % SI

0.30 – 0.80 % Mn

0.50 % P máx.

0.15 % S máx

FUNDICION GRIS ALEADA – TIPO SF - 2


3.30 – 3.70 % C

1.80 – 2.40 % SI

0.30 – 0.80 % Mn

1.20 – 1.60 Ni


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0.50 % P máx.

0.15 % S máx

FUNDICION GRIS ALEADA – TIPO SF - 3


3.40 – 3.76 % C

1.90 – 2.30 % SI

0.40 – 0.80 % Mn

0.40 – 0.70 % Mo

0.10 – 0.25 % Ti

0.10 % P máx.

0.05 % S máx

0.10 % Cr máx

0.10 % Ni máx

8. ¿Cuál es la composición química y propiedades mecánicas de un Acero AISI 1026?

ACERO AISI 1026

1. Descripción:

Categoría: Acero, Clase: Acero Carbono

2. Normas Involucradas: ASTM A273, ASTM A29, ASTM A510, ASTM A519, ASTM A545, ASTM A576, SAE J403, SAE J412, SAE J414, UNS G10260.

3. Composición Química: 0.22 - 0.28 % C

0.60 - 0.90 % Minnesota

0,04 % P máx

0,05 S % máx

4. Propiedades Mecánicas: Densidad 7.858 (1000 kg / m3): 25° C

Relación de Poisson - 0.27 - 0.30: 25° C

Módulo elasticidad 190 – 210 GPa: 25° C

Resistencia a la Tracción 490 Mpa

Límite de Elasticidad (Mpa) 415

Elongación 15 %

Reducción de área 40%

Dureza 143 HB

5. Propiedades Térmicas: La expansión térmica 12.1 (10 C-6 / ºC): 20 – 100 más ºC.

Conductividad térmica 51.2 W / mK: 100 más ºC

Calor específico 486 J / kg – K: 50 – 100 más ºC.

9. ¿Cuál es la composición química y propiedades mecánicas de un Acero AISI 1045? Usos Industriales.


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ACERO AISI – SAE 1045 (UNS G10450)

1. Descripción: Es un acero utilizado cuando la resistencia y dureza son necesarios en condición de suministro.

Este acero medio carbono puede ser forjado con martillo. Responde al tratamiento térmico y al endurecimiento por llama o por inducción, pero no es recomendado para cementación o cianurado.

Cuando se hacen prácticas de soldadura adecuadas, presenta soldabilidad adecuada.

Por su dureza y tenacidad es adecuado para la fabricación de componentes de maquinaria.

2. Normas Involucradas: ASTM A 108

3. Propiedades Mecánicas: Dureza 163 HB (84 HRb)

Esfuerzo de fluencia 310 MPa (45000 PSI)

Esfuerzo máximo 565 MPa (81900 PSI)

Elongación 16% (en 50 mm)

Reducción de área (40%)

Maquinabilidad 57% (AISI 1212 = 100%)

4. Propiedades Físicas: Densidad 7.87 g/cm3 (0.284 lb/in3)

5. Propiedades Químicas: 0.43 – 0.50% C

0.60 – 0.90% Mn

0.04% P máx.

0.05% S máx.

6. Usos Industriales: Piñones, Cuñas, Ejes, Tornillos, Partes de Maquinaria, Herramientas Agrícolas y Remaches.

7. Tratamiento Térmico: Normalizado a 900 ºC y recocido a 790 ºC.

10. ¿Cuál es la composición química y propiedades mecánicas de un Acero SAE 304? Usos Industriales.

ACERO INOXIDABLE 304 (UNS S30400)

1. Descripción: Este es el más versátil y uno de los más usados de los aceros inoxidables de la serie 300. Tiene excelentes propiedades para el conformado y el soldado.

Se puede usar para aplicaciones de embutición profunda, de rolado y de corte. Tiene buenas características para la soldadura, no requiere recocido tras la soldadura para que se desempeñe bien en una amplia gama de condiciones corrosivas.

Tiene excelente resistencia a la corrosión en servicio intermitente hasta 870 ºC y en servicio continuo hasta 925 ºC. No se recomienda para uso continuo entre 425 – 860 ºC, pero se desempeña muy bien por debajo y por encima de ese rango.

2. Normas Involucradas: ASTM A 276


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3. Propiedades Mecánicas: Resistencia a la fluencia 310 MPa (45 KSI)

Resistencia máxima 620 MPa (90 KSI)

Elongación 30% (en 50 mm)

Reducción de área (40%)

Módulo de elasticidad 200 GPa (29000 KSI)

4. Propiedades Físicas: Densidad 7.8 g/cm3 (0.28 lb/in3)

5. Propiedades Químicas: 0.08% C min

2.00% Mn

1.00% Si

18.0 – 20.0% Cr

8.0 – 10.5% Ni

0.045% P

0.03% S.

6. Usos Industriales: Sus usos muy variados, se destacan los equipos para procesamiento de alimentos, enfriadores de leche, intercambiadores de calor, contenedores de productos químicos, tanques para almacenamiento de vinos y cervezas, partes para extintores de fuego.

7. Tratamiento Térmico: No tiene. Para el recocido, caliente entre 1010 y 1120 ºC y enfríe rápidamente.

VII. CONCLUSIONES:

- Se llega a concluir que no existe un material mejor que otro, cada material de la industria es importante según sus características.

- Es importante identificar la clasificación de los materiales para darle el uso adecuado de acuerdo a su composición y características.

- A través del método observativo y con los conocimientos adecuados se puede distinguir a una material de otro por su, color, tamaño, peso, etc. Como también sus especificaciones técnicas.

- Si deseamos diferenciar el plomo del zinc debemos someterle a un rallamiento, si el material excede al rallad es plomo.

VIII. ANEXOS


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IX. Referencias Bibliográficas:

http://materiales.com/

http://mba255.wordpress.com/identificacion-de-materiales-ferrosos/

http://es.wikipedia.org/wiki/Polietileno

http://es.wikipedia.org/wiki/cobre

http://es.wikipedia.org/wiki/plomo

http://es.wikipedia.org/wiki/bronce

http://es.wikipedia.org/wiki/aluminio

http://es.scribd.com/doc/53273334/Composicion-quimica-y-designacion-de-los-aceros-comunes

http://ingemecanica.com/tutorialsemanal/tutorialn101.html

http://www.tubocobre.net/literatura_pdf/cobre_nomenclatura_acero.pdf


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MATERIALES POLIMEROS

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Práctica Nº 01 - Ingenieria de Materiales