Propiedades mecanicas y estructuras cristalinas

Solo disponible en BuenasTareas
  • Páginas : 9 (2123 palabras )
  • Descarga(s) : 0
  • Publicado : 3 de marzo de 2011
Leer documento completo
Vista previa del texto
Estructuras Cristalinas

Los átomos y las moléculas son los elementos básicos de la construcción de la materia. Cuando los materiales en estado líquido se solidifican, tienden a cerrar filas y a compactarse adoptando en muchos casos una estructura muy ordenada y en otras no tan ordenadas. Se distinguen dos estructuras fundamentales en la materia:
* Cristalina y
* No cristalina(Amorfas)

Al pasar del estado líquido o fundido al estado sólido, muchas sustancias forman cristales, lo que es una característica de todos los metales, así como también muchos materiales cerámicos o polímeros. Una estructura cristalina, por lo general los átomos toman posiciones regulares recurrentes en tres dimensiones, siendo un patrón que se puede repetir millones de veces dentro de un cristaldado. La estructura puede visualizarse como una celda unitaria, la cual constituye el agrupamiento geométrico básico de los átomos que se repite en forma indefinida. Se puede asociar lo dicho anteriormente a cristal cúbico centrado en el cuerpo: BCC, por las iniciales de body-centered cubic, que es una de las estructuras comunes que asumen los metales. Aunque este modelo describe la colocación de losátomos dentro de la celda, no indica el empaquetamiento compacto de los átomos que se da en un cristal real.

Tipos de estructuras cristalinas: Se conocen tres estructuras de retículas cristalinas entre los metales:
* Cúbica centrada en el cuerpo: BCC (Body-centered cubic)
* Cúbica centrada en la cara: FCC ( Face-centered cubic)
* Hexagonal compacta: HCP ( Hexagonal closed packed)Las estructuras cristalinas de los metales comunes se ven en la tabla:
Estructura | Metal |
BCC | Cromo Cr.Hierro FeMolibdeno MoTantalio TaTungsteno W |
FCC | Aluminio AlCobre CuOro AuPlomo PbPlata AgNíquel Ni |
HCP | Magnesio MgTitanio TiZinc Zn |

Se debe tener en cuenta que algunos metales sufrencambios de estructuras a diferentes temperaturas. El caso del hierro que tiene la estructura BCC a temperatura normal, pero cambia a FCC a temperaturas por encima de los 1674 ºF (912 ºC) y vuelve a tomar la estructura BCC a temperaturas superiores a los 2550 ºF (1400º C). Cuando un metal o un material cambian su estructura de esta manera, se dice que es Alotrópico.

Propiedades mecánicas de losmateriales: es el comportamiento de los materiales cuando se les somete a esfuerzos mecánicos. Estas propiedades incluyen: elasticidad, ductilidad, dureza y resistencia. Se deben conocer en el diseño, ya que el funcionamiento y desempeño de los productos dependen de su capacidad para resistir deformaciones, bajo el uso o abuso en el servicio. Al diseñar, el principal objetivo para el producto estener resistencia ante los esfuerzos, sin cambios significativos en su geometría; esta capacidad depende de propiedades como el módulo de elasticidad y la resistencia a la fluencia. En manufactura el objetivo es opuesto, ya que se necesitan aplicar esfuerzos que excedan la resistencia a la fluencia del material a fin de alterar su forma. Los procesos mecánicos como el conformado y maquinado logran sucometido porque desarrollan fuerzas que exceden a la resistencia del material a la deformación.
La manufactura del producto se dificulta en la medida en que el ingeniero de manufactura debe tomar en cuenta los objetivos del diseño y que el diseñador tenga en cuenta los objetivos de la manufactura.
Esfuerzo-Deformación: existen tres tipos de esfuerzos estáticos a los que se pueden someter losmateriales:
* Tensión
* Compresión
* Corte.
Los esfuerzos de tensión tienden a alargar el material, los de compresión tienden a comprimirlo y los de corte implican fuerzas que tienden a deslizar porciones adyacentes de material una sobre otra. La curva de esfuerzo contra deformación es la relación básica que describe las propiedades mecánicas de los materiales en sus tres tipos....
tracking img