1 Respuestas: a)Esfuerzo de cedencia =270 MPa b)Resistencia a la tensión =417 Mpa c)Módulo de Young = Mpa d)% de Alargamiento = 18,8% e)Reducción.

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1 1 Respuestas: a)Esfuerzo de cedencia =270 MPa b)Resistencia a la tensión =417 Mpa c)Módulo de Young = 172 000 Mpa d)% de Alargamiento = 18,8% e)Reducción en el área = 15,8% f)Esfuerzo ingenieril a la fractura = 397,9 Mpa g)Esfuerzo real a la fractura = 472,65 Mpa h)Modulo de resiliencia = 0,1656 MPa

2 2 Respuestas: a)Esfuerzo de cedencia = 45 ksi b)Resistencia a la tensión = 62 ksi c)Módulo de Young = 18 x 10^ 6 psi d)% de Alargamiento = 50,7% e)Reducción en el área = 45,2% f)Esfuerzo ingenieril a la fractura = 57 ksi g)Esfuerzo real a la fractura = 103,77 ksi h)Modulo de resiliencia = 39,1 psi

3 3 4 A un alambre de níquel de 0,15 pulg de diámetro con un esfuerzo de cedencia de 35,000 psi y una resistencia a la tensión de 50,000 psi, se le aplica una fuerza de 750 libras. Determine: a)Si el alambre se deformará en forma plástica b)Si el alambre sufrirá encuellamiento. 5 6 7 Una barra cilíndrica de 380mm (15 pulg) de longitud, con un diámetro de 10 mm (0,4 pulg), es sometida a un esfuerzo de tracción. Si la barra no debe experimentar ni deformación plástica ni una elongación superior a 0,9 mm (0,035pulg), cuando se aplica una carga de 24 500 N(550 libras fuerza), ¿cuál de los cuatro metales o aleaciones de la tabla adjunta son posibles candidatos? Justifique su respuesta. Respuestas: 3.a) Si se deforma plásticamente b) Si se formará cuello 4.Fuerza = 7853,98 lb 5.a) Si se deformará plásticamente b) No se formará cuello 6.Longitud final = 12,00298 pulg 7.Cobre y Acero

4 8 Respuestas: a) 0,30%Mn : T= 27°C 0,39%Mn : T= 10°C 1,01%Mn : T= 0°C 1,55%Mn : T= -12°C b) 0,30%Mn : T= 15°C 0,39%Mn : T= -5°C 1,01%Mn : T= -15°C 1,55%Mn : T= -45°C El contenido mínimo de manganeso es de 0,39% basado en la curva de 50 J

5 9 Una medición de dureza Brinell con un penetrador de 10mm de diámetro y una carga de 600kg produce una penetración de 5,5mm en una placa de aluminio. Determine el número de dureza Brinell y la resistencia a la tensión. Respuesta: Respuesta: Dureza 28,5 HB, Resistencia a la tracción 14255,38 psi 10 Para un acero que contiene imperfecciones internas hasta de 0,002 pulg de longitud. La tenacidad a la fractura en el plano de ese material es de 6000 psi √pulg y la resistencia a la tensión es de 85 000 psi ¿qué esfuerzo causaría la falla del material? Suponga que f=1,1 Respuesta: Respuesta: Esfuerzo 97315,86 psi 13 Para una barra de acero para herramienta de 8 pulg de longitud y 0,35 de diámetro se ha expuesto al ensayo de viga en voladizo. Se debe diseñar de modo que nunca falle. Suponiendo que los esfuerzos máximos de tensión y compresión son iguales. Calcule la carga máxima que se puede aplicar en esta pieza. (ver figura 6-19) Respuesta: Respuesta: Carga 31,587 lb 11 Se va a ejercer una carga de 22000 lb en el extremo de una viga de aluminio de 15 pulg de longitud. Esa barra debe durar al menos 10^6. ¿Qué diámetro mínimo debe tener? (ver figura 6-19) Respuesta: Respuesta: Diámetro 4,578 pulg 12 Respuesta: a) Respuesta: a) Resistencia a la flexión 76 800 psi b) modulo de flexión = 22,14 x10 ^6 psi

6 14 El acero de alta resistencia de la figura 6-52 se somete a un esfuerzo que alterna a 300 revoluciones por minuto, entre 800MPa y 200MPa ambos de tensión. Calcule la rapidez de crecimiento de una grieta superficial cuando alcanza una longitud de 0.4mm en m/ciclo y en m/s. Suponga que f=1.3Respuesta: Rapidez de crecimiento 6,652 x 10 ^ -8 m/ciclo Rapidez de crecimiento 3,326 x 10 ^ -7 m/s Si este acero de alta resistencia de la figura 6-52 tuviere una tenacidad a la factura de 90 Mpa √m, se sometiera a un esfuerzo alternativo de -800 MPa (compresión) a +800 MPa (tensión). Debe durar 10^6 ciclos sin romperse. Suponga que f=1,2. Calcule: a)El tamaño de la grieta superficial crítica necesario para que se presente la fractura, y calcule el tamaño de la grieta si fuera interna. b) El tamaño de la grieta superficial inicial más grande que permita que eso suceda y calcule el tamaño de la grieta si hubiera sido interna.Respuesta: a) Tamaño de grieta superficial 2,79 mm Tamaño de grieta interna 5,58 mm b) Tamaño de grieta superficial 1,327 x 10 ^ -9 mm Tamaño de grieta interna 2,652 x 10 ^ -9 mm 15

7 Cuando se aplica un esfuerzo de 35000psi a un material calentado a 850°C, la ruptura ocurre a las 35000 horas. Si la energía de activación para la ruptura es de 39000cal /mol. Determine el tiempo de ruptura si la temperatura se reduce a 600°C. Respuesta: Respuesta: Tiempo de ruptura 35000,68 horas 16 Una barra de 4 pulg de diámetro de una aleación hierro-cromo-nÍquel debe funcionar a 870°C durante 5 años. ¿Cuál es la carga máxima que se puede aplicar ? (Veáse la figura (a)) Respuesta: Respuesta: Carga 75398,2 lb 17 Una barra de hierro fundido debe funcionar con 4000 psi durante un año. ¿Cuál es la temperatura máxima admisible? (Veáse la figura (b)) Respuesta: Respuesta: Temperatura 835,63 K 18 19 20 Respuesta: Respuesta: Carga 77,5 lb