Propiedades de los materiales

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La mayoría de los materiales utilizados en ingeniería se dividen en tres grupos principales: materiales metálicos, poliméricos y cerámicos.
MATERIALES METALICOS
Estos materiales son sustancias inorgánicas compuestas por uno o más elementos, metálicos y pueden contener algunos elementos no metálicos. Son ejemplos de elementos metálicos el hierro, el cobre, el aluminio, el níquel y el titanio.Los materiales metálicos pueden contener elementos no metálicos como carbono, nitrógeno y oxigeno. Los metales tienen una estructura cristalina en la que los átomos están dispuestos de manera ordenada. En general, los metales son buenos conductores térmicos y eléctricos. Muchos metales son relativamente resistentes y dúctiles a la temperatura ambiente y presentan alta resistencia, incluso a altastemperaturas.
Los metales y las aleaciones suelen dividirse en dos clases: aleaciones y metales ferrosos que contienen un alto porcentaje de hierro, como el acero y el hierro fundido, y aleaciones y metales no ferrosos que carecen de hierro o contienen solo cantidades relativamente pequeñas de este.
Ya sea en aleaciones o puros, los metales se emplean en numerosas industrias; entre otras, laaeronáutica, la biomédica, de los semiconductores, electrónica, energética, de estructuras civiles y de transporte.
Muchas aleaciones metálicas como las de titanio, acero inoxidable y las basadas en cobalto se emplearon también en las aplicaciones biomédicas, incluso en implantes ortopédicos, válvulas cardiacas, dispositivos de fijación y tornillos. Estos materiales ofrecen gran resistencia, dureza ybiocompatibilidad.
Propiedades mecánicas de metales
Son aquellas que expresan el comportamiento de los metales frente a esfuerzos o cargas que tienden a alterar su forma.
• Resistencia: Capacidad de soportar una carga externa si el metal debe soportarla sin romperse se denomina carga de rotura y puede producirse por tracción, por compresión, por torsión o por cizallamiento, habrá una resistenciaa la rotura (kg/mm²) para cada uno de estos esfuerzos.
• Dureza: Propiedad que expresa el grado de deformación permanente que sufre un metal bajo la acción directa de una carga determinada. Los ensayos más importantes para designar la dureza de los metales, son los de penetración, en que se aplica un penetrador (de bola, cono o diamante) sobre la superficie del metal, con una presión y un tiempodeterminados, a fin de dejar una huella que depende de de la dureza del metal, los métodos más utilizados son los de Brinell, Rockwell y Vickers.
• Elasticidad: Capacidad de un material elástico para recobrar su forma al cesar la carga que lo ha deformado. Se llama límite elástico a la carga máxima que puede soportar un metal sin sufrir una deformación permanente. Su determinación tiene granimportancia en el diseño de toda clase de elementos mecánicos, ya que se debe tener en cuenta que las piezas deben trabajar siempre por debajo del límite elástico, se expresa en Kg/mm².
• Plasticidad: Capacidad de deformación permanente de un metal sin que llegue a romperse.
• Tenacidad: Resistencia a la rotura por esfuerzos de impacto que deforman el metal. La tenacidad requiere la existencia deresistencia y plasticidad.
• Fragilidad: Propiedad que expresa falta de plasticidad, y por tanto, de tenacidad. Los materiales frágiles se rompen en el límite elástico, es decir su rotura se produce espontáneamente al rebasar la carga correspondiente al límite elástico.
• Resiliencia: Resistencia de un metal a su rotura por choque, se determina en el ensayo Charpy.
• Fluencia: Propiedad dealgunos metales de deformarse lenta y espontáneamente bajo la acción de su propio peso o de cargas muy pequeñas. Esta deformación lenta, se denomina también creep.
• Fatiga: Si se somete una pieza a la acción de cargas periódicas (alternativas o intermitentes), se puede llegar a producir su rotura con cargas menores a las que producirían deformaciones.

Propiedades físicas de los metales
Los...
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