Ensayo Tecnología de los Materiales
Páginas: 5 (1029 palabras)
Publicado: 24 de julio de 2014
Universidad Central de Chile
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Civil Industrial
Tecnología de Los maTERIALES
Informe N°2
iNTEGRANTES:
profesor: JUAN MARCHáN V.
Santiago de Chile, 2014
TABLA DE CONTENIDOS1 OBJETIVOS
La siguiente experiencia tiene como objetivo llevar a la práctica la materia visualizada en clases, en particular los diagramas de fases. Esta vez se cuenta con cinco aleaciones de plomo y estaño cada una con un diferente porcentaje de aleaciones. A la vez se tiene un molde que tiene inserta una zanja con la finalidad de vaciar en el la aleación y una vez enfriada se obtengauna plaqueta. La finalidad de obtener dicha plaqueta es realizar los ensayos de fuerza a la distintas plaquetas y obviamente a cada una de ellas aplicarle una fuerza distinta debido a que en algunas se necesitara de mayor o menor fuerza para que quede marcada la bola y así ver los daños producidos.
2 INTRODUCCION
Para entender un poco esta experiencia es bueno dar una vista a lo que sonlos diagramas de fases y para esto comenzaremos dando una pequeña definición de estos. Los diagramas son representaciones gráficas de las fases que están presentes en un sistema de materiales a varias temperaturas, presiones y composiciones. La mayoría de los diagramas de fase han sido construidos según condiciones de equilibrio (condiciones de enfriamiento lento), siendo utilizadas por ingenierosy científicos para entender y predecir muchos aspectos del comportamiento de los materiales. Los diagramas de fases más comunes involucran temperatura versus composición.
La regla de la palanca es el método para conocer el porcentaje de fase sólida y líquida presentes en una aleación de una cierta concentración cuando se encuentra a una determinada temperatura.
El protocolo a seguirconsiste en entrar en el diagrama de equilibrio de la aleación AB por la línea de concentración que deseamos analizar, línea vertical X y por la línea isoterma de la temperatura indicada, línea horizontal L-O-S.
La intersección de la isoterma con las líneas de liquidus y de solidus determina unos puntos de intersección, los puntos L y S.
La intersección de la isoterma con la línea de concentración denuestra aleación determina el punto O.
Si proyectamos sobre el eje de concentraciones esos puntos de intersección se obtienen las concentraciones de la fase líquida, wL y de la fase sólida, wS, así como de la muestra que vamos a estudiar.
Una vez determinadas estas concentraciones, aplicando la regla de la palanca podemos obtener el porcentaje de cada una de las fases en las condiciones delproblema.
Porcentaje fase sólida =
Porcentaje fase líquida =
También podemos calcular el porcentaje de una fase como la diferencia entre el 100% y el porcentaje de la otra fase.
3 DESARROLLO EXPERIMENTAL
En la experiencia de laboratorio se desarrollaron cinco aleaciones a distintas concentraciones de los metales constituyentes, las cuales se detallan a continuación:Aleación plomo (Pb) 100% – Estaño (Sn) 0%
Aleación Pb 70% – Sn 30%
Aleación Pb 50% – Sn 50%
Aleación Pb 30% – Sn 70%
Aleación Sn 100%
Cada uno de los porcentajes, se le asignan a masa (g) participantes de uno y otro en la aleación y se representaron dentro el diagrama de fases del Pb-Sn que se muestra en la siguiente figura.
En la siguiente tabla se muestran los distintos porcentajes de masasde los metales, constituyentes de cada aleación.
Ensayos
1
2
3
4
5
Aleación
%
g
%
g
%
g
%
g
%
g
Pb
100
15
70
10,5
50
9,29
30
4,5
0
0
Sn
0
0
30
4,5
50
5,72
70
10,5
100
15
En cada una de las concentraciones anteriores, se debió considerar que el Sn no se encontró en un 100 % puro, sino que a un 95%, siendo el 5% restante Pb, por lo tanto, en la...
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Civil Industrial
Tecnología de Los maTERIALES
Informe N°2
iNTEGRANTES:
profesor: JUAN MARCHáN V.
Santiago de Chile, 2014
TABLA DE CONTENIDOS1 OBJETIVOS
La siguiente experiencia tiene como objetivo llevar a la práctica la materia visualizada en clases, en particular los diagramas de fases. Esta vez se cuenta con cinco aleaciones de plomo y estaño cada una con un diferente porcentaje de aleaciones. A la vez se tiene un molde que tiene inserta una zanja con la finalidad de vaciar en el la aleación y una vez enfriada se obtengauna plaqueta. La finalidad de obtener dicha plaqueta es realizar los ensayos de fuerza a la distintas plaquetas y obviamente a cada una de ellas aplicarle una fuerza distinta debido a que en algunas se necesitara de mayor o menor fuerza para que quede marcada la bola y así ver los daños producidos.
2 INTRODUCCION
Para entender un poco esta experiencia es bueno dar una vista a lo que sonlos diagramas de fases y para esto comenzaremos dando una pequeña definición de estos. Los diagramas son representaciones gráficas de las fases que están presentes en un sistema de materiales a varias temperaturas, presiones y composiciones. La mayoría de los diagramas de fase han sido construidos según condiciones de equilibrio (condiciones de enfriamiento lento), siendo utilizadas por ingenierosy científicos para entender y predecir muchos aspectos del comportamiento de los materiales. Los diagramas de fases más comunes involucran temperatura versus composición.
La regla de la palanca es el método para conocer el porcentaje de fase sólida y líquida presentes en una aleación de una cierta concentración cuando se encuentra a una determinada temperatura.
El protocolo a seguirconsiste en entrar en el diagrama de equilibrio de la aleación AB por la línea de concentración que deseamos analizar, línea vertical X y por la línea isoterma de la temperatura indicada, línea horizontal L-O-S.
La intersección de la isoterma con las líneas de liquidus y de solidus determina unos puntos de intersección, los puntos L y S.
La intersección de la isoterma con la línea de concentración denuestra aleación determina el punto O.
Si proyectamos sobre el eje de concentraciones esos puntos de intersección se obtienen las concentraciones de la fase líquida, wL y de la fase sólida, wS, así como de la muestra que vamos a estudiar.
Una vez determinadas estas concentraciones, aplicando la regla de la palanca podemos obtener el porcentaje de cada una de las fases en las condiciones delproblema.
Porcentaje fase sólida =
Porcentaje fase líquida =
También podemos calcular el porcentaje de una fase como la diferencia entre el 100% y el porcentaje de la otra fase.
3 DESARROLLO EXPERIMENTAL
En la experiencia de laboratorio se desarrollaron cinco aleaciones a distintas concentraciones de los metales constituyentes, las cuales se detallan a continuación:Aleación plomo (Pb) 100% – Estaño (Sn) 0%
Aleación Pb 70% – Sn 30%
Aleación Pb 50% – Sn 50%
Aleación Pb 30% – Sn 70%
Aleación Sn 100%
Cada uno de los porcentajes, se le asignan a masa (g) participantes de uno y otro en la aleación y se representaron dentro el diagrama de fases del Pb-Sn que se muestra en la siguiente figura.
En la siguiente tabla se muestran los distintos porcentajes de masasde los metales, constituyentes de cada aleación.
Ensayos
1
2
3
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5
Aleación
%
g
%
g
%
g
%
g
%
g
Pb
100
15
70
10,5
50
9,29
30
4,5
0
0
Sn
0
0
30
4,5
50
5,72
70
10,5
100
15
En cada una de las concentraciones anteriores, se debió considerar que el Sn no se encontró en un 100 % puro, sino que a un 95%, siendo el 5% restante Pb, por lo tanto, en la...
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