Cobre 254q4g
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- Words: 1,014
- Pages: 7
Capítulo 1 Objetivos I.
Someter un cilindro o una placa con dimensiones normalizadas de ese material a un estiramiento creciente hasta que se produce la rotura de la probeta.
II.
Analizar el comportamiento de los materiales metalicos al ser sometidos a un esfuerzo de tension uniaxial.
III.
Reconocer y determinar de manera practica las distintas propiedades mecanicas de los materiales al ser sometidos a esfuerzos de traccion.
IV.
Reconocer y diferenciar los estados de zona elastica y zona plastica de los metales.
V.
Construir e interpretar la grafica Esfuerzo vs Deformacion para el ensayo de traccion.
VI.
Calcular el modulo de elasticidad, limite elastico, esfuerzo ultimo a latension y esfuerzo de ruptura, porcentaje de alargamiento y de reduccion de area de los metales entre otras.
VII.
Medir la resistencia a fluencia o esfuerzo de fluencia de las probetas.
VIII.
Observar y reconocer las posibles diferencias que presentan las diversas probetas en cuanto a ductibilidad y fragilidad ( en cuanto a su tolerancia de doformacion).
Capítulo 2 Introducción Teórica I.
Cobre
Su punto de fusión es de 1.083°C mientras que su punto de ebullición es de unos 2.567°C,y tiene una densidad relativa de 8,9 gr/ cm3. Su masa atómica es 63,846. El cobre ha sido utilizado para una gran variedad de aplicaciones a causa de sus ventajosas propiedades como son la conductividad del calor y la electricidad, la resistencia a la corrosión, así como su maleabilidad y ductilidad. Debido a su extraordinaria conductibilidad, sólo superada por la plata, el uso más extendido del cobre se da en la industria eléctrica. Su ductilidad permite transformarlos en cables de cualquier diámetro, desde 0,025 mm en adelante.1
Ilustración 1Maleabilidad y ductilidad del cobre
1
Cobre[Ensayo de tracción en cobre, laton, aluminio][alf_ochoa][pag.1]
La resistencia a la tracción del alambre de cobre estirado es de unos 4.200 kgr./ cm2 .Puede usarse tanto en cables y líneas de alta tensión exteriores como en el cableado eléctrico en interiores, cables de lámparas y maquinarias eléctricas en general: generadores, motores, reguladores, equipos de señalización, aparatos electromagnéticos, y sistemas de comunicaciones. 2
Ilustración 2 Uso del cobre en cableado
Las aleaciones de cobre, son más duras que el metal puro, presentan una mayor resistencia y por ello no pueden utilizarse para fines eléctricos. No obstante, su resistencia a la corrosión es casi tan buena como la del cobre puro y son de fácil manejo. Las dos aleaciones más importantes son el latón, una aleación con zinc, y el bronce, una aleación con estaño. A menudo tanto el zinc como el estaño se funden en una misma aleación, haciendo difícil una diferenciación precisa entre el latón y el bronce.3
Ilustración 3 Aleaciones de cobre
II.
Propiedades Mecánicas
El Cobre es muy tenaz y dúctil y se suelda bien, y muchas de sus aleaciones se caracterizan por una conveniente asociación de resistencia mecánica y ductilidad.4 El Cobre y sus aleaciones son muy útiles en la técnica y para los variados instrumentos industriales e instalaciones químicas. Las propiedades de Cobre que inducen a su empleo son:
2
Cobre[Ensayo de tracción en cobre, laton, aluminio][alf_ochoa][pag.1]
3
Cobre[Ensayo de tracción en cobre, laton, aluminio][alf_ochoa][pag.1]
4
Propiedades del cobre [Ing. Jose Ramirez][Cobre][Universidad de Pamplona, la Academia al servicio de la Vida][pag. 1]
Excelente resistencia a la corrosión para una amplia variedad de agentes.
Gran ductilidad, lo que permite ser moldeado en cualquier forma deseada.
Buena resistencia a la tracción, que la mantienen a determinadas temperaturas.
Facilidad de soldadura según varios métodos.
Es un metal blando pero con gran resistencia a la tracción. ite procesos de fabricación por deformación (laminación o forja), procesos de soldadura y sus aleaciones adquieren propiedades diferentes con tratamientos térmicos como temple y recocido. En general, sus propiedades mejoran con bajas temperaturas lo que permite utilizarlo en aplicaciones criogénicas.5
Capítulo 3 Procedimiento Experimental I.
Material
Probeta de cobre normalizada en ASTME8M-04
Ilustración 4 Norma ASTM E8M-04
II.
Equipo
Bluehill INSTRON
Ilustración 5 Maquina Bluehill INSTRON
III.
5
Pasos
Propiedades mecánicas[El Cobre y sus Aleaciones][pag.1]
i.
Medir el diámetro y la longitud inicial.
ii.
Marcar la probeta en 10 divisiones. Si las marcas se hacen rayando el material, estas marcas han de ser ligeras para no dañarlo.
iii.
Se debe comprobar el estado inicial de la máquina y hacer los ajustes necesarios.
iv.
Se calibra el equipo.
v.
Se colocan la probeta en los dispositivos de sujeción (mordazas), y se comprueba la correcta sujeción y posicionamiento.
Ilustración 6 Colocando probeta
vi.
Se programa una velocidad de 5mm/min y una precarga de 1.5 KN.
Ilustración 7 Programando datos independientes
vii.
Se empieza el ensayo hasta la fractura.
viii.
Después que la probeta ha fallado, se retira esta de la máquina de ensayo.
Ilustración 8 Fallo de la probeta
ix.
Se toman las mediciones de los valores de alargamiento. Los extremos rotos de la probeta se juntan, y se mide la distancia entre los puntos de referencia. También se mide el diámetro de la sección más pequeña.
Ilustración 9 Probeta fracturada
Capítulo 4 Resultados Y Discusión I.
Probeta de cobre I Datos Recopilados Deformación por tracción (Desplazamiento)Do[mm]
49.90
Máximo Fuerza [KN]
21.44
Desplazamiento Máximo Fuerza [mm]
6.41
Esfuerzo de Traccional Máximo Fuerza
252.39
Modulo(Automático de Young)[MPa]
2767.34
Fuerza al Rotura(Estándar)[KN]
15.20
Esfuerzo de Traccion al Rotura(Estándar) [MPa]
178.96
Diagrama Tension & Deformacion Convencional 300 250
200 150 100 50 0 -2
0
2
4
6
8
10
12
Grafico Tension & Deformacion Real 2500
2000 1500 1000 500 0 -0.5
II.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
El comportamiento Probeta de cobre II Datos Recopilados
Deformación por tracción (Desplazamiento)Do[mm]
48.99
Máximo Fuerza [KN]
20.11
Desplazamiento Máximo Fuerza [mm]
5.38
Esfuerzo de Traccional Máximo Fuerza
272.08
Modulo(Automático de Young)[MPa]
3072.70
Fuerza al Rotura(Estándar)[KN]
14.03
Esfuerzo de Traccion al Rotura(Estándar) [MPa]
189.86
Grafico Tension & Deformacion Convencional 300 250 200 150
100 50 0 -2
0
2
4
6
8
10
Grafico Tension & Deformacion Real 2500
2000 1500 1000 500 0 -0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
Capítulo 5 Conclusión
Capítulo 6 Bibliografía https://es.idoub.com/doc/90511679/ENSAYO-DE-TRACCION-EN-COBRE-LATON-Y-ALUMINIO# http://www.autosmas.co/auto/cesvi-le-da-un-buen-uso-al-cobre/ https://www.google.com.pe/search?q=propiedades+mecanicas+del+cobre+pdf&oq=propiedades+mecanic as+del+cobre+pdf&aqs=chrome..69i57.10927j0j7&sourceid=chrome&ie=UTF-8 http://jacekleszczynski.com/images/5147/El%20Cobre.pdf http://www.sagradocorazon.edu.ar/web/cuarto_elect_a/Conoc_Mat/El%20Cobre%20y%20sus%20Aleaciones. pdf http://fundicionymetales.blogspot.com/2013/04/aleaciones-no-ferrosas-ligeras_9171.html https://es.idoub.com/document/38489831/EL-ENSAYO-DE-TRACCION
Someter un cilindro o una placa con dimensiones normalizadas de ese material a un estiramiento creciente hasta que se produce la rotura de la probeta.
II.
Analizar el comportamiento de los materiales metalicos al ser sometidos a un esfuerzo de tension uniaxial.
III.
Reconocer y determinar de manera practica las distintas propiedades mecanicas de los materiales al ser sometidos a esfuerzos de traccion.
IV.
Reconocer y diferenciar los estados de zona elastica y zona plastica de los metales.
V.
Construir e interpretar la grafica Esfuerzo vs Deformacion para el ensayo de traccion.
VI.
Calcular el modulo de elasticidad, limite elastico, esfuerzo ultimo a latension y esfuerzo de ruptura, porcentaje de alargamiento y de reduccion de area de los metales entre otras.
VII.
Medir la resistencia a fluencia o esfuerzo de fluencia de las probetas.
VIII.
Observar y reconocer las posibles diferencias que presentan las diversas probetas en cuanto a ductibilidad y fragilidad ( en cuanto a su tolerancia de doformacion).
Capítulo 2 Introducción Teórica I.
Cobre
Su punto de fusión es de 1.083°C mientras que su punto de ebullición es de unos 2.567°C,y tiene una densidad relativa de 8,9 gr/ cm3. Su masa atómica es 63,846. El cobre ha sido utilizado para una gran variedad de aplicaciones a causa de sus ventajosas propiedades como son la conductividad del calor y la electricidad, la resistencia a la corrosión, así como su maleabilidad y ductilidad. Debido a su extraordinaria conductibilidad, sólo superada por la plata, el uso más extendido del cobre se da en la industria eléctrica. Su ductilidad permite transformarlos en cables de cualquier diámetro, desde 0,025 mm en adelante.1
Ilustración 1Maleabilidad y ductilidad del cobre
1
Cobre[Ensayo de tracción en cobre, laton, aluminio][alf_ochoa][pag.1]
La resistencia a la tracción del alambre de cobre estirado es de unos 4.200 kgr./ cm2 .Puede usarse tanto en cables y líneas de alta tensión exteriores como en el cableado eléctrico en interiores, cables de lámparas y maquinarias eléctricas en general: generadores, motores, reguladores, equipos de señalización, aparatos electromagnéticos, y sistemas de comunicaciones. 2
Ilustración 2 Uso del cobre en cableado
Las aleaciones de cobre, son más duras que el metal puro, presentan una mayor resistencia y por ello no pueden utilizarse para fines eléctricos. No obstante, su resistencia a la corrosión es casi tan buena como la del cobre puro y son de fácil manejo. Las dos aleaciones más importantes son el latón, una aleación con zinc, y el bronce, una aleación con estaño. A menudo tanto el zinc como el estaño se funden en una misma aleación, haciendo difícil una diferenciación precisa entre el latón y el bronce.3
Ilustración 3 Aleaciones de cobre
II.
Propiedades Mecánicas
El Cobre es muy tenaz y dúctil y se suelda bien, y muchas de sus aleaciones se caracterizan por una conveniente asociación de resistencia mecánica y ductilidad.4 El Cobre y sus aleaciones son muy útiles en la técnica y para los variados instrumentos industriales e instalaciones químicas. Las propiedades de Cobre que inducen a su empleo son:
2
Cobre[Ensayo de tracción en cobre, laton, aluminio][alf_ochoa][pag.1]
3
Cobre[Ensayo de tracción en cobre, laton, aluminio][alf_ochoa][pag.1]
4
Propiedades del cobre [Ing. Jose Ramirez][Cobre][Universidad de Pamplona, la Academia al servicio de la Vida][pag. 1]
Excelente resistencia a la corrosión para una amplia variedad de agentes.
Gran ductilidad, lo que permite ser moldeado en cualquier forma deseada.
Buena resistencia a la tracción, que la mantienen a determinadas temperaturas.
Facilidad de soldadura según varios métodos.
Es un metal blando pero con gran resistencia a la tracción. ite procesos de fabricación por deformación (laminación o forja), procesos de soldadura y sus aleaciones adquieren propiedades diferentes con tratamientos térmicos como temple y recocido. En general, sus propiedades mejoran con bajas temperaturas lo que permite utilizarlo en aplicaciones criogénicas.5
Capítulo 3 Procedimiento Experimental I.
Material
Probeta de cobre normalizada en ASTME8M-04
Ilustración 4 Norma ASTM E8M-04
II.
Equipo
Bluehill INSTRON
Ilustración 5 Maquina Bluehill INSTRON
III.
5
Pasos
Propiedades mecánicas[El Cobre y sus Aleaciones][pag.1]
i.
Medir el diámetro y la longitud inicial.
ii.
Marcar la probeta en 10 divisiones. Si las marcas se hacen rayando el material, estas marcas han de ser ligeras para no dañarlo.
iii.
Se debe comprobar el estado inicial de la máquina y hacer los ajustes necesarios.
iv.
Se calibra el equipo.
v.
Se colocan la probeta en los dispositivos de sujeción (mordazas), y se comprueba la correcta sujeción y posicionamiento.
Ilustración 6 Colocando probeta
vi.
Se programa una velocidad de 5mm/min y una precarga de 1.5 KN.
Ilustración 7 Programando datos independientes
vii.
Se empieza el ensayo hasta la fractura.
viii.
Después que la probeta ha fallado, se retira esta de la máquina de ensayo.
Ilustración 8 Fallo de la probeta
ix.
Se toman las mediciones de los valores de alargamiento. Los extremos rotos de la probeta se juntan, y se mide la distancia entre los puntos de referencia. También se mide el diámetro de la sección más pequeña.
Ilustración 9 Probeta fracturada
Capítulo 4 Resultados Y Discusión I.
Probeta de cobre I Datos Recopilados Deformación por tracción (Desplazamiento)Do[mm]
49.90
Máximo Fuerza [KN]
21.44
Desplazamiento Máximo Fuerza [mm]
6.41
Esfuerzo de Traccional Máximo Fuerza
252.39
Modulo(Automático de Young)[MPa]
2767.34
Fuerza al Rotura(Estándar)[KN]
15.20
Esfuerzo de Traccion al Rotura(Estándar) [MPa]
178.96
Diagrama Tension & Deformacion Convencional 300 250
200 150 100 50 0 -2
0
2
4
6
8
10
12
Grafico Tension & Deformacion Real 2500
2000 1500 1000 500 0 -0.5
II.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
El comportamiento Probeta de cobre II Datos Recopilados
Deformación por tracción (Desplazamiento)Do[mm]
48.99
Máximo Fuerza [KN]
20.11
Desplazamiento Máximo Fuerza [mm]
5.38
Esfuerzo de Traccional Máximo Fuerza
272.08
Modulo(Automático de Young)[MPa]
3072.70
Fuerza al Rotura(Estándar)[KN]
14.03
Esfuerzo de Traccion al Rotura(Estándar) [MPa]
189.86
Grafico Tension & Deformacion Convencional 300 250 200 150
100 50 0 -2
0
2
4
6
8
10
Grafico Tension & Deformacion Real 2500
2000 1500 1000 500 0 -0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
Capítulo 5 Conclusión
Capítulo 6 Bibliografía https://es.idoub.com/doc/90511679/ENSAYO-DE-TRACCION-EN-COBRE-LATON-Y-ALUMINIO# http://www.autosmas.co/auto/cesvi-le-da-un-buen-uso-al-cobre/ https://www.google.com.pe/search?q=propiedades+mecanicas+del+cobre+pdf&oq=propiedades+mecanic as+del+cobre+pdf&aqs=chrome..69i57.10927j0j7&sourceid=chrome&ie=UTF-8 http://jacekleszczynski.com/images/5147/El%20Cobre.pdf http://www.sagradocorazon.edu.ar/web/cuarto_elect_a/Conoc_Mat/El%20Cobre%20y%20sus%20Aleaciones. pdf http://fundicionymetales.blogspot.com/2013/04/aleaciones-no-ferrosas-ligeras_9171.html https://es.idoub.com/document/38489831/EL-ENSAYO-DE-TRACCION
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