Prof.: Pedro Lorenzo
Alumne/a:
Nota:
Tecnologia Industrial
Grup: BTX Tecnològic
Data: T3/Maig-2016
Departament de Tecnologies
MATERIALS. INTRODUCCIÓ
Contesta les preguntes en un full apart. És important acostumar-se a fer servir factors de conversió encara que sigui possible aprofitar altres mètodes. Recorda que has de marcar els resultats finals i parcials de cada exercici i expressar-los amb unitats del sistema internacional. 1.
(0,50 punt)
Explica com es crea l’enllaç covalent i entre quins materials es dona.
La unió entre àtoms caracteritzada per la compartició d'electrons s'anomena enllaç covalent. Així, cada parell d'electrons compartits forma un enllaç covalent que es manté unit degut a l'atracció entre les càrregues positives dels nuclis i les negatives dels electrons compartits... [https://ca.wikipedia.org/wiki/Enlla%C3%A7_covalent] 2.
(0,50 punt)
Explica (indicant elements, màquines...) com es fa l’assaig de tracció.
L'assaig de tracció d'un material consisteix a sotmetre a una proveta normalitzada realitzada amb dit material a un esforç axial de tracció creixent fins que es produeix el trencament de la proveta... [https://ca.wikipedia.org/wiki/Assaig_mec%C3%A0nic] 3.
Explica (indicant elements, màquines...) com es fa algun tipus d’assaig no destructiu i quan son preferibles aquests als destructius. (0,50 punt)
Assajos per ultrasons. Un material pot, alhora, transmetre i reflectir ones elàstiques. Un transductor ultrasònic fet de quars, titanat de bari o sulfat de liti aprofita l'efectepiezoelèctric per a introduir una sèrie de polsos elàstics… [https://ca.wikipedia.org/wiki/Assaig_mec%C3%A0nic] Son preferibles quan la peça s’ha de seguir fent servir desprès de l’assaig. 4.
(0,50 punt)
Què son i com es creen les dislocacions a un material?
las dislocaciones son defectos de la red cristalina de dimensión uno, es decir, que afectan a una fila de puntos de la red... y son sumamente importantes para explicar el comportamiento elástico de los metales, así como su maleabilidad, puesto que la deformación plástica puede ocurrir por desplazamiento de dislocaciones. [https://es.wikipedia.org/wiki/Dislocaci%C3%B3n_(defecto_cristalino))] 5.
Què significa 140 HBW 5/750/20? Un acer d’aquestes característiques, quina resistència té a tracció? (0,50 punt)
Duresa Brinnell de 140 mesurada amb un penetrador (bola) de diàmetre 5 mm, força de 750 N i durant 20 segons. L’acer tindrà una resistència a tracció de 3,45·140 = 483 MPa 6.
Defineix els conceptes: Tenacitat. Resistència als cops Ductilitat. Relacionada amb la plasticitat. Indica la capacitat de transformar-se en fil per tracció. Material cristal·lí. Material amb estructura atòmica ordenada seguint uns patrons constants Material amorf. Material amb estructura atòmica desordenada
(1,00 punt)
BTX Materials ExaSol 1516
7.
Segons el següent diagrama:.
(0,50 punt) Raona i indica quin és el límit elàstic teòric i el límit elàstic pràctic d’aquest material.
ET = 750 MPa (on s’inicia la corba) EP = 860 MPa (fent paral·lela a la recta per 0,20% i buscar intersecció amb la gràfica) (0,50 punt) Per una càrrega de 550 MPa, quina deformació unitària es dona? Aquesta deformació és elàstica o plàstica?
(mirar gràfic) 550 MPa = 1,20% (1,00 punt) Si tenim un perfil quadrat de 100 mm de costat i fem servir un coeficient de seguretat n=3, quina càrrega màxima pot suportar?
A=100·100 = 104 m2 n=3 = 950/3 = 316,7 MPa F = 316,7·104 F = 3,17·106 N
BTX Materials ExaSol 1516
8. Un perfil en U de coure com el de la figura i de 1,50 metres de longitud està unit a una caldera que està a 95 ºC. L’altre extrem està a temperatura ambient (22 ºC).
Calcula: (1,00 punts) Quina és la transmissió de calor que hi ha entre els extrems durant la primera mitja hora.
A = 502 – 40·30 = 1300 mm2 = 1,3·10-3 m2 T = 95 – 22 = 73 ºC t = 1800 s L = 1,50 m Cu = 401 Q = 401·73·1800·1,3·10-3/1,50 Q = 45.665,88 J
(1,00 punts) Si es considera que a partir d’aquest moment la temperatura de tota la peça és la de la caldera, quina serà la llargada de la peça?
L0 = 1,50 m T = 95 – 22 = 73 ºC Cu = 1,70·10-5 K-1 L = 1,50·1,70·10-5·73 L = 1,50186 m 9.
El nicrom és un aliatge de níquel i crom (80% Ni i 20% Cr) de color gris i resistent a la corrosió amb un punt de fusió proper als 1400 ºC. Per la seva gran resistivitat i difícil oxidació a altes temperatures, és molt usat per fer resistències de calefactors, elements telefònics o chips. Si volem produir 5 kg de nicrom i disposem de 2 kg de crom, quant níquel necessitarem? (1,00 punts)
5 kg nicrom · (80 kg Ni/100 kg nicrom) = 4 kg Ni Comprovació: 5 kg nicrom · (20 kg Cr/100 kg nicrom) = 1 kg Cr (per tant, hi ha suficient crom)
BTX Materials ExaSol 1516
10.
Quant pesa un objecte de marbre d’aquestes dimensions amb un gruix de 10 cm si la densitat és de 2.500 kg/m3? (1,50 punts)
A = 250·50 – 25·125/2 - ·7,502 = 10.760,79 cm2 = 1,08 m2 V = 1,08 · 0,10 = 0,108 m3 m = 0,108 m3 · 2500 kg/ m3 = 269,02 kg P = m·g = 2.639 N Dades
Acer (alt en C) Acer (baix en C) Acer (mitjà en C) Acer inoxidable Aliatge lleuger Aliatge Fe-Ni Llautó Bronze Zamak-5 Ag Al Cu Fe Ni EPS Fusta Vidre
E
E
Tr
[Kg/m3]
[GPa]
[MPa]
[MPa]
%
[K-1]
[W/(m·ºC)]
7840 7860 7850 7200 2800
207 207 207 190 72
380 295 350 220 97
25 37 30 45 18
1,08·10-5 1,08·10-5 1,08·10-5 1,73·10-5
53 53 53 30
8800 8800 6600 10490 2710 8940 7870 8900 5·10-5 440 2600
110 110
76 152
66 70
2,00·10-5 1,75·10-5
76 70 110 207 207 3,20 11 46
55 85 69 130 138
615 395 520 600 186 480 550 380 330 125 100 220 260 483 50 40 40
48 25 45 45 40 40
2,00·10-5 2,40·10-5 1,70·10-5 1,10·10-5 1,30·10-5
100 150 110 429 237 401 80,20 52,3 0,03 0,14 0,95
3,90·10-5 0,85·10-5
BTX Materials ExaSol 1516