materiales de la ingenieria

1.2 Materiales de la ingeniería.

Se dice que existen más de 50 000 materiales disponibles para el ingeniero. En el diseño de una estructura o dispositivo, ¿cómo elegirá el ingeniero entre un menú tan amplio el material más adecuado? Los errores pueden causar desastres. Durante la Segunda Guerra Mundial, un tipo de barco mercante fabricado por soldadura sufrió grandes pérdidas pero no causadaspor el enemigo, sino a causa de que se partió por la mitad en el mar: la tenacidad a la fractura del acero, en particular la de las soldaduras era muy pequeña.





























La mayoría de los componentes de ingeniería están fabricados con metales y aleaciones, más que con ningún otro tipo de material.
Pero, de forma creciente, los polímeros son cadavez más atractivos para el diseñador a causa de que ofrecen una buena combinación de propiedades.
El ingeniero puede combinar las mejores de estas propiedades para producir materiales compuestos (el más típico es la fibra de vidrio), que también ofrecen un atractivo conjunto de propiedades.


































El progreso tecnológico se encuentraestrechamente unido al desarrollo de nuevos materiales Tanto es así que clasificaciones como Edad de Piedra y Edad de Hierro se basan en el material principal con que se fabricaban utensilios y herramientas en un periodo histórico determinado Con el paso del tiempo, la cantidad de materiales disponibles ha ido en aumento. Con el advenimiento de la Revolución Industrial, las máquinas empezaron a serla base de una nueva economía y esto sigue siendo así hasta nuestros días. Sin embargo, en años recientes las máquinas han sufrido un cambio cualitativo como también lo han sufrido los materiales de interés.



Dureza y tenacidad

Los conceptos de dureza y tenacidad son muy fácilmente confundidos a pesar de que tienen significados completamente diferentes. El diamante es el material másduro que existe y sin embargo, no es el más tenaz: si se le da un martillazo se romperá en pedazos, aunque el acero del martillo sea menos duro. Las varillas metálicas que sostienen las edificaciones son muchísimo más tenaces que el diamante, el diamante no podría reemplazarlas aún cuando su dureza sea mucho mayor.

La dureza se relaciona con la capacidad que tiene un material de soportaresfuerzos sin deformarse permanentemente. Hay diversas formas de medir la dureza, si bien la mayoría
Consiste en utilizar un indentador; esto es, un dispositivo que trata de penetrar el material, que podría ser un pequeño balín o una aguja. Por ejemplo, si pretendemos comparar la dureza de un trozo de plastilina con la de un vaso de vidrio, podríamos utilizar un lápiz como indentador. El lápiz penetrasin dificultad la plastilina, demostrando que el lápiz es más duro que la plastilina. Por otra parte, el lápiz no puede atravesar el vaso de vidrio, así que el vidrio es más duro que el lápiz. Del resultado de ambos experimentos también podemos concluir que el vidrio es más duro que la plastilina.


La tenacidad tiene que ver con la capacidad que tiene un material para absorber energía
Sinromperse. Todos los materiales tienen grietas internas que se propagan más rápido mientras menos tenaz sea el material. Cuando el material se deforma con facilidad, es decir, es blando, la porción del material que rodea la grieta se deforma. Este proceso consume energía lo que retarda la propagación de la grieta y consigue que el material sea tenaz. En los materiales más duros, deformación no ocurrepor lo que las grietas disponen de mucha más energía para propagarse, lo que lleva al material a tener una baja tenacidad.
Como ejemplo, supongamos que dejamos caer al piso un vaso de vidrio, una lata metálica y una figura de plastilina. El vidrio es un material muy duro, aunque poco tenaz, así que veremos como al caer al piso se rompe en muchos pedazos. La plastilina es un material muy blando y...