Clasificacion de materiales en ingenieria

UNIDAD 1: Clasificación de los Materiales

La humanidad ha estado involucrada con los materiales desde el inicio mismo de su existencia. Esta afirmación es demostrada por el hecho de que los antropólogos explican que el hombre se diferenció del resto de las especies superiores del planeta, por la habilidad que desarrolló para hacer uso de los materiales que le rodeaban y las consecuencias queesto tuvo en la evolución del cerebro del ser humano.
En la actualidad, los materiales están presentes en todas las actividades del ser humano, cotidianamente tenemos situaciones en donde tenemos que usar, al menos, nuestro sentido común para decidir que material usar. Por ejemplo, la ama de casa entre otras cosas tiene que seleccionar los alimentos y la ropa que han de comer y usar sus hijos,respectivamente. En estos actos, la decisión final se hace indirectamente basada en propiedades de los materiales. Sin embargo, el ingeniero o profesionista involucrado en el proceso de fabricación de un producto cuyas características son definidas por las propiedades del material con que es fabricado, no puede basarse en su sentido común para tomar decisiones. Por consiguiente, es responsabilidad detodos los que se involucran en el proceso de producción de un producto, conocer la naturaleza y las propiedades de los materiales que necesitan y cómo estas propiedades son afectadas a lo largo del proceso.
El presente módulo tiene el objetivo de presentar los conceptos más generales de la Ciencia de Materiales y su relación con el proceso de Selección, Diseño y Procesamiento de Materiales parala Manufactura.
La materia es definida como todo lo que ocupa un lugar en el espacio. Sin embargo, este concepto no parece encajar con el término “material” usado anteriormente. El “material” se puede definir como la porción de materia a la que se le da un uso particular para desarrollar una actividad específica. Sin embargo, no toda la materia puede ser usada como material. Para diferenciar lamateria que no puede ser usada en relación a la que sí lo es, utilizaremos el termino “materia prima”. La materia prima puede definirse como la materia que presenta características de poder ser utilizada dentro del planeta. Por ejemplo, el hierro es el cuarto elemento en abundancia en la corteza terrestre, formando diversos compuestos. Aun así, sólo ciertos minerales, esencialmente óxidos dehierro, pueden ser usados como materia prima para la extracción del hierro.
Los materiales rara vez son usados en su condición nativa, requiriendo que se le procese a elementos con formas y geometrías más útiles. Cada uno de estos elementos se les puede considerar como un producto, no significando esto que sea así como el hombre los vaya a usar. Sin embargo, el procesamiento de los materiales implicaun enorme gasto de energía que incide directamente en la utilidad final del producto. Los materiales obtenidos así son conocidos como “materiales ingenieriles” y se les puede definir como materiales que por sus propiedades físicas, químicas, mecánicas y económicas, son usados en la manufactura de productos de aplicación ingenieril, ya sea como componente final o como material en las etapasintermedias del proceso de manufactura mismo.
Finalmente, se debe hacer énfasis en que un material es aquel que esta conformado por materia más un uso particular. Esta definición se ajusta a prácticamente todos los materiales ingenieriles usados en la actualidad. Por ejemplo, la arena para preparar moldes para obtener componentes por fundición, la harina de madera usada para modificar algunas de laspropiedades de estas arenas para fabricar moldes, los lubricantes usados durante las operaciones de corte, etcétera.
En general, una propiedad se puede definir como una cualidad o atributo de componentes, objetos o productos. Las propiedades de estos productos dependen fuertemente de los materiales con que son fabricados. Por lo tanto, debemos conocer los diferentes grupos de propiedades que...