CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES USADOS EN MAQUINARIA INDUSTRIAL

UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS

FACULTAD DE INGENIERÍA

CARRERA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

TRABAJO FINAL

CIENCIA Y TECNOLOGIA  DE MATERIALES

(IN155)

CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES USADOS EN MAQUINARIA INDUSTRIAL

Profesor: Nunura Nunura, César Rolando

Sección:

Fecha de entrega: 11/12/2018

2018 – 2

1. OBJETIVOS

Generales:

• El siguiente trabajo tiene como objetivo demostrar cómo encontrar el material adecuado para una cremallera en un reductor de velocidad, analizaremos mediante el estudio sus características usando la teoría realizada en curso. Asimismo, nos permite conocer las diferentes formas del material para el uso en la industria, realizando ensayos de calidad que nos permita encontrar un material que cumpla con los requisitos para una infraestructura.

Específicos:

• Determinaremos su microestructura del material SAE1025.
• Determinaremos su dureza en Rockwell para el material escogido en base a los tratamientos térmicos.
• Analizaremos sus propiedades mecánicas para la selección del material.
•  Analizaremos el propósito de la selección del material para su posterior uso en condiciones de servicio.

                                 [pic 2]

1. INTRODUCCIÓN

Hoy en día los acero son los más importantes en la ingeniería y construcción, puesto que se debe a un 80% de todos los metales producidos corresponden al acero. Se obtiene este grado de importancia debido a su combinación  de facilidad de fabricación, resistencia y a un precio de bajo costo. Algunos aceros son blandos y dúctiles que pueden ser rápidamente formados dentro de varias formas como son cuerpos de automóviles, entre otros pueden ser endurecidos suficientemente para servir como aceros para herramientas de corte. Asimismo, se puede afirmar que otros pueden ser hechos para poseer resistencia y tenacidad para uso de ejes de motores que se tiene como propósito para este proyecto encontrar un material que nos permita trabajar en un motor de velocidad que cumpla con los requisitos necesarios, básicamente un material resistente al desgaste, ya que este estará sometido en constante rotación. Es por ello, que todos los aceros son aleaciones (hierro y carbono) que generalmente se tiene aparte del carbono cantidades pequeñas en Mn, Si, S, P.  

Resumiendo el acero es una aleación de hierro carbono donde el contenido de carbono generalmente se encuentra en el rango de 0.05 hasta el 1% y ocasionalmente se encuentra en el rango de 1 a 2%. Los aceros al simple carbono consisten sólo de hierro, excepto por 0.40% tanto de P como de S, algunas décimas de porciento de Mn y Si. Una décima de porciento de algunos elementos presentes no especificados en aceros al carbono como el Cr, Ni, o Mo son conocidos como elementos residuales. El porcentaje de dichos elementos no especificados viene a ser significativo para seleccionar el tratamiento térmico en ciertas aplicaciones. Si estos exceden ciertos niveles establecidos entonces un acero de mediana aleación es considerado más que un acero al simple carbón.

1. MARCO TEORICO

1. Propiedades mecánicas  

Definir claramente las propiedades mecánicas que posee el elemento analizado. Definir claramente la microestructura que posee el material que está siendo caracterizado. Debe incluir la composición química y el nombre del material.Caso sea necesario colocar figuras, las mismas deben ser referenciadas en orden (Figura 01, Figura 02, etc.) Colocar el autor y el año. Si la figura es de su autoría colocar: Fuente propia. Evitar colocar figuras con efectos artísticos (sombras, marcos, formas circulares o elípticas, etc.) Evite estirar las figuras en el texto.

• Dureza.- La dureza es una propiedad que mide la capacidad de resistencia que ofrecen los materiales a procesos de abrasión, desgaste, penetración o de rallado. Para el material en estudio el SAE1025 de acuerdo a la tabla mostrada podemos afirmar que presenta una dureza de 85B. la cual permite que el material se oponga al desgaste cuando se encuentra en contacto otro material.

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                         Figura 1.- tabla de dureza de los materiales en estudio.

• Resistencia.-  

            Para el caso del material en estudios, se puede afirmar que es una material dúctil, ya que presenta un cambio permanente respecto a sus dimensiones originales. Esto se definió debido a que vence el limite elástico y pasa a la zona plástica hasta llegar a romperse de manera uniforme como se observa el en grafico mostrado.

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                 Figura 2.- diagrama de curva tensión-deformación.

Conocimiento de los materiales-Prof. Fabiana G.H Torres año 2008

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                    Figura3.- tabla de propiedades físicas del acero

Conocimiento de los materiales-Prof. Fabiana G.H Torres año 2008

• Resistencia al impacto.-

Se efectúa midiendo la energía que se absorbe al golpear un péndulo sobre una porción calibrada de material al que se le hizo una muesca. Este es un ensayo muy importante con el que se verifica el efecto positivo kgmf o Joule provocado por los tratamientos térmicos a la cual estará sometido el material en posteriores trabajos mecánicos en la industria.  

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 Figura 4.- imagen mostrada como realizar un ensayo de impacto al material en estudio.  Conocimiento de los materiales-Prof. Fabiana G.H Torres año 2008

• Resistencia la desgaste.-

 Con este tipo ensayo podemos determinar que el material presenta una alta resistencia la desgaste, ya que estará sometido en un eje de giro en contacto con otro material. Para ello demostraremos mediante la imagen como ha sido  realizar el ensayo al desgaste para el acero SAE1025.

[pic 7]

Figura 5.- Equipo de “disco abrasivo” usado para pruebas de desgaste.

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