Ensayos mecánicos estáticos y dinámicos

Nombre del alumno 1:

Ricardo Saldaña Guzmán

Grupo:

IMI-82

Nombre del alumno 2:

Gerardo Suriel López Tapia

Grupo:

IMI-82

Nombre del alumno 3:

Julián Vicente Piñones Gutiérrez

Grupo:

IMI-82

Unidad:

Periodo:

ENE – ABR 2022

Fecha:

16/02/2022

¿Qué es la dureza de un material?

La dureza es la resistencia de un material a la deformación localizada. El término puede aplicarse a la deformación por hendidura, rayado, corte o flexión. Para elastómeros y algunos polímeros, la dureza se define por la resistencia a la deformación elástica de la superficie. La dureza no es una propiedad básica de un material, sino más bien una propiedad compuesta con contribuciones del límite elástico, endurecimiento por trabajo, verdadera resistencia a la tracción, módulo y otros factores.

¿Cuál es el objetivo de un ensayo de dureza?

Evaluar las propiedades de un material, tales como su fuerza, ductilidad y resistencia al desgaste. También ayuda a determinar si un material o el tratamiento de un material es adecuado para el propósito deseado.

Indique al menos 3 ejemplos (APLICACIONES) de la importancia de conocer la dureza de los materiales en las actividades de un ingeniero en mantenimiento. EXPLIQUE CADA EJEMPLO que proporcione:

1. Conocer características de ciertas piezas para en caso de reemplazar o fabricar de nuevo una pieza contenga las mismas o incluso mejores características que la anterior.

1. Proponer el reemplazo del material de alguna pieza por uno con mejores propiedades de dureza, a fin de que dure más y se reduzcan costos por cambios frecuentes de piezas.

1. Garantizar que la calidad de un material en procesos de fabricación cumpla con los requerimientos para poder seguir en uso.

Explique, brevemente, los CUATRO principales MÉTODOS de ensayos de dureza.

1. Dureza Brinell (HB). Consiste en aplicar y comprimir progresivamente sobre una superficie plana y lisa del material a ensayar una bola de acero muy duro, manteniendo la presión durante cierto tiempo para que se produzca una impresión o hueco en forma de casquete esférico. Después se mide el diámetro de la huella con un pequeño microscopio de mano y se haya la dureza Brinell dividiendo la carga que ha actuado sobre la bola por la parte de la huella. Esta superficie se calcula en función del diámetro de la huella producida. Existen tablas que señalan la dureza que corresponde a cada uno de los diferentes diámetros de las huellas desde 2 mm hasta 6 mm.

1. Dureza Vickers (HV). Este método permite medir dureza prácticamente de todos los materiales metálicos.      El procedimiento emplea un penetrador de diamante en forma de pirámide de base cuadrada. Tal penetrador es aplicado perpendicularmente a la superficie cuya dureza se desea medir bajo la acción de una carga P. Esta carga es mantenida durante un cierto tiempo, después de cual es retirada y medida el diagonal d de la impresión que quedó sobre la superficie de la muestra. Con este valor y utilizando tablas apropiadas se puede obtener la dureza Vickers, definida como la relación entre la carga aplicada (expresada en Kgf) y el área de la superficie lateral de la impresión.    

1. Dureza Rockwell (HR). El método se basa en la medición de la profundidad de penetración de una determinada herramienta bajo la acción de una carga prefijada. El método HR se mide en unidades convencionales y es igual al tamaño de la penetración sobre cargas determinadas. Se pueden utilizar diferentes penetradores, siendo estas esferas de acero templado de diferentes diámetros o conos de diamante. La carga total P es aplicada sobre el penetrador en dos etapas: una previa P0 y una posterior P1. Inicialmente el cono penetra en la superficie una cantidad h0 sobre la acción de carga P0 que se mantendrá hasta el fin del ensayo.

1.  Dureza Shore. Este aparato se basa en el rebote de un cuerpo duro al caer desde una altura determinada sobre la superficie que se va a ensayar. Se compone este aparato de un tubo de cristal de unos 30 cm de longitud, exactamente calibrado, montado en una armadura metálica.

Nombre GENÉRICO de los equipos que se utilizan para realizar el ensayo (REAL):

Durómetro Vickers, Durómetro Rockwell, Durómetro Shore, etc.

Imagen y partes principales del equipo para ensayos de dureza

[pic 1]

¿Qué son los esfuerzos de tensión o tracción?

Tensión de tracción es la que se opone a una fuerza que tiende a estirar el cuerpo. Se produce sometiendo al cuerpo a dos cargas de igual dirección, sentido contrario y divergentes.

La tracción es el esfuerzo al que está sometido un cuerpo por la aplicación de dos fuerzas que actúan en sentido opuesto, y tienden a estirarlo. Se considera que las tensiones que tienen cualquier sección perpendicular a dichas fuerzas, son normales a esa sección, son de sentidos opuestos a las fuerzas que intentan alargar el cuerpo. La tracción produce un alargamiento sobre el eje X, produce a su vez una disminución sobre los ejes Y y Z.

¿Cuál es el objetivo de un ensayo de tracción?

Determinar las propiedades de resistencia, alargamiento y deformación de algunos materiales bajo solicitación de tracción.

Indique al menos 3 ejemplos (APLICACIONES) de la importancia de conocer la capacidad que tienen los materiales para soportar esfuerzos de tracción para las actividades de un ingeniero en mantenimiento. EXPLIQUE CADA EJEMPLO:

1. Conocer la capacidad de un material para deformarse al aplicarle una carga y así determinar que material es más factible utilizar.

1. Al momento de fabricar estructuras que vayan a soportar pesos excesivos colgantes.

1. Determinar fallas por deformación de piezas que estén sujetas a esfuerzos de tracción.

Nombre correcto GENÉRICO del equipo que se utiliza para realizar el ensayo (REAL):

Máquinas de ensayos universales.

Imagen y partes principales del equipo para ensayos de tensión o tracción

[pic 2]

¿Qué son los esfuerzos de compresión de un material?

La compresión es el esfuerzo al que está sometido un cuerpo por la aplicación de fuerzas que actúan en el mismo sentido, y tienden a acortarlo. Es lo contrario a la tracción y hace que se aproximen las diferentes partículas de un material, tendiendo a producir acortamientos o aplastamientos. Con lo que

se puede decir, que la compresión es la resultante de las tensiones o presiones que existe dentro de un sólido deformable o medio continuo, caracterizada porque tiene a una reducción de volumen o un acortamiento en determinada dirección.[pic 3]

¿Cuál es el objetivo de un ensayo de compresión?

Determinar el comportamiento de un material bajo cargas de aplastamiento aplicadas y, por lo general, se realizan aplicando presión de compresión a una muestra de prueba (generalmente de geometría cúbica o cilíndrica) utilizando placas o accesorios especializados en una máquina de prueba universal.