Procesos De Manufactura

* Esfuerzo-deformación real
Esfuerzo real= σt=F/A
Deformación real=εt=∫dl/lo=In(l/lo)=In(Ao/A) : donde A es el área instantánea sobre la que se aplica la fuerza.
Ejemplo: Comparar el esfuerzo y la deformación real y de uso en ingeniería con los siguientes datos en el punto de carga máxima o esfuerzo último de tensión (UTS) Fuerza = 8000 lbf, do=0.505 in, d=0.497in, l=2.12 in, lo=2 in

*Ductilidad: La ductilidad mide el grado de deformación que material puede soportar sin romperse. Existen dos procedimientos para describir la ductilidad. Primero se podría medir la distancia entre las marcas hechas en la probeta antes y después del ensayo. Elongación=100x(lf-lo)/lo, donde lf es la distancia entre las marcas después de romperse la probeta.
El segundo consiste en medir el cambioporcentual del área de la sección transversal en el punto de fractura antes y después de la prueba. Reducción de área = 100x(Ao- Af)/ Ao
Ejemplo: De la aleación de aluminio que se muestra en la siguiente página calcular la longitud final con la información mostrada en la gráfica (poco antes de la fractura), después calcular la ductilidad de esta aleación, el diámetro final de la probeta es0.398 in y el diámetro inicial es 0.505 in (Elongación y Reducción de área). La longitud original es 2.0 in.

* Importancia de la ductilidad: Es importante para diseñadores y fabricantes. Entre mas dúctil es el material mas fácil es de deformar el material en geometrías complicas sin que este se rompa.
* Efectos Térmicos en Tensión: Las propiedades a la tensión son afectadas de maneraimportante por la temperatura. El esfuerzo de fluencia, la resistencia a la tensión y el modulo de elasticidad disminuyen a temperaturas elevadas, en tanto que la ductilidad, como medida del grado de deformación en la fractura, comúnmente se incrementa. A veces conviene que se deformen materiales a alta temperatura (trabajo en caliente) para aprovechar la mayor ductilidad y el menor esfuerzorequeridos.

* Ensayo de Termofluencia: Si se aplica un esfuerzo a un material que esta a temperatura elevada, dicho material puede estirarse y finalmente fallar, por lo general el esfuerzo aplicado es menor, para alcanzar la misma deformación que a temperatura ambiente.
Ejemplo: Utilizando el parámetro Larson Miller para una clase de hierro fundido dúctil o maleable, determinar el tiempo requeridoantes de que falle el metal por la aplicación de un esfuerzo de 6000 psi y temperatura de 400°C y 600°C

* Ensayo de Fatiga: En muchas aplicaciones un componente se somete a la aplicación repetida de un esfuerzo inferior al de fluencia del materia. Este esfuerzo repetido puede ocurrir como resultado de cargas de rotación, flexión o vibración. Aunque el esfuerzo sea inferior al punto defluencia, el metal puede fracturarse después de numerosas aplicaciones del esfuerzo. Este tipo de falla es conocido como fatiga.
* Máximo esfuerzo: El máximo esfuerzo que actúa en la superficie de una barra cilíndrica cuando se aplica una fuerza que la dobla en una extremo es:
σ=10.18LW/d³. Donde L es la longitud de la barra, W es la carga y d es el diámetro de la barra.

Ejemplo: El limite deresistencia de fatiga de un acero de herramienta es de 60,000psi, que diámetro tendríamos que diseñar nuestro producto para evitar la falla por fatiga, la carga es de 650 lbf, la longitud de la barra es de 12 in.


Ejemplo: Determinar el tiempo después del cual la barra falla por fatiga, cuando es sometida a un esfuerzo aplicado de 90,000 psi, la barra gira a 3000 ciclos por minuto. Elmaterial es un acero de herramienta.

* Dureza: Resistencia de un material a la penetración. En realidad es una función del límite elástico, es decir resistencia a la fluencia.
Como se mide: Por lo general es oprimir un indentador en la superficie del material con una fuerza conocida aplicada lentamente. La profundidad y dimensiones de la marca o impresión nos indica el grado de dureza.
*...