Cuestión IA2 · Tecnología e Ingeniería II PAU Murcia Extraordinaria 2025
Tema: Ensayo de tracción: diagrama y cálculos · Del examen Extraordinaria (2025)
Enunciado
CUESTIÓN IA2 (1,25 puntos) Responder a las siguientes cuestiones sobre diagramas
En la figura adjunta se representan gráficamente los diagramas de tracción de un acero, antes y después de aplicarle un tratamiento térmico de temple. Se pide:
a)
Indicar los puntos y zonas características del acero templado. [0,25 puntos]
b)
Explicar en qué consiste el tratamiento térmico de temple, que propiedades mecánicas se pueden cuantificar mediante un ensayo de tracción, y como afecta el temple a dichas propiedades. [0,25 puntos]
Una probeta del acero original (sin templar) de sección circular de de diámetro y de longitud se somete a un ensayo de tracción y se obtienen deformaciones elásticas hasta una fuerza de . Al seguir aumentando la fuerza de tracción aplicada, se mide una fuerza máxima de rotura de . Se pide:
c.1)
c.2)
Considerando que la tensión límite elástica es igual a la proporcional y que el módulo de Young es , obtener la deformación límite elástica en % y en mm [0,25 puntos]:
%
c.3)
Solución
Según los criterios oficiales de corrección
a) Indicar los puntos y zonas características del acero templado.
Solución: Curva A (acero templado, con mayor resistencia y menor deformación a rotura): - Puntos: 1A = Límite de proporcionalidad, 2A = Límite elástico, 3A = Límite de fluencia, 4A = Resistencia a la tracción (tensión máxima), 5A = Tensión de rotura. - Zonas: Zona elástica (de 0 a 2A), Zona de fluencia (2A a 3A), Zona plástica homogénea (3A a 4A), Zona de estricción (4A a 5A).
b) Explicar en qué consiste el tratamiento térmico de temple, que propiedades mecánicas se pueden cuantificar mediante un ensayo de tracción, y como afecta el temple a dichas propiedades.
Solución: - Temple: Consiste en calentar el acero por encima de su temperatura crítica de austenización, mantenerlo a esa temperatura para homogeneizar la estructura y enfriarlo rápidamente (en agua, aceite o aire forzado) para transformar la austenita en martensita. - Propiedades obtenidas en el ensayo: módulo de elasticidad (E), límite elástico, resistencia a la tracción, tensión de rotura, ductilidad (alargamiento de rotura y estricción) y tenacidad. - Efecto del temple: Incrementa notablemente el límite elástico y la resistencia mecánica, pero reduce drásticamente la ductilidad y la tenacidad (volviendo el material más frágil).
c.1) Calcular la tensión límite elástica (en MPa)
Solución: 30,56 MPa
c.2) Deformación límite elástica en %
Solución: 0,03056 % / 0,031 %
c.2) Deformación límite elástica en mm
Solución: 0,0764 mm
c.3) Calcular la tensión máxima de trabajo (en MPa) con un coeficiente de seguridad 3 sobre la tensión de rotura
Solución: 16,98 MPa
La explicación paso a paso, hecha con IA, es Premium. Premium
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