Este documento describe dos ensayos mecánicos realizados en el laboratorio: un ensayo de compresión en probetas de bronce y aluminio, y un ensayo de chispa en dos probetas de acero no identificadas. En el ensayo de compresión se midió la deformación y resistencia de las probetas bajo carga, rompiéndose el bronce y aplastándose el aluminio. En el ensayo de chispa se compararon las probetas desconocidas con muestras de referencia, identificándose una prob
2.
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 metales (sobre todo aceros).
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, sin los cuales no podríamos realizar el ensayo.
Estos son los objetos los cuales vamos a someter al ensayo de compresión:
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.
3.
En este tipo de ensayo los resultados pueden ser 3:
1) Si la probeta es dúctil → se aplasta
2) Si la probeta es frágil → se rompe a 45º en forma de diábolo
3) Si la probeta es fibrosa y comprimimos paralelamente a las fibras → se
aplasta en forma escalonada
Para evitar el pandeo la altura debe ser pequeña, y en la siguiente foto se ven
los casos que pueden ocurrir al someter a una probeta al ensayo de
compresión:
Esta práctica consta de dos partes, un ensayo con una probeta bronce y otro
con una probeta de aluminio, los cuales deberemos estudiarlos por separado.
-Ensayo con Bronce: Material Frágil
Lo primero que debemos calcular de la pieza de bronce es su longitud y
sección, y para ello nos ayudaremos con el calibre.
Ahora es el momento de someter la pieza a la máquina universal de traccióncompresión y flexión estática.
Con ayuda del calibre también calcularemos la longitud y sección finales de la
probeta.
ho=5.9 mm
Do= 6 mm
hf= 2.6 mm
Df= 12mm
4.
So=πr =π ∗ 6/2 = 28.27 mm
Sf=
= ∗ 12/2 = 113.10
Una vez que hemos visto la rotura por compresión lo que podemos observar es
que la carga a la que ha sido sometida la pieza es de 2900 kp. Otra
observación muy importante 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
2900
∙ 6/2
102.57
-Ensayo con Aluminio: Material Dúctil
Lo primero que debemos calcular de la pieza de aluminio, al igual que en el
caso anterior, es su longitud y sección, que otra vez realizaremos con ayuda
del calibre.
Ahora es el momento de someter la pieza a la máquina universal de traccióncompresión y flexión estática.
Con ayuda del calibre lo que debemos calcular también la longitud de la
probeta y sección finales.
5.
ho=5.8 mm
Do= 6mm
hf= 2.1 mm
Df=9mm
So=
= ∗ 6/2 = 28.27
Sf=
= ∗ 9/2 = 63.62
En esta parte del ensayo podemos ver que no se produce rotura, sino que
únicamente existe un aplastamiento. Lo que si podemos observar es que la
carga a la que ha sido sometida la pieza es de 3700 kp.
Finalmente lo que debemos de calcular es 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
3700
∙ 6.08/2
130,88
Ensayo de Chispa
Este ensayo sirve para reconocer que acero tengo, cuando se me ha mezclado
con otro.
Consiste en comparar probetas de metal no identificadas con muestras de
aceros comerciales tabulados en un prontuario metalotécnico.
6.
Realización de la práctica
En nuestro caso tenemos 2 probetas, las cuales son F521 y F115, y no sé cuál
es cuál.
Para ello busco en el prontuario los aceros comerciales correspondientes a
F521 y F115; los cuales son Heva FC y Heva TM.
7.
Una vez encontrados 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 la de la otra probeta más corta. Y comprobando
con las muestras de los aceros obtuvimos que:
TM→ chispa larga
FC→ chispa corta
