Propiedades físicas y mecánicas de los materiales.Diego Sarmiento Olivares Resistencia de los materiales Instituto IACC 04-12-2017 Desarrollo 1) Explique la interrelación entre los cuatro componentes del tetraedro interactivo de Thomas en el comportamiento de los materiales. Argumente adecuadamente su respuesta. R: la interrelación que existe entre estos cuatro componentes del tetraedro corresponde a las factores que componen cada uno de estos (estructura, las propiedades, el desempeño y sus modificaciones) están relacionados de manera que si se modifica el proceso de producción de un material, la forma en la que este sea procesado repercutirá directamente en las otras 3 elementos, es decir si el acero es elaborado con carbono tendrá un determinado comportamiento y características, pero si se le agrega molibdeno este cambiara sus cualidades de manera inmediata y afectara de igual manera a los elementos interrelacionados. 2) Indique cuáles son los tres factores de los que depende la densidad de un sólido. Argumente adecuadamente su respuesta. La densidad consta de 3 elementos que son: -la masa atómica promedio de los átomos que lo componen. -su tamaño atómico -arreglo estructural Esto quiere decir que la densidad de un material está directamente relacionado con el peso de sus átomo vs su tamaño una roca de magnetita será más densa que el poliestireno expandido teniendo el mismo volumen, dado a que los átomos que componen la magnetita son más pesados que los que componen la del poliestireno expandido. 3) Se tiene un mineral desconocido al cual se le quiere determinar la dureza aproximada en la escala de Mohs y se dispone de dos piezas metálicas de dureza Brinell conocida (metal A con una dureza HB = 500 y metal B con una dureza HB = 400). Al hacer un ensayo de rayado se observa que el metal A raya la muestra de mineral, mientras que el metal B no lo raya. Utilizando la tabla de conversión entre escalas, ¿cuál sería la dureza aproximada en la escala de Mohs del mineral? Justifique su respuesta. R este mineral debiese ser de aproximadamente 6,1 en la escala de MOHS como promedio ya que el metal de 500 HB lo rayó y el de 400 HB no lo hizo quiere decir que la dureza del mineral oscila entre los 401 HB y 499 HB en promedio hablaría de 450 HB que sería equivalente a 6,1 Mohs Aprox. 4) Observe las siguientes imágenes e identifique cuál(es) es (son) fractura(s) dúctil(es) y cuál(es) es (son) fractura(s) frágil(es). Justifique cada una de sus respuestas. La Figura A demuestra una gran deformación producto de la tensión que ejerció por lo cual se puede decir que esta es una fractura dúctil. La figura B no posee deformación plástica por lo cual se estima que fue una fractura súbita y por lo tanto frágil. La figura C no logro identificar que es, se ve un tubo con una especie de grieta no estoy seguro pero si fuese una grieta por expansión esta sería una fractura dúctil ya que presenta deformación. 5) De 2 ejemplos de fallas por fatiga, uno para el caso de una pieza metálica y otro para una pieza elaborada con polímeros e indique, en cada ejemplo, cómo afecta la fatiga del material en la vida útil de la pieza. Un perno de acero, este si bien tiende a cortarse cuando uno lo lleva al límite de su capacidad, sucede que en una cinta transportadora con sus polines sucios, esta vibraba mucho y como el equipo trabaja 24/7 los pernos que sujetabas las estaciones o soportes de polines se cortaban, el torque q estos tenían siempre era el adecuado, pero como estos eran sometido a vibraciones constantes terminaban fatigándose y se cortaba sin deformación. Una correa de distribución de un auto se debe cambiar aproximadamente cada 60 mil kilómetros está hecha de caucho y tela, si bien cumple su trabajo para el cual fue diseñado después de los 60 mil Kmts esta comienza a perder su cualidades elásticas y por lo tanto es cosa de tiempo para que esta se fatigue y se corte provocando una falla catastrófica para el motor y la seguridad de quienes están en el auto. Esto sucede ya que está expuesta a constantes cambio de temperatura y también cambio de forma, ya que al pasar por las distintas poleas esta va cambiando su forma entre 700 a 8000 veces por minuto según las RPM del auto. 6) Se realizó una prueba de fluencia en caliente para un acero inoxidable a 700 °C a 4 diferentes esfuerzos. Lamentablemente, el analista del laboratorio confundió los resultados y no recuerda a qué esfuerzo corresponde cada resultado, siendo los resultados de tiempo hasta la ruptura: 710, 110, 1.200 y 300 horas. Luego, con la información que dispone sobre el efecto del esfuerzo sobre la fluencia en caliente, ayude al asistente a organizar los resultados para así completar la siguiente tabla: Esfuerzo aplicado (MPa) Tiempo de ruptura (h) 115 1200 130 710 145 300 160 110 Bibliografía http://online.iacc.cl/pluginfile.php/3559331/mod_resource/content/1/03_resistencia_mat eriales.pdf Contenido de la semana IACC