TECNOLOGIA DE MATERIALES

INFORME DE LABORATORIO N°3

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

INTEGRANTES:

Altamirano Hurtado, Renzo

Abado Apari, Nicolas

Apaza Meza, Arturo

Aylas Tejeda, Frank

Mallma Parco, Lenin

SECCION: C13-2A

PROFESOR:

Nunura Nunura Cesar

Fecha de realización: 3 de setiembre

Fecha de entrega: 14 de setiembre

2014-2

1.-INTRODUCCIÓN

En el presente informe vamos a ver y a reconocer los diferentes tipos de comportamientos de los materiales con respecto a la dureza, densidad, fatiga, magnetismo y elasticidad con el propósito de integrar que nos darán algunas ideas que nos servirán para tener una buena comprensión en las aplicaciones industriales, como por ejemplo en la utilización del acero para maquinarias o del bronce para hacer monedas, etc.

2.- OBJETIVO

Reconocer propiedades importantes de los diferentes tipos de materiales de aplicación industrial.

3.-FUNDAMENTO TEÓRICO

3.1.-PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Las propiedades de los materiales son el conjunto de características que hacen que el material se comporte de una manera determinada ante estímulos externos como la luz, el calor, las fuerzas, etc.

a) Propiedades Mecánicas.-Es el comportamiento de los materiales cuando son sometidos a las acciones de las fuerzas exteriores.

Elasticidad.-Propiedad de los materiales que recuperan su forma original cuando deja de actuar sobre ellos la fuerza que los deformaba.

Plasticidad.-Propiedad de los cuerpos para adquirir deformaciones permanentes.

Maleabilidad.-Propiedad de un material para extenderse en láminas o planchas

Ductilidad.-Propiedad de un material para extenderse formando cables o hilos

Dureza.- Propiedad que es la resistencia que opone un material a dejarse rayar por otro

Tenacidad.-Propiedad que es la resistencia que ofrece un material a romperse cuando es golpeado

Fragilidad.-Propiedad que es contrario a lo tenaz, es decir que son fácilmente a romperse

b) Propiedades físicas.- Son aquellas que no logran cambiar la materia sin alterar su composición.

Conductividad.-Propiedad natural de los cuerpos que permitan el paso a través de así del calor o la electricidad.

Dilatación térmica.-Es el aumento de longitud, volumen, o alguna dimensión métrica.

Densidad.- Es la relación que hay entre la masa y el volumen de un cuerpo y se puede determinar mediante la expresión

P=masa(m)volumen(v)

Siendo la masa numéricamente igual al peso cuando se mide sobre el nivel del mar.

4.- PROCEDIMIENTO

Pruebas de Dureza: Se determinó mediante rayado sucesivo de uno contra otro la dureza de los materiales proporcionados, se completó la tabla en orden (de más duro a menos duro)

Materiales: Aluminio cobre Bronce Acero Vidrio acrílico

5.- Evaluación de resultados

En este laboratorio se hizo pruebas de dureza, densidad, fatiga y elasticidad de los materiales.

Tabla N° 1

Material1° Vidrio2° Acero3° Bronce4° Cobre5° Aluminio6° Acrílico

5.1.- materiales proporcionados de acuerdo a su dureza.

Se puede apreciar en la Tabla N°1 que el material más duro que se nos ha proporcionado en este laboratorio es el vidrio, entonces ¿Por qué no se usa este en motores o equipos que necesiten de materiales duros?, la respuesta es sencilla, el vidrio es duro, pero también frágil.

5.2.-ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS.

1.- ¿Un material no metálico puede ser más duro que un metal? Explique con ejemplos.

Si el vidrio, porque este raya a los metales como (acero, bronce, aluminio).ya que estos son materiales metálicos.

2.- ¿La dureza de los aceros y de los materiales poliméricos son iguales? En caso contrario mencione ejemplos.

No, ya que el acero es más duro que dl polímero.

El material acrílico (polimérico) fue rayado por acero inoxidable (metal), bronce, cobre.

3.- ¿Cuál es el material más duro, de los que Ud. Ha ensayado?

El material más duro que fue ensayado fue el vidrio.

4.- ¿El menos duro?

El material menos duro que fue ensayado fue el acrílico.

5.- De los metales ensayados: ¿Cuál es el metal más duro?

El metal más duro fue el acero.

Metal menos duro: Aluminio.

6.- ¿todos los materiales poliméricos tienen igual dureza?

No porque tienen diferente composición química.

5.2.1.- figura 1 de los materiales

6.- Pruebas de Densidad:

6.1.- Materiales:

Balanza digital Probeta graduada Acero con 0,2% C Cobre Aluminio Plomo Bronce

6.2.-Procedimiento:

Se utilizó la balanza para calcular el peso en gramos de cada material proporcionado, se calculó el volumen de cada material con el principio de Arquímedes y se procedió a aplicar la formula mencionada anteriormente para calcular la densidad de cada material obteniéndose los siguientes resultados.

Material m(g) V(cm3) Densidad (p)Calculada(g/cm3) Tablas(g/cm3)

Acero 35,8 4,5 7,95 7,85Cobre 58,3 6,05 8,3 8,9Aluminio 13,6 4,9 2,77 2,7Bronce 43 5,2 8,26 8,89Plomo 51,3 4,5 11,4 11,35

5.2.1.-abla de resultados teórica y experimental de densidades.

ALUMINIO

ACERO

BRONCE

COBRE

PLOMO

0 2 4 6 8 10 12

Gráfi ca de resultados segun su densidad

5.2.2.-Gráfico de barras horizontales de la densidad de los materiales ensayados, de mayor a menor densidad.

5.2. A.-Figura 2 pruebas de densidad

6.3.-ANÁLISIS DE RESULTADOS

1.- El método de ensayo para determinar la densidad ¿se puede aplicar a todos los materiales? ¿A cuáles cree usted que no sería posible? Fundamente su respuesta?

No cumpliría para la medición de materiales que contiene (3 a más aleaciones) debido a que se produciría variación en su densidad.

2.- Con ayuda de la tabla de densidades y de los resultados obtenidos. ¿Para qué materiales son válidas las siguientes afirmaciones?

El cobre tiene aproximado tres veces más que el aluminio.

3.- Se requiere el peso en kg de una barra de cobre de ½ de pulgada de diámetro a utilizar para 20 alumnos, si cada uno de ellos debe tener 200mm de barra.

V=π∗6.352∗200 V=326,67mm

8.9= m33,26

m=296.07 gr

7.- Pruebas de Resistencia a la fatiga:

7.1.- Materiales:

Dispositivo de ensayo de fatiga Platinas de 1/16” de: Acero de 0,2% C Cobre Aluminio

7.2.-Procedimiento :

Colocar y ajustar el material de la ranura del dispositivo de ensayo Doblar hasta los topes de dispositivo en ambos lados repetidamente contando

el número de veces que se dobla hasta producir su rotura.

ACERO COBRE ALUMINIO0

1

2

3

4

5

6

7

8

tabla de resultados de resistencia a fatiga

7.2.1.- tabla de resultados de los materiales

7.2.2.- Figura N° 3

Se puede apreciar que el acero es más resistente a la fatiga, por eso es que es el metal ferroso más usado en el mundo de la industria.

7.3.-Análisis de resultados

1.- ¿Qué materiales son los más apropiados para la fabricación de partes dobladas alas cuales se les debe aplicar fuerza variable?

Acero, cobre.

2.- ¿Qué entiende usted por “fatiga” de un material?

Es el proceso de deterioro de un material debido a fuerza cíclica que se le ejerce.

3.- Mencione ejemplos en los cuales un material se encuentra sometido a fatiga

El abrir y cerrar las puertas de una combi. La rueda dentada

4.-De los materiales ensayados:

El material metálico con mayor resistencia a la fatiga: acero

El material metálico con menor resistencia a la fatiga: aluminio

5.- ¿Qué entiende por recuperación elástica?

Cuando el material después de ser doblado por un agente externo vuelve a su mismo forma original.

6.- ¿Qué entiende por elasticidad?

Propiedad que tiene el material a ser deformado.

7.- ¿Es lo mismo elasticidad que plasticidad?

No. ambos son inverso.

8.-El material con mayor recuperación elástica es: aluminio

8.-PROPIEDAD DE ELASTICIDAD

8.1.-Equipos y materiales

Dispositivos de ensayo de elasticidad Martillo de goma Llave Allen Cobre Acero aleado Latón Aluminio

8.2.-Procedimiento

Sujetar el dispositivo de ensayo en el tornillo de banco. Enderezar la muestra utilizando el martillo de goma. Colocar la muestra en el dispositivo de ensayo. Ajustar manualmente el tornillo hasta la verificalidad de la muestra Doblar la muestra hasta el tope del dispositivo, empujando desde la base.

Soltar la muestra. Medir la muestra. Medir el Angulo de retroceso. Registrar los valores en la tabla y graficar usando barras verticales.

ALUMINIO COBRE ACERO BRONCE0

5

10

15

20

25

30

Tabla (materiales vs angulo de retroceso)

8.2. A.-Tabla de valores los materiales de ángulos en retroceso

8.3.-Análisis de los resultados

1.- ¿los materiales blandos tienen mayor recuperación elástica que los duros?

No

2.- ¿Qué entiende por elasticidad?

Propiedad que tiene el material a ser deformado

3.- ¿será lo mismo elasticidad que plasticidad?

No. ambos son inverso.

4.- ¿de los materiales ensayados cual es que tiene mayor elasticidad?

Bronce

5.- ¿de los materiales ensayados cual es el menos elástico?

Aluminio.

9.-CONCLUSIONES

Se logró determinar que el vidrio es el material más duro estudiado. Se logró comprobar de manera teórica y práctica que el plomo posee

mayor densidad a diferencia delos demás materiales. Se logró determinar que el acero es el un material más resistente a

fatiga debido a que este material puede soportar más el deterioro o rotura por un largo tiempo.

Se logró determinar que el bronce es el material más elástico y por ello es el aplicado en la industria para partes mecánicas resistentes al roce y la fabricación de cuerdas para pianos y arpas.

10. Bibliografía

Wiliam F. Smit. Fundamentos de la ciencia de los materiales, 2da Edición

http://www.cmpl.ipn.mx/Area_Tecnica/Glosario.htm

Shackelford, J.F. (2005), Introducción a la Ciencia de Materiales para Ingenieros, Pearson Alhambra. 84-205-4451-5