Compresion De Cobre

ENSAYO DE COMPRESION

ANDRES FELIPE PEDRAZA PARDO 201210322

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGERNIRIA METALURGICA TUNJA, BOYACA 2015

ENSAYO DE COMPRESION

ANDRES FELIPE PEDRAZA PARDO 201210322

Practica de laboratorio

PRESENTADO A: ING. Mónica Isabel melgarejo Rincón Docente TC Escuela de Ingeniería Metalúrgica

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGERNIRIA METALURGICA TUNJA, BOYACA 2015

CONTENIDO 1.

DETERMINACION DE LA RESISTENCIA DEL MATERIAL .................................................................4 DATOS INICIALES ..............................................................................................................................4

2.

ANALISIS DE RESISTENCIA ............................................................................................................7

3.

FORMA DE ROTURA .....................................................................................................................8

4.

PREGUNTAS..................................................................................................................................9

5.

CONCLUSIONES ......................................................................................................................... 10

1. DETERMINACION DE LA RESISTENCIA DEL MATERIAL DATOS INICIALES 

Tabla 1.1 Datos iniciales

MATERIAL DE LA PROBETA Longitud inicial Lo Diámetro inicial Ǿ Área zona transversal Ao

Bronce 34 mm 16 mm 201.06 mm2

Imagen 1.1 Probeta de cobre

Ǿ

Lo



Tabla 1.2 Ensayo de compresión CARGA KN 1,125 3,3281 6,0781 9,3281 12,0781 15,0625 18,2968 21,25

DEFORMACION mm 0,074 0,124 0,174 0,226 0,266 0,306 0,344 0,392

CARGA KN 54,1875 57,0937 60,1406 63,031 66,0312 69,0156 72 75,0468

4

DEFORMACION mm 0,974 1,048 1,156 1,336 1,716 2,476 3,586 4,722

24,1562 27,2812 30,1406 33,359 36,1562 39,3437 42,062 45,0937 48,0312 51,1093 

0,438 0,492 0,538 0,592 0,638 0,692 0,74 0,792 0,846 0,908

78 81 84 87 90 93,0625 96 99,0156 100,031

5,75 6,724 7,726 8,866 9,844 10,742 11,582 12,376 12,626

Grafica 1.1 Carga vs Alargamiento

Carga vs Deformacion 120

100

σE

CARGA kN

80

σf 60

σP 40

20

0 0

2

4

6

8

10

12

14

DEFORMACION MM 

Elaborada por Andrés Felipe Pedraza Pardo

Tabla 1.3 máximos del ensayo NOMBRE UNIDADES COBRE

MAX CARGA kN 100.031

MAX DEFORMACION mm 12-626

5

MAX ESFUERZO MPa 497.51

Resistencia estática a la compresión Es la propiedad de un cuerpo sólido de deformarse ante un cierto esfuerzo estático y recuperar su forma luego de que éste cesa, o deformarse dentro de niveles tolerables para aquello que fue diseñado.1

Tensión en el límite de proporcionalidad Valor de la tensión por debajo de la cual el alargamiento es proporcional a la carga aplicada. 2

Esfuerzo de fluencia El resultado de este ítem se obtuvo trazando una paralela a la Línea de deformación elástica en la gráfica anterior, en el 0,20% de la deformación unitaria (mm / mm) dando Como resultado en el punto de corte.3 Pf= 60,25 Kn

1

Singer, F. y Pytel, A. (1982). Resistencia de materiales. México, D.F., México: Harla, S.A. de C.V Revisado en la página: http://www.utp.edu.co/~gcalle/COMPRESION.pdf 3 VBOOK.PUB. Ensayo de tension - Ensayo de compresión. [En línea]. [28 de abrildel 2013] .Disponible en :(http://es.vbook.pub.com/doc/44077244/ENSAYO-DE-TENSION). 2

6

2. ANALISIS DE RESISTENCIA Los materiales y principalmente los metales, suelen ser clasificados por el comportamiento que presenten estos, ante esfuerzos o cargas que tienden a alterar su forma. La resistencia, que se puede definir como la capacidad de soportar una carga externa teniendo en cuenta que si el metal debe soportarla sin romperse se denomina carga de rotura y puede producirse por tracción, compresión, por torsión o por cizallamiento; se obtendrá mediante un ensayo de compresión en este caso; y habrá una resistencia a la rotura para cada uno de estos esfuerzos.4 Tabla 2.1 Datos de resistencia

NOMBRE

UNIDADES COBRE

RESISTENCIA ESTATICA A LA COMPRESION KN

TENSION EN EL ESFUERZO LIMITE DE DE PROPORCIONALIDAD FLUENCIA KN KN

ANALISIS El cobre es un metal considerado como dúctil, al analizar los datos obtenidos y la gráfica, podemos observar que su comportamiento elástico llega hasta una carga aproximada de 61 KN, es decir; que una vez superado este valor el material no recupera su forma original y sufre deformación. Además de esto, soporta una carga máxima de 100.031 KN , que si la comparamos con otros materiales relativamente blandos como el aluminio presenta una debilidad considerable al aguantar menos carga que estos.

4

Sumitec. Acero Grado Maquinaria. [En línea]. [28 de abril del 2013] .Disponible :(http://www.sumiteccr.com/Aplicaciones/Articulos/pdfs/AISI%201020.pdf) Itescam. Comportamiento

7

en

3. FORMA DE ROTURA Imagen 3.1 Probeta post ensayo

Imagen 3.2 Forma de falla

Tomada por: Andrés F Pedraza

Mediante la observación a la forma de la falla podemos indicar que el cobre es un material dúctil, el cual bajo la acción de una fuerza puede deformarse sosteniblemente sin romperse en su totalidad.5 Tabla 3.1 Cambio en las dimensiones de la probeta

NOMBRE Volumen inicial Volumen final Acortamiento Ensanchamiento Imagen 3.3 pre- ensayo

UNIDADES mm3 mm3 % %

COBRE 6836.1 8780 55.8 65.65

Imagen 3.4 post-ensayo

5

Timoshenko S. y Young, D. (2000). Elementos de resistencia de materiales. México D.F., México: Editorial Limusa, S.A. de C.V.

8

4. PREGUNTAS 

Calculo del módulo de Young



= 921.87 N/ 0,00020106 m2= 4585049.25 Pa



= 0.068/34= 0.002

E= 4585049.25 Pa / 0.002 = 2292524620 Pa =2292,52 MPa

 Error en porcentaje para los valores obtenidos

VALOR TEORICO

VALOR EXPERIMENTAL

ERROR EN PORCENTAJE %







2292.52 Mpa

110000 MPa

9

97.92 %

5. CONCLUSIONES 

El módulo de Young es un parámetro que caracteriza el comportamiento de un material elástico, según la dirección en que se aplique la fuerza. Al calcular el módulo de Young a la probeta de cobre basados en la carga aplicada de 0.9218 KN nos da 2292.52 Mpa aproximadamente, si lo comparamos con algunas tablas que nos da como resultado 110000 Mpa nos damos cuenta que son valores muy lejanos; estas diferencias pueden variar según el tipo de cobre y la precisión de la maquina universal.



La carga máxima que soporta el material antes de empezar a deformarse es 299600 Kpa y la deformación máxima que aguanta en compresión es de 12.6 mm.



La interpretación de los datos y la señalización de los puntos de esfuerzo más importantes, cuyos valores fueron determinados anteriormente, requieren de gran cuidado pues la gran cantidad de datos obtenidos podría hacer variar los resultados producto de una confusión.



El ensayo de compresión de metales consiste en someter una probeta metálica normalizada a fuerzas que tienden a acortar su longitud hasta romperla o hasta que falle por deformación. A partir de este ensayo determinamos algunas propiedades mecánicas de los materiales y nos ayudan a determinar su utilidad.



El cobre es un material dúctil que al ser sometido a una fuerza de compresión tiende a deformarse disminuyendo considerablemente su longitud antes de fallar, por lo general la ruptura se lleva a cabo por capas iniciando desde las capaz internas del metal como se observa en la imagen 3.4.

10