TEMA 2

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TEMA 2
FUNDAMENTOS DEL FORMADO DE METAL.
Introducción
El Formado de Metales incluye los procesos de Manufactura que usa la Deformación Plástica para cambiar la forma de las piezas metálicas.
La deformación es el resultado de uso de herramental que puede ser un troquel. El metal se deforma acorde a la geometría o forma del troquel.
Introducción
En estos Procesos de manera general, se aplica el esfuerzo de compresión para deformar plásticamente el metal.
Sin embargo, algunos procesos de formado estiran el metal, mientras que otros lo doblan y otros más lo cortan.
Para el formado exitoso de un metal deben poseer principalmente las propiedades de una baja resistencia a la Fluencia y alta Ductilidad.
Introducción
Estas dos propiedades son afectadas por la To.
La ductilidad se incrementa y la resistencia a la fluencia se reduce cuando aumenta la temperatura de trabajo. 
Este efecto de la To da lugar a la distinción entre trabajo en frío, trabajo en caliente, tomando en cuenta la temperatura de recristalización de las aleaciones.
Procesos de Deformación Volumétrica 
Se caracterizan por deformaciones significativas y grandes cambios de forma. 
La relación entre el área superficial y el volumen de trabajo es relativamente pequeña.
La forma de los productos iniciales para estos procesos incluye tochos cilíndricos y barras rectangulares.
Procesos de Deformación Volumétrica 
Proceso de Deformación por compresión por medio de rodillos cilíndricos que giran en sentido contrario para estirar y comprimir el metal.
Procesos de Deformación Volumétrica 
Se comprime una pieza de trabajo 
entre dos troqueles opuestos, de 
manera que la forma del troquel se imprima para obtener el producto requerido. 
El forjado normalmente es un proceso realizado en caliente, pero también se hace en frio
Procesos de Deformación Volumétrica 
Es un Proceso de compresión en
el cual se fuerza el metal de trabajo 
a fluir a través de la abertura de un
troquel para que tome la forma del
extrusor (abertura o agujero) en su
Sección transversal.
Procesos de Deformación Volumétrica 
En este Proceso de Formado, el diámetro de un alambre o barra se reduce cuando es estirado a través de la abertura del troquel.
Trabajo de Láminas Metálicas
Son operaciones de formado o preformado de láminas, tiras y rollos de metal.
La razón entre el área superficial y el volumen del material inicial es alta; por lo que esta relación es un medio útil para distinguir la deformación volumétrica de los procesos de láminas metálicas
Trabajo de Láminas Metálicas
Para este trabajo se utilizan prensas, y la pieza producida en una operación de laminado metálico se denomina estampado.
Las operaciones de láminas metálicas se ejecutan siempre en frío y se utiliza un juego de herramientas llamadas punzón y troquel. El punzón es la porción positiva y el troquel es la porción negativa del juego de herramientas
Trabajo de Láminas Metálicas
Implica la deformación de una lámina metálica para que adopte un ángulo respecto a un eje.
La fuerza y el movimiento relativo, se indican con “F” y “v”.
Trabajo de Láminas Metálicas
Se refiere a la transformación de una lámina plana de metal en una forma hueca o cóncava mediante el estirado del metal. Se usa un sujetador para mantener la plantilla mientras el punzón empuja la lámina. Para diferenciar del estirado de barras y alambres se usa el término de estirado en copa o estirado profundo. 
Trabajo de Láminas Metálicas
En esta operación se corta la pieza usando un punzón y un troquel.
Aunque no es un proceso de formado, se incluye por ser una operación necesaria y común en los trabajos con láminas metálicas.
Trabajo de Láminas Metálicas
Existen otros procesos misceláneos dentro del trabajo de láminas metálicas que no usan herramentales de prensado y troquel.
Por ejemplo el formado recto, doblado laminar, repujado y doblado de tubos.
Estructura Cristalina
Sistemas de Deslizamiento. A la combinación de un plano de deslizamiento y su dirección de deslizamiento se le conoce como sistema de deslizamiento.
En general, los metales con cinco o más de estos sistemas son dúctiles, en tanto que los que tienen menos no lo son.
Deformación y Resistencia de los Monocristales
Estructura Cristalina
Sistema Cúbico Centrado en el Cuerpo BCC. Existen 48 sistemas de deslizamiento posibles y por tanto, es alta la probabilidad de que un esfuerzo cortante externo aplicado actúe sobre uno de estos sistemas y provoque deslizamiento. La relación b/a es relativamente alta y el esfuerzo cortante requerido es elevado. En general, los metales con estructuras BCC tienen buena resistencia y ductilidad moderada.
Estructura Cristalina
Sistema Cúbico Centrado en la Cara FCC. Existen 12 sistemas de deslizamiento. La probabilidad de deslizamiento es moderada y el esfuerzo al corte requerido es bajo, debido a la relación b/a relativamente baja. En general, estos metales tienen una resistencia moderada y buena ductilidad.
Estructura Cristalina
Sistema Hexagonal Compacto HCp. Tiene tres sistemas de deslizamiento y por lo tanto su probabilidad de corrimiento es baja. Sin embargo, a temperaturas elevadas se activan más sistemas. Los metales con estructura HCP son generalmente frágiles a temperatura ambiente.
Endurecimiento por Deformación
Si bien la presencia de una dislocación reduce el esfuerzo cortante requerido para provocar el deslizamiento, las dislocaciones pueden:
Trabarse y obstruir una a otra; y
Verse impedidas por barreras, como límites de grano e impurezas, e inclusiones en el material.
Endurecimiento por Deformación 
Las obstrucciones e impedimentos aumentan el esfuerzo cortante requerido para el deslizamiento.
Cuanto mayor sea la deformación, mayor será el número de obstrucciones, y de ahí un aumento en la resistencia del metal.
Al aumento en el esfuerzo cortante, que incrementa la resistencia total y la dureza del metal, se le conoce como endurecimiento por deformación. 
Endurecimiento por Deformación 
El endurecimiento por Deformación, se utiliza ampliamente para aumentar la resistencia de los metales en los procesos de manufactura temperatura ambiente.
Ejemplos: la producción de hojas metálicas para carrocerías automotrices y fuselajes de aviones mediante el laminado en frío; la fabricación de las cabezas de los tornillos mediante forjado; y el endurecimiento de cables mediante la reducción de su sección estirándolos a través de un dado.
Endurecimiento por Deformación 
De anterior gráfico podemos deducir que el trabajo en frío ofrece al diseñador un método de bajo costo para obtener materiales de resistencia elevada. 
Sin embargo, existe un precio que hay que pagar: el incremento del esfuerzo de fluencia puede generar presiones excesivas en las herramientas, y la reducción de la ductilidad puede causar la fractura de la pieza de trabajo. 
Endurecimiento por Deformación 
Este es un problema cuando se van a realizar grandes reducciones, o cuando la manufactura de productos incluye una sucesión de pasos de trabajo en frío. 
Entonces, es necesario remover los efectos del trabajo en frío por medio del recocido. 
Proceso de Recocido
La deformación plástica a temperatura ambiente provoca la deformación de los granos y de sus límites, un incremento de la resistencia y un decremento de la ductilidad y causa un comportamiento anisotrópico. 
Estos efectos se pueden revertir calentando el metal a un rango de temperatura específica por cierto periodo; a este proceso se le llama recocido, en el que la Temperatura y el Tiempo, dependen de material y otros factores.
Proceso de Recocido - Fases
Recuperación. Ocurre por debajo de la temperatura de recristalización del metal o aleación, se relevan los esfuerzos en las regiones altamente deformadas. Se comienzan a formar límites de subgranos (a este proceso se le llama poligonización) sin un cambio significativo en las propiedades mecánicas, como la dureza y la resistencia. Ver figura. 
Proceso de Recocido - FasesRecristalización. Es el proceso donde en cierto rango de temperatura, se forman granos equiaxiales y libres de esfuerzos y que reemplazan a los granos anteriores. La temperatura para recristalización varía aproximadamente entre 0.3 y 0.5 Tm, donde Tm es el punto de fusión del metal en la escala absoluta.
Proceso de Recocido - Fases
Recristalización, Cont. 	La recristalización disminuye la densidad 	de las dislocaciones, reduce la resistencia 	y eleva la ductilidad del metal.
	>trabajo en frio, <To de recristalización.
	>grado de deformación, <tamaño de grano.
	Anisotropía persiste después de la recristalización. 
Proceso de Recocido - Fases
Crecimiento del Grano. Si continuamos elevando la temperatura del metal, los granos comienzan a crecer y finalmente su tamaño podría exceder el tamaño original de los granos; a este fenómeno se le llama crecimiento del grano y afecta las propiedades mecánicas 
Trabajo en Frio, a Temperatura Media y Trabajo en Caliente 
El trabajo en frio se refiere a la deformación plástica que se lleva a cabo a temperatura ambiente.
Cuando la deformación se realiza arriba de la temperatura de recristalización, se le llama trabajo en caliente. 
El trabajo a temperatura media se efectúa a temperaturas intermedias entre el trabajado en frío y el trabajado en caliente.
Trabajo en Frio, a Temperatura Media y Trabajo en Caliente 
Los rangos de temperaturas viene en términos de la relación T/Tm, donde T es la temperatura de trabajo y Tm la temperatura de fusión del metal, ambas en escala absoluta, razón adimensional conocida como temperatura homóloga. 
Trabajo en Frio, a Temperatura Media y Trabajo en Caliente 
Trabajo en Frio
Las ventajas de trabajar en frio son: a) tolerancias más estrechas, b) mejor acabado de la superficie, c) el endurecimiento por deformación aumenta la resistencia y la dureza de la pieza, d) posibilidad de obtener propiedades direccionales, e) ahorro de energía por no requerir calentamiento.
Trabajo en Frio
Las desventajas o limitaciones asociadas son: a) requerimiento de mayor potencia y fuerzas para desempeñar las operaciones, b) se debe tener cuidado para asegurar que las superficies de la pieza de trabajo inicial están libres de incrustaciones y suciedad, c) la ductilidad y el endurecimiento por deformación del metal de trabajo limitan la cantidad de formado que se puede hacer sobre la pieza y en muchos casos recocer el metal.
Trabajo a Temperatura Media
Mejora de las propiedades de deformación plástica por incremento de la To; < resistencia y endurecimiento, > ductilidad; y se tienen las siguientes ventajas sobre el trabajo en frio a) fuerzas más bajas y menores requerimientos de potencia, b) la posibilidad de realizar trabajo más intrincados, c) se puede eliminar o reducir la necesidad de recocido.
Trabajo en Caliente 
En este proceso se facilita la difusión de los átomos. :. Una dislocación retenida tiene la opción de ascender y moverse hacia otro plano atómico no obstruido, pudiendo desaparecer las dislocaciones y causando un menor endurecimiento por deformación. 
El trabajo en caliente es el método más poderoso para eliminar características dañinas de los materiales: poros, óxidos e inclusiones.
Trabajo en Caliente 
El metal de trabajo se suaviza más conforme la temperatura se incrementa más allá de 0.5Tm.
Sin embargo, el proceso de deformación genera el calor que incrementa la To de trabajo en algunas regiones de la pieza. Esto puede causar la fusión en estas regiones, lo cual es altamente indeseable.
Trabajo en Caliente 
Se tienen las siguientes ventajas respecto al trabajo en frío: a) la forma de la pieza de trabajo se puede alterar de manera significativa, b) se requiere menor fuerza y potencia para deformar el metal, c) los metales que usualmente se fracturan en el trabajo en frío pueden formarse en caliente, d) las propiedades de resistencia son generalmente isotrópicas debido a la ausencia de una estructura orientada de granos, e) no produce el endurecimiento de la pieza.
Trabajo en Caliente 
Las desventajas son: a) precisión dimensional más baja, b) mayores requerimientos de energía (energía térmica para calentar la pieza de trabajo), c) oxidación de la superficie de trabajo (incrustaciones), d) acabado superficial más deficiente, e) menor duración en la vida de herramental y herramientas.
Propiedades Mecánicas de los Metales
Las propiedades mecánicas son importantes en el diseño porque el funcionamiento y rendimiento de un producto dependen de su capacidad para resistir la deformación ante los esfuerzos a que se le somete durante su uso.
Estas propiedades incluyen el módulo de elasticidad, ductilidad, dureza y distintas medidas de la resistencia.
Diferencia de propiedades para diseño y manufactura
Relaciones de Esfuerzo - Deformación
Existen tres tipos de esfuerzo estáticos a los que se sujetan los materiales: tensión, compresión y cortante. 
Tensión, tienden a estirar el material.
Compresión, a compactarlo.
Cortante, comprenden tensiones que tienden a ocasionar que porciones adyacentes del material se deslicen una con respecto a la otra.
Propiedades ante la Tensión
Propiedades ante la Tensión
Tensión - Deformación de Ingeniería
Es una prueba de tensión que se define en relación con el área (sección transversal) y longitud originales de la probeta. 
Estos valores son importantes en el diseño ya que los componentes están proyectados para soportar los esfuerzos que se prevé durante su uso, y se espera que las tensiones–deformaciones experimentales no cambiarán su forma de manera significativa.
Tensión - Deformación de Ingeniería
El esfuerzo de ingeniería en cualquier punto de la curva se define como la fuerza dividida entre el área original:
 						 σe = F/Ao
Donde, σe = Esfuerzo de ingeniería (MPa); F = Fuerza aplicada durante la prueba (N); y Ao = Área original de la probeta (mm2).
Tensión - Deformación de Ingeniería
La deformación de ingeniería en cualquier punto de la prueba está dada por: 
							e = (L – Lo)/Lo 
Donde e = Deformación de ingeniería; L = Longitud en cualquier punto durante la tensión (mm); Lo = Longitud inicial u original.
Puede considerarse como el estiramiento por unidad de longitud, sin unidades.
Tensión - Deformación de Ingeniería
En el gráfico se aprecia las dos regiones de diferentes comportamientos: a) elástico; b) plástico.
En la región elástica, la relación entre el esfuerzo y la deformación es lineal, y el material muestra un comportamiento elástico porque regresa a su longitud original si la carga se interrumpe. La relación está definida por la ley de Hooke:
									 σe = E.e
Tensión - Deformación de Ingeniería
Donde E = Módulo elástico o de elasticidad, que es una constante de proporcionalidad que difiere para cada material; y que representa la rigidez del material, que es la resistencia la deformación elástica.
La deformación plástica es una deformación permanente y se identifica por el cambio de la pendiente y cuyo valor se determina con una paralela con un desvío de 0,2%.
Tensión - Deformación de Ingeniería
A este punto se denomina límite elástico “Y”, que marca la transición hacia la región plástica y el comienzo de la deformación plástica del material. 
También se conoce con los nombres de límite de deformación o esfuerzo de deformación. 
La relación entre el esfuerzo y la deformación ya no estará determinada por la ley de Hooke.
Tensión - Deformación de Ingeniería
Conforme se incrementa la carga, la elongación va acompañada de una reducción uniforme del área. Por último la carga aplicada alcanza un valor máximo que se denomina resistencia a la tensión o resistencia final a la tracción y se denomina TS.
								TS = Fmax/Ao
Tensión - Deformación de Ingeniería
Dentro de la zona de la curva tensión-deformación comprendida entre Y y TS, Ia resistencia aumenta a medida que aumenta la deformación, fenómeno que se conoce como “endurecimiento por deformación”-
Representa un factor importante en elconformado de materiales mediante deformación en frío (acritud).
Tensión - Deformación de Ingeniería
“TS” e “Y” son propiedades importantes de la resistencia para los cálculos del diseño y de manufactura.
En la siguiente tabla se muestran algunos de estos valores para diferentes para algunos materiales metálicos
Límite Elástico “Y”, y Resistencia a la Tensión “TS”
Tensión - Deformación de Ingeniería
A la derecha de la resistencia a la tensión,, la carga comienza a declinar y en los metales es común que en la probeta comience un proceso de elongación localizada que se conoce como estrangulamiento o estricción.
En lugar de continuar la deformación uniforme a lo largo de su longitud, comienza a concentrarse la deformación en una sección pequeña de la probeta
Tensión - Deformación de Ingeniería
El área de esa sección se angosta de manera significativa hasta que sobreviene la falla. 
El esfuerzo calculado inmediatamente antes de la falla se conoce como esfuerzo de fractura.
Tensión - Deformación de Ingeniería
La ductilidad constituye otra propiedad importante, que es la capacidad que tiene un material para deformarse plásticamente sin sufrir la fractura o rotura; y se toma como la elongación o como la reducción de área. La elongación se define:
						EL = (Lf – Lo)/Lo
Lf = longitud en la rotura, Lo = longitud inicial u original de la probeta.
Tensión - Deformación de Ingeniería
La reducción de área:
						AR = (Ao – Af)/Ao 
AR = Reducción de área; Ao = Área original; Af = Área de la sección transversal en el punto de fractura
Ductilidad de algunos Materiales
Tensión - Deformación Verdadera 
A diferencia del Esfuerzo de Ingeniería, se define el Esfuerzo Verdadero como:
 								σ = F/Ar
Donde σ = Esfuerzo verdadero, F = Fuerza y Ar = el área real que resiste la carga.
De manera similar, la deformación verdadera proporciona una evaluación más realista de la elongación “instantánea” por unidad de longitud del material.
¿Cómo determinamos el área real?
Tensión - Deformación Verdadera 
Tensión - Deformación Verdadera 
Tensión - Deformación Verdadera 
Se puede apreciar en el anterior gráfico que en la región elástica es la misma que con tensión – deformación de Ingeniería.
 La razón de estas casi igualdades es que el área de la sección transversal de la probeta, no se reduce significativamente en la región elástica.
Puede utilizarse la ley de Hooke para relacionar el esfuerzo verdadero con la deformación verdadera
 								 	σ = E.∈
Tensión - Deformación Verdadera 
Podemos observar en el anterior gráfico, que las diferencias se dan en la región plástica y que el esfuerzo se incrementa en forma continua hasta que comienza el estrangulamiento o estricción.
En la curva esfuerzo-deformación de ingeniería, pareciera que el material en lugar de endurecerse se ablanda, debido a que cae la tensión ingenieril, y es simplemente el resultado de relación con las dimensiones iniciales de la probeta.
Tensión - Deformación Verdadera 
Ahora con el esfuerzo verdadero el valor se incrementa, lo que significa que el metal se está haciendo más fuerte conforme la deformación aumenta.
Esta propiedad se denomina endurecimiento por deformación, que se mencionó en diapositivas anteriores.
Tensión - Deformación Verdadera 
El endurecimiento por deformación, es un factor importante en ciertos procesos de manufactura, en particular en los de laminación de metales.
La parte de la curva esfuerzo-deformación verdadera puede aproximarse mediante la expresión:
									σ = K.∈n
Donde K y n son constantes que dependen del grado de deformación en frio.
Tensión - Deformación Verdadera 
La constante K se llama coeficiente de resistencia y es igual al valor del esfuerzo verdadero para un valor igual a 1 de la deformación verdadera. El parámetro n se denomina exponente de endurecimiento por deformación, y es la pendiente de la recta que se observa en la figura siguiente.
En otras palabras, la curva tensión verdadera frente a deformación verdadera en esa zona es prácticamente una línea recta si se representa en escala logarítmica.
Tensión - Deformación Verdadera 
Tensión - Deformación Verdadera 
Las evidencias empíricas revelan que el estrangulamiento comienza para un metal en particular cuando la deformación verdadera ∈ alcanza un valor igual al exponente de endurecimiento por deformación, n.
Tensión - Deformación Verdadera 
En el caso de aceros de bajo contenido en carbono utilizados para piezas de geometría complicada, el valor de n normalmente es aproximadamente 0,22.
Valores mayores, hasta 0,26, indican una mayor capacidad para ser deformados durante los procesos de conformado sin que se produzca un adelgazamiento excesivo o la rotura de la pieza.
Tensión - Deformación Verdadera 
Tipos de Relaciones 
Esfuerzo - Deformación
La Ley de Hooke (σe = E.e ) gobierna el comportamiento del metal en la región elástica, y la curva de flujo (σ = K.∈n) determina en la región plástica.
Son tres las formas básicas de relación esfuerzo-deformación que describen el comportamiento de casi todos los materiales sólidos y son:
Tipos de Relaciones 
Esfuerzo - Deformación
Perfectamente elástico. El comportamiento de este material queda definido por completo por su rigidez, indicada por el módulo de elasticidad “E”. En lugar de producir un flujo plástico, se fractura. Los materiales frágiles tales como las cerámicas, muchos tipos de hierro colado y polímeros termoestables, poseen curvas de esfuerzo-deformación que pertenecen a esta categoría. Estos materiales no son buenos candidatos para las operaciones de laminado.
Tipos de Relaciones 
Esfuerzo - Deformación
Elástico y Perfectamente Plástico. Los materiales de este tipo tienen un rigidez definida por “E”. Una vez que se alcanza la resistencia de deformación, “Y”, se deforma plásticamente con el mismo nivel de esfuerzo. En este caso K = Y; n = 0. Cuando se calientan los metales a To suficientemente altas los recristalizan en lugar de endurecerlos por deformación durante su trabajo. El Pb presenta este comportamiento a To ambiente porque ésta To es superior al punto de recristalización. 
Tipos de Relaciones 
Esfuerzo - Deformación
Elástico y endurecimiento por deformación. Este material obedece a la ley de Hooke en la región elástica. Una deformación continua requiere un esfuerzo siempre incremental, dada por una curva de flujo cuyo coeficiente de resistencia K>Y; y cuyo exponente de endurecimiento por deformación, n>0. La curva de flujo se representa como función lineal en una escala log.
Interacciones entre la Deformación y la Estructura
Hasta ahora hemos supuesto de manera tácita que la pieza de trabajo es homogénea.
Pero existen interacciones de los procesos de deformación con las características estructurales, a fin de controlar las propiedades de servicio de los materiales. 
Interacciones entre la Deformación y la Estructura
Destrucción de la Estructura Fundida. La estructura de los lingotes fundidos presenta una variedad de características indeseables.
Los granos y el espaciamiento de los brazos de las dendritas dentro de ellos tienden a ser grandes, por lo que la resistencia es baja.
los granos columnares pueden estar orientados en direcciones desfavorables, reduciendo aún más la resistencia y la ductilidad en algunas direcciones.
Interacciones entre la Deformación y la Estructura
Usualmente existen gradientes de concentración, lo cual es evidente ante la micro segregación y la macro segregación.
La microporosidad, típica de la solidificación dendrítica se presenta con frecuencia e incluso puede existir un gran rechupe.
Los agujeros de alfiler y las sopladuras pueden permanecer como resultado de la descomposición del gas durante la solidificación. 
Interacciones entre la Deformación y la Estructura
El trabajo en caliente es el método más poderoso para eliminar esas características dañinas debido a que: 
El movimiento forzado de los átomos favorece la recristalización y la ecualización de la composición.De esta manera, el grano se refina y se acelera la homogeneización. q
Interacciones entre la Deformación y la Estructura
Los poros se comprimen hasta que sus paredes se tocan; si las presiones y las temperaturas son lo suficiente elevadas, la adhesión y la soldadura de estado sólido eliminan en forma efectiva el poro como un defecto. Sin embargo, es probable que las grietas orientadas en dirección de la aplicación del esfuerzo se abran en vez de corregirse
Interacciones entre la Deformación y la Estructura
La deformación extiende mucho las películas de óxidos y otros contaminantes internos. Las consecuencias dependen de la naturaleza de las inclusiones. a) Las inclusiones frágiles se rompen en piezas pequeñas, alrededor de las cuales puede tener lugar la soldadura por presión y pueden ser inofensivas desde el punto de vista de las propiedades mecánicas. 
Interacciones entre la Deformación y la Estructura
b) Las inclusiones dúctiles se alargarán y podrían afectar considerablemente las propiedades. c) Los óxidos pesados y las inclusiones de escoria que se encuentran en los rechupes evitan la soldadura y causan laminaciones en el producto trabajado en caliente. 
Interacciones entre la Deformación y la Estructura
Los lingotes fundidos se someten a una secuencia de pasos de trabajo en caliente (pasadas), y la recristalización durante o entre ellos reemplaza el grano grueso fundido con una estructura equiaxial fina de propiedades mecánicas mucho mejores. 
Práctica de Investigación.
Desde el punto de vista en el Tema 2, realizar una investigación sobre el Titanic y mencionar los aspectos técnicos mas importantes de los materiales del casco de este barco que aceleraron el hundimiento del mismo.
Resolución de Problemas
 Una barra de 10 mm de diámetro de un acero al carbono 1040 es sometida a una carga de tracción de 50000 N, que la sitúa por encima de su límite elástico. Calcúlese la recuperación elástica que tendría lugar tras retirar la carga de tracción. Datos: Y 600 MPa; TS 750 MPa); 200 GPa.
Resolución de Problemas
Una prueba de tensión usa una probeta que tiene una longitud de 50 mm, y un área de 200 mm2 . Durante el ensayo, la probeta vence bajo una carga de 98.000 N. La longitud de medición correspondiente es de 50,23 mm. Esto es el 0.2% del punto de deformación. La carga máxima de 168.000 N se alcanza con una longitud de medición de 64,2 mm. Determine a) el límite elástico Y, b) el módulo de elasticidad E, y c) la resistencia a la tensión o resistencia final TS.
Resolución de Problemas
En el anterior problema, la fractura ocurre a una longitud de medición de 64,2 mm. a) Determine la elongación porcentual, b) si la probeta se estrangula cuando el área es de 92 mm2 , determine la reducción porcentual del área.
Resolución de Problemas
Durante una prueba de tensión la longitud inicial es de 125,0 mm, y el área de la sección transversal es de 62,5 mm2 y se recaban los datos siguientes de fuerza y longitud de medición: 1) 17.793 N a 125,23 mm, 2) 23.042 N a 131,25 mm, 3) 27.579 N a 140,05 mm, 4) 28.913 N a 147,01 mm, 5) 27.578 N a 153,00 mm, y 6) 20.462 N a 160,10 mm. La carga máxima es de 28.913 N, y el último punto de los datos ocurrió inmediatamente antes de la falla. a) Grafique la curva de esfuerzo-deformación de ingeniería. Determine: b) la resistencia de deformación, c) el módulo de elasticidad, d) la resistencia a la tensión.
Resolución de Problemas
En base a los resultados del anterior problema, determine el coeficiente de resistencia y el exponente de endurecimiento por deformación en la ecuación de la curva de flujo. Asegúrese de no emplear datos después del punto en que ocurrió el estrangulamiento.