Proyecto finalEduardo Felipe Peralta Rodríguez Resistencia de los materiales Instituto Iacc 10 de Julio 2017 . Se debe considerar un metal que sea resistente a los golpes. Material Ventaja Desventaja Acero .Material durable de .- . doblar y liberar dentro de su rango elástico sin romperse. .En relación a la selección de materiales para la fabricación de un cuadro de bicicleta a) Mencione cuáles son los factores y requerimientos a tomar en cuenta en el diseño del cuadro de una bicicleta de montaña.Material mas estable que otros.- - Titanio .No se oxida. a torsión. .Se puede reparar. tantos ambientales como mecánicos. Se debe tener cuenta.Material pesado. que una bicicleta de montaña estará expuesta a muchos factores. que soporte cambios de temperaturas los suficiente para que esta no sufra algún tipo de fractura.Resistencia a la corrosión.- . el aluminio y el titanio se han empleado como los metales principales en la estructura de una bicicleta. .- larga vida útil. presión.. . .Tiene poca resistencia.- .. Aluminio . ya que haría mas complicada y difícil la actividad.Material ultra liviano. oxido o corrosión.No es necesario aplicar un recubrimiento . Además se debe considerar que no puede ser un material muy pesado.Material liviano.1.Material de alto costo. determine las principales ventajas y desventajas de cada uno de ellos.Material relativamente económico en comparación a otros.No se oxida.- . b) Tomando en cuenta que el acero. si la masa de la barra es de 493 gramos. lo siguiente: a) La densidad del material. justificando cada una de sus respuestas.1416 r = 1cm h = 20cm V = 3. Se utiliza mucho en ciclismo de carretera y en MTB últimamente. Carbono: es un material muy ligero.1416 * (1cm) ² * 20cm V = 62. llegando a tener zonas rígidas y zonas más elásticas. determine.8463 kg / cm3 . obteniéndose el siguiente gráfico: A partir de la información observada.- V = *r²*h. =m/V =? m = 0.8319 cm3 = 0.8319 cm3 = 7.493 Kg. . 2.c) Las bicicletas modernas se fabrican con materiales compuestos avanzados.493 kg / 62. donde: = 3. Mencione tres materiales compuestos específicos empleados en la estructura de una bicicleta y explique por qué se utilizan dichos materiales. fuerte y fácil de manipular.A una barra cilíndrica metálica de 2 cm diámetro y 20 cm de largo se le hace un ensayo de tracción. acero o aluminio. La fractura que se puede esperar para este tipo de material según sus características de una fractura dúctil tipo Copa y cono. . el material de barra es Acero. de Esfuerzo/Deformación. d) Qué tipo de fractura espera que tenga el material. Según el gráfico.- e) Cuál es la dureza Brinell aproximada de la barra. Según escala de dureza.b) Si la barra está elaborada con bronce. es aproximadamente entre 900 y 1000 Brinell. la composición de cada fase y la cantidad de cada fase en (%) para las siguientes cerámicas a 2. determine las fases presentes.000 °C la aleación se encuentra en fase Liquida 100%.000 °C: a) MgO – 20% FeO: .000 °C: la aleación se encuentra en fase Sólida por lo que la composición es de 40% Mgo (el restante 60% es FeO).000 °C: la aleación se encuentra en fase Sólida por lo que la composición es de 20% Mgo (el restante 80% es FeO).- c) MgO – 60% FeO: Para 2.3) Observe el siguiente diagrama de fases de la cerámica MgO – FeO: A partir de los datos del diagrama.- b) MgO – 40% FeO: Para 2.Para 2. se tiene una composición de 40% Mgo y al seguirla hacia la curva de liquidus se tiene una composición del 67% FeO.- d) MgO – 80% FeO: Para 2...de tal forma que la fase sólida tiene una composición de 40% Mgo y la fase líquida de 67% FeO.000 °C: al seguir la línea de temperatura hacia la curva de solidus.- . E=/ε E=? = 225 Mpa ε= 0.4) Dada la curva del siguiente gráfico: Determine: a) El módulo de elasticidad.002.002 e = 250 Mpa . e = E * ε e = 125000 Mpa * 0.0018 E = 125000 Mpa b) La resistencia a la fluencia compensada para una deformación del 0.0018 E = 225 Mpa / 0. 10 * 250mm ΔL = 25mm .5 N f) El cambio en la longitud de una probeta originalmente de longitud 250 mm. e = F / Ao e = 375 Mpa / 0. la cual es sometida a una tracción de 575 MPa. ΔL = e * Lo ΔL = 0.c)La resistencia a la tracción.0018 e = 208333 Mpa d) La carga máxima que puede soportar una probeta cilíndrica con un diámetro original de 10 mm. F = * Ao F = 650 Mpa * 10m2 x 10-4 F = 6. Considerando que la barra se encuentra libre de tensiones a una temperatura ambiente de 20 °C y que al enfriar a la temperatura de operación de -60 °C.096 341 revenido Indique: a) Las razones por las cuales ocurren los cambios en la resistencia a la tracción.000 Tungsteno 4. .000 Se sabe que todos los solidos se dilatan cuando se calientan. puede tener consecuencias muy importantes. 6) Dados los siguientes valores para las propiedades de un acero tipo 4140: Tratamiento Resistencia a la Esfuerzo de Dureza Brinell tracción (MPa) fluencia (MPa) (HB) Trabajado en 614 427 187 caliente Trabajado en 703 620 223 frío Templado y 1172 1. la resistencia mecánica que hacen que los metales soporten grandes esfuerzos sin romperse. Argumente adecuadamente su respuesta.5 72.5 400. el material mas adecuado para la construcción de la barra es el Tungsteno.5 270. sobre todo cuando sus extremos son fijos. que es la propiedad de soportar grandes deformaciones plásticas. Esta dilatación o contracción por pequeña que sea.000 Acero 1040 12. ya que tiene un coeficiente de expansión menor y su modulo elástico es superior en comparación a los otros materiales. la estructura solo puede soportar un esfuerzo térmico máximo de 138 MPa. Este se debe a las características del metal ante los cambios que se expone de temperatura y su comportamiento mecánico.5) Los extremos de una barra cilíndrica de 10 mm de diámetro y 200 mm de largo se colocan entre soportes rígidos en una estructura. como por ejemplo la ductilidad.400 Latón 18. revisando la siguiente tabla. donde se muestran las especificaciones de cada uno de ellos. Para este caso. el esfuerzo de fluencia y la dureza del material dependiendo del tipo de tratamiento. entonces ¿con cuál material debería fabricarse la barra? Seleccione el material adecuado.2 110. Material Coeficiente de Módulo elástico expansión térmica E [MPa] αl [(°C)-1 * 10-6] Aleación de aluminio 22. complete la siguiente tabla: Oxidación de Metales Ejemplo de Oxidación Materiales expuesto a agentes externos. Corrosión Ejemplo de corrosión Metales expuestos a ambientes los cuales por su característica es un ente perjudicial el cual favorece a la corrosión de muchos metales. cambio en su textura y color. logrando la reacción Metal – oxido . como agua.Reacción de los Iones difundidos con el metal. Mecanismo de Oxidación .b) Mencione un ejemplo de aplicación industrial para cada uno de los tratamientos indicados. 7) Para los siguientes mecanismos de deterioro ambiental de los materiales. Corrosión por reducción gaseosa. Corrosión Galvánica 3. Tipo de Degradación . . cambio en el color y composición del material Degradación de polímeros Ejemplos de degradación Pieza plásticas expuestas a cambios ambientales y de temperatura. esto debido a la presencia de las sales e iones. Un claro ejemplo de esto son los muelles. a líquidos o químicos que según su compuesto ayudara en la degradación de este. .Térmica.Reacción de lo cationes difundidos con el oxigeno. Efectos de la corrosión sobre el material Perdida de resistencia. Corrosión acuosa 2. temperatura. Tipo de corrosión 1. es decir se combinará con un átomo no metálico negativamente.Oxigeno pasa a través de una capa no protectora.Reacción de oxidación al interior de la capa Efectos de la oxidación sobre el material Pierde electrones quedando cargado positivamente. . viento. agarrotamiento.Abrasivo.Por erosión. . .Erosión Liquido. .Por cavilación .Fotoquimica.Por frotamiento.Por deslizamiento. asperezas. excoriaciones.Por rodadura. tienden al material envejecimiento. . . . sufren deformación. . . Efectos del desgaste sobre el material Rayado.Química.Adhesivo. Tipo de desgaste .Mecánica. oxidación. Desgastes Ejemplo de desgaste . Efectos de la degradacion sobre el Se vuelven más frágiles. . .Por impacto. IACC 2017.com/ventajas-marco-bicicleta-aluminio-info_120477/ . Semana 1 al 8.ehowenespanol. Bibliografía . Resistencia de los Materiales. 2017 http://www.