Universidad Simón Bolívar Materiales MT-1113 Universidad Simón Bolívar Clase 3

Materiales MT-1113 PROBLEMA 1: Repaso ¿Cuáles son los índices de las direcciones mostradas en los cubos unidad de la siguiente figura? MT-1113

Materiales MT-1113 PROBLEMA 1: Repaso ¿Cuáles son los índices de Miller de los planos cúbicos cristalográficos mostrados en la siguiente figura? MT-1113

Materiales MT-1113 PROBLEMA 2: Repaso Una medición de la dureza Brinell utilizando un penetrador de 10 mm de diámetro y una carga de 500 kg, produce una penetración de 4,5 mm en una placa de aluminio de la serie 3xxx. Determine el número de dureza Brinell (HB) del metal y la resistencia a la tensión (figura 1) MT-1113

Materiales MT-1113 PROBLEMA 2: Repaso… Cuando se aplica una carga de 3.000 kg a una esfera de 10 mm de diámetro en la prueba Brinell en un acero, se produce una penetración de 3,1 mm. Estime la resistencia a la tensión del acero (figura 1) MT-1113

Materiales MT-1113 PROBLEMA 3: Repaso… Los siguientes datos fueron reunidos a partir del ensayo estándar de tensión en una probeta de 0,505” de diámetro de una aleación de cobre: Después de la fractura, la longitud calibrada de la muestra es de 3,014” y su diámetro de 0,374”. Grafique los datos y calcule: a.- el esfuerzo de cedencia convencional al 0,2% b.- la resistencia a la tensión c.- el modulo de elasticidad d.- la elongación (%) e.- la reducción de área (%) f.- el esfuerzo ingenieril a la fractura g.- el esfuerzo real a la fractura h.- el modulo de resilencia Carga (lb) Long. Calibrada (plg) 2,00000 3.000 2,00167 6.000 2,00333 7.500 2,00417 9.000 2,00900 10.500 2,04000 12.000 2,26000 12.400 2,50000 (carga máxima) 11.400 3,02 (fractura) MT-1113

Materiales MT-1113 e S [psi] 0,000835 14977,53 0,001665 29955,07 0,000835 14977,53 0,001665 29955,07 0,002085 37443,83 0,0045 44932,60 0,02 52421,37 0,13 59910,13 0,25 61907,14 0,51 56914,63 MT-1113

Materiales MT-1113 MT-1113

Materiales MT-1113 ECUACION DE HOLLOMON A partir del coeficiente de endurecimiento se puede obtener: Estructura Cristalina del Material Capacidad de Endurecimiento por Deformación Si m = 1 Si m = 0 MT-1113

Materiales MT-1113 PROBLEMA 4: Una barra de metal de 0,505” de diámetro con una longitud calibrada de 2”, se somete a un ensayo de tensión. Se efectuaron mediciones instantáneas y se obtuvo: Determine el coeficiente de endurecimiento por deformación del metal. Determine la tenacidad del material. Mencione cual cree usted que sea la estructura cristalina de este metal (tabla 1). F long. diametro   [lb] calibrada [plg] [plg] A ins. Esf Real Def Real 0,505 2 [plg2] [psi] 27500 2,2103 0,48 0,1810 151975,35 0,0508 27000 2,4428 0,4566 0,1637 164897,81 0,1008 25700 2,6997 0,4343 0,1481 173490,78 0,15 MT-1113

Materiales MT-1113 Esf Real Def Real log [psi] 151975,35 0,0508 5,18   151975,35 0,0508 5,18 -1,29 164897,81 0,1008 5,22 -1,00 173490,78 0,15 5,24 -0,82 MT-1113

Materiales MT-1113 PROBLEMA 5: Los datos que siguen fueron obtenidos de una serie de ensayos de impacto Charpy efectuados sobre cuatro aceros, cada uno de ellos con un contenido distinto de magnesio. Grafique los datos y determine: a.- la temperatura de transición (determinada como la media de las energías absorbidas en las regiones dúctil y frágil) b.- la temperatura de transición (definida como la temperatura que proporcionan 50 J de energía absorbida) Grafique la temperatura de transición en función del contenido de magnesio y analice el efecto de dicho elemento sobre la tenacidad del acero. Cuál sería el contenido de magnesio mínimo posible para una pieza fabricada de acero que será usada a 0 grados centígrados? MT-1113

Materiales MT-1113 PROBLEMA 5: T trans. 50 J %Mn 16,67 0,30 -4,17 0,39 Temperatura Energía de Impacto [J] de Ensayo 0,30% 0,39% 1,01% 1,55% C Mn -100 2 5 15 -75 7 25 -50 12 20 45 -25 10 40 70 30 55 75 110 60 100 135 50 105 125 130 140 T trans. 50 J %Mn 16,67 0,30 -4,17 0,39 -17,86 1,01 -45,00 1,55 MT-1113

Materiales MT-1113 PROBLEMA 6: Determine la temperatura del liquidus, la temperatura de solidus y el rango de solidificación para las composiciones cerámicas NiO-MgO a continuación: NiO - 30% MgO molar NiO – 45% MgO molar NiO – 60% MgO molar NiO – 85% MgO molar MT-1113

Materiales MT-1113 PROBLEMA 6: Considerar una aleación Pb-15%Sn. Durante la solidificación, determine: La composición del primer solido T liquidus, T solidus, T solvus y rango de solidificación Cantidades y composiciones de cada fase a 260 grados C Cantidades y composiciones de cada fase a 183 grados C Cantidades y composiciones de cada fase a 25 grados C Dibuje la evolución de la microestructura MT-1113

Materiales MT-1113 PROBLEMA 6: MT-1113

Materiales MT-1113 PROBLEMA 7: Considerar una aleación Pb-70%Sn. Durante la solidificación, determine: Es hipoeutéctoide o hipereutéctoide La composición del primer solido T liquidus, T solidus y rango de solidificación Cantidades y composiciones de cada fase a 184 grados C Cantidades y composiciones de cada fase a 182 grados C Cantidades y composiciones de cada micro constituyente a 182 grados C Cantidades y composiciones de cada fase a 25 grados C Dibuje la evolución de la microestructura MT-1113

Materiales MT-1113 PROBLEMA 7: MT-1113

Materiales MT-1113 PROBLEMA 8: Para una aleación Pb-30%Sn, determine la cantidad y composición de cada fase presente a 300, 200, 184, 182 y 0 grados C. MT-1113

Materiales MT-1113 PROBLEMA 9: Una aleación Al-Si contiene 85% de alfa y 15% de beta a 500 grados C. Determine la composición de la aleación. Es la aleación hipoeutéctoide o hipereutéctoide? MT-1113

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