Estructura de los materiales

Páginas: 11 (2725 palabras) Publicado: 30 de abril de 2014
Estructura de los materiales
El conocimiento de los materiales es fundamental en el estudio de los procesos de manufactura.
El éxito de una operación está determinado por el comportamiento del material (fuerzas, temperaturas y otros parámetros).
Algunos materiales responden bien a ciertos tipos de procesos de manufactura o no tan bien, a otros.
¿Qué determina la capacidad de un materialpara ser transformado mediante los diferentes procesos a los que se somete?
La unidad estructural básica de la materia es el átomo.
En cada uno de los elementos de la materia existen diferencias y similitudes.
Los elementos pueden agruparse en familias y establecer relaciones entre y dentro de dichas familias, por medio de la tabla periódica.
Existen ciertas repeticiones o periodicidades endirección horizontal del arreglo de los elementos.
• En principio, cada elemento puede existir como:
• SÓLIDO, LÍQUIDO O GAS (dependiendo de la temperatura y presión)
• Cada uno tiene su fase natural a la temperatura ambiente y a la presión atmosférica.
• Ejemplo:
El (Fe) es un sólido, el (Hg) es un líquido y el (N) es un gas.
• En la tabla los elementos se arreglan en columnas y renglones demanera que las similitudes se den entre los elementos de una misma columna.
• Ejemplo:
• Gases nobles ( Estabilidad y Baja reactividad)
• Columna VII A (Halógenos)
• Columna IB (Metales nobles)
• Muchas de las similitudes entre los elementos pueden explicarse por sus respectivas estructuras atómicas.
• Podemos clasificar los materiales puros en:
• Metales
• Metaloides
• No metales
• Losmetales cuando están en su estado sólido, sus átomos se alinean de manera regular en forma de mallas tridimensionales. Estas mallas pueden ser reconocidas facilmente por sus propiedades químicas, físicas o por medio de rayos X.
• Cuando un material cambia de tipo de malla al modificar su temperatura, se dice que es un material polimorfo o alotrópico.
• Cada tipo de malla en los metales dadiferentes propiedades, no obstante que se trata del mismo material.
• Ejemplo.
• Oxigeno y Ozono
• Cúbica centrada en el interior:
Tiene átomos en cada uno de los vértices del cubo que integra a su estructura y un átomo en el centro. Se encuentran con esta estructura el cromo, el molibdeno y el wolframio.
• Hexagonal compacta :
La malla hexagonal compacta se encuentra en metales como elberilio, cadmio, magnesio, y titanio. Es una estructura que no permite la maleabilidad y la ductilidad, es frágil .
De las características de los metales que influye notablemente en sus propiedades es el tamaño de grano, el cual depende de la velocidad de enfriamiento en la solidificación del metal, la extensión y la naturaleza del calentamiento que sufrió el metal al ser calentado.
• Grano delas estructuras metálicas
Cuando un metal en su estado líquido se enfría sus cristales se van solidificando formando estructuras, las que crecen uniformes hasta que se encuentran con otra estructura que también ha estado creciendo, en ese lugar de encuentro de las dos estructuras se forman los límites de los granos de los materiales.
Entre más lento el enfriamiento de un material, mayoruniformidad en el crecimiento de los granos, o sea estos serán de menor tamaño. Un material con granos pequeños será más duro que un con granos grandes, debido a que los granos grandes tienden a fracturarse y deslizarse uno sobre el otro, lo que no sucede con los granos pequeños
• Estructura de los No Metales
Tiene una estructura hexagonal, los distintos modos de empaquetamiento en un cristal danlugar a las llamadas fases polimórficas (fases alotrópicas para los elementos), que da los materiales distintas propiedades. Por ejemplo, de todos son conocidas las distintas apariencias y propiedades del elemento químico Carbono, que se presenta en la Naturaleza en dos formas cristalinas muy diferentes el diamante y el grafito:
• Estructura de los No Metales
El grafito es negro, blando y un...
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