Introducci n y Cap tulo 1

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

CIENCIA DE LOS MATERIALES
M.C. Adrián Antonio Canales Nañez
Contacto: adrian.canales@cuprum.com

Capítulo 1
Introducción a la ciencia
de los materiales

Capítulo 1: Introducción
Resistencia e interacción de los materiales
Video

Video

Capítulo 1: Introducción
Cuál es la diferencia entre ciencia e ingeniería demateriales?
Ciencia de los materiales: Implica investigar la relación
entre la estructura y las propiedades de materiales.

Ingeniería de los materiales: Se fundamenta en las
relaciones propiedades-estructura para convertir o
transformar los materiales en dispositivos ó estructuras
útiles.

Capítulo 1: Introducción
Otra definición…

La ciencia e ingeniería de los materiales: es un campointerdisciplinario que se ocupa de inventar nuevos
materiales y mejorar los ya conocidos, mediante el
desarrollo de un conocimiento más profundo de las
relaciones entre composición química, estructura
procesamiento y propiedades.

Capítulo 1: Introducción

Relación estructura, composición, procesamiento y
propiedades
ESTRUCTURA

COMPOSICIÓN
QUÍMICA

PROCESAMIENTO

PROPIEDADES

Capítulo 1: IntroducciónUn mejor entendimiento entre las relaciones estructuracomposición y procesamiento ha permitido obtener un progreso
muy relevante en las propiedades de los materiales.
ESTRUCTURA

COMPOSICIÓN
QUÍMICA

PROCESAMIENTO

PROPIEDADES

Capítulo 1: Introducción
Algunas definiciones importantes:
Composición química: Indica la constitución química de un
material.

Procesamiento: Distintas formas deconformar materiales o
cambiar sus propiedades para obtener componentes útiles.

Propiedades: Es el comportamiento de un material bajo la
influencia de un estímulo aplicado.

Capítulo 1: Introducción
Estructura: Se relaciona con el arreglo de los componentes
internos del material vistos con distintos grados de detalles.
• Estructura atómica: arreglo de los átomos en los
materiales.

ej: Arreglo atómicode un metal

Capítulo 1: Introducción
Estructura: Se relaciona con el arreglo de los componentes
internos del material vistos con distintos grados de detalles.
• Microestructura: como esta constituido el material a nivel
microscópico (pueden ser identificados con el uso de un
microscopio)

ej: Tamaño de grano
en los metales.

Cu 99% Atacada con Cloruro Férrico

Capítulo 1: IntroducciónIncremento en la rapidez de
solidificación y propiedades

Al
Al-Si
αAlMnFeSi

Al-Si-Mg-Cu

Si 5%-Fe 0.8%

Capítulo 1: Introducción
Estructura: Se relaciona con el arreglo de los componentes
internos del material vistos con distintos grados de detalles.
• Macroestructura: elementos estructurales que pueden
ser observados a simple vista

ej: Porosidad y grietas

Capítulo 1: Introducción
ComposiciónEnlace

Estructura cristalina

Procesamiento
Termo-mecánico

Microestructura

Propiedades

La composición, tipo de enlace,
estructura
cristalina
y
microestructura DEFINEN las
propiedades de los materiales.

Capítulo 1: Introducción
¿QUE ES LA EXTRUSION?
•
Es un proceso de conformación por deformación plástica, que consiste en moldear un metal en caliente por
compresión, donde es forzado a pasar através de la abertura de un dado, para darle la forma deseada.

Dado

Lingote
Producto extruido
Container

Rama

Capítulo 1: Introducción

Una escalera esta formada de diferentes
Perfiles (geometrías)

Capítulo 1: Introducción

Propiedades:
Definen las características de
un material:

Propiedades físicas:
Propiedades:
Son las que describen
características que NO están
influidas por las fuerzasque actúan sobre
el material.

Propiedades mecánicas:
Propiedades de un material
que describen que
tanto resiste a las fuerzas
aplicadas

Capítulo 1: Introducción
Propiedades físicas

( ___ ) Estímulo aplicado

Eléctricas:
(electricidad)

•

Aislantes (plásticos)

•

Conductores (metales)

Térmicas:
(Calor)

•

Aislantes (plásticos) / Conductores (metales)

•

Se dilatan / Se contraen (metales)...