20061 Control 1

IWC-203 MATERIALES de INGENIERIA Control 1 31 Marzo de 2006 Sección 1

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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

Una tubería de Plomo que opera a temperatura ambiente, puede sufrir deformación plástica acumulativa a través del tiempo, aunque el esfuerzo aplicado sea menor que el de fluencia de este material. Los esfuerzos residuales de tracción existentes en el entorno de una soldadura, reducen la vida útil de una pieza sometida a cargas cíclicas. La fractotenacidad o tenacidad a la fractura de un material dado, depende de la magnitud y tipo de los esfuerzos aplicados sobre él. La paleta de un destornillador de dudoso origen, puede doblarse permanentemente como resultado de un uso normal, debido a que el material de que está hecho, no es lo suficientemente rígido. Para una placa que contiene grietas normales al esfuerzo, duplicar el esfuerzo aplicado implica reducir a la mitad el tamaño límite de grieta que provoca fractura rápida. El ensayo de termofluencia (creep) es esencialmente idéntico a un ensayo de tracción realizado a una temperatura alta y constante. Una forma efectiva para lograr que un resorte original de Cobre aumente su constante, consiste en cambiar el material de fabricación por un acero inoxidable. ( F=K ∆x ) Una cuerda de reloj hecha de una lámina de acero fuertemente deformada en frío, permite al mecanismo funcionar durante más tiempo, en comparación con otra de acero recocido y de iguales dimensiones.

Sección 2 1.

Una cañería “A” de diámetro D = 250 [mm], espesor de pared t = 5 [mm], y con una grieta con orientación longitudinal de tamaño 50 mm, es sometida a un ensayo de presión interna creciente, observándose que revienta (“burst test”) cuando la presión alcanza 20 MPa. Una cañería “B” del mismo material y dimensiones, pero con una grieta longitudinal de 10 mm, es sometida cada 5 minutos a ciclos de presión interna variable, entre los valores 5 y 10 MPa. a) Estime el valor de KIc para este material. b) Desarrolle y justifique el planteo que permita estimar el tiempo de operación de la segunda cañería hasta la falla. Indique qué datos adicionales requeriría para realizar la estimación numérica. c) Si se reducen las presiones de operación de la cañería “B” a un 80% de los valores originales mencionados, ¿cómo cambia el tiempo de operación hasta la falla?

2. Se da el siguiente gráfico fuerza-tiempo, obtenido con una probeta de una nueva aleación metálica, en una máquina de tracción que permite el estiramiento de la probeta a velocidad constante de 6 [mm/min]. Si las dimensiones originales de la probeta de sección rectangular son: longitud Lo = 100 mm; ancho Bo = 12,5 mm y espesor t = 1 mm, calcule lo siguiente: a) b) c) d)

el módulo de Young, en GPa el esfuerzo de fluencia, en MPa la deformación uniforme la deformación a la ruptura