Practica 2 CTM informe PDF

Preview

Summary

Download Practica 2 CTM informe PDF

Description

INFORME TÈCNIC: ASSAIG DE TRACCIÓ I RESILIÈNCIA DE L’ACER 34CrMo4

GRUP T13 PRÀCTICA 2 26/10/2020

1. RESUM: L’objectiu d’aquesta pràctica és visualitzar un assaig de tracció aplicat a una proveta d’acer i així conèixer fins a quin punt un material pot deformar-se sense que es trenqui, per a això es disposa d’una màquina que permet traccionar la proveta i recollir totes les dades necessàries mitjançant els sensors que incorpora, analitzant les dades i realitzant un informe posterior que mostri les propietats mecàniques del material, analitzant-lo a través dels diagrames.

2. INTRODUCCIÓN: En aquest informe realitzarem un estudi de les propietats mecàniques de l’acer 34CrMo4 a partir de les dades recollides per la màquina d’assaigs de tracció. Les propietats que volem buscar són; una gràfica de màquina, la superposició de la gràfica d’enginyeria i la de flux, el mòdul d’elasticitat o de Young, el límit elàstic convencional al 0.2% (Rp 0.2), la resistència a tracció, el coeficient d’estricció en %, la ductilitat (A) en % d’elongació, el mòdul de resiliència calculat pel mètode gràfic i per la fórmula (MR), i el mòdul de tenacitat (MT).

3. MATERIALS, METODOLOGIA I PROCÉS: Materials: -

Proveta d’acer 34CrMo4: amb diàmetre inicial: 5.34 mm i longitud inicial: 35.39 mm; diàmetre final: 4.35 mm i longitud final: 39.61 mm.

-

Peu de rei.

-

Màquines de tracció universal.

Método: El mètode utilitzat per a l’estudi de les propietats mecàniques del material, consta de diferents processos realitzats sometent la peça un assaig de tracció per tal d’obtenir totes les dades necessàries per al seu posterior anàlisi i estudi. Aquest assaig consisteix principalment en sotmetre la peça a un esforç de tracció continu en direcció axial: la mostra és estirada fins aconseguir el màxim allargament possible, és a dir, fins al punt de ruptura. Durant tot aquest procés es recullen totes les dades obtingudes per la màquina i ens presentarà l’anàlisi realitzat. Procés: -

Realitzar un assaig de tracció del metall.

-

Obtenir totes les dades que ha generat la màquina d’assaigs.

-

Fer gràfiques de les dades obtingudes per la màquines de tracció.

-

Estudiar les propietats mecàniques del metall.

4. RESULTATS I DISCUSSIÓ

1400

Tensió [N/mm^2]

1200 1000

Gràfica de màquina:

800 600 400 200 0

0

5000

10000

15000

20000

Convencional Real 25000

A partir de les dades facilitades pel nostre professor de laboratori, hem obtingut el diagrama de màquina, en el qual es mostres els valors de la força en funció de l’allargament.

Deformació

DIAGRAMA DE MÀQUINA 30000 25000

Força [N]

20000 15000 10000 5000 0

0

5000

10000

15000

20000

25000

Allargament [mm]

Superposició de la gràfica d’enginyeria (σ vs e) i la de flux (σr vs ɛ):

Tensió [N/mm^2]

DIAGRAMA CONVENCIONAL 1200 1000 800 600 400 200 0 0

5000

10000

15000

Deformació lineal

20000

25000

Aquestes dues gràfiques ens permeten observar la diferència entre la gràfica convencional de tensió i deformació davant la gràfica de tensió real i deformació real. Es mostra clarament com la tensió real és superior a la convencional en la corba (σ vs e).

En el diagrama convencional podem extraure diferents dades com per exemple la tensió màxima, que té un valor de 1088.67 N, és a dir, és el punt més alt de la gràfica i ens indica que a partir d’aquest valor apareixerà una disminució de la secció de la proveta.

Módulo elástico o de Young (E)

MÒDUL DE YOUNG 70 60

Mediante la gráfica obtenemos la ecuación de la recta (y = mx + a) y con ella encontramos la pendiente y el punto de corte.

f(x) = 36701.73 x + 6.25

50 40 30 20 10 0

0 0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Podemos encontrar esta pendiente en el primer tramo de la gráfica. En este caso el módulo de Young se refiere a la pendiente de la recta,

que equivale a 99,886 GPa. Obtenemos la siguiente ecuación:

+ 10, 3

y= 99886x

(AQUESTA JA ÉS LA NOSTRA GRÀFICA)

Resistencia a la tracción La resistencia a la tracción es la tensión máxima que soporta nuestro material (valor máximo de “y” en la gráfica). σmax = 541,04N

Coeficiente de estricción (Z) La estricción es la diferencia entre el área de la sección inicial y de la sección final mínima de la probeta después de producida la rotura. Se obtiene mediante la siguiente expresión: Z=

So− Sf So

Para encontrar la S:

* 100 =

23,15−7,06 23,15 *

100 = 69, 5%

S = π· r 2 ya que es la superficie del cilindro.

Alargamiento después de rotura o Ductilidad (A) Se define la diferencia entre la longitud inicial de la probeta y la longitud final de la probeta después de la rotura. Se calcula mediante la siguiente expresión: A=

Lf −Lo Lo *

100 =

103,96−100,26 103,96 *

100 = 3, 69%

Límite elástico convencional (Rp-0,2%) Mediante una línea paralela a una distancia de 0,002mm del origen de coordenadas de la recta que representa la deformación elástica, podemos obtener el punto en el cual el material pasa de tener un comportamiento elástico a un comportamiento plástico. Este punto se denomina límite elástico convencional. Rp0,2 = 157, 38N /mm2 Módulo de tenacidad Se define como la energía total que puede absorber el material por unidad de volumen hasta el momento de su rotura. Se trata del área bajo la curva de la gráfica (σ vs e): MT = J 3 (no hemos logrado calcularlo) m

Módulo de resiliencia Se trata de la unidad de volumen que la muestra puede almacenar hasta llegar al límite elástico y que devuelve el material cuando se descarga. Corresponde al área bajo la curva en la zona de deformaciones elásticas. Si la calculamos mediante la fórmula el resultado es: 1

(Rp)2

MR = 2 * E

1

(157,38) 2

= 2 * 99,886

Mientras que gráficamente el resultado obtenido es:

J

= 123, 98 mm3

MR = 0, 09273897888 mJ ,3

5. CONCLUSIÓN: En conclusión, hemos aprendido las diferentes propiedades del material Acero-C15 a partir del experimento que hemos realizado en la clase anterior, que consistía en un ensayo de tracción. A partir de los datos que se nos ha facilitado, hemos podido sacar los diferentes valores de cada propiedad, e incluso hemos podido crear los diferentes diagramas que se necesitan para observar el comportamiento del material ante la tracción a la que ha sido sometida....