Apunetes Raul Enriquez Marzo 2011 Unidad 1

UNIVERSIDAD DE ANTOFAGASTA
FACULTAD DE INGENIERIA
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA MECANICA

RESISTENCIA DE
MATERIALES 1
RAUL HENRIQUEZ TOLEDO
MARZO 2011

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UNIDAD 1
UNIDAD 1.1:ESFUERZOS Y DEFORMACIONES AXIALES
1.1 Visión Resumida de Materiales de Ingeniería
En los párrafos que siguen se muestra una visión panorámica resumida de los
materiales que se usarán con mayor frecuencia en el desarrollo deeste curso. Su
estudio y conocimiento es indispensable para la selección de materiales que se
realiza en algunas aplicaciones.

Polímeros (Plásticos): PVC, Polietileno, Teflón, Poliuretano,
Resinas plásticas, etc.

Materiales de
Ingeniería

Cerámicos: Vidrio, Hormigón (Concreto), Cerámicos de
Ingeniería, etc.
Metales: Ferrosos (Aceros y Fundiciones Ferrosas), y No
Ferrosos.
Composites (Híbridos oCompuestos): Son combinaciones
de dos o más de alguno de los tres tipos anteriores. Ej.:
Hormigón reforzado con
varillas de acero, Plásticos
reforzados con fibras de vidrio, Kevlar, etc.

1.1.1) Metales No Ferrosos: Fundamentalmente se usan aleaciones, que son
combinaciones de un metal base o matriz, que tienen en solución sólida elementos
de aleación metálicos o no metálicos, y que tienenpropiedades de los metales
(enlace metálico, dúctiles, buenos conductores eléctricos y térmicos). Las más
comunes suelen ser las que se señalan a continuación.
 Aleaciones de cobre: Utilizadas en aplicaciones en que se requiere una
moderada resistencia a la corrosión. Por ejemplo:
- Latones
: Cu + Zn
- Bronces
: Cu + Sn
- Cuproníqueles: Cu + Ni
 Aleaciones de aluminio: Utilizadas en aplicaciones en lasque se requiere poco
peso y una moderada resistencia a la corrosión. Por ejemplo:
-

Al + Mg
Al + Si
Al + Cu (duraluminios): usadas ampliamente en la
fabricación de fuselajes y estructuras de aviones.

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 Aleaciones de Níquel: Usadas principalmente en aplicaciones en las que se
requiere de alta resistencia a la corrosión y/o a temperaturas elevadas. Ejemplo:
Hastelloy C, Incolloy, Carpenter,etc.
1.1.2) Aleaciones Ferrosas: Fundamentalmente son aleaciones de hierro y
carbono, conteniendo, además, alrededor de 1% de Mn.
a) Fundiciones de Fe: Conocidas también como hierros fundidos, se usan
ampliamente en la Minería en tapas de molinos, corazas de chancadores, bases
para máquinas y una gran cantidad de componentes. La mayoría son
extremadamente frágiles; los límites del carbono van desde2,06% hasta 6,69%,
aún cuando en la práctica tienen del orden de 4% de C, Mn, Si y otros elementos
de aleación en menores cantidades. Las aleaciones de este tipo más conocidas
son: Fundición Gris, Fundición Nodular, Fundición Maleable, etc.
b) Aceros: El metal base es el hierro; en teoría pueden contener hasta 2% de
carbono, alrededor de 1% de Mn y otros elementos de aleación tales como Cr, Ni,
Mo,Ti, V, etc. Cuando sólo tienen carbono y manganeso como elementos de
aleación, se les denomina aceros al carbono. Si además tienen otros elementos
de aleación se les denomina aceros aleados, siendo de baja aleación cuando el
total de elementos de aleación no excede de 5 a 6%.
 Aceros de bajo carbono: Tienen hasta 0,25 % de C. Se usan ampliamente en
la fabricación de estructuras metálicas, razónpor la cual se les conoce también
como aceros estructurales, aceros suaves o aceros dulces. Ejemplos típicos de
estas aleaciones son los aceros A 37 – 24, A 42 – 27 y A 52 – 34, producidos en
Chile por CAP, el acero ASTM A 36 según Norma ASTM, o los aceros SAE 1010,
1015, 1020.
 Aceros de medio carbono: Tienen entre 0,35 y 0,55 % de C. Se usan en la
fabricación de componentes de máquinas, talescomo pernos, ejes, engranajes,
pasadores, chavetas, etc. Ejemplos de estos aceros son el SAE 1045, dentro de
los aceros al carbono, y los SAE 4140 y SAE 4340, dentro de los aceros aleados.
 Aceros de alto carbono: Tienen más de 0,6 % de carbono y, eventualmente,
hasta 2 % de C. Se usan principalmente en la fabricación de resortes de alta
resistencia, herramientas de corte, etc. Ejemplos de este...