UNIDAD 11 RESISTENCIA DE MATERIALES

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UNIDAD #11
INTRODUCCIÓN
Los procesos de deformación de metales aprovechan las propiedades de flujo plástico del material a medida que es deformado para producir la forma deseada. 
El material se deforma a temperaturas que están por encima de la temperatura de re cristalización. Esto permite que la pieza pueda ser deformada a un nivel más alto que si se trabajara al frío.
El éxito del proceso depende de la habilidad de controlar las condiciones térmicas.
El material se deforma a temperaturas que están por debajo de la temperatura de res cristalización. Esto resulta en un proceso más barato que si se trabajara al caliente. Usualmente la temperatura de operación es la temperatura ambiente.
Las propiedades del material se afectan cuando son trabajados al frío. Por lo tanto es necesario que el diseñador conozca el impacto del cambio que sufre la pieza en sus propiedades en las condiciones de operación de la pieza.
Algunos procesos llevados a cabo al frío
| forjadura |
| deformación con rodillos |
| extrusión |
Las Deformaciones del Material pertenecen al grupo de las denominadas lesiones mecánicas. Son consecuencia de proceso mecánicos, a partir de fuerzas externas o internas que afectan a las características mecánicas de los elementos constructivos.
En	el	caso	de	las	deformaciones,	son	una	primera	reacción	del	elemento	a una Fuerza externa, al tratar de adaptarse a ella.
DEFORMACIÓN DE LOS MATERIALES
DEFORMACIÓN
La deformación es el cambio en el tamaño o forma de un cuerpo debido a esfuerzos internos producidos por una o más fuerzas aplicadas sobre el mismo o la ocurrencia de dilatación térmica. Tanto para la deformación unitaria como para el tensor deformación se puede descomponer el valor de la deformación en:
Deformación Plástica, irreversible o permanente. Modo de deformación en que el material no regresa a su forma original después de retirar la carga aplicada. Esto sucede porque, en la deformación plástica, el material experimenta cambios termodinámicos irreversibles al adquirir mayor energía potencial elástica. La deformación plástica es lo contrario a la deformación reversible.
Deformación Elástica, reversible o no permanente, el cuerpo recupera su forma original al retirar la fuerza que le provoca la deformación. En este tipo de deformación, el sólido, al variar su estado tensional y aumentar su energía interna en forma de energía potencial elástica, solo pasa por cambios termodinámicos reversibles.
La deformación es el cambio en el tamaño o forma de un cuerpo debido a esfuerzos internos producidos por una o más fuerzas aplicadas sobre el mismo o la ocurrencia de dilatación térmica.
DEFORMACIÓN PLÁSTICA
FRACTURA
Se puede definir a la Fractura como la culminación del proceso de deformación plástica. En general, se manifiesta como la separación o fragmentación de un cuerpo sólido en dos o más partes bajo la acción de un dado estado de cargas.
Vista en Perspectiva. Puede verse la deformación típica de copa y cono para falla dúctil en el diámetro mayor,	acompañada	de		estrías	"chevrons"	que indican		el		lugar		desde	donde	se	propagan		las grietas. El sector 1 muestra el primer plano			de propagación de falla, a velocidad media. El sector 2, por	su			baja	rugosidad,	indica		una	rápida propagación de las grietas. En el sector 3, se puede observar una alta rugosidad en el material libre de corrosión, que falló por sobrecarga en tensión al final.
Superficies
dejadas	por	diferentes
dúctil,	b)
c)	Fractura
tipos de Fractura frágil sin
fractura. a) Fractura moderadamente dúctil, deformación plástica
TIPOS DE FRACTURAS
Se da el nombre de aceros aleados a los aceros que además de los cinco elementos: carbono, silicio, manganeso, fósforo y azufre, contienen también cantidades relativamente importantes de otros elementos como el cromo, níquel, molibdeno, etc., que sirven para mejorar alguna de sus características fundamentales. También puede considerarse aceros aleados los que contienen alguno de los cuatro elementos diferentes del carbono que antes hemos citado, en mayor cantidad que los porcentajes que normalmente suelen contener los aceros al carbono, y cuyos límites superiores suelen ser generalmente los siguientes: Si=0.50%; Mn=0.90%; P=0.100% y S=0.100%.
Utilizando aceros aleados es posible fabricar piezas de gran espesor, con resistencias muy elevadas en el interior de las mismas. En elementos de máquinas y motores se llegan a alcanzar grandes durezas con gran tenacidad. Es posible fabricar mecanismos que mantengan elevadas resistencias, aún a altas temperaturas. Hay aceros inoxidables que sirven para fabricar elementos decorativos, piezas de maquinas y herramientas, que resisten perfectamente a la acción de los agentes corrosivos. Es posible preparar troqueles de formas muy complicadas que no se deformen ni agrieten en el temple, etc.
ACEROS	ALIADOS
TIPOS DE ACEROS ALEADOS
Aceros de baja aleación (elementos aleantes < 5%)
Aceros de alta aleación (elementos aleantes > 5%)
CLASIFICACIÓN
Aceros de gran resistencia Aceros de cementación Aceros de muelles
Aceros indeformables
Aceros de construcción:
Aceros de gran resistencia Aceros de cementación Aceros para muelles Aceros de nitruración
Aceros resistentes al desgaste
Aceros para imanes
Aceros para chapa magnética
Aceros inoxidables y resistentes al calor
Aceros de herramientas:
Aceros rápidos
Aceros de corte no rápidos
Aceros indeformables
Aceros resistentes al desgaste Aceros para trabajos de choque
Aceros inoxidables y resistentes al calor.
CARACTERISTICAS DE LOS ACEROS ALEADOS
La mejora de propiedades de los aceros aleados se muestra a continuación, con respecto a los aceros al carbono: resistencia, dureza, tenacidad, resistencia al desgaste, templabilidad y resistencia en caliente. Para alcanzar esas mejores propiedades el acero puede necesitar un tratamiento térmico.
NOMECLATURA
CONCLUSION
Cabe resaltar la importancia de que tiene la mezclas de los componente que forma la aleaciones para ayudar en el ahorro en cuanto al tratado, manejo, elaboración o fabricación de piezas o componentes de gran utilidad en todas las aéreas de la ingeniería, ya que el progreso y el avance tecnológico vas siempre ala vanguardia con el día a día .
Esto cada vez nos exige mas y mas en nuestro aprendizaje y en la actualización de nuestro conocimientos con nuevas técnicas y métodos en cuanto a la importancia que tiene el manejo adecuado y la utilización de los materiales.
DESIGNACION SOCIEDAD AMERICANA PRUEBAS Y MATERIALES PARA EL ACERO A-36
PERO COMO DISEÑAMOS ELEMENTOS PARA EL ACERO A-36, EN BASE PRIMERO A UN FACTOR DE SEGURIDAD
4200
El limite máximo a la fluencia de un material o fy, puede venir dado en otras unidades a parte del KSI (miles de libras por pulgada al cuadrado), de igual manera en kilogramos fuerza sobre centímetros cuadrados y el valor pasa de 36KSI a 4200Kgf/cm2 luego con ello, de lo visto se trabaja con el valor admisible y luego junto a las formulas de diseño de vigas a flexión en caso de cerchas que se comportan como vigas en un cobertizo, vemos como sigue siendo el mismo rebajando siendo mas conservadores con el calculo y ello (el dimensionamiento para el FS que escogimos) nos permitirá presupuestar una obra en un proyecto.
DESIGNACION SOCIEDAD AMERICANA PRUEBAS Y MATERIALES PARA EL ACERO A-36
Los 4200de fy entre el FS de 1.66 es el admisible
Los 9de fy para el inoxidable grado 304 se obtiene de los 81 KSI de Fy
¡Relacion que seria casi 3 en 1 al acero al carbono, y el resto en diseño seria lo mismo
DESIGNACION SOCIEDAD AMERICANA PRUEBAS Y MATERIALES PARA EL ACERO inox304 (grado alimenticio)
APLICACIONES DEL ACERO inox304 (grado alimenticio)
DESIGNACION SOCIEDAD AMERICANA PRUEBAS Y MATERIALES PARA ALEACIONES CON ALUMINIO
Los 1de fy para el ALUMINIO en fundicion se obtiene de los 9 KSI de Fy
APLICACIONES DE LAS ALEACIONES DE ALUMINIO
LOSAS DE GALVALUM
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