U N S A

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTN

FACULTAD DE INGENIERA DE PROCESOS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERAMETALRGICA

CURSO:Metalurgia Mecnica II

PRESENTADOPOR:Huamn Carrillo, Ral Abraham

CATEDRATICO:ING. Guido

AREQUIPA PER2015

CORRELACIN ENTRE DUREZA Y LA RESISTENCIA A LA TRACCIN.Tanto la resistencia a la traccin como la dureza son indicadores de la resistencia de un metal a la deformacin plstica. Por consiguiente, estas propiedades son, a grandes rasgos, proporcionales, tal como se muestra en la figura 2.7.4.7.1 para la resistencia a la traccin en funcin de la HB en el caso de la fundicin, aceros y latones. Tal como se indica en la figura 2.7.4.7.1, la relacin de proporcionalidad no es la misma para todos los metales. Como regla general, para la mayora de los aceros, el nmero HB y la resistencia a la traccin estn relacionados de acuerdo con: t (MPa) = 3.45 x HBTS (psi) = 500 xHB

Figura 2.7.4.7.1.-Relacin entre dureza y resistencia a la traccin para el acero, el latn y la fundicin.Los ensayos de dureza se realizan con mucha mayor frecuencia que cualquier otro ensayo por varias razones:1. Son sencillos y baratos, y ordinariamente no es necesario preparar una muestra especial.2. El ensayo es no destructivo, la muestra no es fracturada ni es excesivamente deformada, ya que una pequea huella es la nica deformacin.3. Otras propiedades mecnicas pueden ser estimadas a partir de los resultados de dureza, tales con la resistencia a la traccin (Figura 2.7.4.7.1).

DEDUCCIN DE LA FORMULA DE BRINELLCONSIDERACIONES TERICAS GENERALES.Definicin de dureza: Se entiende por dureza la propiedad de la capa superficial de un material de resistir la deformacin elstica, plstica y destruccin, en presencia de esfuerzos de contacto locales inferidos por otro cuerpo, ms duro, el cual no sufre deformaciones residuales (indentador penetrador), de determinada forma y dimensiones. Un anlisis de la anterior definicin nos lleva a las siguientes conclusiones: 1) la dureza, por definicin, es una propiedad de la capa superficial del material, no del material en s; 2) los mtodos de dureza por indentacin presuponen la presencia de esfuerzos de contacto, por lo tanto la dureza puede ser cuantificada como tal; 3) el indentador o penetrador no debe sufrir deformaciones residuales.El estndar ASTM E 10-78 define la dureza Brinell como un mtodo de ensayo por indentacin por el cual, con el uso de una mquina calibrada, se fuerza una bola endurecida, bajo condiciones especficas, contra la superficie del material a ensayar y se mide el dimetro de la impresin resultante luego de remover la cargaAtenindonos a la definicin, el nmero de dureza Brinell (como esfuerzo de contacto), es la relacin de la carga P que efecta el indentador esfrico de dimetro D, al rea de la superficie de la huella:DETERMINACIN DEL REA DE UN CASQUETE ESFRICO (DUREZA BRINELL)Atenindonos a la definicin, el nmero de dureza Brinell (como esfuerzo de contacto), es la relacin de la carga P que efecta el indentador esfrico de dimetro D, al rea de la superficie de la huella:

La deduccin de la frmula de clculo del rea A del casquete esfrico

El rea del casquete esfrico es:

Debido a la dificultad para la medicin de h (profundidad de indentacin), debemos expresarla en funcin de los dimetros de la bola D y de la huella d. Aplicando el teorema de Pitgoras:

Entonces:

Se debe tomar slo la solucin con signo negativo debido a que es imposible obtener un Sustituyendo:

Remplazando en HB=P/A En la prctica se usa la siguiente frmula de trabajo

Problema 2.1Una barra de 1.25 cm de dimetro est sometida a una carga de 2500 kg. Calcular la tensin axial de la barra en megapascales (MPa).

Problema 2.2Calcular el esfuerzo usual en ingeniera, en el SI de unidades, de una barra de 1,50 cm de dimetro que est sometida a una carga de 1200 kg.

Problema 2.3Calcular el esfuerzo usual en ingeniera, en el SI de unidades, de una barra de 15 cm de longitud y con una seccin de 5,0 mm x 10,0 mm, sometida a una carga de 4500 kg.

Problema 2.4Calcular el esfuerzo usual en ingeniera, en el SI de unidades, de una barra de 25 cm de larga y que tiene una seccin transversal de 6,0 mm x 3,0 mm, sometida a una carga de 4700 kg.

Problema 2.5Una barra de 20 cm de largo con un dimetro de 0,30 cm es sometida a una carga de 4000 N de peso. Si el dimetro disminuye a 0,27 cm, determinar:a) El esfuerzo y la deformacin usual en ingeniera para esta carga.Clculo del esfuerzo,

Clculo de la deformacin,

V = S0x L0= S x L, de donde L = 24,69 cm

L = L0(1 +), de donde= L / L0- 1 = 0.2345

b) El esfuerzo y la deformacin verdadera para esta carga.

Clculo del esfuerzo verdaderov=(1 +) = 565.9 (1 + 0.2345) = 698.6 MPa

Clculo de la deformacin verdadera,c) v= ln (1 + e) = ln (1 + 0.2345) = 0.211