1. MATERIALES INDUSTRIALES Y SUSPROPIEDADES

2. MATERIALES INDUSTRIALES Y SUS PROPIEDADES1. EVOLUCIN HISTRICA DE LOS MATERIALES EDAD DE PIEDRA, (4.000.000 a.C.- 4.000 a.C.) MATERIALES PIEDRA,MADERA, BARRO, HUESOS. EDAD DE BRONCE, elaboracin de bronce 4.000 a.C. en Armenia, y enEgipto y Mesopotamia en 3.500 a.C. La aleacin de estao y cobre se fundecon facilidad y es ms resistente que los metales por separado, es msfcil de forjar (filo cortante). EDAD DE HIERRO, aparecen productos que combinan hierro con carbonoen distintas proporciones. La fundicin de hierro surge en 1.500 a. C. enAnatolia (Asia Menor). DURANTE MUCHOS AOS, progreso lento y demanda baja: se utilizanotros materiales. En s.XVII con la Revolucin Industrial crece la demandade hierro colado y acero. ERA ESPACIAL Y DEL SILICIO, la etapa en la que vivimos dominada porla microelectrnica, y el uso de nuevos materiales de uso en ingenieraespacial, ms ligeros y resistentes. 3. MATERIALES INDUSTRIALES Y SUS PROPIEDADES 2. CLASIFICACIN DE LOS MATERIALES INDUSTRIALESMETLICOS NO METLICOSFERROSOS NO FERROSOS PLSTICOSHIERROPESADOS: LIGEROS: ULTRALIGEROS:MADERAACERO COBREALUMINIO MAGNESIOFUNDICIONES BRONCE TITANIOBERILIOTEXTILESFERROALEACIONES LATNCONGLOMERADOS ESTAO PTREOS YFRREOSCERMICOSPLOMOCINCCROMONIQUEL 4. MATERIALES INDUSTRIALES Y SUS PROPIEDADES 3. PROPIEDADES DE LOS MATERIALESSe puede definir como: un conjunto de caractersticas diferentespara cada cuerpo o grupo de cuerpos, que ponen de manifiestocualidades intrnsecas de los mismos o su forma de respondera determinados agentes exteriores.TIPOS DE PROPIEDADES: PROPIEDADES MECNICAS, la resistencia que ofrecen los materiales alser sometidos a determinados esfuerzos exteriores. PROPIEDADES TECNOLGICAS, indican la mayor o menor disposicinde un material para poder ser trabajado de determinada forma. PROPIEDADES QUMICAS, oxidacin y corrosin. PROPIEDADES FSICAS, aquellas que no afectan a la estructura ycomposicin de los cuerpos. 5. MATERIALES INDUSTRIALES Y SUS PROPIEDADES3.1. PROPIEDADES MECNICAS COHESIN, fuerza de atraccin entre los tomos de un material. ELASTICIDAD, capacidad que presentan ciertos materiales dedeformarse por accin de fuerzas externas y recobrar su forma primitiva alcesar estas fuerzas. PLASTICIDAD, capacidad de los materiales para adquirir deformacionespermanentes sin llegar a la rotura, segn los esfuerzos se llama ductilidad omaleabilidad. DUREZA, resistencia que oponen los cuerpos a dejarse rayar o penetrarpor otros. Es directamente proporcional a la cohesin atmica. Es elresultado de un ensayo: Dureza al rayado, resistencia a dejarse rayar por otros. Escala de Mohs. Dureza de penetracin, ensayos Brinell, Vickers y Rockwell. Dureza al rebote, ensayo Shore. 6. MATERIALES INDUSTRIALES Y SUS PROPIEDADES3.1. PROPIEDADES MECNICAS (II) RESISTENCIA A LA ROTURA, resultado de un ensayo: carga especfica(por unidad de seccin) que es necesario aplicar a un material para producirsu rotura. Segn el esfuerzo puede ser: traccin, compresin, flexin, torsiny cortadura. TENACIDAD, propiedad que tienen los materiales de soportar, sindeformarse ni romperse, la accin de fuerzas externas. FRAGILIDAD, cuando se rompe fcilmente una vez alcanzado el lmiteelstico, sin adquirir deformaciones plsticas. RESILIENCIA, resultado de un ensayo que consiste en romper unaprobeta del material de un esfuerzo instantneo. Energa absorbida por elmaterial al ser roto de un solo golpe. 7. MATERIALES INDUSTRIALES Y SUS PROPIEDADES 3.1. PROPIEDADES MECNICAS (III) FLUENCIA, fenmeno por el cual los cuerpos que se cargan por encimade su lmite elstico adquieren deformaciones plsticas en las que influye eltranscurso del tiempo.d = f ( T t ) FATIGA, al someter un material a esfuerzos variables y repetidos con unadeterminada frecuencia, se rompe al transcurrir un cierto nmero de ciclosaunque el valor mximo de los esfuerzos sea inferior a su lmite elstico. 8. MATERIALES INDUSTRIALES Y SUS PROPIEDADES 3.2. PROPIEDADES TECNOLGICAS (I) MALEABILIDAD, capacidad que presenta un cuerpo de ser deformadomediante esfuerzos de compresin, transformndose en lminas pudindoserealizar en fro o en caliente.maleabilidad tenacidad resistencia y dureza Ms maleables: oro, plata, estao, cobre, cinc, plomo, aluminio, latn. DUCTILIDAD, capacidad que presenta un material para ser deformadomediante esfuerzos de traccin, transformndose en hilos.ductilidad tenacidad resistencia y dureza Ms dctiles: plata, cobre, hierro, plomo y alumnio. ACRITUD, deformacin plstica en fro acompaada de un cambio deotras propiedades. Aumenta la dureza, la fragilidad y la resistencia de ciertosmateriales al ser deformados en fro. 9. MATERIALES INDUSTRIALES Y SUS PROPIEDADES 3.2. PROPIEDADES TECNOLGICAS (II) FUSIBILIDAD, propiedad que permite transformar un material en unobjeto determinado por medio de la fusin. Todos son fusibles, pero conpocos se pueden hacer piezas sanas (sin sopladuras o inclusiones decidos).Mejor fusibilidad: bronce, latn, fundicin y aleaciones ligeras COLABILIDAD, facultad de un material fundido de producir objetoscompletos y sanos cuando se cuela en un molde. Debe tener gran fluidez ofusibilidad: bronce, latn, fundicin. FORJABILIDAD, propiedad de deformacin mediante golpes cuando elmaterial se encuentra a una temperatura relativamente elevada. SOLDABILIDAD, propiedad de poderse unir unos a otros por una seccino superficie determinada, llevando las secciones a la temperatura de fusino a una temperatura prxima a ella, o bien con otro material intermedio.Poseen esta propiedad los materiales frricos de bajo contenido en carbono(aceros) por presentar un amplio periodo plstico. Los metales y aleacionesque pasan bruscamente de slido a lquido y carecen de periodo plstico noson soldables (fundicin y bronce). 10. MATERIALES INDUSTRIALES Y SUS PROPIEDADES3.2. PROPIEDADES TECNOLGICAS (III) TEMPLABILIDAD, propiedad que tiene un material metlico de sufrirtransformaciones en su estructura cristalina como consecuencia decalentamientos y enfriamientos bruscos. Aumenta la dureza, alargamiento,resiliencia, resistencia a la traccin y la resistencia a la fatiga. MAQUINABILIDAD o facilidad de mecanizado, es la propiedad queindica la facilidad o dificultad que presenta ste para ser trabajado conherramientas cortantes arrancando pequeas porciones (virutas). 11. MATERIALES INDUSTRIALES Y SUS PROPIEDADES 3.3. PROPIEDADES QUMICAS OXIDACIN, fenmeno producido en la superficie de un material por eloxgeno, como consecuencia de la elevacin de la temperatura o humedad. CORROSIN METLICA, ligada a la oxidacin, accin destructora quetiene su origen en las superficies metlicas, a expensas del oxgeno del airey en presencia de agentes electroqumicos. 12. MATERIALES INDUSTRIALES Y SUS PROPIEDADES3.4. PROPIEDADES FSICAS (I) PESO ESPECFICO ABSOLUTO, el peso de la unidad de volumen de uncuerpo. Para cuerpos homogneos, relacin entre peso y volumen delcuerpo (kg/dm3) PESO ESPECFICO RELATIVO, es la relacin entre el peso de un cuerpoy el peso de igual volumen de una sustancia tomada como referencia (paraslidos y lquidos agua destilada a 4 C). CALOR ESPECFICO (Ce), cantidad de calor necesaria para elevar 1 Cla temperatura de 1 kg de determinada sustancia. Q = Ce m T 13. MATERIALES INDUSTRIALES Y SUS PROPIEDADES 3.4. PROPIEDADES FSICAS (II) CONDUCTIVIDAD CALORFICA, expresa la mayor o menor dificultad conlos cuerpos transmiten la energa calorfica. COEFICIENTE DE DILATACIN LINEAL, es la propiedad de los cuerposde aumentar su volumen al elevar la temperaturaL = L0 T TEMPERATURA O PUNTO DE FUSIN, temperatura a la que unmaterial pasa del estado slido al lquido. PUNTO DE SOLIDIFICACIN, temperatura a la que un material pasa delestado lquido al slido. En general coinciden los puntos de fusin ysolidificacin. 14. MATERIALES INDUSTRIALES Y SUS PROPIEDADES 3.4. PROPIEDADES FSICAS (III) CALOR DE FUSIN, la cantidad de calor (Q) necesaria para pasar 1kgde material de slido a lquido viene dado por:Q = Ce (T f Ti ) + qDonde Tf es la temperatura final, Ti la temperatura inicial, y q el calor latentede fusin. CONDUCTIVIDAD ELCTRICA, representa la mayor o menor facilidadque tienen los cuerpos para transportar la energa elctrica.