[Maestro de Materiales Metálicos Práctica] Solución de la edición 39

1. Escriba el nombre de la prueba que mide el cambio temporal de la cantidad de deformación que ocurre cuando se aplica una tensión constante a un material.
◑ Ensayo de fluencia (Creep)

2. Escriba 5 propiedades mecánicas que se pueden obtener a partir de la prueba de tracción.
◑ Resistencia a la tracción
◑ Límite elástico
◑ Alargamiento
◑ Estrechamiento
◑ Límite de elasticidad

3. Escriba el método de prueba de materiales que se utiliza principalmente para materiales como hierro fundido, aleaciones de cojinetes, ladrillos y hormigón que se utilizan principalmente para soportar presión interna.
◑ Ensayo de compresión

4. En la prueba de dureza Rockwell, cuando la profundidad de la huella es h, escriba el método de cálculo de la dureza, el material y la forma del penetrador y la carga de prueba que se utilizan.

5. Si un cristal ideal sin defectos donde los átomos o moléculas están dispuestos regularmente se llama cristal perfecto, los cristales que existen en realidad tienen defectos de red debido a varias causas. Escriba 3 tipos de estos defectos de red.
◑ Defecto puntual
◑ Defecto lineal
◑ Defecto interfacial
◑ Defecto volumétrico

6. Escriba las características de las partes a) y b) en la figura siguiente durante el proceso de temple.

7. ¿Cuál es el nombre de la estructura laminar compuesta de ferrita y cementita que se obtiene cuando la solución sólida γ al 0,8% de C se descompone a 723 grados y se transforma en acero eutéctico formado por ferrita (α-solución sólida) y Fe3C?
◐ Perlita (Pearlite)

8. Ordene las siguientes microestructuras de mayor a menor dureza.
① Sorbita ② Perlita ③ Martensita ④ Troostita
③ > ④ > ① > ②

☆ Orden de menor a mayor dureza (FeoPeSoTrMa)
◐ Ferrita → Austenita → Perlita → Sorbita → Troostita → Martensita → Cementita

★ Orden de mayor a menor dureza (CeMaTrSoPeAuFe)
◐ Cementita → Martensita → Troostita → Sorbita → Perlita → Austenita → Ferrita

9. Describa qué es el efecto masa.
◐ El efecto masa es un fenómeno en el que se produce una diferencia de temperatura entre el interior y el exterior de un material de gran masa debido al tiempo necesario para la conducción del calor, lo que provoca que el exterior se endurezca mientras que el interior no se endurece.

10. Escriba 3 características generales de las aleaciones amorfas.
◑ Propiedades mecánicas
-. Alta tenacidad, resistencia a la tracción, resistencia al desgaste, sin defectos de cristal.
-. Muy buena dependencia de la temperatura.
-. El endurecimiento por trabajo apenas ocurre.
-. Tiene alta resistencia a la fractura.
-. La tenacidad y la ductilidad cambian drásticamente con la temperatura.
◑ Propiedades químicas
-. Tiene una excelente resistencia a la corrosión.

11. ¿Cómo se llama el tratamiento térmico isotérmico en la región de transformación Ar'' (entre Ms y Mf) como se muestra en la figura de abajo, donde se enfría rápidamente a un baño de calor (100-200 grados) por debajo del punto Ms y se mantiene a temperatura constante hasta que la transformación de austenita subenfriada esté casi completa, y luego se enfría por aire?
◐ Martempering

12. Escriba las 3 etapas que aparecen al recocer un metal deformado en frío y la fuerza impulsora de cada etapa.
◐ 3 etapas del recocido: Recuperación → Recristalización → Crecimiento de grano
◐ Recuperación: Energía acumulada dentro del metal.
◐ Recristalización: Energía de deformación acumulada durante el trabajo en frío.
◐ Crecimiento de grano: Reducción de la energía interfacial del límite de grano.

13. Escriba 4 métodos para esferoidizar la cementita (Fe3C).

◐ Método de calentamiento de larga duración
Calentar justo por debajo de A1 (650-700 grados) y luego enfriar.

◐ Método de calentamiento repetido
Calentar y enfriar repetidamente cerca del punto de transformación A1.

◐ Método de disolución de carburos reticulares
Calentar por encima de las temperaturas A3 y Acm, disolver Fe3C y luego enfriar rápidamente para evitar la precipitación de Fe3C reticular y esferoidizarlo.

◐ Método de enfriamiento lento
Calentar a una temperatura por encima del punto de transformación A1 y por debajo de Acm, y luego enfriar lentamente hasta el punto de transformación A1.

◐ Método de mantenimiento a temperatura constante
Calentar por encima del punto de transformación A1 y por debajo de Acm, y luego mantener a temperatura constante por debajo del punto de transformación A1 hasta que la transformación esté completa, y luego enfriar.

14. Escriba 3 métodos para medir el tipo de fase presente y el área de la interfaz entre fases mediante el examen de la microestructura.
-. Tipo de fase
◐ Austenita
◐ Ferrita
◐ Cementita
◐ Perlita
◐ Bainita
◐ Martensita

-. Métodos de medición
◐ Método de punto de conteo
◐ Método de intersección lineal
◐ Método de área ponderada

15. Si el acero se calienta a 500-550 grados durante 20-100 horas en amoníaco (NH3), se descompone en N e H por la reacción 2NH3 → (2N) + (3H2), y el N penetra y se difunde en la capa superficial del acero para formar una capa endurecida. Además, la mejor mezcla en el método de carburación sólida es 60% de carbón + (30% BaCO3) + 10% de NaCO3. Además, una de las ecuaciones químicas del método de carburación sólida es (C) + (CO2) → 2CO.

16. Si la profundidad de cementación fue de 2 mm después de la cementación a 930 grados durante 4 horas, ¿cuánto tiempo (t) se necesita para que la profundidad de cementación (D) sea de 4 mm?
◐ Ecuación
D = K * √t ------ ①
2 = K * √4
2 = K * 2
2 / 2 = K , K = 1

4 = 1 * √t ------- Sustituyendo K=1 en la ecuación ①
42 = t ------ Elevando al cuadrado ambos lados de la ecuación para eliminar la raíz cuadrada

◐Respuesta: 16 horas

◐ Ej.) Si la profundidad fue de 1,2 mm después de la cementación a 920 grados durante 9 horas, ¿cuál sería la profundidad si se cementa durante 16 horas a la misma temperatura?
D=K√t 1.2=K√9 , 1.2=K x 3 , 1.2/3 = K = 0.4
D=0.4√16 = 0.4 x 4 = 1.6 Respuesta: 1.6 mm

17. Un método de prueba no destructivo que utiliza ondas de sonido emitidas cuando un sólido se rompe o deforma plásticamente para liberar la energía almacenada en el estado de deformación, y que se utiliza para la investigación de materiales, la gestión de la fabricación como la soldadura y el diagnóstico de la idoneidad de las estructuras. ¿Qué método de prueba es este?
◐ Ensayo de emisión acústica (AE)

18. Los cables metálicos como el Cu tienen resistencia eléctrica, por lo que consumen energía cuando pasa corriente eléctrica. La resistencia disminuye al bajar la temperatura, pero incluso cerca del cero absoluto, la resistencia permanece. Sin embargo, en ciertos tipos de metales, se observa un fenómeno en el que la resistencia eléctrica se vuelve completamente 0 a una cierta temperatura. ¿Cómo se llama este fenómeno y qué aleación se utiliza en la práctica?
◐ Fenómeno: Superconductividad
◐ Aleación práctica: Aleación de Nb-Ti