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Análisis del acero - Monografía



 
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Materiales de construcción. Prueba de sanidad. Densidad. Corrugación: espesor e inclinación. Tensión. Doblado



Prueba de laboratorio



Introducción:



En esta practica veremos como se realizan las pruebas en las varillas de acero para saber su confiabilidad en la construcción, como se avisto en el transcurso de este curso es muy necesario conocer los materiales con los que se va a construir pues de ello depende la calida de la obra.


Objetivo:


Tener los conocimientos tanto teóricos como prácticos de estas prácticas que se realizan antes de iniciar una construcción así como Familiarizarse con estos tan importantes datos obtenidos en laboratorio.

MATERIAL



Agua
Ácido
Alcohol de caña a 96°
1 prensa universal
1 bascula
1 vernier
1 papel carbón
1 hoja de papel
1 transportador
1 hilo
1 flexometro
1 lupa
Fuente de calor
Varillas se cortan a;
- 1.20 m.
- 60 cm.
- 35 cm.
- un tramo de 3 a 5 cm.
- 1 cm.

100146.jpg

- PRUEBA DE SANIDAD:



La ensayaremos con la varilla de un centímetro. En la que observaremos el ataque metalúrgico.
Esta prueba la aremos con un pequeño trozo de varilla, de 1 cm.
Utilizaremos en un vaso de precipitado, en la que le pondremos una cantidad de agua y una de ácido.
Pondremos dentro del vaso una cantidad de un 100% de agua y un 100% de ácido.

100147.jpg  100148.jpg 100149.jpg

Después introducimos el trozo de varilla en la solución.
La solución lo llevaremos al fuego donde no deberá exceder una temperatura de entre 70 y 80c. en5tonces la temperatura la estaremos monitoreando con un termómetro, si la temperatura se eleva, bajaremos la flama y si pasa  lo contrario subiremos la flama

100150.jpg

Transcurrido el tiempo necesario se saca del vaso de precipitado.
Se lava con un sepillo especial para acero, y se le pone alcohol de caña a 96° y se deja que se evapore.
Por ultimo se observa que es lo que presenta la superficie de este dedazo de varilla y con esto decir si el material es sano o defectuoso, dado que después de hacer los pasos anteriores se puede observar como esta este material.

100151.jpg

Material tratado.



Dado que con el tratamiento anterior se pueden observar las fallas que el material en estudio presenta tales como agrietamientos, muchos poros, fisuras, pequeños huecos que pudieran haber quedado en su fabricación. Nosotros observamos minuciosamente con una lupa para observar que características presentaba, en este caso no presento ninguna que hiciera perder su calidad, por ello se dice que este es un material sano.

100152.jpg

- PRUEBA DE DENSIDAD



Tomamos la varilla que se corto a 35 cms, en una bascula registramos su peso, y con un flexo metro medimos su longitud.

100153.jpg

Esta registra un peso de 1.366 kg, con una longitud e 0.348 mts

Para saber los valores unitarios de una pieza uniforme se ase lo siguiente:

100153.gif y para un kilogramo X 12 m = peso final de la varilla.
Tomando en cuenta que la densidad del acero es de 7.86, el cual si lo comparamos con el tramo que se corto que estuvo en un rango de 3 a 5 cm.

100154.gifDonde PA = peso del aire. Entonces procedemos a realizar el experimento.

100154.jpg

Entones calculamos su densidad
PA = 204.7 grs

100155.gif El cual significa que esta mas acelerado.

Ahora calculamos la densidad en el agua, para ello, el trozo de varilla se introduce en una cubeta con agua y sostenida por un extremo de la balanza con la cual registra un peso, de tal forma que la balanza registre, cuanto pesa en el agua tal y como se muestra en la siguiente imagen.

100156.jpg

La balanza registra un peso de 179 grs.

Ahora calculamos su área.

100156.gif100157.gif

- SU CORRUGACIÓN.



Este lo medimos con el vernier de la siguiente forma

100158.jpg

La lectura que aporta el vernier es de 32.2 mm y como la varilla es de doble corrugación, dividimos la lectura del vernier entre dos.
Entonces esta separación es  de 16.6 mm.

- ESPESOR DE LA CORRUGACION


Y ahora medimos el espesor de las corrugaciones

100159.jpg

Espesor de la corrugación
= 1.4

- DISTANCIA MAXIMA DE LAS CORRUGACIONES



Ahora medimos la distancia máxima entre extremos que esto equivale a:
= 3.4 +3.6 que es la suma de las corrugaciones = 6.4.
Esta la medimos como lo indica la siguiente imagen.
100160.jpg

- INCLINACION DE LA CORRUGACION



La inclinación de la corrugación la asemos de la siguiente manera.
Tomamos un trozo de varilla, y conseguimos un pedazo de papel carbón. La parte que mancha se unta, se refriega en toda la varilla.
Tomamos una hoja de papel en blanco y la enrollamos en la varilla, la presionamos, de tal forma que quede impreso en el los dibujos y grabados de ella.
Finalmente medimos los ángulos que se forman.

Al medir con el transportador el Angulo nos dice que tiene un Angulo de:
55°.
100161.jpg

- PRUEBA DE TENCION.



Tomamos un pedazo de varilla de una longitud de 60 cm, marcamos 2 puntos, midiendo por cada extremo 20 cm, y los marcamos. Con la ayuda de un cincel.

100162.jpg    100163.jpg100164.jpg

Esta varilla la llevamos a la prensa y aremos la prueba  de su límite elástico.
Esta varilla la colocamos en la prensa debe de estar bien colocada y sujetada.
En el lector de la maquina trae una aguja de color negro que cuando esta se detenga por un momento y después se   incorpore, entonces estaremos leyendo la carga máxima

 Varilla asegurada



Entonces comenzamos a agregarle carga. La aguja se detiene un instante y se recupera. la carga y es de: 21750 .

Ahora aremos la prueba del límite elástico, en la cual la prensa, va estirando con fuerza a la varilla, llegando a un punto en el que la varilla se quiebra por exceso de un estiramiento.
100165.jpg  100166.jpg

En el momento que la varilla se rompe la prensa registra un peso de 3600 kgs.

Entonces:
LE: el límite elástico es de 4394 k. Y
CM: carga de esfuerzo máximo es de 7424 k.

El % de alargamiento =   100168.gif

Sustituyendo en la formula los valores de acuerdo a los resultados obtenidos tenemos:

Lf=lectura final=234
LI=lectura inicial=200                       100169.gif

- PRUEBA DE DOBLADO



Se coloca la varilla de 35 cm en un mandril, sobre las dos roscas que tiene, de tal forma que al agregarle un peso esta se doble.
La varilla al doblarse de be de quedar en forma de “U”, es decir que la varilla se tiene que doblar 180°
Para ello el diámetro del mandril debe ser igual a 15.54 de diámetro.

Este diámetro se obtiene multiplicando 2.54 x 6= 15.54.
El 6 nos indica que es la mínima permicivilidad para que la varilla al agregarle peso esta no se rompa

100169.jpg  100170.jpg

 Autor:

Sixto Vazquez Monzon





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