Los materiales

ME-316 Cs. de los Materiales. Prof. Jorge Vergara

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MATERIALES Los materiales son una parte del universo, o las substancias del universo cuyas propiedades permiten que se usen en máquinas, estructuras, dispositivos y productos consumibles. Se incluyen metales, materiales cerámicos, semiconductores, superconductores, polímeros, plásticos, vidrios, fibras, maderas, arena, piedra, etc. LaIngeniería de la Ciencia de los Materiales, se dedica a entender la naturaleza de los materiales, relaciones entre la estructura con la composición, propiedades y comportamiento. CAPITULO I. PROPIEDADES MECÁNICAS EN MATERIALES. Las propiedades dependen de la estructura interna, o bien, del ordenamiento atómico de los átomos y de su asociación con otros átomos. El comportamiento en servicio esimportante, los plásticos cuando expuestos al sol se descoloran y se hacen quebradizos, debido a la luz ultravioleta, que destruye los enlaces carbono-carbono. Los materiales más utilizados en la industria son los metales. Metal es un sólido constituido por un elemento químico y cuyo ordenamiento atómico es perfecto, con propiedades únicas, físicas y químicas. Los metales se utilizan puros y enaleaciones. Ejemplos de metales: Cobre ( Cu), Oro (Au), Plata(Ag). Ejemplos de aleaciones: Latón (Cobre con Cinc) Acero (Hierro con Carbono) Acero Inoxidable (Hierro, Carbono, Cromo, Níquel)

Características de los Metales - Se presentan en forma cristalina - Se deforman plásticamente cuando se les aplica una fuerza elevada. - Se dilatan con la temperatura y se contraen con el frío. - Se combinan conoxígeno formando óxidos - Son buenos conductores de la electricidad y del calor. Características de las Aleaciones. Las aleaciones mejoran las propiedades de los metales. Normalmente son mezclas de dos o más metales o bien con no metales como el carbono. Las propiedades que se obtienen son diferentes a la de los metales individuales.

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1.1Clasificación de los Metales. Los metales se clasifican, de acuerdo al consumo, en no ferrosos y ferrosos.

Los metales no ferrosos más importantes son los siguientes: Aluminio(Al), Cobre(Cu), Plomo(Pb), Estaño(Sn), Niquel(Ni), Cinc(Zn), Plata(Ag), Titanio(Ti). Los ferrosos se clasifican en: Aceros y Hierro Fundido. Esta clasificación obedece al porcentaje de carbono que tiene la aleación. En elcaso de los aceros, el carbono puede alcanzar hasta 2,0% de carbono. Los hierros fundidos contienen entre 3 y 4% de carbono. Los aceros, se clasifican en tres grandes grupos: Aceros al carbono: - Aceros de bajo carbono (entre 0,05 y 0,25% de carbono). No necesitan tratamiento térmico, ejemplos. Aceros para construcción, chapas de acero para automóviles - Aceros de medio carbono (entre 0,30 y0,60% de carbono) Tienen mayor resistencia a la tracción y mayor elasticidad pueden ser sometidos a tratamiento térmico, Ej. Piezas de máquinas, ejes. - Aceros de alto carbono (entre 0,65 y 1,2% de carbono). Normalmente no necesitan tratamiento térmico, herramientas, resortes, limas, cinceles. Aceros de Baja Aleación: Se considera un acero de baja aleación cuando los elementos adicionados alcanzanhasta un 6% de aleación. Son aceros con una resistencia mecánica inicial superior a la del acero carbono, algunos pueden ser sometidos a algún tratamiento térmico para mejorar alguna propiedad específica como dureza, resistencia mecánica, resistencia al impacto, etc.. Aceros de Alta Aleación. Son aceros con elementos adicionados sobre 6%. Los aceros inoxidables son aleaciones con cromo entre 11 y 28%y otros elementos en menor cantidad. Aceros Incoloy tienen 20,5% Cr, 32% Ni, 1% Mn, 1% Ti, soportan altas temperaturas. Aceros magnéticos como el Permalloy 45 presenta una composición de 54% de Fe y 45% de Ni. El material Alnico I, tiene 12% de aluminio, 20% de Ni, 5% de Cobalto y 63% de Fe. 1.2 Comportamiento Mecánico Cuando se aplica una fuerza o carga a un material, este se deforma mediante...