tecnologia de materiales 2011 1

• M.Sc Cesar Vera Vasquez• cverav@tecsup-aqp.edu.pe• A2 teoria• M6 Laboratorio• M6 Laboratorio

Objetivos del cursoObjetivos del curso

• Obtener las competencias para identificar los materiales ferrosos, no ferrosos y materiales sintéticos.

• Reconocer y utilizar dispositivos mecánicos, • Reconocer y utilizar dispositivos mecánicos, eléctricos y electrónicos. Emplear instrumentos de medición y verificación

• Realizar experiencias de un modo sistemático y ordenado en aplicaciones tecnológicas.

Fuente: Silabo de Tecnología de Materiales - Lima

Contenido del cursoContenido del curso• Clasificación y Propiedades de los

Materiales.• Materiales Ferrosos. Obtención,

Clasificación, Designación y Aplicaciones• Materiales No Ferrosos. Clasificación,

Designación y Aplicaciones.• Materiales Sintéticos. Procesos de

Transformación, Clasificación, Nomenclatura y Aplicaciones.

• Materiales compuestos• Medición de propiedades de los materiales.• Conformación de Materiales.

(Reconocimiento de máquinas herramientas, medición y verificación).

• Recubrimientos: Cromado, Niquelado, etc.• Uniones Pegadas.• Uniones Soldadas.• Uniones atornilladas.

Objetivo de la ClaseObjetivo de la Clase

• Conocer conceptos de clasificación de diversos materiales usados en la industria.

• Conocer las propiedades de los materiales.

• Distinguir los diversos materiales mostrados en clase

BibliografíaBibliografía• Tecnología de los materiales GTZ.• Bachillerato editorial Edebe• Appold, Hans (1984). Tecnología de los

metales. Barcelona: Reverté. (669.9/A8)• De Garmo, E. Paul (1988). Materiales y

procesos de fabricación. Barcelona: Reverté(620.1/D36)

• Shackelford, James F. (2005). Introducción a la ciencia de materiales para ingenieros. Madrid: Prentice Hall (620.1/SH47/2005)

• Higgins, Raymond A. (2006). Materials for engineers and technicians.Massachussetts: s.n. (620.1/H52)

• Ashby, Michael F. (2008). Materiales paraingeniería 1. Introducción a las propiedades, las aplicaciones y el diseño. Madrid: Reverté(620.1/A81/1)

IntroducciónIntroducción

De esta montaña de arcilla… A esto……….

IntroducciónIntroducción

De este cerro de arena…. A esto………

Edificio OPUS Japón

IntroducciónIntroducción

De los bosques… A esto….

IntroducciónIntroducción

De la mina … A esto…….

IntroducciónIntroducción

Y de esto…… A esto…..

PRIMERA UNIDAD: PRIMERA UNIDAD: Clasificación y propiedades Clasificación y propiedades

de los materialesde los materialesde los materialesde los materiales

Objetivo: Clasificar y diferenciar los materiales usualmente utilizados en el mundo industrial.

Clasificación de los materialesClasificación de los materiales

MetalesMetales

Características:

• Poseen alta conductividad térmica y eléctrica.

• Son opacos y por lo general

Ejemplos:

pueden ser pulidos hasta obtener un alto lustre.

• Son relativamente pesados y deformables.

PolímerosPolímeros

Características:

• En especial estos materiales son notables por su baja densidad y su uso como aislantes, tanto térmico como

Ejemplos:

aislantes, tanto térmico como eléctrico.

• Son reflectores pobres de la luz, tendiendo a ser transparentes o traslúcidos.

CerámicosCerámicos

Características:

• Estos materiales son relativamente duros y quebradizos.

Ejemplos:

• Son más resistentes que los metales y que los polímeros a altas temperaturas y en ambientes severos.

CompositesComposites (compuestos)(compuestos)

Características:

• Sus propiedades dependen de la fortaleza y de la estructura del composite.

Ejemplos.

• Dúctil y rígido

Clasificación de los materialesClasificación de los materiales

Clasificación de los materialesClasificación de los materiales

Propiedades de los materialesPropiedades de los materiales

Propiedades FísicasPropiedades Físicas

Densidad:

• En física, la densidad de una sustancia, simbolizada habitualmente por la letra griega rho (ρ), es una griega rho (ρ), es una magnitud referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen.

Propiedades FísicasPropiedades Físicas

Sistema Internacional:• Unidades de densidad en el

kilogramo por metro cúbico(kg/m³).

• gramo por centímetro cúbico

Densidad de los materiales

• gramo por centímetro cúbico(g/cm³).

• kilogramo por litro (kg/L) o kilogramo por decímetro cúbico. El agua tiene una densidad próxima a 1 kg/L (1000 g/dm³ = 1 g/cm³ = 1 g/mL).

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

Propiedades físicasPropiedades físicas

Punto de fusión:• Es la temperatura en la cual

el material sólido pasa al estado líquido.

• Metales de bajo punto de • Metales de bajo punto de fusión: por debajo de 1000°C

• Metales de punto de fusión medio: entre 1000 y 2000°C

• Metales de alto punto de fusión: por encima de 2000°C

Propiedades tecnológicasPropiedades tecnológicas

• Estas propiedades indican el comportamiento del material al momento de ser trabajado.

• Las propiedades tecnológicas • Las propiedades tecnológicas más importantes son:– Colabilidad.– Maleabilidad.– Maquinabilidad.– Soldabilidad.– Templabilidad.

Propiedades tecnológicasPropiedades tecnológicas

Colabilidad:

• Se denominan materiales colables a aquellos que pueden fundirse en moldes a temperaturas económicas y técnicamente rentables

Propiedades tecnológicasPropiedades tecnológicas

Maleabilidad:

• Se denominan materiales maleables a aquellos que por la acción de fuerzas aplicadas sobre él admiten una sobre él admiten una deformación plástica o permanente conservando sucohesión molecular

Propiedades tecnológicasPropiedades tecnológicas

Maquinabilidad:

• Propiedad que determina la capacidad de mecanización de un material. Está relacionada con los procesos relacionada con los procesos en los cuales existe arranque de material o viruta como:– Cizallado– Torneado.– Taladrado.

Propiedades tecnológicasPropiedades tecnológicas

Soldabilidad

• Procedimiento por el cual dos o más piezas de metal se unen por aplicación de calor, presión, o una combinación presión, o una combinación de ambos.

Propiedades tecnológicasPropiedades tecnológicas

Templabilidad

• Proceso de baja temperatura en el tratamiento térmico del material, especialmente el acero, con el que se obtiene acero, con el que se obtiene el equilibrio deseado entre la dureza y la tenacidad del producto final.

Propiedades mecánicasPropiedades mecánicas

• Está determinada por la reacción de los materiales debido a fuerzas externas aplicadas.aplicadas.– Resistencia.– Dureza.– Fragilidad.– Fatiga.– Tenacidad.– Elasticidad.– Plasticidad.

Propiedades mecánicasPropiedades mecánicas

Resistencia:

• Es la oposición que presenta el material al cambio de forma y separación, debido a la acción de fuerzas externas.acción de fuerzas externas.– Fuerza de tracción.– Fuerza de cortadura.

Propiedades mecánicasPropiedades mecánicas

Resistencia a la tracción:

• Fuerza de Tracción: Es la fuerza aplicada a una determinada área del material, que trata de producirmaterial, que trata de produciralargamiento.

• La propiedad del material para soportar fuerzas de tracción se denomina: Resistencia a la tracción.

Propiedades mecánicasPropiedades mecánicas

Resistencia al cizallamiento:• Fuerza de Cortadura: Es la

fuerza que trata de desplazar dos secciones inmediatas una respecto a otra. respecto a otra.

• La resistencia ofrecida por el material se denomina Resistencia al Corte, llamada también, Resistencia al Cizallamiento.

Propiedades mecánicasPropiedades mecánicas

Dureza:

• Es el grado de oposición de un material a ser rayado o penetrado de cualquier forma, por otro material.por otro material.

Propiedades mecánicasPropiedades mecánicas

Fragilidad:

• Es la tendencia a la fractura sin deformación apreciable

Propiedades mecánicasPropiedades mecánicas

Fatiga:

• Si se somete una pieza a la acción de cargas periódicas (alternativas o intermitentes), se puede llegar a producir su se puede llegar a producir su rotura con cargas menores a las que produciríandeformaciones.

Propiedades mecánicasPropiedades mecánicas

Tenacidad.

• Es la capacidad de un material para soportar una material para soportar una carga de impacto sin romperse

Propiedades mecánicasPropiedades mecánicas

Elasticidad:

• Capacidad de un material elástico para recobrar su forma al cesar la carga que lo ha deformado.ha deformado.

Propiedades mecánicasPropiedades mecánicas

Plasticidad:

• Es el cambio de forma permanente que experimenta el material sin llegar a la rotura.rotura.

Propiedades térmicas y eléctricasPropiedades térmicas y eléctricas

Propiedades térmicas:

• Las propiedades térmicas de un material se vuelven aparentes cuando cierta energía es introducida por el

Propiedades eléctricas

• Se presentan en materiales que están sujetos a la acción de campos eléctricos

energía es introducida por el flujo de calor, y causa que los átomos vibren más vigorosamente y se eleve la temperatura del material.– Dilatación térmica.– Conductividad térmica.

– Resistividad eléctrica (conductividad)

– Constante dieléctrica relativa.

Propiedades térmicasPropiedades térmicas

Dilatación térmica

• Se debe a que el calor propicia vibraciones atómicas en los materiales. El incremento de la longitud se incremento de la longitud se puede decir, es proporcional al cambio de temperatura.

Propiedades térmicasPropiedades térmicas

Conductividad térmica

• Es la capacidad que tienen los materiales de conducir el los materiales de conducir el calor

Propiedades magnéticasPropiedades magnéticas

Magnetismo

• Es el fenómeno por el cual los materiales muestran una fuerza atractiva o repulsiva o influyen en otros materiales.influyen en otros materiales.

Propiedades químicasPropiedades químicas

Corrosión

• La mayoría de los materiales usados industrialmente suelen deteriorarse químicamente; en muchos químicamente; en muchos casos la oxidación de un metal suele ser importante.

• Tecnológicamente, la propiedad química más importante es la Corrosión.

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