2003-1 Control 1

IWC-203 MATERIALES de INGENIERIA Control 1 1º de Abril de 2003 Sección 1 (50 puntos) Marque la alternativa que le parezca más apropiada y justifique brevemente V Verdadera bajo toda circunstancia F Falsa bajo toda circunstancia I Incierta, su validez depende de condiciones no especificadas en la pregunta 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Para el recubrimiento de tolvas de camiones mineros se utilizan planchas de acero en condición templado y revenido, por presentar así una dureza adecuada para este tipo de uso. Los materiales de naturaleza frágil, como los cerámicos, presentan una mayor rigidez y resistencia cuando son sometidos a esfuerzos de compresión en comparación a frente a solicitaciones de tensión. Para los metales de bajo punto de fusión como el Plomo (327ºC) o el Zinc (420ºC), la dureza medida por indentación entrega valores menores cuanto mayor sea el tiempo de carga utilizado. Un clip hecho de un material plástico, bajo el mismo diseño que uno metálico tradicional, no ofrece un buen resultado (no aprieta los papeles) debido a la baja resistencia del material y a su tendencia al creep. La resistencia a la fatiga de piezas manufacturadas aumenta a consecuencia de la introducción de esfuerzos residuales superficiales mediante el proceso de granallado. Un conductor de Cobre usado por largo tiempo (años) en un tendido de alta tensión, soportando la carga de su propio peso, no se espera que sufra cambios físicos ni de sus propiedades mecánicas. El cuociente entre el esfuerzo máximo y el esfuerzo de fluencia de un acero determinado, se reduce en forma proporcional a la Temperatura, para ensayos de tracción realizados entre 20 y 600ºC. Un ensayo de tracción realizado a temperaturas sobre 0.3Tf entrega información equivalente a la de un ensayo de termofluencia realizado a igual temperatura. Un material metálico expuesto a condiciones de creep en estado estacionario, sufre variación gradual y acumulativa de su módulo elástico y su resistencia mecánica. La capacidad de aceptar deformación plástica de los materiales metálicos se reduce al aumentar la velocidad a que ella es aplicada.

Sección 2 (50 puntos) Desarrolle respuestas completas de acuerdo a lo preguntado. A En relación al material utilizado para fabricar marcos de bicicleta y sin considerar variables económicas o estéticas, indique: a) Los tres más importantes requisitos que debe cumplir para su desempeño, las consecuencias originadas por un cumplimiento insatisfactorio y las cifras mecánicas o físicas que representan cada requisito. b) Una comparación cualitativa entre los tres tipos de material utilizado históricamente para esto: Acero de bajo carbono sin tratamiento térmico, Aleación de Aluminio y Acero templado y revenido. B Una barra cilíndrica de 100 mm de largo y sección circular de 10 mm de diámetro, está compuesta de dos partes idénticas en dimensiones pero de distinto material y es sometida a un ensayo de tracción. A partir de la información disponible de la curva de tracción ingenieril de cada material por separado y asumiendo una unión perfecta, encuentre y justifique: a) La longitud de la parte A al inicio de la deformación plástica de la parte B. b) La deformación permanente de la parte B, luego de la ruptura del conjunto. c) La máxima carga que soporta el conjunto. C Explique porqué los pernos de equipos o máquinas que funcionan a temperaturas elevadas deben ser sometidos a un reaprete periódico. ¿Qué consecuencias tendría un aumento del torque de aprete? IWC-203 CONTROL 1

1º de Abril de 2003

NOMBRE................................................

HOJA DE RESPUESTAS

V 1

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F

I

Justificación

ROL USM ..............................................