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Practica ductilidad

  1. 1. 1 Nombre de la institución: Instituto Tecnológico de Tlalnepantla Departamento de Metal Mecánica Laboratorio: Ingeniería Mecánica Sección: Ensayos destructivos Número de la práctica: 01 Nombre de la práctica: Ensayo de ductilidad Nombre de los alumnos:  González Rivas Alan  Guevara Mora Francisco Noé  Licona Rosales Ignacio  Mendoza Pineda Allan  Suárez Manzo Griselda Nombre del profesor: Ing. Márquez Eloiza José Enrique Grupo: K41 Fecha de realización: 14 – 03 – 2014 Fecha de entrega: 21 – 03 – 2014
  2. 2. 2 ÍNDICE Contenido Página Objetivo 3 Consideraciones teóricas 4 Procedimiento del ensayo 6 Equipo utilizado 7 Normas utilizadas 8 Dibujo de la maquina 9 Dibujo de la probeta antes del ensayo 10 Dibujo de la probeta después del ensayo 11 Tabla de datos 12 Tabla de resultados 13 Graficas 14 Conclusiones 15 Bibliografía 16 Anexos 17
  3. 3. 3 OBJETIVO DE LA PRÁCTICA Por medio del ensayo estático de ductilidad, determinar la carga máxima aplicada y la altura de la copa en una hoja (lamina) metálica de dimensiones normalizadas, aplicando los métodos de copa Olsen y Erichsen.
  4. 4. 4 CONSIDERACIONES TEÓRICAS Ductilidad La ductilidad es otro parámetro importante de la descripción del comportamiento mecánico, y es una medida de la cantidad de deformación plástica que es capaz de soportar el material antes de romperse. Una materia que experimenta muy nula o poca deformación plástica antes de la rotura recibe el nombre de frágil y en general no es deseable.(Ulargui, 2000) Generalmente, la ductilidad se describe por medio de dos parámetros que son el alargamiento (A%) y la reducción en el área (Z%), ambos expresados en tanto por ciento. El alargamiento se define como: Donde es la deformación convencional de la fractura es la longitud útil inicial de la probeta y es la longitud final de la probeta, una vez rota.(Ulargui, 2000) Igualmente la reducción en un área se define como: Donde y son las secciones iniciales y final de la probeta en la zona de la fractura. Suponiendo que el material ensayado es incomprensible (volumen constante). Y que la sección final de la probeta una vez rota, es uniforme a lo largo de toda ella (no hay estricción), entonces y se cumple: La medida de la ductilidad por medio de la reducción de área, tiene el inconveniente de que, en materiales muy dúctiles, a menudo es difícil medir el área final en la zona de la fractura, por ser esta muy pequeña, sobre todo en probetas de sección rectangular. (Ulargui, 2000)
  5. 5. 5 Por otro lado, tomar el alargamiento como una medidas de la ductilidad tiene el inconveniente de que es la suma de dos contribuciones, una de las cuelas depende de la geometría de la probeta. Una contribución se debe al incremento de longitud sufrido por la probeta. (Ulargui, 2000) La ductilidad como ya se ha mencionado es una propiedad importante y está relacionada principalmente con los metales, aunque también la pueden tener otros materiales como los plásticos.(Véase fig.1.0)(Liall, 2001) La ductilidad se define como la capacidad que posee un material al deformarse plásticamente antes de romperse, la fragilidad es lo contrario a la ductilidad.(Liall, 2001) En la figura 1.1 se muestra la gráfica de ductilidad y los factores que intervienen para que se pueda llevar a cabo. Fig. 1.0 Fig. 1.1.
  6. 6. 6 PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO Procedimiento Imagen o foto Procedimiento Imagen o foto Se acomoda la probeta en la máquina de acopamiento para comenzar a realizar el proceso de ductilidad. Observamos atentamente el indicador de caratula a que nos marque los milímetros deseados para cada copa. Se calibra a cero pieza con ayuda del palpador y el indicador de caratula. Ahora posicionamos la perilla de ajuste de velocidad a cero y des accionamos la palanca de selector de prueba. Posicionamos la perilla de ajuste de velocidad a la constante correspondiente, que es 3. Se toma la lectura obtenida en el indicador de caratula la cual corresponde a los mm de profundidad. Accionamos la palanca de selector de prueba, eperamos a que las manecillas del indicar de caratula deje de moverse. Se toma lectura al nanómetro el cual nos indicara la carga máxima que es capaz de soportar el material con el que se está trabajando. Una vez realizado el paso anterior se comienza a mover de manera constante la perilla de ajuste de velocidad, para que la copa quede de la forma deseada. Recordemos que las medidas de copa son de 3, 4, y 5 mm respectivamente. Finalmente retiramos la probeta de la máquina, obtenido como resultado las tres copas con medidas correspondientes. Nota: Recordando hacer uso de la camisola, lentes de protección, zapatos, y tapones auditivos para evitar cualquier tipo de accidente.
  7. 7. 7 EQUIPO UTILIZADO Equipo Descripción Imagen o foto Máquina de acopamiento Cualquier máquina que se use para la prueba de deformación por punzón de bola deberá estar equipada para mantener la probeta con una fuerza mínima de 2000 lb. Tener un penetrador con punta esférica capaz de forzar la parte central de la muestra a través del dado hasta que ocurra la fractura. Indicador de caratula Este indicador deberá monitorear o medir el desplazamiento del penetrador por consecuencia la altura de la copa; la escala debe tener una legibilidad de ± 0.0025 plg. (±0.05mm). Herramental Penetrador esférico de diámetro 0.875 plg ±0.002 plg (22.22 ± 0.05 mm) limpio y libre de óxido: con dureza máxima de 62 HRC y acabado superficial de 160 µplg (0.004 mm). Manómetro Instrumento de medición que proporciona la lectura de la carga aplicada; contiene la escala de medición en kg y lb, debe de contener agujas de arrastre para determinar la carga máxima aplicada. Datos de la placa Modelo: DTY- 6K Capacidad: 6000 kg Serial: 5038 DUCTILITY Probeta para el ensayo La figura geométrica de la probeta puede ser circular o rectangular. El ancho minimo o diámetro debe ser 3.5 plg. (90 mm). Cuando se evalua una probeta rectangular, las copas deben tener una separación de 3.0 plg. (75 mm) de centro a centro. Y el centro de cualquier copa debe tener 1.5 plg. (38 mm) al final de la probeta.
  8. 8. 8 Normas utilizadas ASTM – E 643
  9. 9. 9 DIBUJO DE LA MÁQUINA
  10. 10. 10 DIBUJO DE LA PROBETA ANTES DEL ENSAYO Largo Escala (cm) 12” 30.48 ancho (cm) 3” 7.62 espesor (cm) 1/16 “ 0.079 Referencias
  11. 11. 11 DIBUJO DE LA PROBETA DESPUÉS DEL ENSAYO
  12. 12. 12 TABLA DE DATOS TABLA DE DATOS TIPO DE ENSAYO: DUCTILIDAD DIAM. DEL PENETRADOR : 20 MM MATERIAL DE LA PROBETA : ALUMINIO CALIBRE / ESPESOR : 1/16” DIMENCIONES DE LA PROBETA : 12” x 3” y 1/16” N° ENSAYOS : 3 TIPO DE LUBRICANTE: ACEITE GRADO 10 TEMP. PRUEBA : C
  13. 13. 13 TABLA DE RESULTADOS Ensayo N° (Copa) Profundidad o Altura de Copa Carga Máxima Kg Velocidad de Prueba Fuerza de Sujeción (Si se Conoce) Método de Determinación del Punto Final de Prueba 1 4.01mm 270Kg 3 50 N Laminación 2 4.08mm 280Kg 3 50 N Laminación 3 5.2mm 440Kg 3 50 N Laminación
  14. 14. 14 GRÁFICAS
  15. 15. 15 CONCLUSIONES Gracias a estos ensayos estáticos de ductilidad en los que aplicamos métodos de copa Olsen y Erichsen basados en la norma ASTM – E 643, pudimos determinar los límites de fractura de una hoja de aluminio, recordemos que el aluminio es un metal blando y sus múltiples aplicaciones en la industria son incontables, por eso hacer este tipo de pruebas es sumamente importante, ya que de ellas depende la elección del material adecuado para la realización de la práctica propuesta por el ingeniero a cargo. Otro aspecto importante que cabe resaltar en esta conclusión es que existen diversos materiales con características diferentes en cuanto a las capacidades de resistencia. También se pueden observar que tal dúctiles resultan ser las probetas de aluminio. En cuanto al objetivo establecido en un principio, se observa que se logró cumplir ya que ahora sabemos que carga y fuerza es necesaria suministrar para que el aluminio pueda ser deformable. González Rivas Alan Suárez Manzo Griselda Licona Rosales Ignacio Mendoza Pineda Allan Guevara Mora Francisco Noé
  16. 16. 16 BIBLIOGRAFÍA Liall, A. (2001). Materiales para la construcción. London: Reverté. Ulargui, J. I. (2000). Introducción al concimiento de materiales. Madrid: Edicion digital.
  17. 17. 17 ANEXOS
  18. 18. 18

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