8/20/2019 Problemas Propuestos de Propiedades-3

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MATERIALES PROPIEDADES

* Ud. tiene que fabricar una pieza que debe soportar 75.000 Kgf, sin deformarse

 plásticamente. Considerando que cuenta con los materiales A y B y que el alargamiento no puede superar los 5 mm ¿cual material escogería si desea que la pieza tenga la menor masa

 posible? Y ¿cuál material si desea que tenga el menor diámetro? Long. Inicial 5,0 m

Material Esf. Fluencia Esf. Máximo Moduloelasticidad

Ductilidad Densidad

Kgf/mm Kgf/mm Kgf/mm % Gr/cm

A 25 32 27.000 12 7,9

B 20 24 17.500 19 5,5

* Calcule la ductilidad, resiliencia, esfuerzo máximo, esfuerzo de fluencia del material AB

cuyo modulo de elasticidad es 25,0x106

Psi, esfuerzo de rotura = 6.044,8 Psi y sucomportamiento plástico cumple con la siguiente ecuación:

(Psi) = +13.724,8 - 300.000*( -0,15)2.Considere que un tubo de material AB, de un metro de longitud, es sometido a una

carga de 75.000 N y sufre un alargamiento de 10,0 mm. Si el diámetro externo es de 100,0mm. determine el espesor de pared y la deformación plástica del tubo. Psi / Pa = 6.890,0

 * Ud. debe escoger el material, entre C y D, con el cual se fabricara un cilindro, que

soportara una carga de 100.000 Kgf., cuyo diámetro debe ser menor a 10,0 cm., elalargamiento elástico no debe superar 20 mm. y que sea lo mas liviano posible. Justifique

su escogencia. La longitud inicial del cilindro es de 250 cm. La densidad de A y de B es 5,1y 6,8 gr/cm

3, respectivamente. A dos probetas, de longitud inicial de 10 cm y diámetro de 5

mm, de material C y D, se le realizo el ensayo de tracción, obteniéndose los siguientesresultados:

C D

 Alargam mm Carga Kgf Alargam mm Carga Kgf

0,00 0,00 0,00 0,00

0,55 196,35 0,55 339,68

1,00 384,85 1,00 591,01

1,25 502,65 1,30 722,57

1,55 610,65 1,50 816,81

1,71 685,26 1,70 877,68

2,03 801,11 2,10 954,26

2,62 1007,27 2,65 985,67

3,11 1164,35 3,14 999,424,06 1217,37 4,28 1030,84

4,53 1240,93 4,46 1038,69

* El diámetro de 3 pulgadas de una barra de cobre se debe reducir a 2 pulgadas, al pasarla por una abertura. Considerando la deformación elástica, determine el diámetro de la

abertura. Modulo de elasticidad 17x1016

 psi y esfuerzo de fluencia 40.000 psi.

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* Se aplica una fuerza de 850 lb a un alambre de Ni de 0,15 pulg. de diámetro, que tiene

resistencia de cedencia de 45.000 psi y resistencia de tensión de 55.000 psi. Determine si elalambre se deforma plásticamente y si se le forma cuello.

* Una probeta de aleación de cobre, de 0,505 pulg. de diámetro y 2 pulg. de longitud es

sometida a un ensayo de tracción, obteniéndose los siguientes resultados:

Carga (lb) L (pulg.) Carga (lb) L (pulg.)

0 0,00000 10.500 0,0400

3.000 0,00167 12.000 0,2600

6.000 0,00333 12.400 0,5000 (máxima)

7.500 0,00417 11.000 1,0200 (fractura)

9.000 0,00900

Después de la fractura la longitud total es 3,014 pulg. y el diámetro es 0,374 pulg.Determine: a) esfuerzo de fluencia; b) resistencia máxima; c) modulo de elasticidad; d)

ductilidad; e) estriccion; f) esfuerzo de fractura; g) modulo de resiliencia; h) tenacidad.

* Se realizo una medición de dureza Brinell usando una esfera de 10 mm de diámetro conuna carga de 3.000 Kg. La huella mide 3,91 mm de diámetro. Calcule el número de dureza

Brinell.

* Considere que Ud. debe preparar 50 Ton. de una aleación de aluminio con 7,0 % de Mg yque el Al se encuentra a 780° C y el Mg a 30° C. Calcule la temperatura de equilibrio.

* Un acero inoxidable AISI 304 debe tener 11% de Ni y 19% de Cr y asuma que el resto es

Fe. Considerando que el Fe esta a 1.600 °C y el Cr y Ni a 50 °C, calcule la temperatura de

equilibrio cuando añadimos el Cr y Ni al Fe.

* Ud. debe escoger el material para fabricar el cuadro de una bicicleta para pista, cuales

 propiedades serian necesarias conocer para realizar la mejor escogencia?. Si la bicicleta es para montañismo, habría alguna diferencia? Explique

* La distancia entre los centros de dos átomos de Fe en la dirección aumenta

0,0009 nm al aplicársele una tracción de 1.000 MPa. Calcule el modulo elástico en esadirección. El modulo elástico en la dirección es 125 GPa, cuanto se separan los

átomos en esa dirección cuando se le aplica una tracción de 1.000 GPa.