ensayos de materiales
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Propiedades fundamentales son: COHESION: Resistencia de los átomos a
separarse unos de otros.• ELASTICIDAD: Capacidad de un material de
recobrar su forma primitiva cuando cesa la causa que los deformara.
• PLASTICIDAD: Capacidad de un material a deformarse. Se clasifica en:
• MALEABILIDAD: Facilidad a deformarse en láminas.
• DUCTILIDAD• : Facilidad a deformarse en hilos.
TIPOS DE ENSAYO
• Químicos: Su finalidad es conocer la composición química del material y su resistencia a los agentes químicos
• Metalográficos: con la ayuda de
microscopios se observa la estructura del material.
• Físicos y físico-químicos: destinados
a conocer las propiedades físicas de los materiales.
Ensayos No destructivos:Rayos X.Rayos Gamma: Se usa un isótopo reactivo,
uso de radiografías.Ultrasonidos. Partículas magnéticas. Líquidos penetrantes.Corrientes Inducidas. Magnéticos.• Sónicos: Es el más utilizado, un mat. sin
grietas tiene un sonido agudo; si el mat. tiene grietas el sonido es más grave.
Dureza al rayado
Resistencia que opone un material a dejarse rayar por otro.
• Dureza Mohs (mineralógica). • Dureza Lima.• Dureza Martens.• Dureza Turner.
La escala de Mohs
1. Talco 6. Feldespato2. Yeso 7. Cuarzo3. Calcita 8. Berilo4. Fluorita 9. Corindón5. Apatito 10. Diamante
Dureza a la lima
Dependiendo de si la lima entra o no entra sabremos
• Si la lima raya al material posee una Dureza menor de 60 HRC
• Si el material raya a la lima, posee una Dureza mayor de 60 HRC
Corresponde a Aceros al Carbono con un contenido en éste hasta 0,15%( Aceros de construcción). Las chispas son de color amarillo claro
Aceros con un contenido en Carbono de 0,15 a 1%.Aceros ricos en carbono. Si el contenido en Manganeso es alto las chispas
tienen un color amarillo claro.Aceros al Cromo-Níquel . Fundición. Aceros para herramientas con algo de Volframio. Las chispas son de color
rojizo. Aceros rápidos con gran contenido en Volframio y Molibdeno. Chispas de color rojizo.
Dureza a la penetración
Resistencia que opone un material a dejarse penetrar por otro más duro.
• HB Dureza Brinell.• HV Dureza Vickers.• HK. Dureza Rockwell • POLDI (Brinell dinámico). • Hertziana.
• Monotrón
POLDI (Brinell dinámico).
• Se coloca entre el yunque y la bola una probeta para servir de base a la medida.
Método de dureza Hertziana
• Consiste en aplicar cargas a una bola de acero extraduro de 1,5 a 4 mm de diámetro. En el periodo elástico, al suprimir la carga, desaparece la huella.
• La dureza hertziana se define como la menor carga que deja huella permanente en el material.
Método Monotrón
• En este método la dureza se mide por la carga que hay que aplicar a un penetrador ( tipo semiesfera de diamante, de 0,75 mm) para que se introduzca una cantidad dada (0,0018 pulgadas) en el metal ensayado.
Ensayo de Punzonado
Similar al de cizallamiento, el corte se produce a lo largo de una superficie cilíndrica.
Dureza Rockwell
Dureza Vickers
HV
Dureza Brinell
HB HRB HRC
Resistencia a la Tensión
N/mm2.
80 76 255
85 80,7 41 270
90 85,5 48 285
95 90,2 52 305
100 95 56,2 320
105 99,8 335
110 105 52,3 350
115 109 370
120 114 66,7 385
125 119 400
130 124 71,2 415
135 128 430
140 133 75 450
145 138 465
145 138 465
150 143 78,7 480
155 147 495
160 152 510
165 156 530
170 162 85 545
175 166 560
180 171 87,1 575
185 176 595
190 181 89,5 610
195 185 625
200 190 91,5 640
205 195 92,5 660
210 199 93,5 675
215 204 94 690
220 209 95 705
225 214 96 720
230 219 96,7 740
235 223 755
240 228 98,1 20,3 770
245 233 21,3 785
250 238 99,5 22,2 800
255 242 23,1 820
260 247 24 835
265 252 24,8 850
270 257 25,6 865
275 261 26,4 880
280 266 27,1 900
285 271 27,8 915
290 276 28,5 930
295 280 29,2 950
300 285 29,8 965
310 295 31 995
320 304 32,2 1030
330 314 33,3 1060
340 323 34,4 1095
350 333 35,5 1125
360 342 36,6 1155
370 352 37,7 1190
380 361 38,8 1220
390 371 39,8 1255
400 380 40,8 1290
410 390 41,8 1320
Marcado de pernos de acero grado SAE
Número de grado SAE
Rango del diámetro [inch]
Carga de prueba [kpsi]
Esfuerzo de ruptura [kpsi] Material Marcado de la
cabeza
1 2 ¼ - 1½ ¼ - ¾ 7/8 - 1½ 55 33 74 60 Acero de bajo carbono ó
acero al carbono
5 ¼ - 1 11/8 - 1½ 85 74 120 105 Acero al carbono, Templado y Revenido
5.2 ¼ - 1 85 120 Acero de bajo carbono martensítico, Templado y Revenido
7 ¼ - 1½ 105 133 Acero al carbono aleado, Templado y Revenido
8 ¼ - 1½ 120 150 Acero al carbono aleado,
Templado y Revenido
8.2 ¼ - 1 120 150 Acero de bajo carbono
martensítico, Templado y Revenido
Propiedades mecánicas de elementos roscados de clase métrica
Clase Rango del diámetro
Carga de prueba [MPa]
Esfuerzo de ruptura [MPa]
Material Marcado de la
cabeza
4.6 M5 - M36 225 400 Acero de bajo carbono ó acero al carbono
4.8 M1.6 - M16 310 420 Acero de bajo carbono ó acero al carbono
5.8 M5 - M24 380 520 Acero de bajo carbono ó acero al carbono
8.8 M16 - M36 600 830 Acero al carbono, Templado y Revenido
9.8 M1.6 - M16 650 900 Acero al carbono, Templado y Revenido
10.9 M5 - M36 830 1040 Acero de bajo carbono martensítico, Templado y Revenido
12.9 M1.6 - M36 970 1220 Acero aleado, Templado y Revenido
Nº SAE o AISI
Resistencia a la tracción
Rm
Límite de fluencia
Re Alargamiento
en 50 mm Dureza Brinell
Kgf / mm2 Mpa Kgf/mm2 Mpa %
1010 40,0 392,3 30,2 292,2 39 109
1015 42,9 420,7 32,0 313,8 39 126
1020 45,8 449,1 33,8 331,5 36 143
1025 50,1 491,3 34,5 338,3 34 161
1030 56,3 552,1 35,2 345,2 32 179
1035 59,8 586,4 38,7 377,5 29 190
1040 63,4 621,7 42,2 413,8 25 201
1045 68,7 673,7 42,2 413,8 23 215
1050 73,9 724,7 42,2 413,8 20 229
1055 78,5 769,8 45,8 449,1 19 235
1060 83,1 814,9 49,3 483,5 17 241
1065 87,0 853,2 51,9 509,0 16 254
1070 90,9 891,4 54,6 535,4 15 267
1075 94,7 928,7 57,3 560,9 13 280
1080 98,6 966,9 59,8 586,4 12 293
Nº AISI: Descripción Ejemplo
10XX Son aceros sin aleación con 0,XX % de C (1010; 1020; 1045)
41XX Son aceros aleados con Mn, Si, Mo y Cr (4140)
51XX Son aceros aleados con Mn, Si y C (5160)
La segunda forma de designar los aceros es a través de su resistencia mecánica en tracción, es el caso de los aceros:
A37-24ES A: Acero A44-28ES ES: Estructural soldable A63-42ES H: Para hormigón
La primera cifra indica la resistencia a la tracción en kg/mm2, la segunda cifra indica la resistencia a la fluencia en kg/mm2.
Aceros Bonificados
Normas Características
Técnicas y Aplicaciones
Composición Química
%
Dureza Entrega
HB
USA/ SAE/AISI
Alemania W.St.N°
4340 6582
Código Color
Acero al Cr, Ni, Mo de gran templabilidad y tenacidad, con tratamiento térmico, para ejes, cigüeñales, ejes diferenciales y cardanes, engranajes y piezas de mando.
C : 0,34 Mn : 0,55 Cr : 1,55
Mo : 0,25 Ni : 1,55
299 353
USA/ SAE/AISI
Alemania W.St.N°
4140 7225
Código Color
Acero al Cr, Mn, Mo contratamiento térmico, de alta resistencia a la tracción para piezas de maquinarias sometidas a la tracción para piezas de maquinarias sometidas a exigencias como muñones, pernos y piñones
C: 0,42 Mn : 0,65
Mo : 0,20 Cr : 1,00
266 310
Aceros de Cementación
USA/ SAE/AISI
Alemania W.St.N°
3115 5713
Código Color
Acero al Cr, Ni, Mo de gran templabilidad y tenacidad, con tratamiento térmico, para ejes, cigüeñales, ejes diferenciales y cardanes, engranajes y piezas de mando.
C : 0,14 Mn : 0,80
Cr : 1,0 Ni : 1,45
170 210
Aceros para Resortes
USA/ SAE/AISI
Alemania W.St.N°
5160 7176
Código Color
Acero para resortes aleado al Cr, Mn, de gran durabilidad en trabajo de compresión y tracción.
En resortes de vehículos, máquinas, agroindustria, cuchillas de máquinas pequeñas, piezas de máquina, etc.
Las temperaturas de conformado recomendable son entre 830 y 920 °C
C : 0,57 Mn : 0,85 Cr : 0,85 240
260
Aceros al Carbono
USA/ SAE/AISI
Alemania W.St.N°
1045 1191
Código Color
Acero de medio carbono, de uso general para la construcción de todo tipo de piezas mecánicas como ejes, motores electricos, cuñas, martillos, chavetas, etc. En plancha se utiliza donde hay mayor resistencia a ruptura y abrasión. Puede ser suministrado trefilado
C : 0,45 Mn : 0,65
170 190
USA/ SAE/AISI
Alemania W.St.N°
1020 1151
Código Color
Acero blando de bajo carbono para piezas de maquinaria, pernos, pasadores de baja resistencia. Buena soldabilidad. No toma temple, pero es cementable en piezas no exigidas. Puede ser suministrado trefilado.
C : 0,20 Mn : 0,50
120 150
Aceros Refractarios
USA/ SAE/AISI
Alemania W.St.N°
310 4841
Código Color
Acero inoxidable refractario austenítico al Cr, Ni, Si, tipo 25/20 para piezas sometidas a temperaturas hasta 1.200° C.
Se emplea en pisos de hornos, parrillas, ganchos, moldes para vidrio, tubos de conducción, rejillas para esmaltar; su durabilidad está condicionada a la atmósfera de trabajo.
C : 0,15 Si : 2,0
Cr : 25,0 Ni : 20,0
145 190
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