UNIDAD 1 1) TIPOS DE MATERIALES

1.1 POLIMEROS 1.2 METALES 1.3 CERAMICOS

2) PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

2.1 Sensoriales

2.1.1. Tacto 2.1.2. Vista 2.1.3. Olfato y gusto 2.1.4. Oído

2.2 Físico – Químicas

2.2. 1. Oxidación 2.2. 2. Transparencia 2.2. 3. Conductividad térmica 2.2. 4. Conductividad eléctrica

2.3 Mecánicas

2.3.1 Dureza 2.3.2 Tenacidad 2.3.3 Fragilidad 2.3.4 Elasticidad 2.3.5 Plasticidad 2.3.6 Resistencia Mecánica

2.4 Tecnológicas

2.4.1 Maleabilidad 2.4.2 Ductilidad 2.4.3 Fusibilidad

2.5 Ecológicas

2.5.1 Toxicidad 2.5.2 Resiclabilidad 2.5.3 Biodegrabilidad

3) CLASIFICACION DE LOS MATERIALES (ALEACIONES FERROSAS Y NO FERROSAS)

TIPOS DE MATERIALES

Los materiales son sustancias que, a causa de sus propiedades, resultan de utilidad para la fabricación de estructuras, maquinaria y otros productos. Por conveniencia la mayoría de los materiales de la ingeniería están divididos en tres grupos:.

MATERIALES METÁLICOS:

Estos son sustancias inorgánicas compuestas de uno o más elementos metálicos, pudiendo contener algunos elementos no metálicos, como el carbono. (Hierro y acero, cobre, aluminio, níquel y titanio., y sus aleaciones). El carbono es un elemento no metálico. Los metales tienen muchas características pero las más importantes son: buena conductividad eléctrica y térmica, opacidad, brillo, fusibilidad, plasticidad, dureza, etc. Los materiales metálicos se subdividen en dos grupos importantes: los ferrosos y los no ferrosos.

o Ferrosos: a este grupo pertenece el hierro y sus derivados: el acero y la fundición. o No ferroso: este grupo esta formado por los demás metales y sus aleaciones.

En función del peso, los metales se pueden subdividir en dos grupos: metales ligeros y metales pesados.

Proceso de fabricación de los materiales metálicos. La gran

mayoría de los metales los podemos encontrar en la naturaleza mezclados con otros elementos, formando minerales metálicos. Es por esto que, el primer paso es la: Obtención del metal: esto consiste en localizar y extraer el mineral, que normalmente se encuentra en el subsuelo. A esta etapa corresponden los trabajos de minería. La extracción de los minerales se realiza practicando minas subterráneas o a cielo abierto con la ayuda de grandes máquinas. Como los minerales metálicos están mezclados con otros materiales, hay que triturar la roca extraída para separar el mineral metálico del resto de materiales. Finalizado el proceso de obtención y tratamiento del metal, se puede fabricar con él una gran variedad de piezas metálicas. Algunos de los procedimientos de trabajo más habituales son: fundición y moldeo, deformación y corte y mecanizado. Propiedades físicas. Los metales tienen ciertas propiedades físicas

características: a excepción del mercurio son sólidos a condiciones ambientales normales, suelen ser opacos y brillantes, tener alta densidad, ser dúctiles y maleables, tener un punto de fusión alto, ser duros, y ser buenos conductores del calor y electricidad. Estas propiedades se deben al hecho de que los electrones exteriores están ligados sólo ligeramente a los átomos, formando una especie de mar (también conocido como mar de Drude), que se conoce como Enlace metálico. Los materiales metálicos, al estar enterrados durante mucho tiempo, sufren ataques diferentes a otros materiales extraídos de excavaciones arqueológicas. .

Su uso en la Ingeniería. Es importante destacar que metales se

utilizan en infinidad de aplicaciones. El hierro por, ejemplo, es uno de los más abundantes en la naturaleza, y con el se obtiene el acero. En las construcciones se utilizan hierro y acero de distintos tipos. Utilizamos el cobre para cables, el estaño lo usamos para soldar, etc. La mayor parte del hierro se utiliza luego de ser sometido a tratamientos especiales, como el hierro forjado, el hierro colado o el acero (tal vez la más usada en construcción en la actualidad por sus características especiales). Los metales son unos materiales de enorme interés. Se usan muchísimo en la industria, pues sus excelentes propiedades de resistencia y conductividad son de gran utilidad en la construcción de máquinas, estructuras, mecanismos, circuitos y herramientas

MATERIALES CERÁMICOS:

Los materiales de cerámica, como los ladrillos, el vidrio la loza, los aislantes y los abrasivos, tienen escasa conductividad tanto eléctrica como térmica y aunque pueden tener buena resistencia y dureza son deficientes en ductilidad y resistencia al impacto.

Es un tipo de material inorgánico, no metálico, buen aislante y que además tiene la propiedad de tener una temperatura de fusión y resistencia muy elevada. Así mismo, su módulo de Young (pendiente hasta el límite elástico que se forma en un ensayo de tracción) también es muy elevado (lo que llamamos fragilidad).

Todas estas propiedades, hacen que los materiales cerámicos sean imposibles de fundir y de mecanizar por medios tradicionales (fresado, torneado, brochado, etc). Por esta razón, en las cerámicas realizamos un tratamiento de sinterización. Este proceso, por la naturaleza en la cual se crea, produce poros que pueden ser visibles a simple vista. Un ensayo a tracción, por los poros y un elevado módulo de Young (fragilidad elevada) y al tener un enlace iónico covalente, es imposible de realizar.

Existen materiales cerámicos cuya tensión mecánica en un ensayo de compresión puede llegar a ser superior a la tensión soportada por el acero. La razón, viene dada por la compresión de los poros/agujeros que se han creado en el material. Al comprimir estos poros la fuerza por unidad de sección es mayor que antes del colapso de los poros.

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Clasificación

El producto obtenido dependerá de la naturaleza de la arcilla empleada, de la temperatura y de las técnicas de cocción a las que ha sido sometido. Así tenemos:

Materiales cerámicos porosos. No han sufrido vitrificación, es decir, no se llega a fundir el cuarzo con la

arena. Su fractura (al romperse) es terrosa, siendo totalmente permeables a los gases, líquidos y grasas. Los más importantes:

- Arcillas cocidas. De color rojizo debido al óxido de hierro de las arcillas que la componen. La

temperatura de cocción es de entre 700 a 1.000 °C. Si una vez cocida se recubre con óxido de

estaño (similar a esmalte blanco), se denomina loza estannífera. Se fabrican: baldosas, ladrillos,

tejas, jarrones, cazuelas, etc.

- Loza italiana.- Se fabrica con arcilla entre amarillenta y rojiza mezclada con arena, pudiendo

recubrirse de barniz transparente. La temperatura de cocción varía entre 1.050 a 1070 °C.

- Loza inglesa. Fabricada de arcilla arenosa de la que se elimina mediante lavado el óxido de

hierro y se le añade sílex (25-35%), yeso, feldespato (bajando el punto de fusión de la mezcla) y

caolín para mejorar la blancura de la pasta. La cocción se realiza en dos fases:

1) Cocido entre 1.200 y 1.300 °C.

2) Se extrae del horno y se cubre de esmalte. El resultado es análogo a las porcelanas, pero no

es impermeable.

- Refractarios. Se trata de arcillas cocidas porosas en cuyo interior hay unas proporciones

grandes de óxido de aluminio, torio, berilio y circonio. La cocción se efectúa entre los 1.300 y los

1.600 °C. El enfriamiento se debe realizar lenta y progresivamente para no producir

agrietamientos ni tensiones internas. Se obtienen productos que pueden resistir temperaturas de

hasta 3.000 °C. Las aplicaciones más usuales son:

a) Ladrillos refractarios, que deben soportar altas temperaturas en el interior de hornos.

b) Electrocerámicas: Con las que en la actualidad se están llevando a cabo investigaciones en

motores de automóviles, aviones, generadores eléctricos, etc., con vistas a sustituir elementos

metálicos por refractarios, con los que se pueden obtener mayores temperaturas y mejor

rendimiento. Una aplicación no muy lejana fue su uso por parte de la NASA para proteger la

parte delantera y lateral del Challenger en el aterrizaje.

Materiales cerámicos impermeables y semiimpermeables . Se los ha sometido a temperaturas

bastante altas en las que se vitrifica completamente la arena de cuarzo. De esta manera se obtienen productos impermeables y más duros. Los más destacados:

- Gres cerámico común.- Se obtiene a partir de arcillas ordinarias, sometidas a temperaturas de

unos 1.300 °C. Es muy empleado en pavimentos.

- Gres cerámico fino.- Obtenido a partir de arcillas refractarias (conteniendo óxidos metálicos) a

las que se le añade un fundente (feldespato) con objeto de rebajar el punto de fusión. Más tarde

se introducen en un horno a unos 1.300 °C. Cuando esta a punto de finalizar la cocción, se

impregnan los objetos de sal marina. La sal reacciona con la arcilla y forma una fina capa de

silicoalunminato alcalino vitrificado que confiere al gres su vidriado característico.

- Porcelana. Se obtiene a partir de una arcilla muy pura, denominada caolín, a la que se le añade

fundente (feldespato) y un desengrasante (cuarzo o sílex). Son elementos muy duros soliendo

tener un espesor pequeño (de 2 a 4 mm), su color natural es blanco o translucido. Para que el

producto se considere porcelana es necesario que sufra dos cocciones: una a una temperatura

de entre 1.000 y 1.300 °C y otra a más alta temperatura pudiendo llegar a los 1.800 °C. Teniendo

multitud de aplicaciones en el hogar (pilas de cocina, vajillas, etc.) y en la industria (toberas de

reactores, aislantes en transformadores, etc.). Según la temperatura se distinguen dos tipos:

Porcelanas blandas. Cocidas a unos 1.000 °C, se sacan se les aplica esmalte y se vuelven a introducir en el horno a una temperatura de 1.250 °C o más.

Porcelanas duras. Se cuecen a 1.000º C, a continuación se sacan, se esmaltan, y se

reintroducen en el horno a unos 1.400 °C o más. Si se decoran se realiza esta operación y luego se vuelven a introducir en el horno a unos 800 °C

MATERIALES POLIMÉRICOS:

En estos se incluyen el caucho (el hule), los plásticos y muchos tipos de adhesivos. Se producen creando grandes estructuras moleculares a partir de moléculas orgánicas obtenidas del petróleo o productos agrícolas (gran desarrollo potencial comúnmente llamados plásticos)

Las propiedades de los polímeros se dividen en propiedades eléctricas, propiedades físicas y propiedades mecánicas.

Propiedades eléctricas.

Los polímeros industriales en general suelen ser malos conductores eléctricas.Las baquelitas (resinas fenólicas) sustituyeron con ventaja a las parcelas y el vidrio en el paralaje el PVC y el PE se utilizan en la fabricación de cable eléctrico.

Propiedades físicas

Estudios de difracción de rayos X sobre muestras de polietileno comercial muestran que este material esta constituido por moléculas que pueden contener desde 1000 hasta 150 000 grados CH2-CH2. En estos casos las fuerzas responsables del ordenamiento casi cristalino son llamados fuerzas de van der Waals.

Propiedades mecánicas:

Son una consecuencia directa de su composición así como de la estructura molecular tanto a nivel molecular como súper molecular. Las propiedades de interés son los materiales polímeros y estas han de ser mejoradas mediante la modificación de la composición o morfología.

PROPIEDADES DE MATERIALES

Sensoriales

Corresponden a las que se aprecian mediante los sentidos, de forma que nos dan una primera identificación de un material determinado definiendo la apariencia del mismo. Algunos procedimientos de identificación de materiales se realizan a través de los sentidos, por ejemplo, el color, en el caso de los metales es un procedimiento de identificación muy recurrido.

Las cualidades sensoriales de un material son el conjunto de caracteristicas fisicas que originan en las personas diferentes sensaciones a traves de los sentidos.

TACTO:

Textura: rugosidad de la superficie, tamaño, forma y peso

Dureza: Opposicion a ser deformados

VISTA:

Propiedades opticas: transparencia, opacidad y translucidez

Color, brillo

OLFATO Y GUSTO:

Olor: de una madera aromatica

Sabor: de una taza de barro

OIDO:

Puede darnos una idea de la rigidez y estructura del objeto

Físico – Químicas

Oxidación

Es la reacción química a partir de la cual un átomo, ión o molécula cede electrones; entonces se dice que aumenta su estado de oxidación. Si bien esta explicación es suficiente en términos prácticos, no es del todo correcta ya que si bien la transferencia de electrones siempre va a ocasionar un cambio en el estado de oxidación, también se puede dar este cambio sin que ocurra una transferencia de electrones

Siempre que ocurre una oxidación hay liberación de energía. Esta energía puede ser liberada de manera lenta, como es el caso de la oxidación o corrosión de los metales, o bien, puede ser liberada de forma muy rápida y explosiva como es el caso de la combustión.

Transparencia

Un material presenta transparencia cuando deja pasar fácilmente la luz. La transparencia es una

propiedad óptica de la materia, que tiene diversos grados y propiedades. Se dice, en cambio, que un material es translúcido cuando deja pasar la luz de manera que las formas se hacen irreconocibles (no se observan nítidamente los objetos), y que es opaco cuando no deja pasar apreciablemente la luz. Generalmente, se dice que un material es transparente cuando es transparente a la luz visible. Para aplicaciones técnicas, se estudia la transparencia u opacidad a la radiación infrarroja, a la luz ultravioleta, a los rayos X, a los rayos gamma u otros tipos de radiación. Un material será transparente a cierta longitud de onda cuando en su esquema de niveles de energía no haya ninguna diferencia de energía que corresponda con esa longitud de onda

Conductividad térmica

Propiedad de los materiales que mide la capacidad de conducción de calor. En otras palabras la conductividad térmica es también la capacidad de una sustancia de transferir la energía cinética de sus moléculas a otras moléculas adyacentes o a substancias con las que está en contacto. En el Sistema Internacional de Unidades la conductividad térmica se mide en W/ (K·m). También se lo expresa en J/(s·°C·m)

La conductividad térmica es una magnitud intensiva. Su magnitud inversa es la resistividad térmica, que es la capacidad de los materiales para oponerse al paso del calor. Para un material isótropo la conductividad térmica es un escalar k definido

Conductividad eléctrica

Es la capacidad de un cuerpo o medio para conducir la corriente eléctrica, es decir, para permitir el paso a través de las partículas cargadas, bien sean los electrones, los transportadores de carga en conductores metálicos o semimetálicos, o iones, los que transportan la carga en disoluciones de electrólitos. La conductividad es una variable que se controla en muchos sectores, desde la industria química a la agricultura. Esta variable depende de la cantidad de sales disueltas presentes en un líquido y es

inversamente proporcional a la resistividad del mismo.

Mecánicas

Determinan cómo responde el material cuando está sometido a fuerzas

Dureza

Se denomina dureza a la resistencia a ser rayado que ofrece la superficie lisa de un mineral y refleja, de alguna manera, su resistencia ala abrasión.Es una forma de evaluación de la reacción de una estructura

cristalina a una tención sin rotura. En los cristales con enlaces metálicos, que pueden fluir plásticamente.

Tenacidad

Es la energía total que absorbe un material antes de alcanzar la rotura, por acumulación de dislocaciones. En mineralogía la tenacidad es la resistencia que opone un mineral u otro material a ser roto, molido,

doblado, desgarrado o suprimido, siendo una medida de su cohesión.

Fragilidad

Se relaciona con la cualidad de los objetos y materiales de romperse con facilidad. Aunque técnicamente la fragilidad se define más propiamente como la capacidad de un material de fracturarse con escasa deformación, a diferencia de los materiales dúctiles que se rompen tras sufrir acusadas deformaciones plásticas.La rotura frágil tiene la peculiaridad de absorber relativamente poca energía, a diferencia de la rotura dúctil

Elasticidad

El término elasticidad designa la propiedad mecánica de ciertos materiales de sufrir deformaciones reversibles cuando se encuentran sujetos a la acción de fuerzas exteriores y de recuperar la forma original si estas fuerzas exteriores se eliminan.

Plasticidad

Propiedad mecánica de un material anelástico, natural, artificial, biológico o de otro tipo, de deformarse permanente e irreversiblemente cuando se encuentra sometido a tensiones por encima de su rango elástico, es decir, por encima de su límite elástico.En los metales, la plasticidad se explica en términos de desplazamientos irreversibles de dislocaciones.

Resistencia Mecánica

Es una disciplina de la ingeniería mecánica y la ingeniería estructural que estudia los sólidos deformables mediante modelos simplificados. La resistencia de un elemento se define como su capacidad para resistir esfuerzos y fuerzas aplicadas sin romperse, adquirir deformaciones permanentes o deteriorarse de algún modo.

Un modelo de resistencia de materiales establece una relación entre las fuerzas aplicadas, también llamadas cargas o acciones, y los esfuerzos y desplazamientos inducidos por ellas. Típicamente las simplificaciones geométricas y las restricciones impuestas sobre el modo de aplicación de las cargas hacen que el campo de deformaciones y tensiones sean sencillos de calcular.

Tecnológicas

Están relacionadas con los procedimientos de transformación de los materiales.

Maleabilidad

Es la propiedad de la materia, que junto a la ductilidad presentan los cuerpos a ser labrados Por deformación.Se diferencia de aquella en que mientras la ductilidad se refiere ala obtención de hilos, la maleabilidad permite la obtención de delgadas laminas d materiales sin que este se rompa, teniendo en común que no existen ningún método para cuantificar.

Ductilidad

Se conoce como ductilidad a la propiedad de aquellos materiales que, bajo la acción de una fuerza, pueden deformarse sin llegar a romperse. Estos materiales, como ciertos metales o asfaltos, se conocen como dúctiles. En cambio, los materiales que no poseen esta propiedad se califican como frágiles.

Fusibilidad

Es la facilidad con que un material puede derretirse o fundirse. Materiales como la soldadura requieren un bajo punto de fusión de forma que cuando el calor es aplicado a la misma, ella se derrita antes que los otros materiales siendo soldados (siendo esto una alta fusibilidad).

Por otra parte, existen otros materiales que son utilizados en instrumentos (como algunos hornos especiales) que se les aprovecha su baja fusibilidad. Los materiales que sólo se derriten a temperaturas muy altas se les llaman materiales refractarios

Ecológicas

Toxicidad

es una medida usada para medir el grado tóxico o venenoso de algunos elementos. El estudio de los venenos se conoce como toxicología. La toxicidad puede referirse al efecto de esta sobre un organismo completo, como un ser humano, una bacteria o incluso una planta, o a una subestructura, como una (citotoxicidad).Hay generalmente tres tipos de entidades tóxicas; sustancias químicas, biológicas, y físicas.

Las sustancias químicas incluyen tanto sustancias inorgánicas como orgánicas. Entre estas últimas se encuentra el metanol, la mayor parte de los medicamentos y venenos de origen animal. Entre las inorgánicas podemos considerar el plomo, los metales pesados, ácido fluorhídrico y gas de cloro.

La toxicidad biológica puede ser más complicada para identificar la «dosis umbral», puesto que muchas toxinas se producen a causa de virus y bacterias las que se reproducen para desarrollar la infección. Sin embargo, en un anfitrión con un sistema inmunitario intacto o en buen estado la toxicidad inherente del organismo es equilibrada por la capacidad del anfitrión de defenderse; entonces la toxicidad biológica depende de una combinación de los factores de ambas partes.

Las entidades físicamente tóxicas incluyen cosas que por lo general no son pensadas como tal. Ejemplo: golpes, conmoción cerebral, sonidos y vibraciones, calor y frío, no radiación electromagnética no ionizada como la luz infrarroja y la luz visible, Radiación ionizante como los

rayos X y rayos gamma, y la radiación de partículas como rayos alfa, rayos beta, y los rayos cósmicos.

Resiclabilidad

Es un proceso fisicoquímico o mecánico que consiste en someter a una materia o un producto ya utilizado

a un ciclo de tratamiento total o parcial para obtener una materia prima o un nuevo producto. También se

podría definir como la obtención de materias primas a partir de desechos, introduciéndolos de nuevo en

el ciclo de vida y se produce ante la perspectiva del agotamiento de recursos naturales, macro económico

y para eliminar de forma eficaz los desechos

Biodegrabilidad

Producto o sustancia que puede descomponerse en sus elementos químicos que los conforman, debido a la acción de agentes biológicos, como plantas, animales, microorganismos y hongos, bajo condiciones ambientales naturales. No todas las sustancias son biodegradables bajo condiciones ambientales naturales, a dichas sustancias se les llama sustancias recalcitrantes. La velocidad de biodegradación de las sustancias depende de varios factores, principalmente de la estabilidad que presenta su molécula, del medio en el que se encuentran que les permite estar biodisponibles para los agentes biológicos y de las enzimas de dichos agentes.

La biodegradación es la característica de algunas sustancias químicas de poder ser utilizadas como sustrato por microorganismos, que las emplean para producir energía (por respiración celular) y crear otras sustancias como aminoácidos, nuevos tejidos y nuevos organismos. Puede emplearse en la eliminación de ciertos contaminantes como los desechos orgánicos urbanos, papel, hidrocarburos, etc. No obstante en vertidos que presenten materia biodegradable estos tratamientos pueden no ser efectivos si nos encontramos con otras sustancias como metales pesados, o si el medio tiene un pH extremo. En estos casos se hace necesario un tratamiento previo que deje el vertido en unas condiciones en la que las bacterias puedan realizar su función a una velocidad aceptable.

La degradación de estos compuestos puede producirse por dos vías:

Degradación aerobia.

Degradación anaerobia.

Los términos biodegradación, materiales biodegradables, compostabilidad, etc., son muy comunes pero frecuentemente mal utilizados y fuente de equívocos. La norma europea EN 13432 "Requisitos para embalajes recuperables a través de compostaje y biodegradación - Esquema de prueba y criterios de evaluación para la aceptación final de los embalajes", recién adoptada en Italia con la misma denominación, soluciona este problema y define las características que un material tiene que poseer para poderse definir "compostable". Esta norma es fundamental para los productores de materiales, las autoridades públicas, los compostadores y los consumidores. Según la UNE EN 13432, las características de un material compostable son las siguientes:

Biodegradabilidad, o sea la conversión metabólica del material compostable en anhídrido carbónico. Esta propiedad puede medirse con un método de prueba estándar, el método EN 14046 (publicado también como ISO 14885. biodegradabilidad en condiciones de compostaje controlado). El nivel de aceptación es igual a 90% y se tiene que alcanzar durante menos de 6 meses

CLASIFICACION DE LOS MATERIALES

¿Qué es una aleación?

Una aleación es una mezcla de dos o más metales, o de algún metal y no metales, que se mezclan en estado fundido calentándolos por encima de su temperatura de fusión. Para ser considerada como tal, una aleación debe cumplir dos condiciones: Los elementos que se mezclan deben ser totalmente miscibles en estado líquido. El producto obtenido debe poseer carácter metálico; es decir, su estructura interna ha de ser semejante a la de los metales.

Los metales se alean para modificar sus propiedades; por ejemplo, la dureza del hierro se eleva extraordinariamente cuando se le adiciona carbono.

Material + Oxígeno Óxido de materia

FERRICOS

Los metales ferrosos son los aceros que tienen un porcentaje de carbono en su composición. Según el porcentaje se dividen en dos grupos:

1. Aceros (con un porcentaje menor al de 1,98 % de carbono)

El acero es principalmente una aleación de hierro y carbón. Contiene muy bajos porcentajes de manganeso, sílice, fósforo, azufre y oxígeno. Se fabrica mediante la fundición de minerales de hierro en un horno para producir lingotes de hierro que son añadidos con hierro de rechazo (o proveniente de reciclaje) antes de someterse a purificación.

Existen dos técnicas principales para la fabricación de acero:

Hornos a base de oxígeno: para producción de acero laminado.

Hornos de arco eléctrico: utilizan un 100% de acero de descarte.

Las propiedades mecánicas del acero, varían según sus componentes y el tratamiento al calor al que fue sometido.

METALES

FERRICOS

NO FERRICOS

HIERRO

FUNDIDIONES

ACEROS

PESADOS (cobre, plomo, estaño, cinc)

LIGEROS (aluminio, titanio)

ULTRALIGEROS (magnesio)

Tipos de aceros:

Acero aleado o especial. Acero al que se han añadido elementos no presentes en los aceros al carbono

Acero auto templado. Acero que adquiere el temple por simple enfriamiento en el aire, sin necesidad de sumergirlo en aceite o en agua.

Acero calmado o reposado. Acero que ha sido completamente desoxidado antes de colarlo, mediante la

adición de manganeso, silicio o aluminio.

Acero de construcción. Acero con bajo contenido de carbono y adiciones de cromo, níquel, molibdeno y vanadio.

Acero de rodamientos.se obtiene a partir de aleaciones del 1% de carbono y del 2% de cromo, a las que

se somete a un proceso de temple y revenido. Se emplea en la construcción de rodamientos a bolas y en general.

Acero dulce. Denominación general para todos los aceros no aleados, obtenidos en estado fundido

Acero duro. Es el que una vez templado presenta un 90% de martensita.

Acero efervescente. Acero que no ha sido desoxidado por completo antes de verterlo en los moldes.

Acero fritado. El que se obtiene fritando una mezcla de hierro pulverizado y grafito, o también por carburación completa de una masa de hierro fritado.

Acero fundido o de herramientas .Tipo especial de acero que se obtiene por fusión al crisol.

Acero indeformable. El que no experimenta prácticamente deformación geométrica tanto en caliente(

materias para trabajo en caliente ) como en curso de tratamiento térmico de temple( piezas que no pueden ser mecanizadas después del templado endurecedor )

Acero inoxidable. Acero resistente a la corrosión, de una gran variedad de composición, pero que

siempre contiene un elevado porcentaje de cromo ( 8-25% ). Se usa cuando es absolutamente imprescindible evitar la corrosión de las piezas. Se destina sobre todo a instrumentos de cirugía y aparatos sujetos a la acción de productos químicos o del agua del mar.

Acero magnético. Aquel con el que se fabrican los imanes permanentes.

Acero no magnético. Tipo de acero que contiene aproximadamente un 12% de manganeso y carece de

propiedades magnéticas.

Acero moldeado. Acero de cualquier clase al que se da forma mediante el relleno del molde cuando el

metal esta todavía liquido.

Acero para muelles. Acero que posee alto grado de elasticidad y elevada resistencia a la rotura. Aunque

para aplicaciones corrientes puede emplearse el acero duro, cuando se trata de muelles que han de soportar fuertes cargas y frecuentes esfuerzos de fatiga se emplean aceros al sicilio con temple en agua o en aceite y revenido.

Acero pudelado. Acero no aleado obtenido en estado pastoso.

Acero rápido. Acero especial que posee gran resistencia al choque y a la abrasión. Los mas usados son los aceros tungsteno, al molibdeno y al cobalto, que se emplean en la fabricación de herramientas corte.

Acero refractario. Tipo especial de acero capaz de soportar agentes corrosivos a alta temperatura.

Acero suave. Acero dúctil y tenaz, de bajo contenido de carbono

Aceros comunes. Los obtenidos en convertidor o en horno Siemens básico.

Aceros finos .Los obtenidos en horno Siemens ácido, eléctrico, de inducción o crisol.

Aceros forjados. Los aceros que han sufrido una modificación en su forma y su estructura interna ante

la acción de un trabajo mecánico realizado a una temperatura superior a la de recristalización.

2. Fundiciones (con un porcentaje mayor al de 1,98 % de carbono

El acero, metal ferroso por excelencia, presenta características particulares que lo hacen muy utilizado en diversas áreas

NO FERRICOS

Los metales no ferrosos principalmente los más importantes son 7: cobre, zinc, plomo, estaño, aluminio, níquel y manganeso. Hay otros elementos que con frecuencia se fusionan con ellos para preparar aleaciones de importancia comercial. También hay alrededor de 15 metales menos importantes que tienen usos específicos en la industria. Los metales no ferrosos se clasifican en tres grupos: Pesados: son aquellos cuya densidad es igual o mayor de 5 kg/dm³. Ligeros: su densidad está comprendida entre 2 y 5 kg/dm³. Ultraligeros: su densidad es menor de 2 kg/dm³.

1.PESADOS

Estaño (Sn):

Características: su densidad es de 7,28 kg/dm³, su punto de fusión alcanza los 231ºC, tiene una resistencia de tracción de 5 kg/mm²; en estado puro tiene un color brillante pero a temperatura ambiente se oxida y lo pierde, en temperatura ambiente es muy blando y flexible, sin embargo en caliente en frágil y quebradizo, por debajo de -18 ºC se empieza a descomponer convirtiéndose en un polvo gris. Este proceso se conoce como peste de estaño; al doblarse se oye un crujido denominado grito de estaño Aleaciones: las más importantes son el bronce ( cobre y estaño) y las soldaduras blandas (plomo + estaño con proporciones de de este entre el 25% y el 90%) Aplicaciones: sus aplicaciones más importantes son la fabricación de hojalata y proteger el acero contra la oxidación.

Cobre:

Características: se encuentra en el cobre nativo, la calcopirita, la calcosina, la malaquita y la cuprita; su densidad es de 8,9 kg/dm, su punto de fusión es de 1083 ºC, su resistencia de tracción es de 18 kg/mm²; es dúctil, manejable y posee una alta conductividad eléctrica y térmica. Aleaciones: las más importantes son el bronce ( cobre + estaño), latón que se compone por cobre y zinc. Aplicaciones: campanas, engranes, cables eléctricos, motores eléctricos.

Zinc (Zn):

Características: se extrae de la blenda y la calamina, su densidad es de 7,14 kg/dm³, su punto de fusión es de 419 ºC, su resistencia a la tracción en las piezas moldeadas de 3 kg/mm², y en las piezas forjadas de 20 kg/mm², es muy resistente a la corrosión en el aire y en el agua, pero poco resistente al ataque de ácidos y sales; tiene mayor coeficiente de dilatación térmica de todos los metales, a temperatura ambiente es muy quebradizo pero entre 100 y 150 es muy manejable. Aplicaciones: por ser más barato el Zn que el Sn está sustituyendo el latón al cobre, utilizada en joyería barata y fabricación de estuches, para chapas de diferentes espesores, galvanizado electrolítico, metalizado, bronceadores, desodorantes.

Plomo (Pb):

Características: se obtiene de la galeana, su densidad es de 11,34 kg/dm³, su punto de fusión es de 327 ºC; su resistencia a la tracción es de 2 kg/dm³, es muy manejable y blando; es de color grisáceo y blanco muy brillante recién cortado, se oxida fácilmente, resiste a los ácidos. Aleaciones y aplicaciones: En estado puro: Oxido de plomo: pinturas antioxidantes (minio) Tuberías: en desuso Recubrimiento de baterías, protección de radiaciones solares

Cromo (Cr):

Características: su densidad es de 6,8 kg/dm³, su punto de fusión es de 1900 ºC, tiene un color gris acerado, muy duro y resiste muy bien a la oxidación y la corrosión Aleaciones y aplicaciones: Cromado brillante: para objetos decorativos Cromo duro: para la fabricación de aceros inoxidables y aceros para herramienta.

Níquel (Ni)

Características: su densidad es de 8,85 kg/dm³, su punto de fusión es de 1450 ºC, tiene un color plateado brillante y se puede pulir fácilmente, es magnético, es muy resistente a la oxidación y corrosión. Aplicaciones y aleaciones: Níquel + cromo + acero: se emplea para los acros inoxidables, en aparatos de la industria química, en recubrimiento de metales por electrolisis.

Wolframio (W)

Características. Su densidad es de 19 kg/dm³, su punto de fusión de 3380 ºC Aplicaciones y aleaciones:

Cobalto (Co)

Características: su densidad es de 8,6 kg/dm³, su punto de fusión es de 1490 ºC; tiene propiedades análogas al níquel pero no es magnético. Aleaciones y aplicaciones: Reemplea para endurecer aceros para herramienta (aceros rápidos) y como elemento para fabricación de metales duros empleados para herramientas de corte.

2. LIGEROS

Aluminio (Al):

Características. Se obtiene de la bauxita, su densidad es de 2,7 kg/dm³, su punto de fusión es de 660 ºC, es muy ligero e inoxidable, es buen conductor de electricidad y del calor. Aleaciones y aplicaciones:

Al +Mg: se emplea en la aeronáutica y automoción.

3. ULTRALIGEROS

Magnesio (Mg):

Características: se obtiene de la carnalita, dolomía y magnesita, su densidad es de 1,74 kg/dm³, su punto de fusión es de 650 ºC. en estado liquido y en polvo es muy inflamable, tiene un color blanco parecido al de la plata, es manejable, y es mas resistente al aluminio. Aplicaciones: se emplea en estado duro, tiene pocas utilidades, exepto en la fabricación de productos pirotécnicos y como desoxidante en los talleres de fundición de acero

Conclusiones

Es importante conocer los tipos y las propiedades de los materiales no tan solo físicas o mecánicas sino

también a otro nivel como bien podría ser a nivel atómico ya que de esto depende en buena parte el

comprender como habrá de comportarse un material en ciertas condiciones y de esa manera observar

algunas características como su dureza o su resistencia a algunos esfuerzos, gracias al ensayo ahora

podemos comprender mejor el tema de los materiales por sus propiedades así como por su tipo, sus

estructuras internas y externas

.

BIBLIOGRAFIA

Fundamentos de la ciencia de los materiales

William F. Smith 2da. Edicion

Mc-Graw-Hill

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