Apuntes de estructuras y propiedades de materiales

CIENCIA DE MATERIALES

TEMA I. ENSAYO DE MATERIALES

Los ensayos tienen como finalidad determinar las características de los materiales. Clasificación de los ensayos: 1.1 Ensayos de características Químico: Determinar la composición de los materiales. Estructuras: Cristales: Determinar la cristalización, se realiza mediante un microscopio electrónico. Microscópicos: Determinar el grano.Macroscópicos: Determinar la fibra Térmicos:
Puntos de fusión. Puntos críticos.

Constituyentes: (Ej. Carburo de ...) 1.2 Ensayos destructivos: (E.D.) Ensayos de propiedades mecánicas: Estáticos:
Durezas Tracción Compresión Cizalladura Flexión Pandeo Fluencia

Dinámicos:
Resistencia al choque Desgaste Fatiga

1.3 Ensayos tecnológicos: Determ. el comportamiento de los mat. ante operacionesindustriales Doblado, Plegado, Forja, Embutición, Soldadura, Laminación,... 1.4 Ensayos No destructivos: (Por orden de importancia) Rayos X. Rayos Gamma: Se usa un isótopo reactivo, uso de radiografías. Ultrasonidos. Partículas magnéticas. Líquidos penetrantes. Corrientes Inducidas. Magnéticos. Sónicos: Es el más utilizado, un mat. sin grietas tiene un sonido agudo; si el mat. tiene
grietas el sonidoes más grave.

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CAPITULO 13: Ensayos Destructivos E.D.
1. Ensayos Estáticos: DE DUREZA
1 - Propiedades mecánicas de los materiales: Las tres propiedades fundamentales son: COHESION: Resistencia de los átomos a separarse unos de otros. ELASTICIDAD: Capacidad de un material de recobrar su forma primitiva cuando cesa la causa que los deformara. PLASTICIDAD: Capacidad deun material a deformarse. Se clasifica en: MALEABILIDAD: Facilidad a deformarse en láminas. DUCTILIDAD: Facilidad a deformarse en hilos. Para determinar la cohesión se realizan ensayos de DUREZA y tamaño del grano. Para determinar la elasticidad y la plasticidad se realizan ensayos de TRACCION y COMPRESION. 2 - Definiciones de Dureza. a) Dureza al rayado: Resistencia que opone un material adejarse rayar por otro. Dureza Mohs (mineralógica). Dureza Lima. Dureza Martens. Dureza Turner. b) Dureza a la penetración: Resistencia que opone un material a dejarse penetrar por otro más duro. HBS y HBW. HR. HV. HK. POLDI (Brinell dinámico). Herziana. Monotrón. c) Dureza elástica: Reacción elástica del material cuando se deja caer sobre él un cuerpo más duro. SHORE. Método Dinámico. d) DurezaPendular: Resistencia que opone un material a que oscile un péndulo sobre él.

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a) Dureza al Rayado.
* Dureza MOHS: Se usa para determinar la dureza de los minerales. Se basa en que un cuerpo es rayado por otro más duro. Esta es la escala de Mohs: 1 - Talco 6 - Feldespato (Ortosa) 2 - Yeso 7 - Cuarzo 3 - Calcita 8 - Topacio 4 - Fluorita 9 - Corindón 5 - Apatita 10 - DiamanteLa fundición gris esta entre 8 y 9; el hierro dulce en el 5; y los aceros entre 6,7 y 8.

* Dureza MARTENS: Se basa en la medida de la anchura de la raya que produce en el material una punta de diamante de forma piramidal y de ángulo en el vértice de 90°, con una carga constante y determinada. Se aplica sobre superficies nitruradas. Se mide “a” en micras y la dureza Martens viene dada por: a

*Dureza TURNER: Es una variante de la dureza Martens. La dureza viene dada en función de los gramos necesarios (carga necesaria, P) para conseguir una deformación tal que a = 10 micras. El valor de las carga será el valor de la dureza Turner.

* Dureza a la lima: Se usa en industria. En todo material templado la lima no “entra”. Dependiendo de si la lima entra o no entra sabremos: No entra, elmaterial raya a la lima; Dureza mayor de 60 HRC Entra, la lima raya al material; Dureza menor de 60 HRC

b) Dureza a la penetración:
* Dureza HERZIANA: Viene determinada por la menor carga que hay que aplicar a un material (con bolas de 1,5 a 4 mm. de acero extraduro) para que deje huella.

* Dureza MONOTRON: Es una variante de la dureza Herziana. Viene expresada por la carga que hay que...