histeresis
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El documento describe un ensayo de histéresis realizado en tres tipos de acero. Se midieron las deformaciones y esfuerzos de probetas de acero laminado en caliente, frío y recocido a diferentes cargas y descargas. El acero laminado en caliente mostró mayor deformación permanente, mientras que el laminado en frío fue más frágil. El acero recocido presentó una resistencia intermedia. Los resultados se registraron en tablas y gráficos para analizar el ciclo de histéresis de cada material.
![|28600 |900 |324.08 |44.291 |
|29300 |1000 |332.01 |49.212 |
|30000 |1100 |339.94 |54.134 |
|30500 |1200 |345.61 |59.055 |
|25000 |1205 |283.29 |59.301 |
|20000 |1201 |226.63 |59.104 |
|15000 |1195 |169.97 |58.809 |
|10000 |1189 |113.31 |58.513 |
|5000 |1182 |56.66 |58.169 |
|0 |1173 |0.00 |57.726 |
Tabla # 3: Acero recocido
Dimensiones:
Lo = 50.8mm θ= 10,4 mm A= 84.95mm2
|1 |2 |3 |4 |
|Carga |Deformación |Esfuerzo |Deformación |
|(N) |25*10^-4 mm |(Mpa) |(mm/mm)*10^-3 |
|0 |0 |0 |0 |
|5000 |5 |58.86 |0.246 |
|10000 |10 |117.72 |0.492 |
|15000 |16 |176.57 |0.787 |
|20000 |22 |235.43 |1.08 |
|21500 |50 |253.09 |2.46 |
|21550 |100 |253.68 |4.92 |
|21500 |150 |253.09 |7.38 |
|21000 |200 |247.20
|9.84 |
|22250 |400 |261.92 |19.69 |
|22400 |600 |263.68 |29.53 |
|24750 |800 |291.35 |39.37 |
|26250 |1000 |309.01 |49.21 |
|27500 |1200 |323.72 |59.06 |
|23200 | |273.10 |0.00 |
|21000 |460 |247.20 |22.64 |
FOTOGRAFÍAS DEL ENSAYO:
Acero laminado en caliente
Antes del ensayo Después del ensayo
[pic] [pic]](https://image.slidesharecdn.com/informehistereis-140522041416-phpapp02/85/histeresis-7-320.jpg)
![Falla: tipo cono y cráter
Acero laminado en frío
Antes del ensayo Después del ensayo
[pic] [pic]
Acero recocido
Antes del ensayo Después del ensayo
[pic] [pic]
CÁLCULOS TÍPICOS:
A = π * d2 / 4
A = π *(10.6)2 mm / 4
A = 88.25 mm2
Esfuerzo
( = P / A
( = 2000 N / 88.25 mm2
( = 22.66 Mpa
Deformación específica
( = (l / l
( = 2(25*10-4 )mm/ 50.8 mm
( = 0.1 mm/mm * 10-3
CONCLUSIONES.
1. Al llevarle al acero hasta la carga máxima y luego descargarle se elimina la zona de fluencia.
2. Si el acero llega a la zona de endurecimiento se nota que aumenta la resistencia pero se vuelve más
frágil.
3. Sometiendo al acero a altas temperaturas podemos recuperar las propiedades mecánicas anteriores
pues recuperando su zona de fluencia y su ductilidad.](https://image.slidesharecdn.com/informehistereis-140522041416-phpapp02/85/histeresis-8-320.jpg)
histeresis
- 1. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL ENSAYO DE MATERIALES PRÁCTICA Nro. 6 TÍTULO DEL ENSAYO: Histéresis el Acero NOMBRE: Yacelga Perugachi Erica Alexandra SEMESTRE: tercero PARALELO: segundo GRUPO: “2” DÍA: martes HORA: 14h a 17h FECHA DE EJECUCIÓN: 20- 10 - 2009 FECHA DE ENTREGA: 27 - 10 - 2009 DESCRIPCIÓN DEL ENSAYO: INTRODUCCIÓN. La histéresis es la tendencia de un material a conservar una de sus propiedades, en ausencia del estímulo que la ha generado. Podemos encontrar diferentes manifestaciones de este fenómeno. En física se encuentra, por ejemplo, histéresis magnética si al magnetizar un ferromagneto éste mantiene la señal magnética tras retirar el campo magnético que la ha inducido. También se puede encontrar el fenómeno en otros comportamientos electromagnéticos, o los elásticos. La histéresis magnética es el fenómeno que permite el almacenamiento de información en los imanes de los discos duros o flexibles de los ordenadores: el campo induce una magnetización en el pequeño imán, que se codifica como un 0 o un 1. Esta codificación permanece en ausencia de campo, y puede ser leída posteriormente, pero también puede ser invertida aplicando un campo en sentido contrario. Para poder conocer el ciclo de histéresis de un material, se puede utilizar el magnetómetro de Köpsel, que se encarga de proporcionarle al material ferro magnético los cambios senoidales de la corriente eléctrica para modificar el sentido de los imanes. Las pérdidas por histéresis representan una pérdida de energía que se manifiesta en forma de calor en los núcleos magnéticos. Con el fin de reducir al máximo estas pérdidas, los núcleos se construyen de materiales magnéticos de características especiales. OBJETIVOS:
- 2. 1. Determinar la histéresis del acero de acuerdo al ensayo realizado. 2. Graficar tres diagramas cada uno de acuerdo al ensayo realizado en el laboratorio. 3. Analizar porque el acero laminado en caliente se vuelve dúctil mientras, que el acero laminado en frío se vuelve frágil. EQUIPO: • Probeta de acero • Máquina Universal 30 Ton, A=± 5Kgf. • Calibrador o Vernier A ±0.05mm. • Deformímetro vertical A=± 25x10-4. • Compás de puntas • Mordazas PROCEDIMIENTO: 1. Procedemos a medir las dimensiones iníciales de la probeta. 2. Colocamos la probeta en las mordazas correctamente, y luego se coloca el defomímetro sobre la probeta. 3. Encendemos la máquina universal y ya elegida la escala a trabajar procedemos a someter a la probeta a las cargas requeridas. 4. Para la primera parte, leeremos en el dial, las cargas y en el defomímetro. Llegaremos a un punto (LF), donde procederemos a medir los incrementos de deformación y la carga respectiva, hasta cierta carga después descargamos la probeta totalmente y repetimos este procedimiento tres veces 5. Desmontamos la probeta y medimos sus nuevas longitudes. 6. Sujetamos la probeta nuevamente y repetimos los procesos anteriores sin descargar nuevamente solo llevándola hasta el punto de ruptura. 7. Anotamos todos los resultados en una tabla de valores. 8. Con la segunda probeta realizamos en mismo proceso anterior pero solo la probeta hasta la máxima carga sin medir sus deformaciones y la descargamos totalmente. 9. Desmontamos la probeta y medimos sus nuevas longitudes. 10. Le sometemos a la probeta a una elevada temperatura esperamos que se enfríe y proseguimos el ensayo 11. Sujetamos a la probeta en la máquina de ensayo y le aplicamos la carga siguiendo los pasos anteriores hasta llevarla a la rotura 12. Registramos todos los datos y llenamos las tablas. TABLAS DE DATOS: Tabla # 1: Acero laminado en caliente Primera carga y descarga
- 3. Dimensiones: Lo = 50.8mm θ= 10,6 mm A= 88,25mm2 |1 |2 |3 |4 | |Carga |Deformación |Esfuerzo |Deformación | |(N) |25*10^-4 mm |(Mpa) |(mm/mm)*10^-3 | |0 |0 |0,00 |0,000 | |2000 |2 |22,66 |0,098 | |4000 |4 |45,33 |0,197 | |6000 |6 |67,99 |0,295 | |8000 |8 |90,65 |0,394 | |10000 |10 |113,31 |0,492 | |8000 |9 |90,65 |0,443 | |6000 |7 67,99 |0,344 | |4000 |5 |45,33 |0,246 | |2000 |3 |22,66 |0,148 | |0 |1 |0,00 |0,049 | Segunda carga y descarga |1 |2 |3 |4 | |Carga |Deformación |Esfuerzo |Deformación | |(N) |25*10^-4 mm |(Mpa) |(mm/mm)*10^-3 | |0 |0 |0,00 |0,049 | |2000 |2 |22,66 |0,098 | |4000 |4 |45,33 |0,197 | |6000 |6 |67,99 |0,295 | |8000 |8 |90,65 |0,394 | |10000 |10 |113,31 |0,492 | |12000 |12 |135,98 |0,591 | |14000 |14 |158,64 |0,689 | |16000 |16 |181,30 |0,787 | |18000 |18 |203,97 |0,886 | |20000 |20 |226,63 |0,984 | |22000 |22 |249,29 |1,083 | |22000 |40 |249,29 |1,969 | |22450 |60 |254,39 |2,953 | |23200 |80 |262,89 |3,937 | |23250 |100 |263,46 |4,921 |
- 4. |22600 |125 |256,09 |6,152 | |23150 |150 |262,32 |7,382 | |23900 |175 |270,08 |8,612 | |22400 |200 |253,82 |9,843 | |22600 |250 |256,09 |12,303 | |22750 |300 |257,79 |14,764 | |22900 |400 |259,49 |19,685 | |23500 |500 |266,29 24,606 | |25000 |600 |283,29 |29,528 | |20000 |604 |226,63 |29,724 | |15000 |598 |169,97 |29,429 | |10000 |592 |113,31 |29,134 | |5000 |585 |56,66 |28,789 | |0 |577 |0 |28,396 | Tercera carga y descarga |1 |2 |3 |4 | |Carga |Deformación |Esfuerzo |Deformación | |(N) |25*10^-4 |(Mpa) |(mm/mm)*10^-3 | |0 |577 |0 |28,396 | |2000 |578 |22.66 |28,445 | |4000 |580 |45.33 |28,543 | |6000 |582 |67.99 |28,642 | |8000 |584 |90.65 |28,740 | |10000 |587 |113.31 |28,888 | |12000 |590 |135.98 |29,035 | |14000 |592 |158.64 |29,134 | |16000 |595 |181.30 |29,281 | |18000 |597 |203.97 |29,380 | |20000 |600 |226.63 |29,528 | |22000 |603 |249.29 |29,675 | |24000 |608 |271.95 |29,921 | |25000 |618 |283.29 |30,413 | |25200 |640 |285.55 |31,496 | |25350 |660 |287.25 |32,480 | |25550 |680 |289.52 |33,465 | |25750 |700 |291.78 |34,449 |
- 5. |26000 |725 |294.62 |35,679 | |26200 |750 |296.88 |36,909 | |26500 |775 |300.28 |38,140 | |26700 |800 |302.55 |39,370 | |27100 |850 |307.08 |41,831 | |27500 |900 |311.61 |44,291 | |28050 |1000 |317.85 |49,213 | |28900 |1100 |327.48 |142,224 | |29500 |1200 |334.28 |145,177 | |25000 |1203 |283.29 |59,203 | |20000 |1198 |226.63 |58,957 | |15000 |1192 |169.97 |58,661 | |10000 |1186 |113.31 |58,366 | |5000 |1179 |56.66 |58,022 | |0 |1171 |0.00 |57,628 | Cuarta carga y descarga |1 |2 |3 |4 | |Carga |Deformación |Esfuerzo |Deformación | |(N) |25*10^-4 mm |(Mpa) |(mm/mm)*10^-3 | |0 |1171 |0 |57,628 | |5000 |1174 |56.66 |57,776 | |10000 |1179 |113.31 |58,022 | |15000 |1185 |169.97 |58,317 | |20000 |1191 |226.63 |58,612 | |25000 |1197 |283.29 |58,907 | |29800 |1250 |337.68 |0,049 | |30000 |1300 |339.94 |63,976 | |30400 |1400 |344.48 |68,898 | |30750 |1500 |348.44 |73,819 | |31100 |1600 |352.41 |78,740 | |31750 |1800 |359.77 |88,583 | |32250 |2000 |365.44 |98,425 | |32750 |2200 |371.10 |108,268
- 6. |34750 | |393.77 |Carga máxima | |23000 | |260.62 |rotura | Tabla # 2: Acero laminado en frío |1 |2 |3 |4 | |Carga |Deformación |Esfuerzo |Deformación | |(N) |25*10^-4 |(Mpa) |(mm/mm)*10^-3 | |0 |0 |0.00 |0 | |5000 |2 |56,66 |0.098 | |10000 |6 |113.31 |0.295 | |15000 |11 |169.97 |0.541 | |20000 |16 |226.63 |0.787 | |23050 |100 |261.19 |4.92 | |23100 |125 |261.76 |6.15 | |23150 |150 |262.32 |7.38 | |23250 |175 |263.46 |8.61 | |23300 |200 |264.02 |9.84 | |23250 |250 |263.46 |12.300 | |23500 |300 |266.29 |14.760 | |23750 |400 |269.12 |19.685 | |24000 |500 |271.95 |24.606 | |25300 |600 |286.69 |29.528 | |20000 |599 |226.63 |29.478 | |15000 |594 |169.97 |29.232 | |10000 |587 |113.31 |28.888 | |5000 |581 |56.66 |28.593 | |0 |573 |0.00 |28.199 | |5000 |577 |56.66 |28.396 | |10000 |583 |113.31 |28.691 | |15000 |589 |169.97 |28.986 | |20000 |595 |226.63 |29.281 | |25000 |604 |283.29 |29.724 | |25550 |625 |289.52 |30.756 | |25800 |650 |292.35 |31.988 | |26100 |675 |295.75 |33.218 | |26350 |700 |298.58 |34.449 | |27050 |750 |306.52 |36.909 | |27600 |800 |312.75 |39.370 |
- 7. |28600 |900 |324.08 |44.291 | |29300 |1000 |332.01 |49.212 | |30000 |1100 |339.94 |54.134 | |30500 |1200 |345.61 |59.055 | |25000 |1205 |283.29 |59.301 | |20000 |1201 |226.63 |59.104 | |15000 |1195 |169.97 |58.809 | |10000 |1189 |113.31 |58.513 | |5000 |1182 |56.66 |58.169 | |0 |1173 |0.00 |57.726 | Tabla # 3: Acero recocido Dimensiones: Lo = 50.8mm θ= 10,4 mm A= 84.95mm2 |1 |2 |3 |4 | |Carga |Deformación |Esfuerzo |Deformación | |(N) |25*10^-4 mm |(Mpa) |(mm/mm)*10^-3 | |0 |0 |0 |0 | |5000 |5 |58.86 |0.246 | |10000 |10 |117.72 |0.492 | |15000 |16 |176.57 |0.787 | |20000 |22 |235.43 |1.08 | |21500 |50 |253.09 |2.46 | |21550 |100 |253.68 |4.92 | |21500 |150 |253.09 |7.38 | |21000 |200 |247.20 |9.84 | |22250 |400 |261.92 |19.69 | |22400 |600 |263.68 |29.53 | |24750 |800 |291.35 |39.37 | |26250 |1000 |309.01 |49.21 | |27500 |1200 |323.72 |59.06 | |23200 | |273.10 |0.00 | |21000 |460 |247.20 |22.64 | FOTOGRAFÍAS DEL ENSAYO: Acero laminado en caliente Antes del ensayo Después del ensayo [pic] [pic]
- 8. Falla: tipo cono y cráter Acero laminado en frío Antes del ensayo Después del ensayo [pic] [pic] Acero recocido Antes del ensayo Después del ensayo [pic] [pic] CÁLCULOS TÍPICOS: A = π * d2 / 4 A = π *(10.6)2 mm / 4 A = 88.25 mm2 Esfuerzo ( = P / A ( = 2000 N / 88.25 mm2 ( = 22.66 Mpa Deformación específica ( = (l / l ( = 2(25*10-4 )mm/ 50.8 mm ( = 0.1 mm/mm * 10-3 CONCLUSIONES. 1. Al llevarle al acero hasta la carga máxima y luego descargarle se elimina la zona de fluencia. 2. Si el acero llega a la zona de endurecimiento se nota que aumenta la resistencia pero se vuelve más frágil. 3. Sometiendo al acero a altas temperaturas podemos recuperar las propiedades mecánicas anteriores pues recuperando su zona de fluencia y su ductilidad.
- 9. 4. Al aplicar tanto cargas como descargas en el acero lo llevamos a un endurecimiento y su diagrama del material cargado y descargado es semejante al acero laminado en frío. 5. La histéresis del acero que no es más que la energía no devuelta al material al aplicar la carga que se transforma en calor y se elimina. RECOMENDACIONES. ➢ Tener mucho cuidado al manipular los equipos y materiales. ➢ Tener mucho cuidado al tomar los datos porque de lo contrario puede haber errores grandes. BIBLIOGRAFÍA. ❖ Ensayo e inspección de los materiales en ingeniería. Troxell Davis Wiskocil ❖ http.www.monografías.com ❖ Wikipedia enciclopedia libre.