Determinación de la resistencia a la fluencia a partir de datos de dureza carlos andrés galán

LABORATORIO METALURGIA MECÁNICA

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DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA FLUENCIA A PARTIR DE DATOS DE DUREZA

PRESENTADO POR: CARLOS ANDRÉS GALÁN ELKIN JAVIER ESPINOSA GARCIA GERSON LIZCANO ALBERT VALLEN

PRESENTADO A: AFRANIO A. CARDONA Ing. Metalúrgico UIS

GRUPO: K1

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER FACULTAD DE INGENIERIAS FISICOQUÍMICAS ESCUELA DE INGENIERÍA METALÚRGICA YCIENCIA DE MATERIALES LABORATORIO METALURGIA MECÁNICA BUCARAMANGA

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Marco teórico.  Relación de Meyer:

P: carga aplicada en el penetrador de la esfera. d=diámetro de la huella producida en el metal D: diámetro del penetrador A: resistencia del metal a la penetración inicial. m: medida de la capacidad del material para endurecerse por deformación. En baselogarítmica la relación esta dada por: Log p/d2 = (m-2) Log d/D + Log A  Resistencia a la fluencia y=325 .A y : Resistencia a la fluencia en Psi A: contante del material en Kg/mm2 Diámetro de la penetración. 2 h 4 Resultados. Primera parte. Determinación del gráfico Log P/d2 Vs Log d/D, A y y. Durezas promedio: Carga [Kg] Dureza 1. [HRT] Dureza 2. [HRT] 67 71 55 Dureza 2. [HRT] 88 70 54Promedio, [HRT] 86.7 71.3 54.4



15 85 30 73 45 54.1 Tabla 1. Calculo de la dureza promedio probeta Carga [Kg], bola: D=1/16” 1 15 2 30 3 45 Tabla 2. Relación de carga con durezas

Dureza promedio [HRT] 86.7HR15T 71.3HR30T 54.3HR45T

Dureza [HRB][1] 77 81 81.5

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Cálculos probeta 1 Calculo de la profundidad de la penetración: h=h1+h2 h1=(130-77)*0.002=0.106mm h2=8.5 mm*(0.002)=0.017mm, se utilizo la grafica 2, escala HRB Vs h2 [3] h=0.017+0.106= 0.123mm Calculo del diámetro (d) de la penetración: d= 2 √ [h(D-h)]
D=1/16”=1.6mm d=2√ [0.123(1.6-0.123)] d=0.852

Log (P/d2)= Log Log d/D = Log
. .

.

↑

=1.315

=-0.274

Haciendo estos mismos cálculos para las demás probetas se obtiene la siguiente tabla: probeta h [mm] d [mm] Log(P/d2) Log d/D 1 0.123 0.852 1.31 -0.274 2 0.115 0.826 1.56 -0.287 3 0.113 0.82 1.74 -0.29 Tabla 3. Alturas, diámetros y logaritmos, calculados a partir de los datos obtenidos del laboratorio.

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Log (d/D) vs. log (P/d²)
2 1,8 1,6 1,4 ‐0,274; 1,31 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 ‐0,275 ‐0,27

‐0,29; 1,74 ‐0,287; 1,56

log (P/d²)
‐0,295

‐0,29

‐0,285Log (d/D

‐0,28

Figura 1. Log (P/d2) Vs Log d/D Por regresión lineal se obtiene: Log p/d2 = (m-2) Log d/D + Log A Y=mx+b (m-2)=-24.58 b=-5.437 y=-24.58x-5.46 Cuando d/D=1: el log1=0. En x=o, el valor de la intercepción es -5.437 A= (-24.58)*-5.437= 133Kg/mm2 Por medio de la ecuación, y=325 .A, se calcula la resistencia a la fluencia, que era lo que finalmente se quería con este ensayo: y=325 .Ay=325 * 133 Kg/mm2 = 43433.5Psi Usando el Nomograma:

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Nomograma 1. Determinación de resistencia a la fluencia a partir de durezas HRT El valor de la resistencia ala fluencia a partir del nomograma 1, es de aproximadamente 51000 psi. Segunda parte. Se repite el procedimiento para cargas aplicadas de 60, 100 y 150 [Kg], con el mismo indentador, de diámetro:D=1/16” Resultados. Dureza, [HR60F] 1 103.5 2 103.5 promedio 103.5 Tabla 4. Calculo de la dureza promedio probeta Carga [Kg], bola: D=1/16” 1 60 2 100 3 150 Tabla 5. Relación de carga con durezas Dureza, [HR100B] 81 82 81.5 Dureza promedio 103.5HR60F 81.5HR100B 52.9HR150G Dureza, [HR150G] 53 52.8 52.9 Dureza [HRB] 73 81 81.5

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Cálculos probeta 1 Calculo dela profundidad de la penetración: h=h1+h2 h1= (130-73)*0.002=0.114mm h2=9.5 mm*(0.002)=0.019mm, se utilizo la grafica 2, escala HRB Vs h2 [3] h=0.114+0.1019= 0.237mm Calculo del diámetro (d) de la penetración: d= 2 √ [h(D-h)]
D=1/16”=1.6mm d=2√ [0.237(1.6-0.237)] d=1.137

Log (P/d2)= Log Log d/D = Log
. .

.

↑

=1.667

=-0.148

Haciendo estos mismos cálculos para las demás...