Materiales usados en la ingeniería

MATERIALES USADOS EN LA INGENIERIA.
a) Metales Los metales y las aleaciones que incluyen al acero, aluminio, magnesio, zinc, hierro fundido, titanio, cobre, níquel, entre algunos; tienen como características una adecuada conductividad térmica y eléctrica, además resistencia mecánica, alta rigidez, ductilidad y resistencia al impacto.
Los metales son útiles en aplicaciones estructurales o decarga, y se prefiere el empleo de sus combinaciones denominadas aleaciones. La manera más general de clasificación de los materiales es la siguiente:
a) Metálicos
* Ferrosos
* No ferrosos
b) No metálicos
* Orgánicos.
* Inorgánicos.
Metales Ferrosos
Los metales ferrosos como su nombre lo indica su principal componente es el fierro, sus principales características son su granresistencia a la tensión y dureza. Las principales aleaciones se logran con el estaño, plata, platino, manganeso, vanadio y titanio. Los principales productos representantes de los materiales metálicos son:
* Fundición de hierro gris
* Hierro maleable
* Aceros
* Fundición de hierro blanco
Su temperatura de fusión va desde los 1360ºC hasta los 1425ªC y uno de sus principales problemases la corrosión.
Metales no Ferrosos
Por lo regular tienen menor resistencia a la tensión y dureza que los metales ferrosos, sin embargo su resistencia a la corrosión es superior. Su costo es alto en comparación a los materiales ferrosos pero con el aumento de su demanda y las nuevas técnicas de extracción y refinamiento se han logrado abatir considerablemente los costos, con lo que sucompetitividad ha crecido notablemente en los últimos años. Los principales metales no ferrosos utilizados en la manufactura son:
* Aluminio
* Cobre
* Magnesio
* Níquel
* Plomo
* Titanio
* Zinc
b) CERÁMICOS: Material inorgánico que puede ser cristalino y/o amorfo. Los materiales de cerámica como ladrillos, el vidrio, la losa, los aislantes y los abrasivos, tienen escasaconductividad térmica y eléctrica, tiene buena resistencia y dureza, son deficientes en ductilidad y resistencia al impacto. Por lo anterior son menos usados en aplicaciones estructurales.
Los vidrios planos para ventana tienen buena transparencia y son aislantes térmicos.
c) POLÍMEROS:
El caucho, el plástico y muchos tipos de adhesivos, se producen creando estructuras moleculares a partir delpetróleo en un proceso llamado polimerización. Los polímeros tienen baja conductividad térmica y eléctrica, poca resistencia mecánica y a altas temperaturas.
Ejemplo:
1.-El polietileno se aplica para empacado de alimentos
d) Materiales Compuestos
Están construidos por dos o más materiales que generan propiedades que uno solo no puede dar, como el concreto, y la fibra de vidrio.
 Grafito enmatriz epoxica.- Se aplica en componentes aeronáuticos por su propiedad adecuada resistencia-peso.
PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES.
Las propiedades mecánicas indican el comportamiento de un material cuando se encuentra sometido a fuerzas exteriores.
5.1.- Ensayo de tracción
La tracción se relaciona con la elasticidad, capacidad de recuperar su forma original al cesar las fuerzas queoriginan la deformación.
El ensayo de tracción es uno de los más importantes para la determinación de las propiedades mecánicas de los materiales. Los datos obtenidos se pueden utilizar para comparar distintos materiales y comprobar si algunos de ellos podrán resistir los esfuerzos a los que van a ser sometidos en una determinada aplicación.
Este ensayo consiste en estirar una probeta de dimensionesnormalizadas por medio de una máquina, a una velocidad lenta y constante, obteniéndose de esta forma la curva de tensión alargamiento.
En la curva de tensión-alargamiento se aprecian tres zonas:
Zona elástica: En ella la relación tensión-deformación es lineal, cumpliéndose la ley de Hooke:
en la que E es el módulo de Young o módulo de elasticidad longitudinal, que se expresa en N/m2 en el...