Nombre de la institución:

Instituto Tecnológico de Tlalnepantla

Departamento de Metal Mecánica

Laboratorio:

Ingeniería Mecánica

Sección:

Ensayos destructivos

Número de la práctica: 01

Nombre de la práctica:

Ensayo de ductilidad

Nombre de los alumnos:

González Rivas Alan Guevara Mora Francisco Noé

Licona Rosales Ignacio Mendoza Pineda Allan Suárez Manzo Griselda

Nombre del profesor:

Ing. Márquez Eloiza José Enrique

Grupo: K41

Fecha de realización: 14 – 03 – 2014

Fecha de entrega: 21 – 03 – 2014

ContenidoPágina

1

Objetivo3

Consideraciones teóricas4

Procedimiento del ensayo6

Equipo utilizado7

Normas utilizadas8

Dibujo de la maquina9

Dibujo de la probeta antes del ensayo10

Dibujo de la probeta después del ensayo11

Tabla de datos12

Tabla de resultados13

Graficas14

Conclusiones15

Bibliografía16

Anexos17

ÍNDICE

2

OBJETIVO DE LA PRÁCTICA

Por medio del ensayo estático de ductilidad, determinar la carga máxima aplicada

y la altura de la copa en una hoja (lamina) metálica de dimensiones normalizadas,

aplicando los métodos de copa Olsen y Erichsen.

CONSIDERACIONES TEÓRICAS

3

Ductilidad

La ductilidad es otro parámetro importante de la descripción del comportamiento

mecánico, y es una medida de la cantidad de deformación plástica que es capaz de

soportar el material antes de romperse. Una materia que experimenta muy nula o poca

deformación plástica antes de la rotura recibe el nombre de frágil y en general no es

deseable.(Ulargui, 2000)

Generalmente, la ductilidad se describe por medio de dos parámetros que son el

alargamiento (A%) y la reducción en el área (Z%), ambos expresados en tanto por ciento.

El alargamiento se define como:

A%=100 ε f=100∆ LL

=100(Lf−L0)L0

Donde ε f es la deformación convencional de la fractura L0 es la longitud útil inicial de la

probeta y Lf es la longitud final de la probeta, una vez rota.(Ulargui, 2000)

Igualmente la reducción en un área se define como:

Z%=100(A0−A f)A0

Donde A0 y A f son las secciones iniciales y final de la probeta en la zona de la fractura.

Suponiendo que el material ensayado es incomprensible (volumen constante). Y

que la sección final de la probeta una vez rota, Aρ es uniforme a lo largo de toda ella (no

hay estricción), entonces A0 L0=L f Lρ y se cumple:

A%100

= Z%100−Z%

La medida de la ductilidad por medio de la reducción de área, tiene el

inconveniente de que, en materiales muy dúctiles, a menudo es difícil medir el área final

en la zona de la fractura, por ser esta muy pequeña, sobre todo en probetas de sección

rectangular. (Ulargui, 2000)

4

Fig. 1.0

Fig. 1.1.

Por otro lado, tomar el alargamiento como una medidas de la ductilidad tiene el

inconveniente de que ε f es la suma de dos contribuciones, una de las cuelas depende de

la geometría de la probeta. Una contribución se debe al incremento de longitud sufrido por

la probeta. (Ulargui, 2000)

La ductilidad como ya se ha mencionado es una propiedad importante y está

relacionada principalmente con los metales, aunque también la pueden tener otros

materiales como los plásticos.(Véase fig.1.0)(Liall, 2001)

La ductilidad se define como la capacidad que posee un material al deformarse

plásticamente antes de romperse, la fragilidad es lo contrario a la ductilidad.(Liall, 2001)

En la figura 1.1 se muestra la gráfica de ductilidad y los factores que intervienen

para que se pueda llevar a cabo.

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PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO

Procedimiento Imagen o foto Procedimiento Imagen o fotoSe acomoda la probeta en la máquina de acopamiento para comenzar a realizar el proceso de ductilidad.

Observamos atentamente el indicador de caratula a que nos marque los milímetros deseados para cada copa.

Se calibra a cero pieza con ayuda del palpador y el indicador de caratula.

Ahora posicionamos la perilla de ajuste de velocidad a cero y des accionamos la palanca de selector de prueba.

Posicionamos la perilla de ajuste de velocidad a la constante correspondiente, que es 3.

Se toma la lectura obtenida en el indicador de caratula la cual corresponde a los mm de profundidad.

Accionamos la palanca de selector de prueba, eperamos a que las manecillas del indicar de caratula deje de moverse.

Se toma lectura al nanómetro el cual nos indicara la carga máxima que es capaz de soportar el material con el que se está trabajando.

Una vez realizado el paso anterior se comienza a mover de manera constante la perilla de ajuste de velocidad, para que la copa quede de la forma deseada. Recordemos que las medidas de copa son de 3, 4, y 5 mm respectivamente.

Finalmente retiramos la probeta de la máquina, obtenido como resultado las tres copas con medidas correspondientes.

6

Nota: Recordando hacer uso de la camisola, lentes de protección, zapatos, y tapones auditivos para evitar cualquier tipo de accidente.

EQUIPO UTILIZADO

Equipo Descripción Imagen o foto

Máquina de acopamiento

Cualquier máquina que se use para la prueba de deformación por punzón de bola deberá estar equipada para mantener la probeta con una fuerza mínima de 2000 lb.Tener un penetrador con punta esférica capaz de forzar la parte central de la muestra a través del dado hasta que ocurra la fractura.

Indicador de caratula

Este indicador deberá monitorear o medir el desplazamiento del penetrador por consecuencia la altura de la copa; la escala debe tener una legibilidad de ± 0.0025 plg. (±0.05mm).

Herramental

Penetrador esférico de diámetro 0.875 plg ±0.002 plg (22.22 ± 0.05 mm) limpio y libre de óxido: con dureza máxima de 62 HRC y acabado superficial de 160 µplg (0.004 mm).

Manómetro

Instrumento de medición que proporciona la lectura de la carga aplicada; contiene la escala de medición en kg y lb, debe de contener agujas de arrastre para determinar la carga máxima aplicada.

Datos de la placa

Modelo: DTY- 6KCapacidad: 6000 kgSerial: 5038

DUCTILITY

Probeta para el ensayo

La figura geométrica de la probeta puede ser circular o rectangular. El ancho minimo o diámetro debe ser 3.5 plg. (90 mm). Cuando se evalua una probeta rectangular, las copas deben tener una separación de 3.0 plg. (75 mm) de centro a centro. Y el centro de cualquier copa debe tener 1.5 plg. (38 mm) al final de la probeta.

7

8

Normas utilizadas

ASTM – E 643

DIBUJO DE LA MÁQUINA

9

DIBUJO DE LA PROBETA ANTES DEL ENSAYO

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Referencias

Largo Escala (cm)12” 30.48

ancho (cm)3” 7.62

espesor (cm)1/16 “ 0.079

DIBUJO DE LA PROBETA DESPUÉS DEL ENSAYO

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TABLA DE DATOS

TABLA DE DATOS

TIPO DE ENSAYO: DUCTILIDAD DIAM. DEL PENETRADOR : 20 MM

MATERIAL DELA PROBETA : ALUMINIO CALIBRE / ESPESOR : 1/16”

DIMENCIONES DE LA PROBETA : 12” x 3” y 1/16” N° ENSAYOS : 3

TIPO DE LUBRICANTE: ACEITE GRADO 10 TEMP. PRUEBA : 200C

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TABLA DE RESULTADOS

Ensayo N° (Copa)Profundidad o Altura de Copa mm (plug)

Carga Máxima Kg (lb)

Velocidad de Pruebammsplugss

Fuerza de Sujeción (Si se Conoce)

Kp(lb)

Método de Determinación del

Punto Final de Prueba

1 4.01mm 270Kg 3 50 NLaminación

2 4.08mm 280Kg 3 50 N Laminación

3 5.2mm 440Kg 3 50 N Laminación

13

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GRÁFICAS

CONCLUSIONES

Gracias a estos ensayos estáticos de ductilidad en los que aplicamos métodos de

copa Olsen y Erichsen basados en la norma ASTM – E 643, pudimos determinar los

límites de fractura de una hoja de aluminio, recordemos que el aluminio es un metal

blando y sus múltiples aplicaciones en la industria son incontables, por eso hacer este tipo

de pruebas es sumamente importante, ya que de ellas depende la elección del material

adecuado para la realización de la práctica propuesta por el ingeniero a cargo.

Otro aspecto importante que cabe resaltar en esta conclusión es que existen

diversos materiales con características diferentes en cuanto a las capacidades de

resistencia. También se pueden observar que tal dúctiles resultan ser las probetas de

aluminio.

En cuanto al objetivo establecido en un principio, se observa que se logró cumplir

ya que ahora sabemos que carga y fuerza es necesaria suministrar para que el aluminio

pueda ser deformable.

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González Rivas Alan

Suárez Manzo Griselda

Licona Rosales Ignacio Mendoza Pineda Allan

Guevara Mora Francisco Noé

BIBLIOGRAFÍA

Liall, A. (2001). Materiales para la construcción. London: Reverté.

Ulargui, J. I. (2000). Introducción al concimiento de materiales. Madrid: Edicion digital.

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ANEXOS

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