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UNIVERSIDAD DE LA RIOJA
ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
ITI ELECTRÓNICA INDUSTRIAL Y AUTOMÁTICA
CURSO 2015/2016
CIENCIA DE MATERIALES
PRÁCTICA DE LABORATORIO: “ENSAYO DE COMPRESIÓN Y DE CHISPA”
GRUPO A2
SAMUEL IBÁÑEZ IBÁÑEZ
UNIVERSIDAD DE LA RIOJA ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA 21/11/2015 PRÁCTICAS DE CIENCIA DE MATERIALES CURSO 2015/2016
Samuel Ibáñez Ibáñez 2
Índice 1. ENSAYO DE COMPRESIÓN ......................................................................................................... 3 1.1. Introducción al ensayo ........................................................................................................ 3 1.2. Materiales utilizados ............................................................................................................ 3 1.3. Realización del ensayo y cálculos ................................................................................... 4
2. ENSAYO DE CHISPA ...................................................................................................................... 6
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1. ENSAYO DE COMPRESIÓN
1.1. Introducción al ensayo
El ensayo de compresión es un ensayo técnico para determinar la resistencia de un material o su deformación ante un esfuerzo de compresión. En un ensayo de compresión se aplica una carga en la máquina universal de tracción que aplasta la probeta, normalmente cilíndrica, entre dos platinas. Al comprimirse la probeta reduce su altura y aumenta su área transversal. En la siguiente imagen se puede comprobar el procedimiento del ensayo:
El ensayo de compresión se emplea para conocer el comportamiento de materiales bajo deformaciones permanentes grandes; y cuando un material presenta comportamiento frágil a tracción.
1.2. Materiales utilizados
Se realiza el ensayo con dos probetas, una de aluminio y otra de bronce. A continuación explico que es lo que pasa con cada una de ellas, ya que romperán de formas distintas.
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El tercer caso sería el que se daría con una probeta fibrosa, pero que no tenemos en el laboratorio y que no vamos a poder ver.
Nota: Cuando es un valor negativo es porque ha sido resistencia a la compresión (-‐) y no a la tracción (+).
Antes de realizar el ensayo se miden las dimensiones de ambas probetas:
• Probeta cilíndrica de aluminio:
∅! = 6 𝑚𝑚
ℎ! = 6,3 𝑚𝑚
• Probeta cilíndrica de cobre:
∅! = 6 𝑚𝑚
ℎ! = 5,8 𝑚𝑚
1.3. Realización del ensayo y cálculos
Una vez calculadas las dimensiones de las probetas necesarias se procede a realizar el ensayo con cada una de ellas. Se coloca la probeta entre las pletinas y a continuación se comprimirá, tal y como muestra la siguiente imagen:
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Una vez realizado en el ensayo con las dos probetas se procede a medir sus nuevas dimensiones y la fuerza aplicada en el ensayo; además de observar el aspecto final de ambas, viendo que han reducido su altura y aumentado su diámetro.
Probetas tras el ensayo. La primera la de aluminio, la segunda la de bronce.
Las nuevas dimensiones y la fuerza de cada una de ellas son las siguientes:
• Probeta de aluminio:
∅! = 11,1 𝑚𝑚
ℎ! = 2 𝑚𝑚
𝐹 = 3100 𝐾𝑝
• Probeta de bronce:
∅! = 9,1 𝑚𝑚
ℎ! = 2,6 𝑚𝑚
𝐹 = 2100 𝐾𝑝
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Por último se procede a realizar los cálculos finales:
• Probeta de aluminio:
𝑅! = −𝐹!"#$%&%'𝜋 ⋅ 𝑟!!
= −3100
𝜋 ⋅ 62
! = −109,64𝑘𝑝𝑚𝑚!
∆𝑆 = 𝑆! − 𝑆! < 0 !á!"#!$%
∆𝑆 = −68,49 𝑚𝑚!
∆ℎ = ℎ! − ℎ! > 0 !á!"#!$%
∆ℎ = 4,3 𝑚𝑚
• Probeta de bronce:
𝑅! = −𝐹!"#$%&𝜋 ⋅ 𝑟!!
= −2100
𝜋 ⋅ 62
! = −74,27𝑘𝑝𝑚𝑚!
∆𝑆 = 𝑆! − 𝑆! < 0 !á!"#!$%
∆𝑆 = −68,49 𝑚𝑚!
∆ℎ = ℎ! − ℎ! > 0 !á!"#!$%
∆ℎ = 4,3 𝑚𝑚
2. ENSAYO DE CHISPA
El ensayo de chispa es realizado en la máquina de chispa que consta de una rueda rugosa que gira y a la que se acerca la probeta para que de esta salten chispas.
Cuando se mantiene una muestra de acero contra una piedra abrasiva en rotación, se produce por rozamiento el arranque de pequeñas partículas de metal y su combustión, la que pone de manifiesto, de acuerdo a las características de esta combustión los componentes del acero.
A través de la experiencia de chispa de diversos materiales, se elaboran tablas de forma y colores de chispa características de cada uno de los materiales o aceros, las que sirven de contraste para la posterior identificación de nuevas muestras por simple comparación.
De este modo se quiere comprobar en este ensayo comparando chispas de aceros comerciales con la chispa de las probetas a reconocer cual de nuestras probetas ( las que se muestran a continuación) es la de F521(FC) y cuál es la de F115(TH).
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Por último se procede a ir comprobando con los aceros comerciales las chispas hasta obtener la más parecida y comprobar que acero es, ya que los aceros comerciales están tabulados en el libro “Prontuario metalotécnico”.