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IP2902 – MECÁNICA DE MEDIOS CONTINUOS (FLUIDOS)
TRABAJO CONV. ORDINARIA
En nuestra vida cotidiana nos encontramos rodeados de materiales de todo tipo, muchos de los cuales son elegidos por su resistencia mecánica. Las propiedades mecánicas de los materiales se determinan por medio de diferentes pruebas de laboratorio. Cuando se selecciona un material para construir un edificio o máquina, es necesario conocer estas propiedades, así como su capacidad para soportar esfuerzos. Un diagrama de esfuerzo- deformación nos proporciona estas características importantes de un material. Por lo mencionado anteriormente, se le solicita describir el comportamiento de los siguientes materiales: acero SAE 1340, acero inoxidable y acero estructural (acero de bajo carbono), los cuales se muestran en la gráfica esfuerzo-deformación proporcionada. Se debe indicar el valor de la tensión y la deformación alcanzada en las zonas de la gráfica correspondientes al Límite de proporcionalidad, Tensión última y Punto de ruptura. Es importante mencionar que el valor de la tensión en la gráfica se encuentra en escala de miles, lo que es igual a psi x 10^3. Adicionalmente, se le pide mencionar algunos ejemplos en donde se emplee el acero SAE 1340, acero inoxidable y el acero estructural (acero de bajo carbono). Los ejemplos pueden estar relacionados con cualquier tipo de industria y aplicación. Será bien valorado el uso de imágenes como complemento.
SAE1340: Este acero posee un módulo de elasticidad E superior al del acero inoxidable, lo que implica una mayor rigidez. Esto significa que, bajo una misma carga, su deformación es menor en comparación con el acero inoxidable. Además, presenta la mayor resistencia de los tres materiales analizados. Su comportamiento es similar al de un material elastoplástico perfecto; para tensiones bajas, las deformaciones son directamente proporcionales a la carga aplicada. Sin embargo, una vez que se alcanza un valor cercano a su resistencia máxima, las deformaciones dejan de ser lineales y aumentan rápidamente con un pequeño incremento de la carga. Al llegar a los 240,0 00 Psi (1650 MPa), el material no puede soportar más carga y comienza a deformarse sin aumentar su resistencia, hasta llegar a la ruptura. Se utiliza en componentes de tamaño medio y grande que exigen alta resistencia y tenacidad, como ejes, árboles de transmisión y piezas de vehículos pesados y aeronaves. Acero inoxidable: Este material tiene el módulo de elasticidad E más bajo de los tres casos, lo que implica que experimentará una mayor deformación bajo una misma carga. A pesar de esto, su resistencia máxima es intermedia. En cuanto a su comportamiento, es lineal bajo cargas pequeñas, pero esta linealidad se rompe cuando las tensiones superan los 65,000 psi (450 MPa), momento en el cual el material entra en la fase plástica, reduciendo notablemente su rigidez. Aun así, permite que la carga siga aumentando hasta alcanzar una resistencia máxima de 120,000 psi (830 MPa). Con elongaciones superiores a 0.08 pulg/pulg y una tensión de 180,000 psi (1250 MPa), el material comienza a relajarse, perdiendo gradualmente su capacidad de soportar carga, hasta romperse con deformaciones cercanas a 0.12 pulg/pulg.
Ejemplos de uso de los siguientes materiales: Acero SAE 1340 : Este es un acero al manganeso que contiene alrededor de un 0.4% de carbono. Se utiliza en la fabricación de pernos de alta resistencia, tornillos de cabeza empotrada, componentes mecanizados, tornillos de zócalo y otros elementos similares. También es empleado en diversas aplicaciones de construcción y en la fabricación de tornillos de tapa (Gelson Luz, 2020). Acero Inoxidable : El uso del acero inoxidable depende del entorno en el que se aplique. Es común encontrarlo en cocinas, donde se emplea para fabricar estantes, vitrinas refrigeradas, armarios y utensilios de almacenamiento. Además, se utiliza en entornos médicos, como en salas de operaciones para instrumentos como tijeras y otros equipos quirúrgicos (Diz, 2020) Un ejemplo visual que muestra las aplicaciones del acero SAE 1340 y el acero inoxidable. En un lado se presentan componentes como tornillos de alta resistencia y piezas mecanizadas hechas de SAE 1340, y en el otro lado, objetos de acero inoxidable como estantes de cocina y herramientas quirúrgicas. Acero estructural (Acero de bajo carbono) : Son aceros de bajo contenido de carbono y son dúctiles, maleables, soldables y no responden al tratamiento del temple. Se utiliza en la fabricación de perfiles estructurales, alambres, clavos, tornillos, barras, varillas, etc
BIBLIOGRAFIA
Diz, F. (26 de 08 de 2020). Obtenido de Carfrisa: https://www.frigodiz.com/blog/206/usos acero inoxidable.html#:~:text=Sus%20usos%20var%C3%ADan%20en%20funci%C3%B 3n,esta nter%C3%ADas%20y%20estantes%2C%20o%20armarios. Material de estudio asignatura Mecánica de medios continuos- FUNIBER Área tecnología. Acero Inoxidable. Tomado de https://www.areatecnologia.com/materiales/acero-inoxidable.html Gelson Luz. (02 de 12 de 2020). SAE 1340 Propiedades. Obtenido de https://www.materiales.gelsonluz.com/2020/12/sae- 1340 - propiedades-mecanicas quimicas.html?m=
