CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES LABORATORIO N° 2

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UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS

FACULTAD DE INGENIERÍA

CARRERA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES

LABORATORIO N° 2

ALUMNOS:

BALBIN TINOCO, JASSSUCO ZORINA

CONTRERAS LLANTOY, KELLY MELIZA

GONZALES IGNACIO, CESAR ENRIQUE

LIZA SANCHEZ, CHRISTIAN MANUEL

PROFESOR:

JOSE RAULIN NARVAEZ POZO

2020

1. Introducción

La dureza de un mineral se define como la resistencia que ofrece su superficie a ser rayado, cortado, penetrado o deformado permanentemente. El grado de dureza de un mineral es un dato básico para su identificación y clasificación, además de ser importante para muchas de las aplicaciones que pueda tener el mineral. Para determinar el grado de dureza se utilizan diversos métodos y escalas. Aunque en la actualidad existen métodos mucho más precisos, la escala de Mohs es una de las más utilizadas en mineralogía, sobre todo en trabajos de campo por su facilidad de aplicación.

La escala de Mohs ordena diez tipos de minerales en función de su dureza, donde el primer mineral (talco) es el que tiene menor dureza y el último mineral (diamante) es el que tiene mayor dureza.

1. Objetivos, general y específicos

2.1. Objetivo General

Que el estudiante realice el ensayo de dureza de metales ferrosos y no ferrosos, empleando el durómetro Rockwell, relacionando los resultados con la resistencia máxima a la tracción de metales ferrosos utilizando la tabla de conversión de durezas.

2.2. Objetivos Específicos

• Que el estudiante adquiera destrezas en el manejo de las escalas de dureza.
• Que el estudiante adquiera destrezas en el manejo de las tablas de conversión de dureza.
• Que el estudiante observe la diferencia entre la dureza del acero 1020 o aceros aleados y la del latón y aluminio, en estado recocido.

1. Descripción del equipo, máquina y material utilizado.

3.1. Equipos y maquinas

a. Durómetro Rockwell

Para el laboratorio dos la única máquina que se usó fue el durómetro Rockwell. Esta máquina se usa para la medición de la dureza de los materiales metálicos. Dependiendo del tipo de metal, se hace uso de las escalas de dureza Rockwell A, B, C, F. La máquina tiene un peso aproximado de 85Kg.Ademas, el método Rockwell no requiere la utilización de formula alguna para la determinación de la dureza. Esta se puede obtener directamente del dial indicador de la máquina, ya que la misma está dada por el incremento de profundidad de penetración debido a la acción del penetrador, el cual puede ser un de bola de acero o de diamante.  [pic 2]

1. Tipos de Escala de Dureza:

Escala Rockwell: Utilizado en el Laboratorio

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3.3. Materiales

a. Talco

Es un mineral de silicato de magnesio hidratado, procedente de rocas metamórficas (piroxenitas), de rocas ultramarinas (peridotitas), y desde mármoles dolomíticos, en donde se forma por el reemplazo hidrotermal de los materiales ricos en magnesio.

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b. Yeso

Es un mineral que pertenece a los sulfatos y es el más abundante, su fórmula química es SO4Ca 2H2O (sulfato cálcico hidratado). Se encuentra generalmente en capas de depósitos sedimentarios como resultado de la evaporación del agua de mar y su uso mas conocido es en los yesos blancos y yesos París.[pic 5]

c. Calcita

        Es un tipo de mineral que pertenece al grupo de los carbonatos, su fórmula química es CaCO3 (carbonato de calcio), su origen está relacionado con alteraciones hidrotermales propilítica (en pórfidos) y argílicas (en epitermales), además, es el componente principal de las rocas sedimentarias calcáreas y calizas.

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d. Fluorita

La fluorita, es un mineral que pertenece a los haluros, es un fluoruro cálcico, con fórmula F2Ca, químicamente compuesto por Ca, en un 51.3%, y F en un 48.7%. Se produce en zonas con actividad hidrotermal, se asocia comúnmente con la calcita, dolomita, yeso y cuarzo. Es conocida principalmente por su fluorescencia y sus amplios usos en la industria.[pic 7]

e. Apatita

Es un mineral que pertenece al grupo de los fosfatos, como un fosfato de calcio, presenta una serie isomorfa completa, se considera un mineral índice en la escala de Mohs debido a su dureza relativamente constante de cinco y su origen se debe a zonas de alteración hidrotermal y en rocas fosfatadas.

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f. Feldespato

Es un silicato del subgrupo de los tectosilicatos, tiene como fórmula química KAlSi3O8, está compuesta por K2O, en un 16.9%, Al2O3 en un 18.4% y SiO2 con un 64.7%. Es uno de los minerales más abundantes formadores de roca de la corteza continental.

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g. Cuarzo

Es el único mineral más común de los silicatos (grupo mineral más abundante y tienen como componente básico el ion silicato, SiO4) perteneciente al grupo de los tectosilicatos, formado en su totalidad por silicio y oxígeno.[pic 10]

h. Topacio

Es un mineral dentro de los silicatos, es un aluminosilicato de fórmula química Al2SiO4(OH, F)2, siendo lo indicado entre paréntesis la proporción entre fluoruros (F) e hidróxidos (OH), proporción que puede sufrir un amplio rango de variaciones, pero con una suma que siempre será constante.[pic 11]

i. Corindón

Es un mineral que pertenece al grupo de los óxidos, es un óxido de aluminio cuya formula química es Al2O3, donde el 52.9 % del volumen es de Al, el 47.1% es de O, es un mineral primario en rocas ígneas, se origina en zonas de metamorfismo regional y de contacto y se usa como abrasivo y como gema.[pic 12]

j. Diamante

El elemento con mayor dureza conocido en la naturaleza es el diamante. Empleado desde tiempos antiguos como gema en el mundo de la joyería. Con el paso del tiempo ha adquirido aplicaciones en el sector industrial para perforar y pulir rocas y herramientas, y en medicina como material de cirugías.[pic 13]

1. Procedimiento

Primero, se debe colocar el intentador con la punta de diamante en la pared superior.

Segundo, colocar pesas en la parte posterior del durómetro hasta llegar a los 150kg como contrapeso.

Tercero, usando la manivela se realiza el ajuste de la maquina de forma que la punta del intentador quede en contacto con la superficie del material que se evalúa.

Cuarto, alinear la aguja con la punta de referencia, se deben colocar en cero. Considerar que la escala es movible.

Quinto, alinear la aguja en escala cero utilizando la escala negra para una provea Rockwell C.

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