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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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PROPIEDADESPARTICULARES
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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PROPIEDADESPARTICULARES
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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PROPIEDADESPARTICULARES
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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PROPIEDADESESPECFICAS
DilatacinTrmica
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PROPIEDADESESPECFICAS
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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PROPIEDADESESPECFICAS
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)
Conductividadelctrica
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
Las unidades de la conductividad elctrica sonlos siemens por metro (S / m)
Conductividadelctrica
Semiconductores
Conductividad Elctrica
(Sm-1
)
Carbono 2.80 104
Germanio 2.20 10-2
Silicio 1.60 10-5
Aislantes
Conductividad Elctrica
(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
Las unidades de la conductividad elctrica sonlos siemens por metro (S / m)
Conductividadelctrica
Lquidos
Conductividad Elctrica
(Sm-1
)
Agua de mar 5
Agua potable 0.0005 a 0.05
Agua desionizada 5.5 10-6
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PROPIEDADESESPECFICAS
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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PROPIEDADESESPECFICAS
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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PROPIEDADES MECNICAS DE LOS MATERIALES
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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PROPIEDADES MECNICAS DE LOS MATERIALES
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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CLASIFICACINDE PRUEBAS
DE DUREZA
Pruebas demacrodureza
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CLASIFICACINDE PRUEBAS
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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CLASIFICACINDE PRUEBAS
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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RESISTENCIA-ESFUERZOS
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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RESISTENCIA-ESFUERZOS
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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RESISTENCIA-ESFUERZOS
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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RESISTENCIA-ESFUERZOS
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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RESISTENCIA-ESFUERZOS
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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RESISTENCIA-ESFUERZOS
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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RESISTENCIA-ESFUERZOS
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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RESISTENCIA-ESFUERZOS
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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PROPIEDADESTECNOLGICAS
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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PROPIEDADESTECNOLGICAS
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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PROPIEDADESTECNOLGICAS
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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PROPIEDADESTECNOLGICAS
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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PROPIEDADESTECNOLGICAS
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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PROPIEDADESTECNOLGICAS
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