Tecnología de Los Materiales 11

5/24/2018 Tecnologa de Los Materiales 11

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TECNOLOGA DE LOS

MATERIALES


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Propiedades fsicas de los materiales

Las propiedades fsicasson aquellas que logran cambiarla materia sin alterar su composicin.

Por ejemplo, cuando moldeas un trozo de plastilina, sustomos no se ven alterados de ninguna manera, peroexteriormente cambia su forma.

Estas propiedades pueden variar en tres estados distintoscomo: Estado Slido, Lquido y Gaseoso.


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PROPIEDADESFISICAS

Se produce cuando los materiales se encuentrana una baja temperatura provocando que sus

tomos a menudo se entrelacen formandoestructuras cristalinas definidas, lo que lespermite soportar fuerzas sin deformacin. Losslidos son calificados como duros y resistentes,y en ellos las fuerzas de atraccin son mayores

que las de repulsin.

Las sustancias en estado slido tienen lassiguientes caractersticas:

Forma definida.

Incompresibilidad (no pueden comprimirse) Resistencia a la fragmentacin

Volumen tenso.

Estado slido


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PROPIEDADESFISICAS Se produce cuando dicho material adquiere elpunto de fusin y su principal caracterstica es lacapacidad de fluir y adaptarse a la forma delrecipiente que lo contiene.

El estado lquido presenta las siguientescaractersticas:

Fuerza de cohesin menor

Toma la forma del envase que lo contiene

En fro se comprime

Posee fluidez.

Estado lquido


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PROPIEDADESFISICAS

Se alcanza aumentando la temperatura hasta

llegar a su ebullicin.

El estado gaseoso presenta las siguientescaractersticas:

Fuerza de cohesin casi nula

Sin forma definida Se distribuye por todo el espacio disponible.

Se puede comprimir fcilmente

Ejerce presin sobre las paredes del recipienteque los contienen

Los gases se mueven con libertad

Estadogaseoso


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Propiedades generales

Las propiedades generales de la materia se presentantanto en la materia como en los cuerpos que son porcionesde la misma.

Si el color amarillo fuera propiedad general de la materia,todos los cuerpos seran amarillos; como no es as, el coloramarillo nicamente es propiedad especfica de algunos

cuerpos.

Las principales propiedades generales son: Extensin,Impenetrabilidad, Inercia, Masa, Peso, Divisibilidad,

Porosidad, Elasticidad.


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PROPIEDADESGENERALES Todos los cuerpos ocupan un lugar en elespacio. El lugar que ocupa un cuerpoes su volumen.

Extensin


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PROPIEDADESGENERALES Como cada cuerpo ocupa un lugar en elespacio, su lugar no puede ser ocupadoal mismo tiempo por otro cuerpo.

Impenetrabilidad


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PROPIEDADESGENERALES Consiste en la tendencia que tienen loscuerpos de continuar en su estado dereposo o movimiento en que seencuentran si no hay una fuerza que los

cambie.Inercia


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PROPIEDADESGENERALES Es la cantidad de materia contenida enun volumen cualquiera, la masa de uncuerpo es la misma en cualquier partede la Tierra o en otro planeta.

Masa


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PROPIEDADESGENERALES Es la accin de la gravedad de la Tierrasobre los cuerpos. En los lugares dondela fuerza de gravedad es menor, porejemplo, en una montaa o en la Luna,

el peso de los cuerpos disminuye..Peso


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PROPIEDADESGENERALES Es la propiedad que tiene cualquiercuerpo de poder dividirse en pedazosms pequeos, hasta llegar a lasmolculas y los tomos.

Divisibilidad


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PROPIEDADESGENERALES Como los cuerpos estn formados porpartculas diminutas, stas dejan entres espacios vacos llamados poros.

Porosidad


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PROPIEDADESGENERALES

Propiedad que tienen los cuerpos decambiar su forma cuando se les aplicauna fuerza adecuada y de recobrar laforma original cuando se suspende laaccin de la fuerza. La elasticidad tieneun lmite, si se sobrepasa el cuerpo

sufre una deformacin permanente o serompe.

Elasticidad


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Propiedades particulares

Son las que tienen determinadas clases de materia, entreellas tenemos las siguientes:

Dureza Tenacidad

Ductilidad

Maleabilidad


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PROPIEDADESPARTICULARES

Es la resistencia que opone un cuerpo al

corte, a la penetracin y a ser rayado.La materia ms dura que se conoce esel diamante. Son muy blandos la cera, el

jabn, etctera.

Dureza


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Es la resistencia que ofrece un cuerpo a

romperse o a deformarse cuando se legolpea. Lo contrario a la tenacidad es lafragilidad. El acero es tenaz y el vidrioes frgil.

Tenacidad


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Es la propiedad que tienen algunasmaterias, principalmente los metales, de

estirarse para formar hilos o alambres.Se elaboran alambres de hierro, cobre,aluminio. El oro y la plata son de losms dctiles porque con ellos se

obtienen los hilos ms delgados.Ductilidad


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Consiste en la facilidad que tienenalgunas materias para extenderse en

lminas. Los metales son maleables. Sehacen lminas de hierro, zinc, estao,etc. El oro es el ms maleable, suslminas pueden ser tan delgadas que

son transparentes y flotan en el aireMaleabilidad


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Propiedades especficas

Las propiedades especficas de algunas sustancias sirvenpara distinguir unas sustancias de otras. Propiedadesespecificas son el color, el brillo, el sabor, el olor, el puntode ebullicin, la densidad, el peso especfico, elasticidad,resistencia, etctera.


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PROPIEDADESESPECFICAS Es la cantidad de masa por unidad devolumen, por lo que se cuantifica por el

cociente que resulta entre la masa y elvolumen del cuerpo.

Densidad

DensidadVolumen

Masa

V

m

http://www.youtube.com/watch?v=rSqAzqvbgG4
http://www.youtube.com/watch?v=rSqAzqvbgG4http://www.youtube.com/watch?v=rSqAzqvbgG4


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UNIDADES

En el Sistema Internacional de Unidades (SI):

Kilogramo por metro cbico (kg/m3).

gramo por centmetro cbico (g/cm3)

Kilogramo por litro (kg/L) oKilogramo por decmetro cbico. La densidad

del agua es aproximadamente 1 kg/L (1000g/dm3 = 1 g/cm3 = 1 g/mL).

Gramo por mililitro (g/mL), que equivale a(g/cm3).

Para los gases suele usarseel gramo por decmetro cbico (g/dm3) o gramopor litro (g/L)

Densidad


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UNIDADES En el Sistema Ingles:

Onza por pulgada cbica (oz/in3)

Libra por pulgada cbica (lb/in3)

Libra por pie cbico (lb/ft3)

Libra por yarda cbica (lb/yd3) Libra por galn (lb/gal)

Libra por bushel americano (lb/bu)

Slug por pie cbico.

Densidad


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Ejercicios1) Calcular la densidad en g/cm de:

a) Granito, si una pieza rectangular de 0.05 m x 0,1 m x 23 cm, tiene una masa de 3.22kg

b) Leche, si 2 litros tienen una masa de 2.06 kg.

c) Cemento, si una pieza rectangular de 2 cm x 2 cm x 9 cm, tiene una masa de 108 g.

d) Nafta, si 9 litros tienen una masa de 6.120 g.

e) Marfil, si una pieza rectangular de 23 cm x 15 cm x 15.5 cm, tienen una masa de 10.22kg.


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Ejercicios

2)Calcular la masa de:

a) 6.96 cm de cromato de amnio y magnesio si la densidad es de 1.84 g/cm .

b) 86 cm de fosfato de bismuto si la densidad es de 6.32 g/cm .

c) 253 mm de oro si la densidad es de 19.3 g/cm .

d) 1 m de nitrgeno si la densidad es de 1.25 g/l.

e) 3.02 cm de bismuto si la densidad es de 9.8 g/cm .

f) 610 cm de perclorato de bario si la densidad es de 2.74 g/cm .

g) 3.28 cm de antimonio si la densidad es de 6.7 g/cm .


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Ejercicios

3) Calcular el volumen de:

a) 3.37 g de cloruro de calcio si la densidad es de 2.15 g/cm .

b) 40.5 g de silicato de cromo si la densidad es de 5.5 g/cm .

c) 2.13 kg de estao si la densidad es de 7.28 g/cm .

d) 12.5 g de hierro si la densidad es de 7.87 g/cm .

e) 706 g de sulfato de cerio si la densidad es de 3.17 g/cm .

f) 32.9 g de magnesio si la densidad es de 1.74 g/cm .

4) La densidad del azcar es 1590 kg/m , calcularla en g/cm .


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TareaConvertir del sistema internacional al sistema ingles la densidad, masa y volumencalculados anteriormente en los ejercicios utilizando la siguiente conversin.

1 Lb / Ft = 0.0160184634 g / cm


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PROPIEDADESESPECFICAS

Es el aumento de volumen que sufre un cuerposiempre que se incrementa su temperatura. La

dilatacin o contraccin de los materialesmetlicos asume una especial importancia en elcampo de las herramientas de medicin, quedeben mantener una elevada precisin. Elfenmeno de contraccin de los metales es

importante en la fundicin para la fabricacin delos moldes que dan origen a las coladas.DilatacinTrmica

http://www.youtube.com/watch?v=sBbuxBdNIJE
http://www.youtube.com/watch?v=sBbuxBdNIJEhttp://www.youtube.com/watch?v=sBbuxBdNIJE


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DilatacinTrmica


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El punto de fusin es la temperatura a laque el material pasa del estado slido al

estado lquido. La temperatura del puntode fusin corresponde aproximadamentea la de solidificacin

Punto defusin


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Puntos de fusin


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Es la medida de la capacidad de un materialpara conducir la corriente elctrica, su aptitud

para dejar circular libremente las cargaselctricas. Depende de la estructura atmica ymolecular del material, los metales son buenosconductores porque tienen una estructura conmuchos electrones con vnculos dbiles y estopermite su movimiento, tambin depende deotros factores fsicos del propio material y de latemperatura.

Conductividadelctrica


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EJEMPLOS

Las unidades de la conductividad elctrica sonlos siemens por metro (S / m)


Metal

Conductividad Elctrica

(Sm-1

)

Plata 6.30 107

Cobre 5.96 107

Cobre Recocido 5.80 107

Oro 4.55 107

Aluminio 3.78 107

Wolframio 1.82 107

Hierro 1.53 107


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EJEMPLOS



Semiconductores


(Sm-1

)

Carbono 2.80 104

Germanio 2.20 10-2

Silicio 1.60 10-5

Aislantes


(Sm-1

)

Vidrio 10-10

a 10-14

Lucita < 10

-13

Mica 10-11

a 10-15

Tefln < 10-13

Cuarzo 1.33 10-18

Parafina 3.37 10-17


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EJEMPLOS



Lquidos


(Sm-1

)

Agua de mar 5

Agua potable 0.0005 a 0.05

Agua desionizada 5.5 10-6


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Es una propiedad fsica de los materiales quemide la capacidad de conduccin de calor, enotras palabras es tambin la capacidad de unasustancia de transferir la energa cintica de susmolculas a otras molculas adyacentes o asustancias con las que no est en contacto. Enel Sistema Internacional de Unidades la

conductividad trmica se mide en W/(Km)(equivalente a J/(sKm) )

La conductividad trmica es una magnitudintensiva. Su magnitud inversa es la resistividad

trmica, que es la capacidad de los materialespara oponerse al paso del calor.

K=Kelvin

Conductividadtrmica

http://www.youtube.com/watch?v=2a3Fm1YQ9yc
http://www.youtube.com/watch?v=2a3Fm1YQ9ychttp://www.youtube.com/watch?v=2a3Fm1YQ9yc


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EJEMPLOS

Conductividadtrmica


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EJEMPLOS

Conductividadtrmica


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Podemos clasificar todas las sustancias, deacuerdo con su comportamiento al sersometidas a la accin de un campo magntico,en una de estas tres categoras:

1. Sustancias paramagnticas, dbilmenteatradas hacia la zona de campo ms intenso.

2. Sustancias diamagnticas, dbilmenterepelidas hacia las regiones de menor campo.

3. Sustancias ferromagnticas fuertementeatradas hacia la zona de campo ms intensocon fuerzas entre 10,000 y 10,000,000 vecesms intensas que las paramagnticas.

Propiedadesmagnticas


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RELACION ENTRE ESTRUCTURA-PROPIEDADES-PROCESAMIENTO

Un tecnlogo de materiales es capaz de producircomponentes con formas y propiedades adecuadas,permitiendo as su desempeo adecuado; esto se cumpleaprovechando la relacin ternaria entre estructura internadel material, su procesamiento y sus propiedades finales.

Cuando se modifica uno de estos tres aspectos, cualquierade los otros dos restantes se alterara por lo que debe

determinarse como se interrelacionan los tres a fin obtenerel producto deseado


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RELACION ENTRE ESTRUCTURA-PROPIEDADES-PROCESAMIENTO

En la medida en que se comprendan las relaciones entreEstructura-Propiedades-Procesamientos se podrndesarrollar nuevos materiales manipulando la estructura anivel molecular de esta forma, conociendo lamicroestructura se han originado materiales compuestoscon propiedades singulares, transformando materiales enproducto tiles, en donde el procesamiento influye en laestructura y propiedades. Por tanto deben vincularse el

conocimiento cientfico con el procesamiento para elegirmateriales con aplicaciones en ingeniera.


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EFECTOS AMBIENTALES

La relacin estructura-propiedades-procesamiento recibetambin la influencia del medio circundante al que se someteel material. Algunos de los efectos ambientales que msafectan el comportamiento de un material en aplicaciones de

ingeniera son:

Temperatura

Atmsfera

Corrosin Carga

Radiacin

Desgaste


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EFECTOSAMBIENTALES

Los cambios de temperatura alteran mucho laspropiedades de los materiales. La resistencia dela mayora de los materiales disminuye conformela temperatura aumenta. Otro efecto delaumento de temperatura es la modificacin de laestructura.

Temperatura


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EFECTOSAMBIENTALES

Para algunos materiales la reactividad con eloxgeno atmosfrico (oxidacin) puede ser unalimitacin principal para su aplicacin.

Atmsfera


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EFECTOSAMBIENTALES Es el deterioro de un material a consecuencia deun ataque qumico por su entorno.

Corrosin


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EFECTOSAMBIENTALES

El tipo de fuerza o carga que acta en el materialpuede cambiar radicalmente su comportamiento

ya sea por cargas cclicas (fatiga) o cargassbitas (impacto).

Carga


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EFECTOSAMBIENTALES

Cada vez ms materiales estn sometidos acampos de radiacin. La radiacin de altaenerga puede afectar la estructura interna detodos los materiales, ocasionando perdida deresistencia, fragilidad o alteracin crtica de laspropiedades fsicas.

Radiacin


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EFECTOSAMBIENTALES

La remocin de material superficial comoresultado de la accin mecnica. Los tipos dedesgaste son: adhesivo, abrasivo, superficial ycorrosivo.

Desgaste


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PROPIIEDADES QUMICAS

Estn constituidas por el comportamiento de las sustancias alcombinarse con otras, y los cambios con su estructura ntimacomo consecuencia de los efectos de diferentes clases deenerga.

Algunas de ellas son:Acidez

Basicidad

Cohesin

Toxicidad Reactividad

Radiactividad

Combustin


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PROPIEDADESQUMICAS

La acidez de una sustancia es el grado en elque es cida.

La escala ms comn para cuantificar la acidezes el pH, que slo es aplicable para disolucinacuosa.

Sin embargo, fuera de disoluciones acuosastambin es posible determinar y cuantificar laacidez de diferentes sustancias. Se puedecomparar, por ejemplo, la acidez de los

gases dixido de carbono (CO2, cido), trixidode azufre (SO3, cido ms fuerte) ydinitrgeno (N2, neutro).

Acidez


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PROPIEDADESQUMICAS

Lo contrario a la acidez..

La escala ms comn para cuantificar labasicidad (base) es el pH.

Basicidad


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PROPIEDADESQUMICAS

Las fuerzas de cohesin( de origenelectrosttico, tambien llamadas fuerzas de van

der Waals) mantienen unidas a las partculasque constituyen la materia.

En SLIDOS: son muy grandes, a tal grado quelas partculas se mantienen con escaso

movimiento, y permiten que los slidos seanrgidos y presenten forma y volumen definidos.

Cohesin


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PROPIEDADESQUMICAS

En LQUIDOS: como son de intensidad medianaa baja, permiten estar cercanas a laspartculas(lo que les da un volumen definido),pero pueden fluir.

En GASES: las fuerzas de cohesin son tanpequeas ( no podemos afirmar que no existen)que no se mantienen juntas sino que se mueven

caticamente, permitiendo al gas ocupar todo elrecipiente que lo contiene. Y por eso fluyen msfcilmente que los lquidos.

Cohesin


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PROPIEDADESQUMICAS

Es la capacidad de cualquier sustancia qumicade producir efectos perjudiciales sobre un servivo, al entrar en contacto con el. Ningunasustancia qumica puede ser considerada no-txica, puesto que cualquier sustancia (agua,oxgeno) es capaz de producir un efecto txico sise administra a dosis suficiente.

Toxicidad


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PROPIEDADESQUMICAS

Es la capacidad de reaccin qumica quepresenta ante algunos reactivos o sustancias al

momento de interactuar entre si. Lacaracterstica de una reaccin qumicaes queal combinarse los reactivos siempre existe unintercambio de energa, ya sea que sta selibere al medio ambiente para formar los

productos, o que sea necesario aplicar energapara que se lleve a cabo la reaccin qumica.Reactividad


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PROPIEDADESQUMICAS

Es una propiedad de ciertos elementos qumicoscuyos ncleos atmicos son inestables: con

el tiempo, para cada ncleo llega un momentoen que alcanza su estabilidad al producirseun cambio interno, llamado desintegracinradiactiva, que implica un desprendimiento deenerga conocido de forma general como

"radiacin".Radiactividad


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PROPIEDADESQUMICAS

Es una reaccin qumica de oxidacin, en la cualgeneralmente se desprende una gran cantidad

de energa, en forma de calor y luz,manifestndose visualmente como fuego.

Combustin


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PROPIEDADES MECNICAS DE LOS MATERIALES

Casi todos los materiales conocidos tienen alguna aplicacinen la tecnologa moderna de manufactura. Para usar elmaterial adecuado a fin de mejorar el rendimiento del equipo,de las mquinas y estructuras y la identificacin de defectos,

se necesita conocer la forma en que se comportan losdiversos materiales en determinadas condiciones.

Las pruebas de los materiales se aplican a los componenteso estructuras para determinar sus propiedadesfundamentales.


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Los fines de una prueba de materiales son:

Estudiar el comportamiento del material en condicionesespecficas.

Determinar las propiedades de los materiales y fijar susposibilidades de utilizacin.

Identificar los defectos de los materiales y de los productos.


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Determinar si los materiales cumplen o no determinadasespecificaciones de control de calidad durante los procesosde fabricacin.

Determinar los tratamientos trmicos, composiciones o tiposde material ms apropiados para un uso determinado.

Establecer las causas de fracasos en servicios y determinar

si unos materiales pueden ser reemplazados por otros

Para investigacin de nuevos procesos de fabricacin.


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TIPOS DE PRUEBAS EN LOS MATERIALES

1) Pruebas destructivasSon aquellas en las cuales el material es sometido a unexamen perdiendo su utilidad.

Objetivo: Determinar las propiedades mecnicas terminalesdel material sometido a cargas, esfuerzos o temperatura. Seobtienen datos relacionados con el comportamiento delmaterial en condiciones especficas.

Ejemplos: prueba de corte, prueba de fatiga, prueba detensin, prueba de flexin, prueba de dureza, prueba decompresin, etc.


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TIPOS DE PRUEBAS EN LOS MATERIALES

1) Pruebas no destructivasSon aquellas en las cuales el material es sometido a unexamen sin perder su utilidad.

Objetivo: Identificar s hay defectos, fallas o cualidades nodeseadas en el material y parte terminada.

Ejemplos: pruebas con examen visual, pruebas radiogrficas,

pruebas ultrasnicas, pruebas con anlisis magntico, pruebacon anlisis elctrico, etc.


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PROPIEDADES MECANICAS

Son aquellas que determinan como responde el material alaplicarle una fuerza o esfuerzo.

Ejemplos:

Resistencia mecnica ( al impacto, a la fatiga) Rigidez del material

Resistencia a elevadas temperaturas (termofluencia)

Ductilidad

Maleabilidad Dureza


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RESISTENCIAMECNICA ALA FATIGA

En las mquinas, la mayora de los elementosestn sometidos a esfuerzos variables,

producidos por cargas y descargas sucesivas yrepetidas. Los elementos sujetos a este tipo deesfuerzos se rompen o fallan, frecuentemente,para un valor de esfuerzo mucho menor que elde ruptura correspondiente, determinado

mediante el clsico ensayo de tensin. Este tipode falla se denomina ruptura por fatiga.


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RESISTENCIAMECNICA ALA FATIGA


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RESISTENCIAMECNICA ALIMPACTO

La resistencia al impacto describe la capacidad

del material a absorber golpes y energa sinromperse. La tenacidad del material depende dela temperatura y la forma.

Para calcular esta propiedad se pueden llevar a

cabo dos mtodos diferentes. Normalmente dedeben diferenciar los ensayos Charpy y el Izod.En el primero, la probeta est apoyada en losdos extremos, y en el segundo solo se sujeta deun lado.


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RESISTENCIAMECNICA ALIMPACTO

http://www.youtube.com/watch?v=tpGhqQvftAo
http://www.youtube.com/watch?v=tpGhqQvftAohttp://www.youtube.com/watch?v=tpGhqQvftAo


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RIGIDEZ DE UNMATERIAL

Es la capacidad de un elemento estructural para

soportar esfuerzos sin adquirir grandesdeformaciones y/o desplazamientos.

Normalmente las rigideces se calculan como larazn entre una fuerza aplicada y eldesplazamiento obtenido por la aplicacin de

esa fuerza.

Para barras o vigas se habla as de rigidez axial,rigidez flexional, rigidez torsional o rigidez frentea esfuerzos cortantes, etc

nDeformaci

FuerzaFK


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TERMOFLUENCIA

La termofluencia es la deformacin de tipoplstico que puede sufrir un material cuando se

somete a temperatura elevada, y durante largosperiodos, aun cuando la tensin o esfuerzoaplicado sea menor que su coeficiente deresistencia a la fluencia. La termofluencia escausada por el movimiento de las dislocaciones,las cuales ascienden en la temperatura cristalinaa causa de la difusin.


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TERMOFLUENCIA

Es importante en aplicaciones de alta

temperatura, como los labes de las turbinas degas y componentes similares en motores deaviones y de cohetes.

Por otro lado es til en lneas de vapor a alta

presin, y en hornos de fundicin de materialesno ferrosos ya que estn sometidos a elevadastemperaturas.


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ENSAYO DETERMOFLUENCIA

Se somete a algn material a esfuerzos axialesa una temperatura especfica, y se va midiendola deformacin y los cambios de longitud que se

va provocando en el espcimen. Las curvasproducidas en un ensayo de termofluenciamuestran etapas primarias, secundarias yterciarias. La evaluacin finalmente terminacuando el material entra en deformacin plstica

y posteriormente llega a la fractura


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DUCTILIDAD

Es la propiedad que tienen algunasmaterias, principalmente los metales, de

estirarse para formar hilos o alambres.Se elaboran alambres de hierro, cobre,aluminio. El oro y la plata son de losms dctiles porque con ellos se

obtienen los hilos ms delgados.


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MALEABILIDAD

Consiste en la facilidad que tienenalgunas materias para extenderse en

lminas. Los metales son maleables. Sehacen lminas de hierro, zinc, estao,etc. El oro es el ms maleable, suslminas pueden ser tan delgadas que

son transparentes y flotan en el aire


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DUREZA

Es una medida de la resistencia de unmaterial a la deformacin permanente

(plstica) efectuada por un objeto duro oidentador.


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CLASIFICACINDE PRUEBAS

DE DUREZA

Permiten analizar reas grandesaceptables de la superficie, las

impresiones o huellas se observan asimple vista. Las principales pruebas demacrodureza son: Ensayo Rockwell yEnsayo Brinell

Pruebas demacrodureza

http://www.youtube.com/watch?v=RJXJpeH78iU

http://www.youtube.com/watch?v=G2JGNlIvNC4
http://www.youtube.com/watch?v=RJXJpeH78iUhttp://www.youtube.com/watch?v=G2JGNlIvNC4http://www.youtube.com/watch?v=G2JGNlIvNC4http://www.youtube.com/watch?v=RJXJpeH78iU


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DE DUREZA

Pruebas demacrodureza


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DE DUREZA

Se utiliza para analizar espesores muydelgados de un material, las huellas son

muy pequeas y se requiere de unmicroscopio para verlas y analizarlas. Laspruebas de microdureza son: ensayovickers y ensayo Knoop.

Pruebas demicrodureza

http://www.youtube.com/watch?v=7Z90OZ7C2jI
http://www.youtube.com/watch?v=7Z90OZ7C2jIhttp://www.youtube.com/watch?v=7Z90OZ7C2jI


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DE DUREZA

Pruebas demicrodureza


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ESFUERZOS

SIMPLES


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RESISTENCIA-ESFUERZOS

SIMPLES

La traccin es la accin a la que sesomete una pieza cuando se ve sujeta a

fuerzas contrarias axiales divergentes

TRACCIN

Mquina universal

http://www.youtube.com/watch?v=4p7bvJGN4Po
http://www.youtube.com/watch?v=4p7bvJGN4Pohttp://www.youtube.com/watch?v=4p7bvJGN4Po


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SIMPLES

Esfuerzo mximo que puede soportar unmaterial bajo una carga de aplastamiento. Laresistencia a la compresin de los materialesque no se rompen en la compresin se definecomo la cantidad de esfuerzo necesario paradeformar el material una cantidad arbitraria.

COMPRESIN

http://www.youtube.com/watch?v=rDHLM07F_mg
http://www.youtube.com/watch?v=rDHLM07F_mghttp://www.youtube.com/watch?v=rDHLM07F_mg


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SIMPLES

Se denomina como resistenc ia al co rte de unsuelo a la tensin de corte o cizallamiento en elplano de corte y en el momento de falla

CORTE


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SIMPLES

El esfuerzo de flexin puro o simple se obtienecuando se aplican sobre un cuerpo pares defuerza perpendiculares a su eje longitudinal, demodo que provoquen el giro de las seccionestransversales con respecto a los inmediatos.

FLEXIN


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SIMPLES

Se define como la capacidad torsin de objetosen rotacin alrededor de un eje fijo.

Estn sujetas a torsin todas las piezas detransmisin o de conexin que se ponen enrotacin. Ejemplos rganos en rotacin:

Ejes de transmisin de los coches.

Brocas.

Llaves de tubo, acodadas, destornilladores,etc.

TORSIN

http://www.youtube.com/watch?v=S4_YlO-r5Lw
http://www.youtube.com/watch?v=S4_YlO-r5Lwhttp://www.youtube.com/watch?v=S4_YlO-r5Lwhttp://www.youtube.com/watch?v=S4_YlO-r5Lwhttp://www.youtube.com/watch?v=S4_YlO-r5Lw


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COMPLEJOS

Por lo general el estado de esfuerzo de losrganos mecnicos es de tipo complejo:

Esfuerzo Normal + Flexin (esfuerzo normalexcntrico). Corte + Flexin. Flexin + Torsin.


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COMPLEJOS

Se define como la capacidad torsin de objetosen rotacin alrededor de un eje fijo.

Estn sujetas a torsin todas las piezas detransmisin o de conexin que se ponen enrotacin. Ejemplos rganos en rotacin:

Ejes de transmisin de los coches.

Brocas.

Llaves de tubo, acodadas, destornilladores,etc.

http://www.youtube.com/watch?v=S4_YlO-r5Lw
http://www.youtube.com/watch?v=S4_YlO-r5Lwhttp://www.youtube.com/watch?v=S4_YlO-r5Lwhttp://www.youtube.com/watch?v=S4_YlO-r5Lwhttp://www.youtube.com/watch?v=S4_YlO-r5Lw


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COMPLEJOS

FLEXIN YCORTE

Esfuerzo de torsin: Las tensiones tangenciales ,generadas por el esfuerzo de momento de torsin, formanlneas cerradas para crear en la seccin un momento de

fuerza contrapuesto al del esfuerzo.Las unidades elementales de rea de la seccinreaccionan con valores de tensin mayores en los puntosms separados del centro de rotacin al ser la tensinproporcional a la deformacin.


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COMPLEJOS


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RESISTENCIA-TIPOS DE

SECCIN DELOSELEMENTOSMECNICOS

El comportamiento del tipo de seccin transversal, delelemento perfilado, se valora en funcin del mejorempleo de su superficie (mm2), respecto a los distintos

esfuerzos, traccin, compresin (carga de punta), corte,momento de flexin y momento de torsin:

Secc. en C Buena resistencia a la traccin, compresin,corte y flexin.

Secc. en I Buena resistencia a la traccin, compresin,corte y flexin.

Secc. en L Buena resistencia a la traccin, corte yflexin.

Secc. en TBuena resistencia a la traccin, corte yflexin.

Secc. rectangular huecaBuena resistencia a latraccin, corte y flexin.

Secc. cuadrada hueca Buena resistencia a la traccin,compresin, corte y torsin.

Secc. circular maciza Buena resistencia a la traccin,corte y torsin.

Secc. circular hueca Buena resistencia a la traccin,compresin, corte y torsin.


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RESISTENCIA-TIPOS DE

SECCIN DELOSELEMENTOSMECNICOS

Se ilustran en la figura

los principales tipos deseccin utilizados enlos elementosperfilados confunciones deresistencia mecnica


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RESISTENCIA

FATIGA

Magnitud del esfuerzo fluctuante necesario paraproducir una falla en una probeta de ensayo de

fatiga despus de un nmero especificado de ciclosde carga. Por lo general se determina directamenteen el diagrama S-N


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RESISTENCIA

RESONANCIA

La resonancia es la resistencia que opone un material a losgolpes. Un material con baja resonancia se dice frgil,como por ejemplo el cristal, el hierro fundido, etc. Unmaterial con gran resonancia, buena resistencia a latraccin y buen alargamiento se dice tenaz, como porejemplos los aceros.

El puente de Tacoma Narrowses un puente colgante de1600 metros de longitud con una distancia entre soportesde 850 m (el tercero ms grande del mundo en la pocaen que fue construido). En 1940, el puente se hizofamoso por su dramtico colapso estructural inducido porel viento. Empujando en forma peridica provocaron elaumento del movimiento del puente y as su colapso.


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RESISTENCIA

RESILENCIA

Representa la medicin de la resistencia de un material alesfuerzo dinmico (golpe).La prueba de resiliencia consiste en romper con un sologolpe, con una maza a cada pendular, un patrn dedimensiones predeterminadas, con una incisin en lamedianera y con los extremos apoyados.El valor de la resiliencia viene dado por el trabajoabsorbido por la rotura y la seccin transversal del patrn.

http://www.youtube.com/watch?v=pnYEZtf-hvk
http://www.youtube.com/watch?v=pnYEZtf-hvkhttp://www.youtube.com/watch?v=pnYEZtf-hvkhttp://www.youtube.com/watch?v=pnYEZtf-hvkhttp://www.youtube.com/watch?v=pnYEZtf-hvk


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RESISTENCIA

FATIGA

Fatiga de materialesse refiere a un fenmeno por el cualla rotura de los materiales bajo cargas dinmicas cclicasse produce ms fcilmente que con cargas estticas. Seha constatado que muchos rganos mecnicos, sometidosa esfuerzos variables durante mucho tiempo, se rompenbruscamente sin manifestar deformaciones permanentesvisibles y bajo cargas notablemente inferiores a las derotura por esfuerzo esttico.

La rotura de un material debido a esfuerzos repetidos yvariables se denomina rotura por fatiga.


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PROPIEDADES TECNOLOGICAS

Las propiedades tecnolgicas representan el comportamientode los materiales sometidos

a distintos procesos de mecanizado.

Ejemplos:

DUCTILIDADFUSIBILIDAD Y COLABILIDAD

SOLDABILIDAD

TEMPLABILIDAD

MECANIZADO CON MQUINAS-HERRAMIENTAS


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PROPIEDADESTECNOLGICAS

MALEABILIDAD

La maleabilidades la propiedad de algunos materiales decambiar de forma, sin perder sus caractersticasmecnicas, cuando se someten a acciones deformantescomo: laminacin, embuticin, forja, acuacin, etc.

http://www.youtube.com/watch?v=tJjf8pN0LTg

Proceso de laminacin
http://www.youtube.com/watch?v=tJjf8pN0LTghttp://www.youtube.com/watch?v=tJjf8pN0LTghttp://www.youtube.com/watch?v=tJjf8pN0LTg


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DUCTILIDAD

La ductilidadde un material se define como la cantidad dedeformacin plstica mxima que es capaz soportar unmaterial antes de romper. Los parmetros principalesutilizados para medir la ductilidad son la deformacin afractura o la reduccin de rea a fractura /A0. Estamagnitud, la ductilidad, determina el tipo de fractura que seproduce en el material: fractura frgil o fractura dctil.


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FUSIBILIDAD YCOLABILIDAD

Fusibilidad: Es la propiedad que permite obtener piezasfundidas o coladas.Colabilidad: Es la capacidad de un metal fundido paraproducir piezas fundidas completas y sin defectos. Paraque un metal sea colable debe poseer gran fluidez parapoder llenar completamente el molde. Los metales msfusibles y colables son la fundicin de hierro, de bronce, delatn y de aleaciones ligeras.

http://www.youtube.com/watch?v=nooD-OsAG-Q

Proceso fundicin acero
http://www.youtube.com/watch?v=nooD-OsAG-Qhttp://www.youtube.com/watch?v=nooD-OsAG-Qhttp://www.youtube.com/watch?v=nooD-OsAG-Qhttp://www.youtube.com/watch?v=nooD-OsAG-Qhttp://www.youtube.com/watch?v=nooD-OsAG-Qhttp://www.youtube.com/watch?v=nooD-OsAG-Q


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SOLDABILIDAD

Es la caracterstica que presentan algunos materiales deunirse si se calientan adecuadamente y se comprimenentre s.Esta caracterstica est presente en algunos tipos desoldaduras como por ejemplo: soldaduras por friccin ysoldaduras por resistencia (por puntos o de cabeza).Tienen una buena soldabilidad todos esos metales quepresentan una escasa fusibilidad, por ejemplo el hierro.

http://www.youtube.com/watch?v=e6zza5HBo1M
http://www.youtube.com/watch?v=e6zza5HBo1Mhttp://www.youtube.com/watch?v=e6zza5HBo1M


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Es la propiedad que tienen algunos materiales metlicospara cambiar su dureza, cuando, tras haberlos calentado auna cierta temperatura, se sumergen en un fluido derefrigeracin (agua, aceite, aire, etc.).Cuando con esteprocedimiento se consigue un aumento de la dureza sedice que el temple es positivo,por ejemplo en los aceros.Por el contrario cuando se consigue una disminucin de ladureza se dice que el temple es negativo, por ejemplo enel cobre.

TEMPLABILIDAD


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Mtodo Jominy o Ensayo Jominy es procedimientoestndar para determinar la templabilidad.Se trata de templar una probeta estandarizada1 del aceroestudiado. Primero se calienta a la temperatura deaustenizacin, enfrindola posteriormente mediante unchorro de agua con una velocidad de flujo y a unatemperatura especificada, el cual slo enfra su carainferior.

TEMPLABILIDAD

http://www.youtube.com/watch?v=JTyEhefNdco
http://www.youtube.com/watch?v=JTyEhefNdcohttp://www.youtube.com/watch?v=JTyEhefNdco


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Es la aptitud de un material a ser trabajado con eliminacinde virutas mediante una herramienta adecuada de corte.El mecanizado es un proceso de fabricacin quecomprende un conjunto de operaciones de conformacinde piezas mediante la eliminacin de material, ya sea porarranque de viruta o por abrasin. El mecanizado se hacemediante una mquina herramienta, manual,semiautomtica o automtica, pero el esfuerzo demecanizado es realizado por un equipo mecnico, con los

motores y mecanismos necesarios.MECANIZADOCON MQUINAS-HERRAMIENTAS

Tecnología de Los Materiales 11

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