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Caracterización del acero A-36, para la fabricación de patas para taras-REMOLQUES de gandolas para la empresa MINSA S.A

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FASE IDESCRIPCIN DEL PROYECTO.Descripcin del contextoRazn Social Metalrgica Industrial y Naval S.A (MINSA)Naturaleza de la OrganizacinMINSA., una sede principal que canaliza la administracin y control, las sucursales operan como oficinas de venta y deposito. Atendiendo comercialmente todo el Territorio Nacional, a travs de una flota de transporte propio y particulares. Comercializa una amplia gama de productos metlicos, entre los que se puede mencionar: Cabillas, perfiles, planchones, mallas, bobinas, pletinas, ngulos, rejillas, alambrn, lminas, tubos estructurales, de origen tanto nacional como importado. Sin duda con un equipo humano capacitado, lo cual permite llevar a los clientes el mejor servicio, partiendo de la cotizacin del producto que este requiera, hasta colocar el producto en sus instalaciones y obras del cliente.Visin:Ser una empresa lder en la comercializacin de productos metlicos de calidad que fomenten y apoyen las expectativas de sus clientes y de la organizacin.Misin:La misin de MINSA est centrada en ofrecer servicio de productos que satisfagan las necesidades de sus clientes internos y externos, apoyados en el mejoramiento continuo, la participacin y compromiso de todos los niveles de la organizacin, con el fin de aumentar el patrimonio de sus accionistas y el bienestar de sus trabajadores.

Objetivos:

Su principal objetivo es la satisfaccin de sus clientes, colmando sus expectativas de calidad logrando entregas oportunas. Para ello desarrollan una mejora continua en la gestin de su gente, aplicacin de tecnologas de avanzada.

Dentro de ese marco En MINSA se trabaja para mantener la plena fidelidad de sus clientes, es por ello que la empresa se desarrolla de una forma continua; satisfaciendo al mismo tiempo no solo las necesidades de sus clientes sino tambin de una sociedad que pueda creer en una inversin confiable de calidad, entrega y tecnologa.

Localizacin Geogrfica

Estado Carabobo, Municipio Puerto Cabello, Parroquia Unin, Avenida Juan Jos Flores, Planta Baja, Local MINSA.

Resea Histrica.

Metalrgica Industrial y Naval S.A (MINSA)Es una empresa constituida en el ao 1.967, desde su inicio se estableci como principal objetivo, fabricar y distribuir estructuras metlicas, dirigidos a los sectores de la industria petrolera, metalmecnica, metalrgica, naval, construccin y ferretero; logrando formar una trayectoria y participacin en el mercado de productos metlicos, reconocida a travs de la gratificacin y satisfaccin de sus clientes.

Nombre de las Organizaciones vinculadas al proyecto.

Instituto Universitario de Tecnologa Puerto Cabello (IUTPC).Empresa Metalrgica Industrial y Naval S.A (MINSA).

Problemas, Necesidades o Intereses del Contexto.Descripcin del Diagnstico Situacional.La empresa MINSA, se encarga de fabricar y distribuir estructuras metlicas, dirigidos a La los sectores de la industria petrolera, metalmecnica, metalrgica, naval, construccin y ferretero; logrando formar una trayectoria y participacin en el mercado de productos metlicos.Cabe destacar que se efectu un recorrido por las instalaciones de MINSA, de evidenciar como se llevan a cabo cada uno de los procesos que en dicha empresa se ejecutan. Posteriormente fueron aplicados las tcnicas e instrumentos de recoleccin de datos, basados en encuestas en su modalidad de cuestionarios, adems de entrevistas no estructuradas.La entrevista ocupa un sitial de honor como tcnica de recoleccin de datos e informacin, especialmente cuando es utilizada bajo el prisma de una investigacin de orden cualitativo, una entrevista corresponde a una conversacin entre dos o ms personas para una determinada finalidad.Por su gran capacidad de adaptacin a las diferentes circunstancias en que se realiza una determinada investigacin, surgen muchos tipos de entrevista y encontrar una clasificacin universalmente abarcativa resulta ilusorio, sin embargo, nos referiremos en el presente informe a la presente en el libro "La Investigacin Social, Introduccin a los mtodos y a las tcnicas" por considerarla lo suficientemente amplia para dar una idea del amplio espectro de posibilidades que presenta esta herramienta de Investigacin.Resultados arrojados por las entrevistas:

1.- Baja productividad en el traslado de los productos terminados, a las empresas del sector secundario.2.- Bajos insumos para la fabricacin de las piezas.3.- Falta de equipos que les permita determinar el comportamiento de los materiales.4.- Desconocimiento de las caractersticas fsicas y qumicas de los materiales empleados, en este caso el acero A-36 que es el de mayor uso para la fabricacin de piezas.

Identificacin y Jerarquizacin de las NecesidadesProblemaEmpresaTransporte de las piezas FabricadasFabricacin Total Prioridad

Materiales 2% 4% 2%

8% 4

Insumos (soldadura) 5% 0% 4%

9% 3

Recursos Humanos 4%0% 3%

7% 5

Falta de conocimiento de las Caractersticas del Acero

5%

0%

5%

10%

2

Falta deEquipos que le permita caracterizar el material

5%

5%

5%

15%

1

Cuadro Nro. 1 Fuentes: Gonzlez Y, Padrino J., Gonzlez J (2014)

Criterio de Prioridad (Puntuacin) Coloque una puntuacin entre 1-5 segn el inters que tenga en abordar el problema segn cada uno de los criterios. El 1 representa mayor inters y el 5 menor inters en abordarlo.

La empresa MINSA cuenta con un 25% de sus trabajadores, el cual un 5%de dichos empleados trabajan en funcin de la fabricacin de las patas para taras. El material (Acero A-36) los mismos cuentan con una gran data del acero con el cual fabrican. Sus insumos son suficientes para abastecer la fabricacin de patas para taras u otras piezas. La empresa no cuenta con los equipos necesarios para realizar la caracterizacin

Del material que ellos utilizan, siendo esta la principal necesidad que presenta la misma.

Seleccin del problema o Necesidad.

En funcin de que el acero A-36 es el ms utilizado para la fabricacin de las patas para taras y otras piezas, se plantea como principal necesidad realizar un estudio que permita determinar las caractersticas fsicas y qumicas de este en la empresa MINSA.

Alternativas de Solucin.1. Caracterizar las muestras de acero A-36 suministradas por la empresa MINSA a travs de la aplicacin de ensayos mecnicos y fsicos, llevados a cabo en los laboratorios del IUTPC.1. Comprar las patas de las taras a otra empresa.1. Comprar equipos para determinar el comportamiento mecnico, fsico y qumico de las aleaciones metlicas.

Justificacin e Impacto Social.

Razones que conllevan a realizar el proyecto.

Las razones por las cuales se realiza la investigacin de este proyecto se basa a las necesidades que se observaron en la empresa (MINSA), de la fabricacin de las patas de taras para gandolas, partiendo de all a la contribucin de realizar estudios al tipo de Acero que utilizan y verificar si es el material apropiado a la hora de ellos fabricar los diversos tipos de piezas. El objetivo es incrementar la vida del servicio de las estructuras desde el buen uso del acero.

Terico - conocimiento.

En la metalurgia el acero es de gran importancia, ya que a travs de la historia se descubri la tcnica de fundir mineral y hierro para producir un metal y que en algunas ocasiones y por error, los artesanos del hierro solan producir autentico acero, en lugar de hierro forjado y fue all cuando aprendieron a fabricar acero, calentando hierro forjado y carbn vegetal en un recipiente de arcilla durante varios das, con lo que el hierro absorba suficiente carbono para convertirse en acero.

Segn James Croxon (1998) El Acero es la denominacin que comnmente se le da, en ingeniera metalrgica, a una aleacin de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03% y el 1,76% en peso de su composicin, dependiendo del grado.Si la aleacin posee una concentracin de carbono mayor al 2,0% se producen fundiciones que, en oposicin al acero, son mucho ms frgiles y no es posible forjarlas sino que deben ser moldeadas.Los conocimientos que se adquieren a travs de la caracterizacin del acero A-36 son de gran ventaja para su uso en el campo de la metalurgia, carrera en la cual concentramos de estudios actualmente.

Tcnico- mbito de accin.

Desde la perspectiva tcnica tiene como finalidad aportar informacin detallada de las caractersticas del acero A-36 en sus diversos usos y una mejor calidad en los procesos de fabricacin, a fin de que la empresa considerar estos requisitos en la fabricacin de patas para taras de gandolas y permitir una un mejor uso.

Razn Legal.NORMA COVENIN 299-89-Materiales Metlicos-Ensayo de Traccin. Esta Norma Venezolana establece el mtodo de Ensayo de Traccin para materiales Metlicos.Ensayo de Traccin: Es el Ensayo mediante el cual se obtiene informacin bsica sobre las propiedades mecnicas de los materiales metlicos.NORMA COVENIN 439-78-Ensayo de Impacto para Materiales Metlicos.

NORMA COVENIN 1604:1997.9-Lmites de peso de Carga Pesada.Esta Norma Venezolana tiene por objeto establecer los lmites mximos de peso por eje simple y/o compuesto as como tambin los pesos mximos permisibles para diferentes tipos de vehculos de carga.En Venezuela para el dimensionamiento de un pavimento es necesario determinar los efectos que las cargas de estos vehculos causarn sobre el pavimento, por lo cual se debe conocer el nmero ytipo de vehculos que circularnpor una va, as como la intensidad de la carga y la configuracin del eje que la aplica.

El objeto de esta norma es presentar la determinacin de los parmetros de trnsito que se requieren para el diseo estructural de los pavimentos en carreteras y autopistas interurbanas. En cualquier pas los bienes de produccin y consumo se transportan bsicamente por carretera.

La Norma COVENIN 614 actualizada en el ao 1997 establece la siguiente reglamentacin en cuanto acargas mximas:6.000 kg.En ejesimple de2 cauchos13.000 kg. En eje simple de 4 cauchos20.000 kg endos ejes simplesconsecutivos de 4cauchos cada uno27.000 kg entres ejes simplesconsecutivos de 4cauchos cada uno.

Contexto Participante- Comunidad.

A travs de la caracterizacin del acero A-36, se va a beneficiar la empresa, ya que se puede mejorar la fabricacin de las piezas evitando riesgos de fracturas y deformaciones, as como tambin el traslado de materia prima al sector secundario y mejorar los beneficios tanto para la empresa como para los trabajadores.

Se hizo un recorrido para observar el proceso de fabricacin, las maquinarias utilizadas, as como tambin la explicacin por parte del Gerente encargado de la empresa (MINSA), a travs de croquis de la pieza, con las medidas adecuadas para su mayor resistencia, de acuerdo a la magnitud de las cargas en toneladas que soportara la pieza a realizar.Adems de ser expuestas las propiedades del acero A-36 para el uso de dicha fabricacin.

Vinculacin del Proyecto con el Plan de Desarrollo Econmico, Lneas de Investigacin de los PNF y la Transversalidad.

Este proyecto est vinculado con la lnea estratgica nmero cuatro: Modelo Productivo Socialista, nfasis en el desarrollo tecnolgico interno que posibilite la autonoma relativa de las actividades productivas, con el fin de lograr trabajo con significado, se busca la eliminacin de la divisin social, de la estructura jerrquica y de la disyuntiva entre la satisfaccin de las necesidades humanas y la produccin de riqueza subordinada a la reproduccin del capital. Tomando en cuenta estas lneas generales del plan de desarrollo, podemos afirmar que s existe espacio para la inversin privada en Venezuela, tanto nacional como extranjera. La necesidad de desarrollar los recursos naturales disponibles a travs de su procesamiento industrial, para transformarlos en productos terminados, genera un espacio de oportunidades muy amplio para las empresas privadas.

Tambin est vinculado a las lneas de investigacin de los PNF de Ingeniera de los Materiales Industriales, especialidad en metalurgia, la cual apunta en su en segunda lnea temtica lo siguiente: Caracterizacin de aleaciones ferrosas y no ferrosas.

Transversalidad del eje del Proyecto, socio Crtico y profesional.

Esttico ldico: A travs de un trabajo en equipo realizar prcticas de laboratorio, se espera desarrollar creativamente para dar a conocer resultados obtenidos.Profesional: Identificar las caracterstica del acero A-36 mediante diversos ensayos. Socio econmico: Permite optimar la economa de gastos de ejecucin, de mantenimiento y durabilidad antes de la fabricacin de las estructuras.Nos permite reducir los costos en transporte, materiales e insumos en exceso.

Poblacin Beneficiada

1-. Empresa MINSA.2-. Trabajadores de Empresa MINSA.3-. Estudiantes del Instituto Universitario de Tecnologa Puerto Cabello.

Objetivos del Proyecto.Objetivo General.

Caracterizar el Acero A-36, material utilizado para la fabricacin de patas para taras de gandolas.

Objetivos Especficos.

Determinar la composicin qumica del Acero A-36. Verificar caractersticas micro estructural del Acero A-36 (Microestructura y Tamao). Evaluar propiedades mecnicas del Acero A-36. (Dureza, Traccin, Impacto). 1

FASE IICuadro Nro. 2 Objetivo General: Caracterizar el Acero A -36. Material utilizado para la fabricacin de patas para taras de gandolas para la empresa MINSA S.AObjetivosActividadesMetodologaFechaLugarRecursos

Determinar la composicin qumica del acero A-36-Preparar la muestra mediante papeles de esmeril, pasarla por la pulidora y por ltimo se ataca con Nital al 3% para determinar su microestructura y tamao de grano.

Normativas Segn el Laboratorio.

17/02/2014 al 18/02/2014

.Laboratorio de Metalurgia Mecnica del I.U.T.P.C-10 Probetas.-Microscopio-Papel de esmeril de nmero creciente-Alumina-Nital al 3%

Verificar caractersticas micro estructurales del Acero A-36(Microestructura y Tamao de Grano)Observar la muestra de Acero A-36 en el microscopio ptico.

Metalografa de aceros estructurales ASTM A-36

17/02/2014 al 22/02/2014

Laboratorio de Metalurgia Mecnica del I.U.T.P.C

-10 Probetas.-Pulidora.-Lijas.-Microscopio de Metalografa.

ObjetivosActividadesMetodologaFechaLugarRecursos

Evaluar propiedades mecnicas del Acero A-36 (Dureza, Traccin, Impacto).Realizar Ensayo de Traccin, Dureza e Impacto.

-Norma Venezolana Covenin 299-89. Ensayo de Traccin.- Norma Covenin 439-78. Ensayo de Impacto.

17/02/2014 al 22/02/2014

Laboratorio de Metalurgia Mecnica del I.U.T.P.C

-10 Probetas-Equipo Durmetro Rockwell-Mquina Universal de Ensayo de Traccin. Marca (Metrocom).-Equipo de Ensayo Charpy.

Fuentes: Gonzlez Y, Padrino J., Gonzlez J

Cuadro Nro. 3 Cronograma de Actividades.Semanas Lapso

Actividades 17/02/2014 al 18/02/201417/02/2014 al 22/02/201422/02/2014 al28/02/2014

Determinar la composicin qumica del acero A-36-

Verificar caractersticas micro estructurales del Acero A-36(Microestructura y Tamao de Grano)

Evaluar propiedades mecnicas del Acero A-36 (Dureza, Traccin, Impacto).

Fuentes: Gonzlez Y, Padrino J., Gonzlez J (2014)

FASE IIIEJECUCIN DEL PROYECTODesarrollo de las Actividades:Para optar por el Acero A-36, se elabor una carta dirigida a la empresa MINSA S.A, Exponiendo la necesidad de dicho acero el cual es un requisito indispensable para la ejecucin de nuestro proyecto de grado.En efecto nos dirigimos a la Empresa haciendo entrega directamente de la carta de solicitud al Ingeniero Fabio Noli, dueo y encargado de la direccin y produccin de dicha empresa, certificando su apoyo y colaboracin otorgando el material solicitado: La cual fueron 2 lminas de Acero A-36, 1 Lmina de 50X50 cm con 5mm de espesor para el corte se utiliz una cizalla industrial, (Ver anexo 3 y 4) y 1 lmina de 40X40 cm con 10 mm de espesor. Elaborar las Probetas de Ensayo de Traccin e Impacto.Para la elaboracin de las probetas, se realizaron consultas bibliogrficas y NORMAS COVENIN 299-89-Materiales Metlicos- Ensayo de Traccin, NORMAS COVENIN 439-78-Materiales Metlicos-Ensayo de Impacto, para el tamao, forma y dimensiones tanto de las probetas de ensayo, metalografa, dureza, traccin e impacto.

Ensayo de Impacto.Para las probetas de impacto se solicit al Departamento de Materiales el apoyo por parte del Departamento de Mecnica donde se redact una carta solicitando su colaboracin en cuanto al corte y preparacin de las probetas de Impacto, ya que en dicho departamento cuentan con los instrumentos mecnicos: torno, fresadoras y otros utensilios de mecanizados, manipulados por especialistas en el rea de fabricacin. Para las probetas de impacto se bas en utilizar ensayo tipo Charpy de seccin cuadrada y la entalla en V en el centro como lo indica la Norma COVENIN 439-78 (Ver anexo5) Fuentes: NORMA COVENIN 439-78

Probetas de Traccin.En cuanto a las probetas de Traccin nos dirigimos al Departamento de Materiales quien realizo una carta dirigida al Ciudadano: C.A. Edgar Parra Duque. Director de la Unidad Naval Coordinadora de los Servicios de Carenado de la Armada (UCOCAR) con la finalidad de solicitar toda la colaboracin posible en cuanto a realizar 10 probetas para ensayos de Traccin, con dimensiones especificas segn la Norma COVENIN 299-89 ya que es el mtodo que se utiliza en materiales metlicos. De acuerdo a las Normas las probetas pueden ser cilndricas o planas, usualmente tienen una parte recta llamada longitud de la seccin reducida, una forma de longitud de agarre y una zona curva llamada radio de curvatura. (Ver anexo 6).

Fuentes: NORMA COVENIN 299-89

Tabla Nro.1 Cantidad de Probetas fabricadas de Impacto y Traccin.Tipos de EnsayosNormalizadoNormalizadoNormalizadoTotal

Metalografa11

Dureza11

Anlisis Qumico11

Impacto2226

Traccin2226

15

Fuentes: Gonzlez Y, Padrino J, Gonzlez J. (2014)

Para el estudio de Metalografa y anlisis micro estructural de la muestra de Acero A-36La metalografa es una herramienta muy utilizada en ciencia de los materiales que permite estudiar y caracterizar diferentes materiales con ayuda de distintas tcnicas realizadas en laboratorio que se inicia desde la preparacin de la muestra con procesos de desbaste y pulido hasta la realizacin de un ataque qumico para revelar y observar con un microscopio los micro constituyentes del material que posteriormente servirn para un anlisis e interpretacin de los mismosMuestra a utilizarPara la preparacin metalogrfica se tom una de las probetas de impacto, la cual fueron elaboradas en el taller de Mecnica del Instituto Universitario de Tecnologa de Puerto Cabello. (Ver Anexo 7)Desbaste y PulidoSe procedi a la preparacin metalogrfica, la cual consiste en obtener una superficie plana y semi-pulida, mediante el empleo de papeles de esmeril de granulometra de finura del grano creciente. Utilizando lijas de 80,120, para el desbaste grueso, 240,320 para el desbaste intermedio y 400,600 para el desbaste fino.Al terminar con el pulido grueso y fino sobre provistos de paos. El pulido grueso se realiz en un pao de lona, utilizando como abrasivo Almina de 1.0 Micra y para pulidos finos con un pao de terciopelo, utilizando como abrasivo Almina de 0.05 Micra. Ambas etapas se realizaron utilizando equipos del Instituto Universitario de Tecnologa de Puerto Cabello (Ver Anexo 8)Seguidamente se procedi a realizar el ataque qumico donde se utiliz Nital al 3%, para el Acero estructural A-36, posteriormente se observ con un microscopio metalrgico, para determinar su micro estructura. (Ver Anexo 9 y Tabla Nro.2)

Tabla Nro.2 Acero ASTM A- 36 NormalizadoComposicin Qumica

Mn/%Cr/%Mo/%Ni/%C/%Cu/%S/%Al/%P/%Si/%

0,690,010,040,0010,360,110,0010,060,0010,014

ReactivoTamao de GranoDurezaHRA

Nital al 3%745,2

Microestructura

Ferrita y Perlita

Perlita Ferrita

Aumento 100X

Fuentes: Gonzlez Y, Padrino J, Gonzlez J. (2014)

Analizando la tabla Nro.2 del acero A-36, Estado de entrega Normalizado, es el tipo ms comn de acero utilizado en la construccin, la manufactura y muchas otras industrias. De los aceros al carbono, el acero ASTM A-36 es una de las variedades ms comunes en parte debido a su bajo costo. Ofrece una excelente resistencia y fuerza para un acero bajo en carbono y aleacin. Es ampliamente recomendable para disear y construir estructuras Contiene 0,18 por ciento de carbono, 0,2 % de cobre y entre 0,8 y 0,9 % de manganeso para aumentar la fuerza y la resistencia. Tiene fsforo (0,04%mximo).Verificar los Ensayos de Dureza mediante la aplicacin de un Ensayo Rockwell.Se realiz un ensayo de dureza Rockwell A, el cual utiliza un identador de cono de diamante con una carga de 60Kg. Y un Durmetro Macromet. (Ver Anexo 10 y Tabla Nro.3) Tabla N 3 Resultados del DurmetroMuestra: Acero ASTM A-36

Valores Obtenidos en elDurmetroPromedio

EscalaCarga KilosTipo de Identador

45,2

45,4

45,2

45

A

60Cono de Diamante

Cantidad de Impresiones3

Fuentes: Gonzlez Y, Padrino Gonzlez J. (2014)

Cabe destacar, que segn anexos bibliogrficos y revisin en catlogos este acero tiene una dureza aproximadamente de HRA. Lo cual concuerda con los valores obtenidos en el ensayo que se realiz en el Laboratorio de Metalurgia Mecnica del IUT.P.C. Verificar los Elementos Qumicos presentes en la muestra.El anlisis qumico se realiz con un corte de la muestra del acero A-36, el cual fue cortado en el taller de Mecnica del IUTPC, dicho anlisis fue realizado por la Empresa Fundiciones Yaracuy (Funyara) con un equipo de Espectrometra (Ver anexo 11 y 12 Tabla Nro.4).

Tabla Nro.4Duracin de la medicin: 10,1sSmboloMn/%Cr/%Mo/%Ni/%C/%Cu/%S/%Al/%P/%Si/%

10,690,010,040,0010,360,110,0010,060,0010,014

El A-36 es un acero de bajocarbonocon muy pocas aleaciones. Su composicin qumica es de 0,36% decarbono, 0,69% de manganeso, 0,11% de cobre, 0,001% de fsforo y 0,001% de azufre, mientras que el resto es hierro. El manganeso y el cobre le dan al acero la resistencia y la dureza, mientras que los rastros de fsforo y azufre son impurezas que se mantienen al mnimo posible, ya que pueden hacer que el acero resulte frgil si su porcentaje es demasiado alto.Ensayo de Impacto.Es una prueba mecnica realizada sobre una probeta normalizada de un material determinado, en este caso acero A-36, que consiste en someterla a una fuerza de impacto para observar la energa que absorbe al romperse o al deformarse.Los ensayos de impacto se realizaron en una mquina Charpy, este ensayo consiste en romper de un solo golpe con un pndulo normalizado, una probeta entallada en el centro y simplemente apoyada en sus extremos. (Ver Anexo13) Las probetas utilizadas fueron del tipo Charpy con entalla en V, los ensayos se realizaron a temperatura ambiente, de acuerdo al procedimiento descrito en la Norma COVENIN 439-78 Para realizar el ensayo se coloca en cero la escala de la mquina, antes se realiza una prueba en blanco para corregir cualquier error que pueda afectar el resultado del ensayo donde se recomienda utilizar una matriz para la colocacin de la probeta.Para este ensayo Charpy se coloc la probeta sobre soportes, coincidiendo el plano de simetra de la entalla con el plano medio de la distancia entre ellos (tolerancia de 0.05mm), de forma tal que el impacto se efectu en la cara opuesta al entalle y sobre el plano de simetra que lo contiene.( Ver Anexo 14 y 15 Tabla Nro.4)Tabla Nro.4 Resultados obtenidos en el Ensayo de Impacto.Resultados de Impacto Charpy

Tipo de AceroNro. De Muestra Energa AbsorbidaTemperatura(Ambiente)Aspecto Muestra

ASTM A-36

1

122 Joule

38 C20% Frgil80% Dctil

2

107 Joule

37 C40% Frgil60% Dctil

3

94 Joule

36 C60% Frgil40% Dctil

Fuentes: Gonzlez Y, Padrino J, Gonzlez J. (2014)

Grfica Nro.1 Grafica de Transicin del Ensayo de Impacto.

Fuentes: Gonzlez Y, Padrino J, Gonzlez J. (2014)

En base a los resultados obtenidos en la Grfica de la curva de transicin, nos indica que a medida que aumenta la temperatura, el material se comporta ms Dctil, resultando ser un material factible para la fabricacin de las patas para taras de gandolas, ya que en nuestro pas Venezuela, la temperatura ambiente oscila entre 36C a 42C. Un acero de 0.1%. De carbono es cuatro veces ms dctil que otro con 1% de carbono y dos veces ms que un tercero con 0.5% de carbono. En esta grfica, a la ductilidad se le expresa como un porcentaje. Se entiende que los aceros de bajo carbono tienen menos del 0.25% de carbono en su aleacin.

Segn Gerdau Daza en su Tercera Edicin Palabra de Acero(2.000)Los aceros al Carbono comunes, simplemente laminados y sin ningn tratamiento trmico, son plenamente satisfactorios y constituyen un porcentaje considerable dentro de los aceros estructurales.En otras aplicaciones, se exige una relacin resistencia/peso ms satisfactoria. Es elcaso de la industria del transporte, en donde el equipo utilizado camiones, buses, equipoFerroviario, naval, etc.- debido a las condiciones propias del servicio, debe caracterizarse por un peso relativamente bajo y una alta resistencia. Esta condicin es fundamental yaque estas estructuras estn sujetas a esfuerzos e impactos severos, adems de una resistencia a la corrosin adecuada.Para todas estas aplicaciones, los aceros indicados son los de baja aleacin, ms conocidos como los de alta resistencia y baja aleacin.

Ensayo de Traccin.La versatilidad del ensayo de traccin radica en el hecho de que permite medir al mismo tiempo, tanto la ductilidad, como la resistencia. El valor de resistencia es directamente utilizado en todo lo que se refiere al diseo. Los datos relativos a la ductilidad, proveen una buena medida de los lmites hasta los cuales se puede llegar a deformar el acero en cuestin, sin llegar a la rotura del mismo.El ensayo de traccin fue realizado mediante una Maquina Universal de Ensayo de Traccin marca METROCOM, en el laboratorio de Mecnica Metalrgica ubicado en las instalaciones del Instituto Universitario de Tecnologa de Puerto Cabello (IUTP.C), Que provoco la deformacin de las probetas de acero A- 36, a la cual se le aplic una carga progresiva en sentido axial. (Ver anexo 16).

Esta Mquina universal para ensayos de traccin cuenta con cargas mximas de 300 KN. Gracias a su programa adjunto, los datos registrados son procesados y aparecen en tiempo real en la pantalla, expresados en diagramas carga/alargamiento carga/deformacin. Adems es posible memorizar los resultados de cada ensayo para certificar los productos y determinar los valores estadsticos. Este equipo cuenta con dos mordazas, las cuales permiten el agarre de las probetas, sostenindola por ambos extremos para evitar que la misma se suelte sometiendo la muestra a tensin progresiva donde la carga provoca que la probeta se alargara en longitud y adelgazara en seccin (estriccin) de un modo progresivo hasta que alcanzo la fractura de la pieza y en la cual la rotura se produjo en la zona central de la probeta. (Ver Anexo 17).

Sin dejar de mencionar para el ensayo de traccin se us probetas tipo H, segn la norma COVENIN 299-89 se tom en cuenta lo siguiente:Notas:1. La dimensin e es el espesor de la probeta tal como se indica en las especificaciones del material.1. Los bordes de la seccin reducida sern paralelos entre s. Con una tolerancia de 0,3mm. Dicha seccin puede tener un adelgazamiento gradual, desde los extremos al centro, con los extremos no mayores de 0,3mm en ancho, con respecto al centro.1. Los extremos de la probeta sern simtricos con respecto a la lnea central de la seccin reducida con una tolerancia de 2,5m.

Tabla Nro.5 Datos Tabulados del Ensayo de TraccinAcero A 36

Datos InicialesDatos Finales

L0=25,08 cmLf=7,24

Espesor0=0,5 cmEspesorf=0,25 cm

Ancho0=3,8 cmAnchof=2,6 cm

Pmax=4.750 Kg fPrupt=4.800 Kgf

Datos del Equipo=Pmax=30.000Kgf

Fuentes: Gonzlez Y, Padrino J, Gonzlez J. (2014)

Dnde:L0= Longitud InicialLf= Longitud FinalPmax=Carga MaximaPrupt= Carga de Ruptura

Tabla Nro.6 Resultados Tabulados del Ensayo de TraccinAcero A 36

Max=2.500 Kgf

A0=1,9 c

= 0,42

Af=0,65 c

% e= 42%

Fuentes: Gonzlez Y, Padrino J, Gonzlez J. (2014

Dnde:Max= Esfuerzo MximoA0= rea InicialAf= Area Finale = Deformacin% e = % de Deformacin

Grfica Nro.2 Resultados Ensayo de Traccin-Esfuerzo Vs Deformacin

Fuentes: Gonzlez Y, Padrino J, Gonzlez J. (2014)

De acuerdo a los resultados obtenidos en la grfica de Esfuerzo Deformacin del Ensayo de Impacto la mayora de las propiedades de los aceros que son de inters para los ingenieros se pueden obtener directamente de sus curvas de esfuerzo deformacin. Tales caractersticas importantes como el lmite elstico proporcional, el punto de fluencia, la resistencia, la ductilidad y las propiedades. En el ensayo realizado a las probetas de Acero A-36 indic que el material es ms dctil que frgil, indicando que si es factible para la realizacin del material deseado.En trminos de sus propiedades mecnicas, el acero A-36 est diseado para ser resistente y fuerte. Segn Ryan Crooks Tiene una resistencia mxima a la traccin (la cantidad de presin que se necesita para deformar el material) de 58.000 a 79.800 libras por pulgada cuadrada (psi) (10.355 a 14.247 kg/cm2). El lmite de elasticidad, o la cantidad de presin que se necesita para doblar el acero hasta el punto en que no retorne a su forma original, son de 36.300 psi (6.481 kg/cm2). El alargamiento, o la cantidad de estiramiento del acero es capaz de resistir sin romperse, es del 20%.

FASE IVEVALUACIONEn este trabajo de Investigacin se desarrollaron diferentes procesos donde se manifest que el acero A- 36 se caracteriza para la fabricacin de patas para taras de gandolas al revelar su composicin qumica, metalografa, ensayo de impacto, ensayo de traccin, permitiendo extraer los suficientes datos para determinar la resistencia del material.Por cada uno de los ensayos realizados, se especific, las normas que fueron aplicadas, as como tambin y de manera detallada, los diferentes procedimientos para la elaboracin de las probetas y los pasos a seguir en cada ensayo.Reflexin de los investigadores:Segn James Croxon(1998)Las aplicaciones comunes del acero estructural A-36 es en la construccin, y moldeado en perfiles y lminas, usadas en edificios e instalaciones industriales; cables para puentes colgantes, atirantados y concreto reforzado; varillas y mallas electro soldada para el concreto reforzado; lminas plegadas usadas para techos y pisos, siendo de gran resistencia.

CONCLUSIONES. Segn resultados del anlisis qumico el cual fue realizado en la Empresa Fundaciones Yaracuy (FUNYARA), El A-36 es un acero de bajo carbono con muy pocas aleaciones y con alto porcentaje de hierro el cual ofrece una excelente resistencia y fuerza para un acero bajo en carbono y aleacin.

Al verificar la muestra de Acero A-36 en el microscopio metalrgico, se pudo observar que su microestructura est formada por Perlita y Ferrita, con un tamao de grano creciente Nro. 7, lo cual lo hace un material Dctil y resistente.

Al evaluar las propiedades mecnicas del Acero A-36 Dureza, Traccin e Impacto se pudo constatar que dicho Acero de baja aleacin tiene una Dureza aproximada de 40 45 Rockwell A, con buena ductilidad y resistencia a la fractura.

RECOMENDACIONES Se debe realizar los ensayos con probetas mecanizadas con una alta calidad, ya que esto influye en los resultados finales.

Seguir los procedimientos especficos que indican las Normas para los respectivos Ensayos mecnicos y metalogrficos para no daar para no daar el material y alcanzar resultados confiables.

Se debe realizar verificacin y calibracin de los equipos de laboratorio puesto que esto implica obtener resultados confiables y valederos que sirvan para un mejor anlisis de los resultados.

Realizar una renovacin de los equipos de laboratorio en especial el de Laboratorio de Metalurgia con el fin de obtener una informacin ms detallada del material sin tener la necesidad de acudir a otras instituciones o empresas.

Al cortar las probetas se debe utilizar refrigerantes y equipos que no permitan que altere la microestructura del material.

REFERENCIAS.Askeland Donald R (2004).-Ciencia e Ingeniera de los Materiales-4ta Edicin-Thomson-

Callister William-(1996.) Introduccin A La Ciencia E Ingeniera De Los Materiales- Caracas- Edicin Reverte-

NORMA VENEZOLANA COVENIN- 439-78-Ensayo de Impacto para Materiales Metlicos.

NORMA VENEZOLANA COVENIN-299-(1989) Ensayo de Traccin para Materiales Metlicos.1ra Revisin.

Smith William-(1998) Fundamentos de la Ciencia e Ingeniera de los Materiales-3 Edicin McGraw Hill-

Villegas Ysaias (1996) Fundamentos Tericos- Prcticos del Laboratorio de Metalurgia Mecnica.

http://www.ehowenespanol.com/especificaciones-del-acero-a36-info_138559/

ANEXOS

ANEXO: 1 Clculos para el Ensayo de Traccin:Max=A0=Ancho X Espesor A0=3,8 x 0,5 A0=1,9 Max==2.500KgfUna vez obtenido el esfuerzo mximo, se dividi esa cantidad por el numero en centmetros que hay desde el punto mximo hasta la interseccin de los ejes para obtener la escala en el eje Y==250, lo que significa que cada centmetro equivale a 250 kgcm de esfuerzo

En el eje X se calcul la deformacin de la siguiente forma:e == e= e=0,42 cmSe Observa que el 5,08 de la longitud inicial son las dos pulgadas convertidas en centmetros.La cantidad de deformacin se dividi por el nmero de centmetros en el eje X y se consigui la escala de ese eje: = 0,042, lo que indic que la probeta se deform en 0,042 por cada centmetro de longitud.Con todo lo hecho hasta ese dato se tiene Esfuerzo Vs Deformacin.Para calcular el esfuerzo de fluencia se realiz mediante el 0,2%(establece la NORMA ASTM) de la deformacin total: 0,2% x 0,42=0,084, ubicando este valor en el eje X y se traz una paralela a la recta de la curva y donde corto la curva, all se encontr el esfuerzo de fluencia, delimitando elstica, siendo la zona plstica el rea restante debajo de la curva.Para calcular el porcentaje de deformacin, se realiz as:% e = x 100=x 100e=42%La ductilidad se calcul de la siguiente manera:% A=X100 Af=Ancho f X Espesor f% A= x 100 Af=2,6 cm X 0,25 cm% A=65,78% Af=0,65Es decir que redujo un 65,78% de rea inicial para fracturar, lo que indica que el material es Dctil.Anexo Nro.2 Calcul de la Dureza mediante la siguiente frmula:HRA XX==45,26HRA=X Dnde:X= Valor de Dureza obtenido en cada impresin.N= Nmero de veces que fue aplicado el ensayo.Anexo Nro.3 Cortadora Industrial

Fuentes: Gonzlez Y, Padrino J, Gonzlez J. (2014)

Anexo Nro.4 Cizalla Industrial

Fuentes: Gonzlez Y, Padrino J, Gonzlez J. (2014)

Anexo Nro.5 Probetas para el Ensayo de Impacto

Fuentes: Gonzlez Y, Padrino J, Gonzlez J. (2014)

Anexo Nro.6 Probetas para el Ensayo de Traccin

Fuentes: Gonzlez Y, Padrino J, Gonzlez J. (2014)

Anexo Nro.7 Probeta de Impacto

Fuentes: Gonzlez Y, Padrino J, Gonzlez J. (2014)

Anexo Nro.8 Pulidoras automticas marca Buehler LTD, pulido grueso y fino.

Fuentes: Gonzlez Y, Padrino J, Gonzlez J. (2014)

Anexo Nro.9 Microscopio de Metalografa.

Fuentes: Gonzlez Y, Padrino J, Gonzlez J. (2014)

Anexo Nro.10 Durmetro Macromet

Fuentes: Gonzlez Y, Padrino J, Gonzlez J. (2014)Anexo Nro.11 Equipo de Espectrometra

Fuentes: Gonzlez Y, Padrino J, Gonzlez J. (2014)

Anexo Nro.12 Muestra Analizada por equipo de Espectrometra

Fuentes: Gonzlez Y, Padrino J, Gonzlez J. (2014)

Anexo Nro.13 Esquema de Ensayo de Impacto Charpy

Fuente: Anexo Nro.14 Equipo de Ensayo de Impacto Charpy

Fuentes: Gonzlez Y, Padrino J, Gonzlez J. (2014)

Anexo Nro.15 Equipo Universal de Ensayo de Traccin.

Fuentes: Gonzlez Y, Padrino J, Gonzlez J. (2014)Anexo Nro.16 Probeta antes y despus de la fractura

Fuentes: Gonzlez Y, Padrino J, Gonzlez J. (2014)Anexo Nro. 17