presentación materiales
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Atributos de Servicio de los productos Manufacturados
PROCESOS DE
MANUFACTURA 1
Ing. Jos Carlos Lpez Arenales
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Qu propiedades de los materiales nos interesan en la Manufactura?
Propiedades mecnicas (determinacin).
Comportamiento dctil y frgil
Efectos de los defectos internos y externos
Mtodos para neutralizar los efectos por defectos
Formacin elstica del equipo de ensayo y produccin
Propiedades fsicas, tribolgicas y qumicas.
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Proceso ptimo
Obtencin de las propiedades finales
deseadas o necesitadas al costo mnimo
Aceptabilidad: ensayos tecnolgicos para
asegurar que los materiales cumplan con las
especificaciones.
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Propiedades mecnicas en tensin
Ensayos de Tensin:
Uso de probeta (redonda o plana)
Longitud calibrada
Mquina de ensayo
Uso de extensmetro
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Probetas
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Curva esfuerzo - deformacin
= P / A
Invariabilidad de
volumen:
V = Aolo = A1l1 = Al
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Curva esfuerzo - deformacin
Esfuerzo nominal, convencional o de ingeniera.
= P / Ao
Elongacin
et (%) = l lo 100lo
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Resistencia a la tensin
Ley de Hook.
= E et
Mdulo de Elasticidad
E = / et (Mpa o psi)
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Lmite de fluencia
0.2 = P0.002 / Ao
Es de suma importancia en el diseo de piezas.
Se debe evitar la deformacin plstica
A menudo se usa un valor de seguridad menor tal como un 0.02
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Resistencia a la tensin
Resistencia a la ltima Tensin
TS = P max / Ao
Es una medida de la fuerza mxima
que un componente puede soportar
antes de la falla catastrfica.
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Resistencia a la tensin
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Ductilidad en tensin
Habilidad de los materiales para deformarse
sin fractura
Elongacin uniforme:
Deformacin unitaria de ingeniera
soportada en el punto de carga mxima.
Eu = lu lo
lo
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Elongacin
Elongacin hasta la fractura total o Elongacin total o simplemente elongacin.
ef = lf lo
lo Toma de decisiones: hacer o comprar
Listado de materiales
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Reduccin de rea
La reduccin de rea es la medida ms
sensible de la Ductilidad.
El estado de esfuerzos
Cambia a tensin triaxial
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Reduccin de rea
Q = Ao Af
Ao
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Tenacidad
Energa absorbida por el material antes de la
fractura.
El rea bajo la curva de esfuerzo deformacin unitaria tiene la dimensin de fuerza por
distancia o sea trabajo.
Lo cual indica que los materiales ms dctiles
son los que tienen una tenacidad mayor.
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Aseguramiento del incremento de la ductibilidad
Ausencia de defectos internos
Presencia de inclusiones, porosidad, etc.
Limpieza
Prueba hidrosttica
Neutraliza los esfuerzos de tensin
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Efectos de muesca
Concentracin de esfuerzos
Inicia con presencia de grietas en la superficie o en el
interior del cuerpo, lo cual reduce el esfuerzo de tensin
que un material puede soportar sin fracturarse
fr = ( C * 1/a ) = ( 2E s )
a
Factor de concentracin de esfuerzos K
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Energa de Impacto
Ensayos de Impacto ( ASTM E32) Aplicacin de una carga repentina.
Tenacidad a la fractura Probeta con muesca
Mecnica de fractura elstica
lineal
Prevenir formacin de grietas
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Energa de Impacto
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Compresin
Ensayo de compresin ASTM E9
Hierro fundido gris, concreto, etc.
Abarrilamiento
Fractura en diagonal 45
Materiales frgiles fallan
repentinamente
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Dureza
Dureza Brinell ASTM E10
Esfera de acero (HB o BHN) Kg/mm2
Dureza Vickers ASTM E92
Pirmide (HV 0 VHN) Kg/mm2
Microdureza Knoop ASTM E384
Rombo HK Kg/mm2
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Dureza
Dureza Rockwell ASTM E18
HRA, HRB, HRC
Escleroscopio ASTM E448
Ensayo de rayado
Comparativo, escala Mohs
Durmetro
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Dureza
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Fatiga
Falla por fatiga
Lmite por fatiga o lmite de durabilidad
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Propiedades a Temperatura elevada
Termofluencia ASTM E139
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Propiedades a Temperatura elevada
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Esfuerzos residuales
Resultado del proceso de manufactura
Esfuerzos internos
Calentamiento a alta temperatura
Medios mecnicos
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Ensayos no destructivos (NDT)
Inspeccin por lquido penetrante
Inspeccin por partculas magnticas
Inspeccin por corriente parsita
Inspeccin ultrasnica
Inspeccin radiogrfica
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Ensayos no destructivos (NDT)
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Propiedades fsicas
Densidad
Propiedades tribolgicas Adhesin (Soldadura por presin)
Friccin
Desgaste Adhesivo
Abrasivo
Por fatiga
Qumico
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Propiedades fsicas
Lubricacin
Fluidos viscosos
Lubricantes marginales
Lubricantes EP
Lubricantes slidos
Importancia
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Propiedades fsicas
Propiedades elctricas
Conductividad
Resistividad (superconductores)
Piezoelctricos
Aislantes
Propiedades magnticas
Ferromagnticos
Magnticamente suaves
Imanes permanentes
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Propiedades fsicas
Propiedades trmicas
Dilatacin trmica
Punto de fusin
Conductividad trmica
Transferencia de calor (radiacin, conveccin)
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Propiedades qumicas
Corrosin
Accin qumica
Corrosin galvnica
Resistencia a la corrosin
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