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Propiedades de los materiales: Ensayos

Tecnología Industrial

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
Las propiedades de un material determinado se pueden clasificar en cinco grupos diferentes: - Propiedades químicas. - Propiedades físicas. - Propiedades mecánicas. - Propiedades de fabricación. - Propiedades estéticas y económicas Salvo las estéticas y económicas, las demás propiedades de un materialdependen de su estructura interna y condicionan su comportamiento durante el proceso de fabricación, a la vez que le confieren utilidad para unas determinadas aplicaciones. Ya que la estructura interna de un material define sus propiedades, si queremos modificar éstas habrá que variar de alguna manera su estructura interna; esto se consigue, en el caso de los metales, al alearlos entre sí o alsometerlos a tratamientos térmicos. PROPIEDADES QUÍMICAS Uno de los factores que limitan de forma notable la vida de un material es la alteración química que puede experimentar en procesos de oxidación o corrosión. Por ello, resulta imprescindible conocer las propiedades químicas de los materiales para así poder determinar su mayor o menor tendencia a sufrir procesos de este tipo.

OxidaciónCuando un material se combina con el oxígeno, transformándose en óxi dos más o menos complejos, se dice que experimenta una reacción de oxidación. De una forma esquemática, se puede representar el proceso de oxidación de la siguiente manera: Material + Oxígeno = Óxido del material ± energía El signo + que precede a la energía indica que la reacción es exotérmica y, en consecuencia, transcurre hacia laformación del óxido. En cambio, si la reacción es endotérmica (signo - para la energía), puede deducirse que el material será de difícil oxidación. Cuando un material se encuentra situado en una atmósfera oxidante, su superficie se oxida más o menos rápidamente; el óxido que se forma se deposita en la parte exterior del material recubriéndolo por completo. Para que el proceso de oxidacióncontinúe en esa situación, el material o el oxígeno deben atravesar, por

I.E.S. “Cristóbal de Monroy”. Dpto. de Tecnología

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difusión, la capa de óxido, que se comporta oponiéndose tanto al movimiento de los átomos de oxígeno como a los del material. Existen capas de óxidos que presentan mayor oposición a estemovimiento que otras. Para aumentar su resistencia a la oxidación, el acero dulce se alea con otro material (por ejemplo, con cromo, aluminio o silicio) que tenga una energía de oxidación mayor y una velocidad de oxidación menor que la suya. En ese caso, el material añadido se oxida primero debido a su mayor energía de oxidación; pero al formarse una capa de óxido el proceso de oxidación se frena,transcurriendo a partir de entonces a una velocidad muy lenta. A este respecto, el mejor aditivo es el cromo, pues, pese a tener una energía menor y una velocidad de oxidación mayor que el aluminio o el silicio, en la aleación influye la facilidad con la que los átomos de estos ele mentos se mezclan con el hierro. Cuanto mayor sea la temperatura a la que se encuentra sometido un material, mayor será lavelocidad a la que se produce su oxidación, pues un aumento de temperatura activa el proceso de difusión de los átomos del material y del oxígeno en la capa de óxido. Un aumento en la presión del oxígeno existente en el exterior se comporta de manera similar. Los aceros dulces (aleaciones de hierro con bajo contenido en carbono) son materiales baratos, resistentes mecánicamente y fáciles deconformar; sin embargo, se oxidan rápidamente. A la vista de estas energías, se podría pensar que una sustancia se oxidaría tanto más rápidamente cuanto mayor fuese la energía liberada en el proceso; sin embargo, esto no sucede así en la realidad.

Corrosión
Cuando la oxidación de un material concreto se produce en un ambiente húmedo o en presencia de otras sustancias agresivas, se denomina...
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