APORTE INDIVIDUAL MATERIALES INDUSTRIALES:

Presentado por: Fernando Cecilio Rivas Moreno

CODIGO: 94228834

Jairo Nayid Pearanda Buitrago

CC: 94.324.224

Carlos Enrique Benavides Guerrero

CC: 94 322810

Curso: 256599-142

Grupo 56.

Tutor: TARAZONA, WILLIAM ANDRES

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA (UNAD)

INGENIERIA INDUSTRIAL.

CEAD PALMIRA

FECHA: 25 DE OCTUBRE DE 2013

Tabla de Contenido

INTRODUCCION

OBJETIVO GENERAL

OBJETIVOS ESPECIFICOS

1 Introduccin a la unidad 1 trabajo individual

1.1 Realizar una sntesis del tema

1.2 De las dos primeras diapositivas

1.2.1 Elaborar un glosario

1.2.2 Describir y aplicar cada uno de los casos que se observa en cada uno de

los mapas cognitivos ciclo de vida de los materiales

1.2.3 Describir y explicar cada uno de los pasos que se observa en la diapositiva

numero 2

1.2.4 Elaborar un mapa conceptual

1.2.5 Construir un diagrama radial

2 Clasificacin de los materiales

2.1 Explique los efectos ambientales

2.2 Identificar los distintos materiales

2.3 Separa fsicamente los distintos materiales

3 Estructura atmica y electrnica de los materiales

3.1 Discutir y describir en el grupo la diferencia que se tiene

3.2 Por intermedio de una discusin argumentativa del grupo

3.2.1 La hoja de aluminio utilizada para guardar alimentos

3.2.2 El jefe de produccin de una planta del galvanizado o plstico

3.2.3 Suponga que el elemento tenga una valencia de 2

4 ENLACES QUIMICOS

4.1

En el mdulo descargue la unidad

5 ESTRUCTURA Y LAS PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

5.1 Sustentar y mostrar como los arreglos atmicos

5.2 El comportamiento mecnico de los materiales

CONCLUSIONES Y REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

1. Introduccin a la unidad.

Para nosotros como futuros Ingenieros Industriales es muy importante conocer y

entender la importancia de los materiales industriales, desde el punto de vista de

utilizacin e innovacin, teniendo en cuenta que son la base para la creacin de

nuevos productos y generacin de estrategias para hacer a las empresas ms

competitivas en el mercado y ms prosperas, para ello se ha desarrollado

un campo muy importante como es la ciencia e ingeniera de los materiales. El

cual brinda la oportunidad de crear nuevos materiales y fortalecer los que ya

existen en cuanto a sus propiedades.

Los aspectos ms impotentes es comprender la estructura y la composicin de los

materiales con este conocimiento el ingeniero diseador puede seleccionar de una

manera ms adecuada los materiales a utilizar teniendo en cuenta calidad y

costos de los mismos. Los materiales dependiendo de su clasificacin nos dan

una base clara para su utilizacin en el mercado y dependiendo tambin de la

necesidad que se tenga en las industrias la composicin de estos nos indica su

utilizacin y manejo de igual manera la combinacin con otros materiales que se

puedan mesclar.

1.1 Realizar una sntesis del tema: Capitulo Uno: ciencia e ingeniera de materiales. Historia de los materiales. El diseo y la

ingeniera: una perspectiva desde los materiales del mdulo uno y de las primeras 6 diapositivas del elemento didctico para el

aprendizaje No 2 METAL DEL CIELO (ver en el recurso para seguir aprendiendo) segn la estrategia de aprendizaje denominada

sntesis, recuerde que una sntesis es diferente a un resumen. (Ver en la caja de herramientas para el aprendizaje la estrategia de aprendizaje: sntesis y resumen.)

SINTESIS

1 Los antepasados trabajaban los diferentes elementos que le proporcionaba la

naturaleza para crear diferentes herramientas que la facilitaran su labor

2 Los materiales que usaban eran bsicamente piedras, maderas y metales

3 Actualmente la fabricacin de herramientas y equipos se lleva a cabo atreves de

la produccin en masa (industrializacin)

4 Este avance dio origen a la ciencia e ingeniera en materiales

5 Los principales objetivos de la ciencia en materiales es comprender las

estructura y la composicin de los mimos

6 La forma como se disea los productos va cambiando a medida de la

evolucin pero es indispensable las matemticas en este proceso para

lograr clculos y anlisis detallados de elementos a disear

7 En el campo de la ciencia de materiales el ingeniero puede colaborar y

garantizar la factibilidad y viabilidad del mismo en el mercado

8 Es comn encontrar en el mbito profesional confusiones en el concepto de

plstico no sabiendo que existe diferente clases de este, otra comn

confusin encontramos en el concepto de hierro y acero aunque se parecen

en su composicin qumica sus propiedades mecnicas cambian

9 Los materiales se clasifican segn su origen ,estructura y sus propiedades

10 Segn su origen tenemos los materiales naturales los cuales proporciona la

naturaleza como los de origen animal , mineral y vegetal y por otra parte los

materiales sintticos, son los que por un proceso fabricacin como el vidrio

el papel y el plstico

11 Segn su estructura encontramos los cristalinos ( metlicos y cermicos ) y

los materiales amorfos ( vidrios polmeros vtreos )

12 Los materiales segn sus propiedades se dividen en metales y alecciones

( ferrosos y no ferrosos) , los cermicos ( tradicionales de ingeniera , vidrios

, ( los polmeros , termoplsticos, termo estables ) y los compuestos

( son la combinacin de los grupos anteriores )

13 La metalurgia es la aplicacin de los conocimientos fsicos y qumicos a la

extraccin, purificacin y modificacin de los metales

14 El hierro fundido es un material metlico constituido con esencialmente por

hierro, carbono y silicio con tenores de carbono generalmente al 2%

1.2 De las dos primeras diapositivas del elemento didctico para

el aprendizaje No 1: INDUCCIN A LOS MATERIALES (ver en el recurso para seguir aprendiendo), realizar las siguientes actividades:

1.2.1 Elaborar un glosario con cada uno de los conceptos que se

observa en dicha diapositivas organizado en el orden del alfabeto.

Acero lquido : solido agitado y voluble

Aglomerado : prisma hecho en molde con carbn de piedra menudo

y alquitrn

Alambre : hilo delgado que se obtiene por estiramiento de

diferentes metales

Aleaciones : mezcla solida homognea de dos o ms metales

Barras : pieza larga de metal u otra materia por lo general de forma

cilndrica

Carbn : una roca sedimentaria de color negro muy rica en carbono

se utiliza como combustible fsil

Cemento : es una sustancia de polvo fino bsicamente de argamasa

de yeso

Cermicos : es un tipo de material inorgnico , no metlico , bien

aislante que adems tiene la propiedad de tener una temperatura de

fusin resistente muy elevada

Colada continua : proceso utilizado para producir perfiles laminados

de acero de seccin constante y en grandes cantidades

Convertidor de oxigeno : es un auto- contenedor en la cual es el

mayor componente del sistema de oxigeno El convertidor sirve para

vaporizar el oxgeno lquido y dotar de presin suficiente agua para

distribuir gases de oxigeno por todos los lados del sistema

Coqueria : es un combustible obtenido mediante la destilacin (

gasificacin de los componentes no deseados

Cristales simples : cristalizados separadamente donde cada cristal

obtiene un solo componente

Desperdicio : material expulsado del proceso productivo al perder

sus condiciones tcnicas y que no pueden ser reutilizados y

vendidos

Escoria : son un subproducto de la producto de la fundicin de la

mena para fabricar los metales se pueden considerar como un

mezcla de xidos metlicos

Estacin de afino : afino ( descarburacin ) adiciones qumicas las

operaciones se producen en un recipiente al vaco haciendo que gire

el acero entre la cuchara y el recipiente con la ayuda de un gas

inerte

Extraccin : es un procedimiento de separacin de una sustancia

que puede disolverse , en dos disolventes no misiles entre s con

distinto grado de solubilidad y que estn en contacto atreves de un

interface

Fibras : termino colectivo para las fibras producidas con polmeros

naturales o sintticos mediante tecnologas qumicas

Laminado en caliente : es la deformacin plstica de los metales o

aleaciones, realizada por la deformacin mecnica entre cilindros

Manufacturas : es una fase de la produccin econmica

Metales : son un grupo de elementos qumicos }

Mineral : es un sustancia natural que se diferencia del resto por su

origen inorgnico

Perfilados diversos : es un proceso por deformacin plstica,

consiste en una operacin de plegado que se realiza de forma

gradual en sucesivas estaciones

Planchas embobina : es un producto que se obtiene al someter una

banda laminada en caliente en cualquier proceso adicional que lo

involucre, corte transversal, corte extremo y / o re laminado

Plsticos : polmeros orgnicos obtenidos atreves de sustancias

naturales o se sntesis qumicas

Rail : se denomina riel o carril a cada una de las barras metlicas

sobre las que se desplazan las ruedas de los trenes

Refino : es el proceso de purificacin de una sustancia qumica

obtenida muchas veces a partir de un recurso natural

1.2.2 Describir y explicar cada uno de los pasos y/o

procesos que se observa en el mapa cognitivo ciclo de vida de los materiales (diapositiva No 1) segn las

instrucciones de la estrategia de aprendizaje denominada QQQ (Ver en la caja de herramientas para el

aprendizaje la estrategia de aprendizaje: QQQ)

QUE VEO QUE NO VEO QUE INFIERO

Los recursos naturales se encuentran en la tierra, materiales sin procesar , y en proceso procesos de refino extraccin de recursos naturales procesos materiales de ingeniera productos terminados desperdicios

La extraccin de recursos naturales sin afectar el medio ambiente, procesos de aleaciones manufactura , el recurso humano , buen uso del desperdicio destilacin recuperacin de la atmosfera

El ecosistema natural se est viendo afectado por la utilizacin de materiales naturales , los desperdicios qumicos no se les da un manejo adecuado en las industrias se est utilizando mucha maquinaria y menos mano de obra calificada

1.2.3 Describir y explicar cada uno de los pasos y/o procesos que se observa en la diapositiva No 2 segn las instrucciones de la

estrategia de aprendizaje denominada QQQ (Ver en la caja de herramientas para el aprendizaje la estrategia de aprendizaje:

QQQ).

QUE VEO QUE NO VEO QUE INFIERO

Ingresa el material de hierro a la mquina

Ingresa el carbn y se convierte en coque El aglomerado as

obtenido se compacta, cargndolo despus en el alto horno junto con

el coque. Proceso de fundicin Ingresa la chatarra al

horno elctrico convirtindose en

acero liquido Colada continua de

moldeo de piezas en bruto

El nombre de la maquina al cual

ingresan los materiales de hierro, conversin

de la fundicin en acero, recuperacin de

los residuos. El proceso de

solidificacin del metal

Segn el proceso del manejo del mineral el hierro se tritura y se

calibra en granos que se aglomeran y no se

ve el control de los gases txicos

No se le inyecta oxgeno en el proceso

del carbn para controlar los residuos

del carbono

1.2.4 Elaborar un mapa conceptual utilizando el software CmapTools del contenido de la dispositiva No 6 hasta la ltima

segn las instrucciones de la estrategia de

Aprendizaje denominado mapa conceptual (Ver en la caja de herramientas para el aprendizaje la estrategia de aprendizaje

mencionada)

2. CLASIFICACIONES DE LOS MATERIALES.

El tem 1.3 de la unidad uno del mdulo para descargar se trata de la clasificacin

de los materiales.

A partir del estudio de las clasificaciones de los materiales y sus caractersticas;

por intermedio de una discusin argumentativa del grupo, de soluciones con

explicaciones del porqu de las siguientes situaciones

Utilizar la metodologa Gunawardena):

2.1 Explique los efectos ambientales sobre el comportamiento de los materiales

Los materiales industriales al ser ubicados en un medio cualquiera, se exponen a

condiciones del medio ambiente, con altas variaciones acorde a las condiciones

climticas y geogrficas propias de la zona donde se tienen los materiales. Por

ejemplo aguas salobres, briza marina con arena y sales, alta humedad y

temperatura puertos costeros, lluvia, tierra con condiciones cambiantes, materiales

expuestos a la luz solar directa.

Utilizar la estrategia de aprendizaje Preguntas Literales

a) A qu influencias circundantes se pueden encontrar expuestos los materiales,

que podran afectar su estructura, propiedades y procesamiento?

Rta/ La temperatura, la humedad, la corrosin, la radiacin, la carga.

b) Qu efectos puede tener la temperatura y sobre qu tipo de materiales?

Rta/ Los cambios en la temperatura pueden causar alteraciones de las

propiedades de los materiales, como por ejemplo:

La resistencia de la mayora de los metales disminuye conforme la temperatura

aumenta.

Las temperaturas altas tambin pueden modificar la estructura de las sustancias

cermicas o provocar que los polmeros se derritan o carbonicen.

Puede sucederse una transformacin de fases.

Las temperaturas muy bajas pueden causar que el metal falle por fragilidad an

cuando la carga aplicada sea baja.

b) Qu efectos puede tener la corrosin sobre los materiales y sobre qu tipo de

materiales?

Rta/ Los metales son atacados por diversos lquidos corrosivos lo que produce

su degradacin, pueden desarrollar grietas lo que puede conducir a fallas

prematuras.

Las sustancias cermicas son atacadas por cermicos en estado lquido.

Los polmeros pueden ser disueltos por sustancias disolventes.

b) Qu efectos puede tener la radiacin y sobre los materiales y sobre qu tipo

de materiales?

Rta/ La radiacin nuclear puede afectar la estructura interna de todos los

materiales (cambios dimensionales, cambios de las propiedades mecnicas,

cambios de composicin a nivel local y en materiales no estructurales puede

causar cambios en propiedades fsicas)

Puede ocasionar prdida de resistencia, fragilidad o alteracin crtica de las

propiedades fsicas.

Puede causar cambios en las dimensiones externas y aun agrietamiento.

La mayora de los materiales se encuentran expuestos a diferentes cambios

ambientales y climticos como lo son: cambios en la temperatura, y cambios de

las condiciones atmosfricas; pero en algunos caso las mismas condiciones de

servicio requieren materiales expuestos a condiciones extremas.

Los cambios en la temperatura pueden causar alteraciones considerables de las

propiedades de los materiales, debidos principalmente a:

Reblandecimiento

Degradacin

Transformaciones de fases

Fragilizacin

El efecto de la corrosin: Reaccin de un material con el oxgeno u otros gases,

particularmente a alta temperatura. Los lquidos corrosivos tambin atacan a

algunos materiales. De todos los problemas metalrgicos que conciernen a un

ingeniero, el ms importante desde el efecto de la temperatura sobre la resistencia

mecnica punto de vista econmico es la corrosin. Los metales no se corroen en

lugares donde no hay atmsferas.

Algunas tcnicas usadas: La medicin de la densidad del material (puede ayudar a

separar a los grupos de metales como el aluminio, cobre, acero, magnesio, etc.),

la determinacin de la conductividad elctrica del material (puede ayudar en la

separacin de materiales cermicos y polmeros de metal las aleaciones), la

medicin de la dureza del material, y determinar si el material es magntico o no

magnticos (hierro puede ayudar a separar de otras aleaciones metlicas).

Se pueden clasificar de acuerdo a su estado natural, si es slido, gaseoso o

lquido. Una manera prctica de seleccionar los materiales es por su densidad, a

mayor densidad mayor peso. Dentro de los lquidos se pueden clasificar de

acuerdo a su fluidez. Dentro de los slidos se pueden clasificar en metlicos,

cermicos y orgnicos. A los metales se les puede hacer pruebas bsicas de

ductilidad y maleabilidad.

Mtodos posibles que pudieran utilizarse para separar materiales como polmeros

aleaciones de aluminios y aceros: Los aceros pueden magnticamente separarse

de los otros materiales; (de acero o de carbono que contienen aleaciones de

hierro) son ferro magntico y se vern atrados por los imanes. Diferencias de

densidad se podra utilizar, los polmeros tienen una densidad cercana a la de

agua, la gravedad especfica de aleaciones de aluminio es de alrededor de 2,7, la

de los aceros es entre 7,5 y 8. Mediciones de conductividad elctrica. Los

polmeros son aislantes de aluminio tiene una conductividad elctrica

particularmente elevado.

Explicacin:

Magnetismo: Pasando un imn sobre los desechos materiales, podemos separar

el acero del resto ya que ste contiene Fe en su composicin y, en muchos casos,

le proporciona propiedades magnticas. Los otros dos materiales no son

magnticos pero podemos separarlos por los siguientes mtodos.

Va electroltica: Poniendo los materiales desechos en una disolucin con dos

electrolitos, podremos separar los materiales de Al de los polmeros ya que el

aluminio queda adherido a los electrolitos debido a sus propiedades elctricas,

mientras que los polmeros quedaran en la disolucin (materiales aislantes)

Densidad: Introduciendo los materiales en una disolucin o una corriente de

lquido se observa que los ms densos sern los primeros en caer (precipitar). De

esta forma, el orden de salida sera: aceros (mayor densidad), aluminio y

polmeros (menor densidad)

2.2 Identificar los distintos materiales sin tener que recurrir al anlisis qumico o a

largos procedimientos de pruebas. Describa algunas tcnicas posibles de prueba y

de clasificacin que se pudieran utilizar con base a las propiedades fsicas de los

materiales.

PRUEBA DE CHISPAS

Mtodo para la determinacin de la clasificacin general de materiales de hierro,

se requiere tomar un pedazo de metal, generalmente de desecho, se esmerila con

el fin de observar las chispas emitidas. Estas chispas pueden compararse con una

tabla o las chispas de una muestra conocida para determinar la clasificacin. Esta

prueba tambin se puede utilizar para ordenar los materiales ferrosos,

estableciendo la diferencia entre uno y otro observando las variaciones de la

chispa. La prueba de chispa se utiliza porque es rpida, fcil y barata. Por otra

parte, la muestra para el ensayo no tiene ninguna preparacin especial, con un

pedazo de chatarra basta. La principal desventaja de esta prueba es su

incapacidad para identificar un material positivo, si se requiere una identificacin

positiva, el anlisis qumico debe ser utilizado Tambin daa el material que est

siendo probado, por lo menos un poco. Proceso Por lo general, una amoladora de

banco (esmeril) se utiliza para crear las chispas, pero a veces esto no es

conveniente entonces se utiliza algn equipo porttil. El rea de prueba debe ser

en una zona donde no hay luz brillante a los ojos del observador. El rea de la

muela y sus alrededores debe ser oscura para que las chispas se puedan

observar con claridad. La muestra de prueba se toca ligeramente con la muela

para producir las chispas. Las caractersticas importantes de la chispa son el color,

volumen, la naturaleza de la chispa y la longitud. Como recomendacin la muela

debe ser limpiada con frecuencia para eliminar la acumulacin de metal.

METODO DE AIRE COMPRIMIDO

Mtodo menos comn para la creacin de chispas se calienta la muestra al rojo

vivo y luego se aplica aire comprimido sobre la muestra. El aire comprimido

suministra oxgeno suficiente para encender la muestra y emite chispas. Este

mtodo es ms preciso que el uso de una muela de esmeril, ya que siempre se

emiten las chispas con la misma longitud para la misma muestra. El aire

comprimido aplica esencialmente la misma "presin" en cada ocasin. Esto hace

que la longitud de la chispa sea la misma y la prueba sea ms confiable.

LAS PRUEBAS DE ENCENDIDO AUTOMTICO

La prueba de chispa automatizada ha sido desarrollada para eliminar la

dependencia de la habilidad del operador y la experiencia, lo que aumenta la

fiabilidad. El sistema se basa en la espectroscopia, espectrometra, y otros

mtodos para "observar" el patrn de chispa. Se ha comprobado que este sistema

puede determinar la diferencia entre dos materiales que emiten chispas que son

indistinguibles para el ojo humano. Las chispas son similares a los de hierro

forjado, a menos que se incorporen horquillas pequeas y su longitud puede variar

mucho ms. Las chispas son de color blanco. Medio de acero al carbono Este

acero tiene ms bifurcacin que el acero templado y una amplia variedad de

longitudes de chispa, ms cerca de la muela. Acero de alto carbono El acero de

alto carbono tiene un patrn de chispa espesa (un montn de bifurcaciones) que

comienza en la muela. Las chispas no son tan brillantes como los de acero al

medio carbono. Acero al manganeso El acero al Manganeso tiene una longitud de

media de chispas antes de terminar la cola.

2.3 Se necesitan separar fsicamente distintos materiales en una planta de

reciclaje de chatarra. Describa algunos mtodos posibles que pudieran utilizarse

para separar materiales como polmeros aleaciones de aluminios y aceros.

Los aceros pueden magnticamente separados de los otros materiales; (de acero

o de carbono que contienen aleaciones de hierro) son ferro magntico y se vern

atrados por los imanes. Diferencias de densidad se podra utilizar polmeros

tienen una densidad cercana a la de agua, la gravedad especfica de aleaciones

de aluminio es de alrededor de 2,7, la de los aceros es entre 7,5 y 8. Mediciones

de conductividad elctrica podran utilizarse los polmeros son aislantes de

aluminio tiene una conductividad elctrica particularmente elevado.

SEPARACIN MAGNTICA: El ms comn de recuperar chatarra ferrosa de

desechos slidos fragmentados implica el uso de sistemas magnticos de

recuperacin. Los metales ferrosos, generalmente, son recuperados despus de la

fragmentacin y antes de la clasificacin con aire o despus de la fragmentacin y

la clasificacin con aire. En algunas instalaciones grandes se han utilizado

tambin sistemas magnticos superiores para recuperar materiales ferrosos antes

de la fragmentacin (esta operacin es conocida como "escalpado"). Cuando se

queman desechos en incineradores municipales, se usa la separacin magntica

para remover los materiales ferrosos del residuo del incinerador. Tambin se han

usado sistemas de recuperacin magntica en sitios de disposicin como rellenos

sanitarios. Los lugares especficos donde se recuperen los materiales ferrosos

dependern de los objetivos a ser alcanzados, tales como la reduccin del

desgaste del equipo de procesado y separacin, el grado de pureza del producto a

ser alcanzado, y la eficiencia exigida de la recuperacin.

SEPARACION DE NO FERROSOS Y/O SEPARACIN DE ALEACIONES: Se han

ensayado tcnicas para la separacin de chatarra de aluminio en distintos tipos de

aleaciones mediante tecnologa de lser y de corrientes parsitas. Sus ventajas

sern una seleccin ms fcil de materiales para reciclaje y la capacidad de

producir las aleaciones deseadas en plantas de reciclaje. Existen instalaciones

que utilizan como medio de separacin, sistemas de flotacin, a travs del agua y

utilizando la diferente densidad de los elementos, se procede a la separacin de

los materiales metlicos no frricos del material estril Este sistema de separacin

y recuperacin presenta diversos inconvenientes. Al utilizar el agua como medio

de separacin, se hace necesaria una instalacin costosa que requiere unos

elementos de filtrado complicados. Adems, es necesario preparar el agua para

utilizarla como elemento de separacin, aportando la misma una serie de

sustancias como siliconas para posteriormente batir el agua, determinando todo

ello un cierto tiempo de presin de la instalacin, por lo que esta no puede entrar

en funcionamiento en el momento que se desee. Se hace tambin necesaria una

decantacin de lodos para eliminar el barrillo. Adems dado el volumen que ocupa

este tipo de instalaciones, su aplicacin est limitada por problemas de espacio.

Por otro lado, existen otros productos incorporados a la chatarra como piedras,

que poseen una densidad similar a la de algunos de los metales no frricos, en

concreto el aluminio, por lo que este no puede ser separado de aquellas. Otro

sistema de recuperacin de metales no frricos a partir de chatarra consiste en

someter a dichos materiales, de los que previamente se ha separado el material

metlico frrico siguiendo un proceso conocido a un proceso de cribado en el que

se separa el material estril de unas dimensiones determinadas. Por unas cintas

transportadoras se traslada el material a recuperar, a una tolva con movimiento

vibratorio de donde se dirige por dos cintas a diferente velocidad y de forma

alineada, a una cinta principal que incorpora lateralmente detectores de materiales

no frricos, los cuales son desviados por unos empujadores, a unas bocas

enfrentadas a ellos.

La tecnologa de Medios Densos est basada en la aplicacin, dentro de un

tambor cilndrico, de la diferencia de densidad de los materiales que componen la

corriente de alimentacin del proceso y el lquido presente en cada fase. Esta

diferencia de densidades provoca una separacin de los materiales en dos

corrientes de salida, los flotados y los hundidos. Para realizar la separacin de los

materiales, se utiliza una suspensin, ajustada a una densidad adecuada, para

realizar la correcta separacin. Los flotados, son todos aquellos materiales que

tienen una densidad menor que la del lquido utilizado en el proceso, esta lnea es

evacuada del tambor cilndrico y sometida a un lavado para eliminar las partculas

de la suspensin que pudieran ir adheridas superficialmente a los materiales. Una

vez lavados, son depositados en la cinta de evacuacin de productos flotados para

un posterior tratamiento, o envo a fundicin. Los hundidos son aquellos materiales

que precipitan y se hunden debido a que poseen una mayor densidad al lquido

del proceso. Este proceso, como se ha comentado anteriormente, es el mismo en

las dos fases de medios densos, con la nica diferencia de la densidad del lquido

utilizado para la separacin, de mayor densidad en esta segunda fase, siendo la

fraccin de hundidos de la primera fase la corriente de entrada de la segunda. Los

materiales obtenidos, se envan al proceso de corrientes inducidas, en caso de

que se considere necesario, o bien, son almacenados para su posterior envo al

destino final; las fundiciones en el caso de los metales, y el vertedero o la

valorizacin energtica la fraccin de inertes.

3. Estructura atmica y electrnica de los materiales.

3.1 Discutir y describir en el grupo la diferencia que se tiene entre a) la Estructura atmica y electrnica de los materiales, b) la masa

atmica y el nmero atmico, c) el nmero de avogrado y el nmero cuntico y plasme los resultados en la estrategia de

aprendizaje denominada en cuadros comparativos. (Ver en la caja de herramientas para el aprendizaje la estrategia de aprendizaje

mencionada).

La estructura atmica La estructura electrnica

Que es Descripcin y comprensin de los conceptos referentes a la unidad fundamental de la cual est constituida la metera : el tomo

Es la de un ncleo formado principalmente por protones y neutrones y de una corteza rodeando el ncleo formado por electrones.

Propiedades Sus propiedades mecnicas , elctricas y qumicas dependen de la forma como se encuentran organizados sus tomos y de las fuerzas del enlace entre ellos

Propiedades qumicas de un elemento por el nmero de protones en su ncleo y el correspondiente nmero de electrones alrededor del ncleo

Masa atmica Numero atmico

Que es Est definida como la masa de un tomo, que solo puede ser de un isotopo a la vez y no es un promedio ponderado en las abundancia de los isotopos

Define la cantidad de protones presentes en el ncleo de un tomo. Este es el nmero que facilita la organizacin de la tabla peridica

Representan La masa en gramos de 6.02x10^23 tomos de ese elemento Nmeros de protones que posee un tomo y es igual al nmero de

Se representan en unidades relativas y para un solo tomo , corresponde a la suma de las masas de los neutrones y l

electrones y se representa con la letra Z

protones y se representa con la letra A

Que es El nmero de avogrado El nmero cuntico

Es el nmero de entidades elementales (es decir, de tomos, electrones. Iones, molculas) que existen en un no de cualquier sustancia. Pero veamos qu significa esto.

Determina el tamao de orbital. Describen los estado de energa posibles para los electrones de un tomo

Representan

Representan la cantidad de molculas que existen en un mol de cualquier sustancia en condiciones y temperatura (es decir 1 atm de presin y OC).

Representa la posicin y la energa del electrn. Ningn electrn de un mismo tomo puede tener los mismos nmeros cunticos

3.2 Por intermedio de una discusin argumentativa del grupo, de

soluciones con explicaciones del porqu de las siguientes situaciones (siempre utilizando la metodologa gunawardena):

3.2.1 La hoja de aluminio utilizada para guardar alimentos pesa aproximadamente 0.3 gr por pulgada cuadrada. Cuntos tomos

de aluminio estn contenido en esta muestra de hoja? Cuantos tomos de aluminio estn contenidos en esta muestra de la hoja

1 no d Al _________________ pero 26.9 gr

X d Al _________________ .3 gr

X=03/26.98=0,011119347 moles de AL

0.011119347mol x 6.02x10^23=6.693847294x10^21atm de AL

3.2.2 El jefe de produccin de una planta de galvanoplastia requiere costear a todo costo el proceso de recubrir una pieza de acero que

tiene una superficie de 200 pulgadas cuadradas con un capa de nquel de 0.002 pulgadas de espesor, para tal fin se necesita

conocer: A) Cuantos tomos de nquel se requiere

B) Cuantos tomos de nquel se requiere

Volumen de la capa de nquel requerida

V = superficie x espesor

V = 200 pul^2x 0,002= 0,4 pul^3

Volumen atmico 6.6cm^3/mol = 0,4^3

1 pul =2.54 cm

0.4 pul^3 x (2.54cm^37 pul) ^3 = 6.55 cm^3

Moles de Ni = 6.55cm^3/ 6.6 cm^3/mol = 0.992 mol

tomos de Ni = 0.992 mol x 6.02 x 10 ^23 tomos de Ni

3.2.3 Suponga que un elemento tiene una valencia de 2 y un

nmero atmico de 27. Con base nicamente en los nmeros cunticos, Cuntos electrones deben estar presentes en el nivel de

energa 3d? 27. Con base nicamente en los nmeros cunticos, Cuantos electrones deben

estar presentes en el nivel de energa 3d

La valencia de un elemento est determinada por el nmero de electrones que

tiene un tomo en la ltima orbita, por lo tanto este elemento tiene dos electrones

en la ltima orbita. Entonces la configuracin electrnica quedara as:

1s2, 2s

2, 2p

6, 3s

2, 3p

6, 3d

7, 4s

2

Peso atmico 27 nivel 4ultimo nivel 2 elemento col boato.

3d=n:3

L:2.[o=s;1=p;d=2;f=3]

MI: 21+1=5=2,-2,-1,0,1,2,

MS:_+1/2 para cada subcapa de ml.

Si tiene una sud capa orbital de 2 spin 2 electrones 5 sud capas que corresponden

a 10 electrones.

4. Enlaces qumicos 4.1 En el mdulo de descarga unidad 1, se tiene el tema tipos de

enlaces, y en el recurso para seguir aprendiendo se tiene 3 elementos didcticos relacionados con los enlaces qumicos, con

dicha informacin se debe elaborar una matriz de clasificacin identificando las caractersticas de los enlaces con las

correspondientes conclusiones especficas y conclusin general Literales (Ver en la caja de herramientas para el aprendizaje la estrategia de aprendizaje mencionada).

5. Estructura y las propiedades de los materiales. La estructura de un material puede ser estudiado en 4 niveles:

estructura atmica, arreglo de los tomos, microestructura y macro estructura. La estructura atmica influyen en la forma en que los tomos se

unen entre s, que permiten clasificarlos como metales, semiconductores, cermicos y polmeros y adems nos permite

llegar a conclusiones generales en relacin a la propiedades mecnicas y el comportamiento fsico de estos cuatro clase de

materiales. Por intermedio de la implementacin de una o varias estrategias de

aprendizajes que se encuentran en la caja de herramientas para el aprendizaje ser requiere u otra que se proponga:

5.1 Sustentar, mostrar como los arreglos atmicos, los sistemas

cristalinos est relacionado con los diferentes tipos de materiales y con sus correspondientes propiedades. Los metales estn formados por tomos, se concedieran a los tomos como

esferas rigidas.es importante tener presente los tamaos de una aleacin.

Los materiales en estado lquido los materiales se encuentran en movimiento

aleatorio, no guardad posiciones fijas cuando se solidifican al enfriarse. El

movimiento atmico cesa. El slido puede tener ordenamiento definido

tridimensional. Tiene estructura cristalina y forman cristales, todos los metales

forman cristales en estado slido.

Algunos metales no presentan ordenamiento a solidificar. Su estructura es

desordenadas se dicen amorfos o cristalinos dependiendo de cmo se enfran.

En un metal solido los tomos se agrupan en arreglos regulares. Ordenados

repetitivos y peridicos. Forman estructuras tridimensionales. Grupos de tomos

se ordenan para formar planos que poseen distintos arreglos geomtricos.

5.2 El comportamiento mecnico de los materiales se describe a travs de sus propiedades mecnicas que son los resultados de los

ensayos o pruebas; describa la relacin que tiene cada ensayo o prueba con las propiedades mecnicas de los materiales.

Los materiales de ingeniera (metales, polmeros, cermicos, compuestos) poseen

diversas aplicaciones en las cuales se requiere por ejemplo resistencia, tensin,

dureza, elasticidad. Ect. Por esta razn se hace necesario conocer las diversas

propiedades que ellos poseen. Y determina su comportamiento cuando se

someten a diferentes esfuerzos o condiciones de trabajo.

PROPIEDAD DE TENSIN Es el ensayo ms usado para determinar una propiedad de un material. La norma ASTM (American Society for Testing and Materials) es la que define las dimensiones y condiciones de la probeta o material de ensayo. Las probetas para este ensayo tienen secciones redondas o cuadradas con medidas especificadas

PROPIEDAD DE COMPRESIN El ensayo consiste en comprimir una parte de seccin cilndrica entre dados planos que tiende a provocar un acortamiento de la misma y cuya fuerza aplicada se ir incrementando hasta la rotura.

PROPIEDAD DE FLEXIN Este ensayo es generalmente hecho para materiales frgiles o de baja ductilidad como es el caso de los materiales cermicos y algunos polmeros termoplsticos que no poseen poco o nada resistencia a la tensin. Adems presentan dificultades a al momento de preparar la probeta para el ensayo. Este ensayo consiste en aplicar sobre una viga simplemente apoyada, pares de fuerza perpendiculares a su eje longitudinal, esto es denominado flexin pura de modo que provoquen el giro de las secciones transversales con respecto a los inmediatos. En otros casos para realizar el ensayo de los distintos materiales bajo la accin de este esfuerzo se emplean vigas simplemente apoyadas, con la carga

concentrada en un punto medio (flexin prctica u ordinaria)

PROPIEDAD DE CORTANTE Y TORSION El esfuerzo cortante, es otra propiedad que poseen los materiales y hace referencia a la resistencia que ofrece el material a dejarse deformar cuando se le aplican unas fuerzas paralelas al rea seleccionada como se muestra en la figura 34. El esfuerzo cortante se calcula como AF=. Como es claro, la pieza se deformar convirtindose en un romboide presentado se una deformacin

denominada deformacin de corte (). PROPIEDAD DE DUREZA Se define como la resistencia a la

indentacin permanente, es decir, la resistencia que ofrece un material a dejarse penetrar por otro. Este es un ensayo a travs del cual e pueden obtener valores de propiedades mecnicas en piezas elaboradas sin daarlas, por eso es llamado un ensayo No destructivo, como si lo sera el 44 Ensayo de tensin por ejemplo. Dentro de los ensayos de dureza se encuentran: Brinell, Rockwell, Knoop, Vickers.

PROPIEDAD DE TENACIDAD Para evaluar la tenacidad, es decir, la capacidad de un material para resistir el impacto de un golpe se realiza un ensayo denominado ensayo de impacto, el cual consiste en dejar caer un pndulo desde una altura h

0, describe su arco y golpes

una probeta o barra de prueba y la rompe elevndose hasta una altura h

f. Este 47

Ensayo se lleva a cabo en mquinas denominadas pndulos o martillo pendulares (figura 40). La tenacidad tambin puede ser determinada a partir del ensayo de tensin, ya que midiendo el rea bajo la curva esfuerzo-deformacin dar un aproximado de este valor.

PROPIEDAD DE FATIGA La propiedad de fatiga puede definirse como la disminucin en la resistencia de un material debido a esfuerzos repetitivos cclicos mayores o menores que la resistencia a fluencia.

Las fallas por fatiga pueden presentarse en tres etapas. La primera inicia con una pequea grieta, posiblemente en la superficie de la pieza. Generalmente se debe a ralladuras, imperfecciones de manufactura, inclusiones, cambios de seccin entre otras. La segunda etapa es la propagacin de la grieta producto de las cargas cclicas aplicadas y la tercera es l ruptura de la pieza la cual ocurre porque la grieta a avanzado demasiado y queda poco material en la seccin transversal para soportar la carga aplicada

CONCLUSIONES

REFERENCIAS BILIOGRAFICAS

Se hace referencia a la profundizacin del mdulo captulo 1 de materiales industriales el cual se extrae un buen resumen del mismo. Y dando cumplimiento a la gua de trabajo.

Los materiales son las sustancias que componen cualquier cosa o producto. Desde el comienzo de la civilizacin, los materiales junto con la energa han sido utilizados por el hombre para mejorar su calidad de vida, como los productos de encuentran fabricados a base de materiales estos se encuentran en cualquier parte alrededor nuestro. Debido al progreso y a los programas de investigacin cada da son ms los materiales que se estn creando.

La produccin de nuevos materiales y el procesado de estos hasta convertirlos en productos acabados, constituyen una parte importante de nuestra economa actual. Los ingenieros disean la mayora de los productos y los procesos necesarios para la fabricacin de estos. Como la produccin necesitan materiales entonces los ingenieros deben conocer de la estructura y propiedad de estos; de modo que sean capaces de seleccionar el ms adecuado para cada aplicacin y el mejor mtodo para su proceso.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS:

Modulo

Caja de herramientas.

Diapositivas para seguir aprendiendo.

http://aleaciones.lacoctelera.net/post/2006/06/12/historia-del-hierro-