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ENSAYO ESTTICO DETENSIN 1
ACERO ROLADO EN FRO
PROCESODE TRABAJO EN FROEl trabajo (o labrado) en fro significa la conformacin de un metal a baja temperatura (por lo general, la temperatura delambiente). En contraste con las piezas producidas porel trabajoen caliente, las que se labran en fro tienen un acabado nuevo brillante, son ms exactas y requieren menos maquinado.Las barras terminadas en fro se producen por rolado. Con mucho el mayor porcentaje deproductosse elaboran por procesos de laminado y estirado en fro.Muchas formas diferentes de barras laminadas o roladas en caliente pueden ser empleadas para el estirado en fro.El rolado y el estirado en fro tienen el mismo efecto sobre las propiedades mecnicas. El labrado en fro da por resultado un gran incremento en la resistencia de fluencia, acrecienta la resistencia ltima y la dureza, y disminuya la ductilidad.El recalcado es un proceso de trabajo en fro en el cual el metal se acumula por impactos. Por lo general, esta operacin se usa para formar las cabezas de tornillos y remaches. El roscado por laminacin es un proceso para obtener una rosca o filete por compresin y rolado de una pieza base. El rechazado es la operacin para conformar material laminar de forma circular, alrededor de una forma rotatoria. Estampado es el trmino que se emplea para describiroperacionesde troquelado como silueteado, acuado, conformado y estirado poco profundo.ROLADO EN FRIOPlaca rolada en fro en varios tamaos, grados y acabados de superficie. La placa de acero rolado en fro se manufactura a partir de rollos rolados en caliente y se remueve el xido de superficie producido durante la etapa de rolado en caliente. Se reduce en fro a travs de un Molino Fro para llegar al grosor deseado. El acero reducido en fro produce un acero de extrema baja ductilidad. Usualmente se procesa adicionalmente para desarrollar caractersticas de uso final como ductilidad, textura de superficie, etc. Estos pasos adicionales incluyen procesos como por ejemplo, templado, para obtener formabilidad y textura de superficie, y en algunos casos, nivelacin.Aunque es difcil establecer las propiedades fsicas y mecnicas del acero debido a que estas varan con los ajustes en su composicin y los diversos tratamientos trmicos, qumicos o mecnicos, con los que pueden conseguirse aceros con combinaciones de caractersticas adecuadas para infinidad de aplicaciones, se pueden citar algunas propiedades genricas:
Sudensidadmedia es de 7850 kg/m.
En funcin de la temperatura el acero se puede contraer, dilatar o fundir.
Elpunto de fusindel acero depende del tipo de aleacin y los porcentajes de elementos aleantes. El de su componente principal, el hierroes de alrededor de 1510 C en estado puro (sin alear), sin embargo el acero presenta frecuentemente temperaturas de fusin de alrededor de 1375 C, y en general la tempera necesaria para la fusin aumenta a medida que se funde (excepto las aleaciones eutcticasque funden de golpe). Por otra parte el acero rpido funde a 1650 C.
Su punto deebullicines de alrededor de 3000 C.
Es un material muytenaz, especialmente en alguna de las aleaciones usadas para fabricar herramientas.
Relativamentedctil. Con l se obtienen hilos delgados llamados alambres.
Esmaleable. Se pueden obtener lminas delgadas llamadashojalata. La hojalata es una lamina de acero, de entre 0,5 y 0,12 mm de espesor, recubierta, generalmente de forma electroltica, porestao.
Permite una buenamecanizacinenmquinas herramientasantes de recibir un tratamiento trmico.
Algunas composiciones y formas del acero mantienen mayor memoria, y se deforman al sobrepasar sulmite elstico.
Ladurezade los aceros vara entre la del hierro y la que se puede lograr mediante su aleacin u otros procedimientos trmicos o qumicos entre los cuales quiz el ms conocido sea eltemplado del acero, aplicable a aceros con alto contenido en carbono, que permite, cuando es superficial, conservar un ncleo tenaz en la pieza que evite fracturas frgiles. Aceros tpicos con un alto grado de dureza superficial son los que se emplean en las herramientas de mecanizado, denominadosaceros rpidosque contienen cantidades significativas decromo,wolframio,molibdenoyvanadio. Los ensayos tecnolgicos para medir la dureza sonBrinell,VickersyRockwell, entre otros.
Se puedesoldarcon facilidad.
Lacorrosines la mayor desventaja de los aceros ya que el hierro se oxidacon suma facilidad incrementando su volumen y provocando grietas superficiales que posibilitan el progreso de la oxidacin hasta que se consume la pieza por completo. Tradicionalmente los aceros se han venido protegiendo mediantetratamientos superficiales diversos. Si bien existen aleaciones con resistencia a la corrosin mejorada como losaceros de construccin cortenaptos para intemperie (en ciertos ambientes) o losaceros inoxidables.Posee una altaconductividad elctrica. Aunque depende de su composicin es aproximadamente de 3 106S/m. En laslneas areas de alta tensinse utilizan con frecuencia conductores de aluminio con alma de acero proporcionando ste ltimo la resistencia mecnica necesaria para incrementar los vanos entre la torres y optimizar el coste de la instalacin.
Se utiliza para la fabricacin deimanes permanentes artificiales, ya que una pieza de acero imantada no pierde su imantacin si no se la calienta hasta cierta temperatura. La magnetizacin artificial se hace por contacto, induccin o mediante procedimientos elctricos. En lo que respecta al acero inoxidable, alacero inoxidable ferrticos se le pega el imn, pero alacero inoxidable austenticono se le pega el imn ya que la fase del hierro conocida como austenita no es atrada por los imanes. Los aceros inoxidables contienen principalmentenquelycromoen porcentajes del orden del 10% adems de algunos aleantes en menor proporcin.
Un aumento de latemperaturaen un elemento de acero provoca un aumento en la longitud del mismo. Este aumento en la longitud puede valorarse por la expresin: L = t L, siendo a el coeficiente de dilatacin, que para el acero vale aproximadamente 1,2 105 (es decir = 0,000012). Si existe libertad de dilatacin no se plantean grandes problemas subsidiarios, pero si esta dilatacin est impedida en mayor o menor grado por el resto de los componentes de la estructura, aparecen esfuerzos complementarios que hay que tener en cuenta. El acero se dilata y se contrae segn un coeficiente de dilatacin similar al coeficiente de dilatacin del hormign, por lo que resulta muy til su uso simultneo en la construccin, formando un material compuesto que se denomina hormign armado. El acero da una falsa sensacin de seguridad al ser incombustible, pero sus propiedades mecnicas fundamentales se ven gravemente afectadas por las altas temperaturas que pueden alcanzar los perfiles en el transcurso de un incendio.Prcticamente el acero rolado adquiere las caractersticas que se le quiera dar ya que tambin existen barios tratamientos para el acero que les dan estas caractersticas
Tambin las roladas de acero en fro sufren mas procesos para establecer la dureza y el acabado del acero en fro. Rolada de acero en fro ha sido utilizados para una variedad de aplicaciones como tales, superficie critica para paneles de automviles y botes para aparatos, latas profundamente estiradas para filtros de aceite de servicio pesado y aplicaciones de alta fuerza como tales, refuerzo de puerta del automvil.
Ensayo Esttico de Tensin 1
Estndar:
ASTM E8
Descripcin de la fractura
Material:
acero rolado en fro
Estriccin:
apreciable
Li=
27.94
mm
Forma:
parcialmente cono crter
Lf=
30.73
mm
Textura:
fina o sedosa
Lr=
38.1
mm
o=
0.086435996
mm/mm
Di=
6.35
mm
Ai=
31.67
mm2
Df=
4.31
mm
No.
Desplazamiento
Carga
Deformacin unitaria
Esfuerzo
Ctvo.
(mm)
P (kN)
(mm/mm)
c(mm/mm)
(Mpa)
1
0
0
0
271
3.61
11.07
0.094750656
0.00831466
349.5507908
1
272
3.61
11.21
0.094750656
0.00831466
353.9714873
273
3.62
11.36
0.095013123
0.008577127
358.7079479
274
3.62
11.51
0.095013123
0.008577127
363.4444085
275
3.62
11.68
0.095013123
0.008577127
368.8123971
276
3.63
11.85
0.095275591
0.008839595
374.1803858
277
3.63
11.98
0.095275591
0.008839595
378.2853183
278
3.64
12.11
0.095538058
0.009102062
382.3902508
279
3.64
12.25
0.095538058
0.009102062
386.8109473
280
3.65
12.4
0.095800525
0.009364529
391.5474079
305
3.75
16.11
0.098425197
0.011989201
508.6958662
306
3.76
16.24
0.098687664
0.012251668
512.8007987
307
3.76
16.39
0.098687664
0.012251668
517.5372593
308
3.77
16.53
0.098950131
0.012514135
521.9579558
309
3.77
16.67
0.098950131
0.012514135
526.3786524
310
3.77
16.83
0.098950131
0.012514135
531.430877
311
3.78
16.99
0.099212598
0.012776602
536.4831016
312
3.78
17.13
0.099212598
0.012776602
540.9037982
313
3.79
17.24
0.099475066
0.01303907
544.3772026
314
3.79
17.36
0.099475066
0.01303907
548.166371
2
315
3.8
17.49
0.099737533
0.013301537
552.2713036
316
3.8
17.61
0.099737533
0.013301537
556.060472
317
3.81
17.73
0.1
0.013564004
559.8496405
318
3.81
17.84
0.1
0.013564004
563.3230449
319
3.81
17.96
0.1
0.013564004
567.1122134
341
3.91
19.98
0.102624672
0.016188676
630.8965492
342
3.91
20
0.102624672
0.016188676
631.5280772
343
3.92
20.1
0.102887139
0.016451143
634.6857176
344
3.92
20.2
0.102887139
0.016451143
637.843358
345
3.92
20.2
0.102887139
0.016451143
637.843358
346
3.93
20.3
0.103149606
0.01671361
641.0009984
347
3.93
20.4
0.103149606
0.01671361
644.1586388
348
3.94
20.4
0.103412073
0.016976078
644.1586388
349
3.94
20.4
0.103412073
0.016976078
644.1586388
350
3.95
20.5
0.103674541
0.017238545
647.3162792
cedencia
351
3.95
20.5
0.103674541
0.017238545
647.3162792
352
3.96
20.6
0.103937008
0.017501012
650.4739196
353
3.96
20.6
0.103937008
0.017501012
650.4739196
354
3.96
20.7
0.103937008
0.017501012
653.6315599
355
3.97
20.7
0.104199475
0.017763479
653.6315599
356
3.97
20.7
0.104199475
0.017763479
653.6315599
357
3.98
20.8
0.104461942
0.018025946
656.7892003
358
3.98
20.8
0.104461942
0.018025946
656.7892003
441
4.76
22
0.124934383
0.038498387
694.680885
442
4.77
22
0.12519685
0.038760854
694.680885
443
4.78
22
0.125459318
0.039023322
694.680885
444
4.79
22
0.125721785
0.039285789
694.680885
445
4.81
22
0.126246719
0.039810723
694.680885
446
4.82
22
0.126509186
0.04007319
694.680885
447
4.83
22
0.126771654
0.040335658
694.680885
448
4.85
22.1
0.127296588
0.040860592
697.8385254
mximo
449
4.86
22
0.127559055
0.041123059
694.680885
450
4.87
22
0.127821522
0.041385526
694.680885
451
4.89
22.1
0.128346457
0.041910461
697.8385254
452
4.9
22.1
0.128608924
0.042172928
697.8385254
453
4.91
22
0.128871391
0.042435395
694.680885
454
4.92
22.1
0.129133858
0.042697862
697.8385254
455
4.94
22.1
0.129658793
0.043222797
697.8385254
456
4.95
22.1
0.12992126
0.043485264
697.8385254
457
4.96
22.1
0.130183727
0.043747731
697.8385254
458
4.98
22.1
0.130708661
0.044272665
697.8385254
459
4.99
22.1
0.130971129
0.044535133
697.8385254
460
5
22.1
0.131233596
0.0447976
697.8385254
730
8.48
16.4
0.222572178
0.136136183
517.8530233
731
8.49
16.36
0.222834646
0.13639865
516.5899672
732
8.5
16.32
0.223097113
0.136661117
515.326911
733
8.52
16.25
0.223622047
0.137186051
513.1165628
734
8.53
16.21
0.223884514
0.137448518
511.8535066
735
8.54
16.16
0.224146982
0.137710986
510.2746864
736
8.56
16.11
0.224671916
0.13823592
508.6958662
737
8.57
16.05
0.224934383
0.138498387
506.801282
738
8.58
16
0.22519685
0.138760854
505.2224618
739
8.6
15.95
0.225721785
0.139285789
503.6436416
fractura
Resultados del ensayo esttico de tensin 1
1
Estndar
ASTM E8
2
Material
Acero rolado en frio
3
Longitud recta
Lr
38.10
Mm
4
Longitud inicial
Li
27.94
Mm
5
Longitud final
Lf
30.73
Mm
6
Dimetro inicial
Di
6.350
Mm
7
Dimetro final
Df
4.310
Mm
8
rea inicial
Ai
31.67
mm2
9
rea final
Af
14.59
mm2
10
Volumen
V
1206.6
mm3
11
Mdulo de Elasticidad
E
420.40
MPa
12
Esfuerzo de cedencia o fluencia
y
647.3
MPa
13
Deformacin de cedencia
y
0.01723
mm/mm
14
Carga de cedencia
Py
20500
N
15
Esfuerzo ltimo o mximo
u
697.8
MPa
16
Deformacin de esfuerzo mximo
u
0.040860592
mm/mm
17
Carga mxima
Pu
22.1
N
18
Esfuerzo de fractura
f
503.6436416
MPa
19
Deformacin de fractura
f
0.139285789
mm/mm
20
Carga de fractura
Pf
15.95
kN
21
Peso especifico
7.681E-05
N/mm3
22
Resistencia especifica de cedencia
Sey
8.427E+06
Mm
23
Resistencia especifica ltima
Seu
9.085E+06
Mm
24
Resiliencia elstica unitaria
Reu
3.5737
N*mm/mm3
25
Resiliencia elstica total
Ret
4312.13
N*mm
26
Tenacidad unitaria
Tu
25.456
N*mm/mm3
27
Tenacidad total
Tt
30715.50
N*mm
28
Porciento de elongacin
%
9.98
%
29
Porciento de reduccin de rea
%Ra
53.93
%
30
Descripcin de la fractura
estriccin
Apreciable
31
forma
parcialmente cono crter
32
textura
fina o sedosa
(Universidad Autnoma de Nuevo LenFacultad de Ingeniera Mecnica y Elctrica) (1599967 Claudia Ivette Vega Perales107Ing. Mario Jaime Borjas Garca )
(Laboratorio de Mecnica de MaterialesActividad No.3) (Cd.Universitaria, A 20 de Abril de 2015)
ENSAYO ESTTICO DETENSIN 1
ACERO ROLADO
EN FRO
PROCESO
DE TRABAJO EN FRO
El trabajo (o labrado) en fro significa la conformacin de un metal a baja temperatura (por lo general, la temperatura
del
ambiente
). En contraste con las piezas producidas por
el trabajo
en caliente, las que se labran en fro tienen un
acabado nuevo brillante, son ms exacta
s y requieren menos maquinado.
Las barras terminadas en fro se producen por rolado. Con mucho el mayor porcentaje de
productos
se elaboran por
procesos de laminado y estirado en f
ro.
Muchas formas diferentes de barras laminadas o roladas en caliente pueden ser empleadas para el estirado en fro.
El rolado y el estirado en fro tienen el mismo efecto sobre las propiedades mecnicas. El labrado en fro da por
resultado un gran incre
mento en la resistencia de fluencia, acrecienta la resistencia ltima y la dureza, y disminuya la
ductilidad.
El recalcado es un proceso de trabajo en fro en el cual el metal se acumula por impactos. Por lo general, esta operacin
se usa para formar las c
abezas de tornillos y remaches. El roscado por laminacin es un proceso para obtener una rosca
o filete por compresin y rolado de una pieza base. El rechazado es la operacin para conformar material laminar de
forma circular, alrededor de una forma rotato
ria. Estampado es el trmino que se emplea para describir
operaciones
de
troquelado como silueteado, acuado, conformado y estirado poco profundo.
ROLADO EN FRIO
Placa rolada en fro en va
rios tamaos, grados y acabados de superficie. La placa de acero rolado en fro se manufactura
a partir de rollos rolados en caliente y se remueve el xido de superficie producido durante la etapa de rolado en
caliente. Se reduce en fro a travs de un Mol
ino Fro para llegar al grosor deseado. El acero reducido en fro produce un
acero de extrema baja
ductilidad. Usualmente se procesa adicionalmente para desarrollar caractersticas de uso final
como
ductilidad, textura de superficie, etc. Estos pasos adici
onales incluyen procesos como por ejemplo, templado,
para obtener formabilidad y textura de superficie, y en algunos casos, nivelacin.
Aunque es difcil establecer las propiedades fsicas y mecnicas del acero debido a que estas varan con los ajustes en
su
composicin y los diversos tratamientos trmicos, qumicos o mecnicos, con los que pueden conseguirse aceros con
combinaciones de caractersticas adecuadas para infinidad de aplicaciones, se pueden citar algunas propiedades
genricas:
Su
densidad
media es de 7850 kg/m.
En funcin de la temperatura el acero se puede contraer, dilatar o fundir.
El
punto de
fusin
del acero depende del tipo de aleacin y los porcentajes de elementos aleantes. El de su
componente principal, el
hierro
es de alrededor de 1510 C en estado puro (sin alear), sin embar
go el acero
presenta frecuentemente temperaturas de fusin de alrededor de 1375 C, y en general la tempera necesaria
para la fusin aumenta a medida que se funde (excepto las aleaciones
eutcticas
que funden de golpe). Por
otra parte el acero rpido funde a 1650 C.
Su punto de
ebullicin
es de alrededor de 3000 C.
Es un material muy
tenaz
, especialmente en alguna de las aleaciones usa
das para fabricar herramientas.
Relativamente
dctil
. Con l se obtienen hilos delgados llam
ados
alambres
.