Equipo

Integrantes:

Luis Carlos Salazar Morales

Luis Adrian Villareal

Victor Manuel Hernandez Hdz.

Edgar Javier Rodriguez Diaz

Juan Guillermo Garcia Lozano

Jose Cornelio Plaza Perez

Jose Ivan Ortiz Vazquez

Oziel Santiago Villegas Bretado

ESFUERZO CORTANTE

Las fuerzas aplicadas a un elemento estructural pueden inducir un efecto de deslizamiento de una parte del mismo con respecto a otra. En este caso, sobre el área de deslizamiento se produce un esfuerzo cortante, o tangencial, o de cizalladura (figura 13). Análogamente a lo que sucede con el esfuerzo normal, el esfuerzo cortante se define como la relación entre la fuerza y el área a través de la cual se produce el deslizamiento, donde la fuerza es paralela al área. El esfuerzo cortante () ser calcula como (figura 14) (SALAZAR, 2001):

Esfuerzo cortante = fuerza / área donde se produce el deslizamiento (8)

 = F / A (9)

donde,

: es el esfuerzo cortante

F: es la fuerza que produce el esfuerzo cortante

A: es el área sometida a esfuerzo cortante

 

 http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/palmira/5000155/lecciones/lec1/1_4.htm

ESFUERZO DE COMPRESION

El esfuerzo de compresión es una presión que tiende a causar una reducción de volumen. Cuando se somete un material a una fuerza de flexión, cizalladora o torsión actúan simultáneamente fuerzas de torsión y compresión.
Es la fuerza que actúa sobre un material de construcción, suponiendo que esté compuesto de planos paralelos, lo que hace la fuerza es intentar aproximar estos planos, manteniendo su paralelismo (propio de los materiales pétreos ).
Los ensayos practicados para medir el esfuerzo de compresión son contrarios a los aplicados al de tensión, con respecto a la dirección y sentido de la fuerza aplicada.
Tiene varias limitaciones:
· Dificultad de aplicar una carga concéntrica o axial.
· Una probeta de sección circular es preferible a otras formas.

En un prisma mecánico el esfuerzo de compresión puede es simplemente la fuerza resultante que actúa sobre un determinada sección transversal al eje baricéntrico de dicho prisma, lo que tiene el efecto de acortar la pieza en la dirección de eje baricéntrico. Las piezas prismáticas sometidas a un esfuerzo de compresión considerable son susceptibles de experimentar pandeo flexional, por lo que su correcto dimensionado requiere examinar dicho tipo de no linealidad geométrica.

 

 

Tension

En física e ingeniería, se denomina tensión mecánica al valor de la distribución de fuerzas por unidad de área en el entorno de un punto material dentro de un cuerpo material o medio continuo.
Un caso particular es el de tensión uniaxial, que se define en una situación en que se aplica fuerza F uniformemente distribuida sobre un área A. En ese caso la tensión mecánica uniaxial se representa por un escalar designado con la letra griega σ (sigma) y viene dada por:

Siendo las unidades [Pa] (pascal = [N/m²]), [MPa] = 106 [Pa] (y también [kp/cm²]).
La situación anterior puede extenderse a situaciones más complicadas con fuerzas no distribuidas uniformemente en el interior de un cuerpo de geometría más o menos compleja. En ese caso la tensión mecánica no puede ser representada por un escalar.
Si se considera un cuerpo sometido a tensión y se imagina un corte mediante un plano imaginario π que lo divida en dos, sobre cada punto del plano de corte se puede definir un vector tensión tπ que depende del estado tensional interno del cuerpo, de las coordenadas del punto escogido y del vector unitrio normal nπ al plano π. En ese caso se puede probar que tπ y nπ están relacionados por una aplicación lineal T o campo tensorial llamado tensor tensión:

PRUEBA DE LA TENSION

Esta prueba es realizada generalmente para determinar algunas propiedades mecánicas, como ductilidad, elasticidad, resistencia, etc.
El objetivo de esta experiencia es hacer una prueba y determinar las siguientes propiedades del material:

•  Módulo de elasticidad.
•  Límite elástico.
•  Límite de influencia.
•  Resistencia a la tracción o esfuerzo máximo.
• Alargamiento en la ruptura.
• Reducción de área.
• Energía elástica.
• Tenacidad y tipo de fractura. 

 

ESFUERZO DE TRACCIÓN

Consideremos una barra sólida, sometida a la acción de dos fuerzas iguales y opuestas, además colineales. Ambas estarán en equilibrio, por lo que el sólido no puede desplazarse y se verifica la ecuación de equilibrio : P + (-P) = 0

Tomemos un sector de la barra y aumentemos su tamaño hasta ver sus moléculas. Veremos pequeñas fuerzas tirando de cada molécula, que tratan de alejarlas de sus vecinas. Sin embargo la atracción entre moléculas opone resistencia con una fuerza igual y contraria, lo que finalmente impide que las moléculas se alejen entre si.

Si tomamos un par de ellas veremos:

-Pi Fi -Fi Pi

Siendo Pi la acción sobre cada molécula generada por las fuerzas “P” y “Fi “ las reacciones que opone el material generada por la atracción molecular (o Atómica)

Si se aumenta “P” por algún medio, aumenta la reacción Fi , que podrá crecer hasta un determinado límite, más allá del cual las moléculas se separan irremediablemente, y como consecuencia la barra aumentará su longitud en forma permanente.

HIPOTESIS DE NAVIER

A fin de facilitar el estudio del comportamiento de los metales frente a los distintos esfuerzos, Navier propuso la siguiente hipótesis:

Si un sólido es homogéneo, puede imaginárselo como una sucesión de innumerables secciones transversales paralelas entre si y perpendiculares a su eje longitudinal .
Podemos imaginarnos a la barra como un mazo de naipes, firmemente pegados entre sí. Cada sección transversal sería tan delgada como el diámetro de un átomo.
Al mirar la barra de costado veríamos:
Si tomamos este modelo propuesto por Navier, podríamos extenderlo un poco más, y pensar en un sólido idealmente homogéneo, donde cada sección
transversal seria una especie de placa, con el espesor de un átomo,
donde todos sus átomos están perfectamente ordenados y
dispuestos según un arreglo matricial cuadrado .
Sobre cada átomo de cada una de las secciones, actuará una fuerza Pi , de manera que podríamos escribir : Pi = P/n, siendo “n” el número de átomos que hay en la sección transversal. Así entonces podríamos decir que
( P es la suma algebraica de todas las fuercitas Pi que actúa sobre cada uno de los “n” átomos) .

 

CONCLUCIONES:

DURANTE ESTE CUATRIMESTRE APRENDIMOSA LEER LO QUE ES LE DIAGRAMA ESFUERZO DEFORMACION TAMBIEN EL DIAGRAMA TTT A SI COMO LOS DIVERSOS TEMAS IMPARTDOS POR LA MAESTRA AUN AUNQUE NO FUERON AL CIEN PORSIENTO PERO SI SE CAPTO ALGO DE ESOS TEMAS.

Bibliografía:

http://es.wikipedia.org/wiki/Tratamiento_t%C3%A9rmico

http://www.uca.edu.sv/facultad/clases/ing/m210031/Tema%2013.pdf

http://www.esi2.us.es/IMM2/Pract-html/diagrama.html

http://sifunpro.tripod.com/termos.htm

Curvas Temperatura-Tiempo-Transformación

 
Se denomina curva TTT al diagrama que relaciona el tiempo y la temperatura requeridos para una transformación isotérmica.
Los diagramas TTT son gráficas que representan la temperatura frente al tiempo (normalmente en escala logarítmica).
Son muy útiles para entender las transformaciones de un Acero que se enfría isotérmicamente. Así por ejemplo, en el caso del acero, y más concretamente para la fase Austenita, que es inestable debajo de la temperatura de transformación eutectoide, se necesita saber cuánto tiempo requerirá para empezar a transformarse a una temperatura subcrítica específica, cuánto tiempo precisará para estar completamente trasformada y cuál será la naturaleza del producto de esta transformación.
Se elaboran con el porcentaje de transformación frente al logaritmo de las medidas de tiempo.

En una curva TTT distinguimos:

(1): Curva Inicial de Transformación

(2): Curva Final de Transformación

VCT: Velocidad Crítica de temple

Ms: Curva Inicial de transformación Martensítica

Mf: Curva Final de transformación Martensítica


Por debajo de Ms la evolución es independiente del tiempo, sólo depende de la temperatura, es atérmica.
La nariz perlítica nos da el mínimo tiempo de retardo y nos define la velocidad crítica de temple del acero, que es la mínima velocidad que nos permite alcanzar una estructura 100% Martensítica, sin haber sido sometido a ninguna otra transformación en el enfriamiento
Llamamos tiempo de retardo o periodo de incubación al tiempo necesario para que comience la transformación isoterma de la austerita, es distinto para cada temperatura.
El diagrama TTT más simple es el del acero al carbono eutectoide, al carbono, ya que no hay constituyentes proeutectoides en la microestructura. Vemos la diferencia entre un diagrama de un Acero Hipoeutectoide y otro Hipereutectoide.

En los diagramas distinguimos tres zonas:

1. La de la izquierda de las curvas, donde la Austenita todavía no ha comenzado a transformarse.
2. La comprendida entre las dos curvas, donde la Austenita está en periodo de transformación.
3. La de la derecha, donde la Austenita se encuentra completamente transformada.

Para obtener estos diagramas, se calienta un conjunto de probetas iguales a la temperatura de austenización, y se mantienen allí hasta que se transforman en austerita. Conseguido esto, se enfrían bruscamente en baños de sales o metal fundido hasta la temperatura deseada, que permanecerá constante mientras dure el ensayo; a intervalos de tiempo determinados se sacan las probetas del baño y se enfrían bruscamente hasta temperatura ambiente. Mediante el examen microscópico de las mismas, se determina la cantidad de austerita transformada en función del tiempo y con ello, el principio y el final de la transformación. Se obtiene así el diagrama que nos da la cantidad de Austenita transformada en función del tiempo, a temperatura constante.

Existen diversos factores que influyen sobre las curvas TTT, desplazando las mismas hacia la derecha o hacia la izquierda en el diagrama, es decir, retardando o adelantando el comienzo de la transformación martensítica, o desplazando hacia arriba o hacia abajo las líneas de principio y fin de la transformación martensítica. Estos factores son, entre otros:

1. El contenido en Carbono de la aleación: a mayor contenido mayor será el desplazamiento hacia la derecha de las curvas inicial y final de transformación; y hacia abajo las isotermas que indican el principio y el fin de la transformación martensítica.
2. Temperatura de Austenización: cuanto mayor sea, mayor será el tamaño de grano, y mayor por tanto el desplazamiento de las curvas hacia la derecha y hacia abajo.
3. Elementos Aleantes: distinguimos entre dos tipos:

a. Ganmágenos: aquellos que se disuelven preferentemente en la Austenita como son el Níquel y el Manganeso, que expanden por tanto el campo de existencia de la Austenita desplazando hacia abajo las isotermas.

b. Alfágenos: sedisuelven preferentemente en la fase α (Ferrita), son por ejemplo el Cromo, el Molibdeno, el Vanadio y el Wolframio; y desplazan las isotermas hacia arriba.

c. Carburígenos: son elementos (habitualmente Alfágenos) que tienden a formar carburos. Producen una segunda zona de temperaturas de transformaciones rápidas al nivel de la transformación de la austerita en Bainita.

 

Normalizado

Este es un proceso normalmente usado en acero endurecido. Es utilizado para refinar granos que han sido deformados por el trabajo en frío, y puede mejorar la ductilidad y dureza del acero. En este proceso se calienta el acero un poco por encima de su punto crítico superior. Después se deja enfriar en aire. Esto forma granos pequeños lo cual da un metal más duro y resistente con un límite elástico normal y no la máxima ductilidad obtenida con el recocido. El normalizado mejora la maquinabilidad de la pieza y da estabilidad dimensional en caso de ser sometido a futuros tratamientos térmicos. 

Recocido

El recocido es el tratamiento térmico que, en general, tiene como finalidad principal el ablandar el acero u otros metales, regenerar la estructura de aceros sobrecalentados o simplemente eliminar las tensiones internas que siguen a un trabajo en frío. (Enfriamiento en el horno).

Temple y revenido

Después que se ha endurecido el acero es muy quebradizo o frágil lo que impide su manejo pues se rompe con el mínimo golpe debido a la tensión interior generada por el proceso de endurecimiento. Para contrarrestar la fragilidad se recomienda el temple del acero (en algunos textos a este proceso se le llama revenido y al endurecido temple). Este proceso hace más tenaz y menos quebradizo el acero aunque pierde algo de dureza. El proceso consiste en limpiar la pieza con un abrasivo para luego calentarla hasta la temperatura adecuada para después enfriarla con rapidez en el mismo medio que se utilizó para endurecerla.

Tabla de temperaturas para revenido de acero endurecido
Color	Grados C	Tipos de aceros
Paja claro	220	Herramientas como brocas, machuelos
Paja mediano	240	Punzones dados y fresas
Paja oscuro	255	Cizallas y martillos
Morado	270	Árboles y cinceles para madera
Azul obscuro	300	Cuchillos y cinceles para acero
Azul claro	320	Destornilladores y resortes

Tratamiento térmico

Se conoce como tratamiento térmico el proceso que comprende el calentamiento de los metales o las aleaciones en estado sólido a temperaturas definidas, manteniéndolas a esa temperatura por suficiente tiempo, seguido de un enfriamiento a las velocidades adecuadas con el fin de mejorar sus propiedades físicas y mecánicas, especialmente la dureza, la resistencia y la elasticidad. Los materiales a los que se aplica el tratamiento térmico son, básicamente, el acero y la fundición, formados por hierro y carbono. También se aplican tratamientos térmicos diversos a los sólidos cerámicos.

Diagrama Hierro Carburo de Hierro

La adición de elementos de aleación al hierro influye en las temperaturas a que se producen las transformaciones alotrópicas. Entre estos elementos, el más importante es el carbono.

El diagrama hierro-carbono, aun cuando teóricamente representa unas condiciones metastables, se puede considerar que en condiciones de calentamiento y enfriamiento relativamente lentas representa cambios de equilibrio.

En el diagrama aparecen tres líneas horizontales, las cuales indican reacciones isotérmicas. La parte del diagrama situada en el ángulo superior izquierdo de la figura se denomina región delta. En ella se reconocerá la horizontal correspondiente a la temperatura de 1493ºC como la típica línea de una reacción peritéctica. La ecuación de esta reacción puede escribirse en la forma. 

La máxima solubilidad del carbono en el hierro delta (de red cúbica centrado en el cuerpo) es 0,10 % de C, mientras que el Fe gamma (de red cúbica centrado en las caras) disuelve al carbono en una proporción mucho mayor. En cuanto al valor industrial de esta región es muy pequeño ya que no se efectúa ningún tratamiento térmico en este intervalo de temperaturas.

La siguiente línea horizontal corresponde a una temperatura de 1129ºC, esta temperatura es la de solidificación del eutéctico. y la reacción que en ella se desarrolla es: 

En función del contenido de carbono suele dividirse el diagrama de hierro-carbono en dos partes: una que comprende las aleaciones con menos del 2 % de carbono y que se llaman aceros, y otra integrada por las aleaciones con más de un 2 % de carbono, las cuales se llaman fundicion A su vez, la región de los aceros se subdivide en otras dos: una formada por los aceros cuyo contenido en carbono es inferior al correspondiente a la composición eutectoide (0,77 %C) los cuales se llaman aceros hipoeutectoides, y la otra compuesta por los aceros cuyo contenido se encuentra entre 0,77 y 2 %, y que se conocen por aceros hipereutectoides.