Este documento describe un laboratorio de ciencia de materiales que incluye ensayos de compresión y chispa. Se realizaron ensayos de compresión en probetas cilíndricas de aluminio y bronce utilizando una máquina universal de tracción-compresión-flexión. Adicionalmente, se llevó a cabo un ensayo de chispa para identificar el tipo de acero de dos probetas no identificadas comparando sus chispas con un prontuario metalotécnico.

1. CIENCIA DE MATERIALES
PRÁCTICA
LABORATORIO 6
ALUMNO: SUNIVA GUTIÉRREZ MARTÍNEZ
PROFESOR: Mº MERCEDES PÉREZ DE LA
PARTE

2. ENSAYO DE COMPRESIÓN
Y DE CHISPA
FUNDAMENTO TEÓRICO
El ensayo de compresión es un ensayo técnico para determinar la resistencia de
un material o su deformación ante un esfuerzo de compresión.
Los materiales son sometidos bajo cargas aplastantes. 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.
La normativa que nos establecen como realizar el ensayo de compresión es la norma
UNE 7500 – 1 del año 2006. . Se proporcionan ensayos de compresión estándar en
ASTM C-773 (cerámica de gran resistencia), ASTM E-9 (metales), ASTM E-209
(metales a elevadas temperaturas) y ASTM D-695 (plásticos).
Las probetas que se utilizan en éstos ensayos pueden ser de dos tipos: cilíndricas,
generalmente éstas probetas están hechas de materiales metálicos y las cúbicas, el
material que se suele emplear para éstas probetas es más bien cerámico o polimérico.
Probeta cilíndrica (metal)
Probeta cúbica (cerámica o polímero)
El pandeo de las piezas es un efecto negativo en este ensayo, puesto que en las piezas
esbeltas debido a la largura y flaqueza, rompe antes por flexión que por compresión.
Para evitar el pandeo a la hora de realizar el ensayo se procura que en las probetas
cilíndricas sean proporcionales Ø0 ≅ h0 .
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3. Nosotros en ésta práctica vamos a utilizar probetas cilíndricas de metal una de
aluminio (Al) y la otra de bronce (Cu+ Sn).
Las probetas presentan comportamientos distintos en éste tipo de ensayos.
-
En materiales dúctiles la probeta tiende a aplastarse ya que admiten mucha
más deformación.
En materiales frágiles éstas rompen a 45° en forma de diábolo o en 45 ° toda la
probeta.
En materiales fibrosos si se realiza una compresión paralela a las fibras la
probeta queda aplastada en forma escalonada.
Rotura escalonada
Rotura forma diábolo
Aplastamiento
REALIZACIÓN PRÁCTICA
Para realizar la práctica utilizaremos como ya hemos señalado antes dos probetas, una
de aluminio y la otra de bronce y cuyas dimensiones son las siguientes:
-
PROBETA DE ALUMINIO
ℎ = 5,8
∅=6
-
PROBETA DE BRONCE
ℎ = 5,9
∅=6
(Observamos como ya hemos dicho antes que las medidas de diámetro y altura
son proporcionales para evitar el pandeo)
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4. La máquina que utilizaremos es la máquina universal de tracción- compresiónflexión.
Después del ensayo las medidas de las dos probetas fueron:
-
PROBETA DE ALUMINIO (aplastado)
ℎ′ = 2,1
∅′ = 9,94
T = 3700 Kp
−3700 ∙ 9,8
= −1,285 ∙ 10
2,82 ∙ 10
∆! = " −
= 7,76 ∙ 10
− 2,82 ∙ 10
= 4,93 ∙ 10
#
#
∆ℎ = ℎ − ℎ" = 5,8 ∙ 10
− 2,1 ∙ 10
= 3,7 ∙ 10 #
=
-
−
=
PROBETA DE BRONCE (fragmentado)
ℎ′ = 2,6
∅′ = 12
T = 2900 Kp
−2900 ∙ 9,8
= −1.0078 ∙ 10
2,82 ∙ 10
∆! = " −
= 1,30 ∙ 10 % − 2,82 ∙ 10
= 8,48 ∙ 10
#
#
∆ℎ = ℎ − ℎ" = 5,9 ∙ 10
− 2,6 ∙ 10
= 3,3 ∙ 10 #
=
−
=
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5. Por último hemos realizado un ensayo de chispa que consiste en comparar
probetas no identificadas de metal con aceros comerciales tablados en un
prontuario metalotécnico.
En nuestro caso tenemos dos probetas de acero F521 y F115 de la marca
comercial Heva; una probeta es Heva Tm y la otra probeta es Heva Fc
respectivamente.
Nos disponemos a comprobarlo según su chispa y comparando en el prontuario.
Como observamos una chispa sale más hacia afuera que la otra; comparando con el
prontuario
La chispa de la izquierda se corresponde con el modelo Heva Tm y la chispa de la
derecha con el modelo Heva Fc.
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