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Propiedades de los materiales: Ensayos

Tecnología Industrial

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
Las propiedades de un material determinado se pueden clasificar en cinco
grupos diferentes:
- Propiedades químicas.
- Propiedades físicas.
- Propiedades mecánicas.
- Propiedades de fabricación.
- Propiedades estéticas y económicas
Salvo las estéticas y económicas, las demás propiedades de unmaterial
dependen de su estructura interna y condicionan su comportamiento durante el
proceso de fabricación, a la vez que le confieren utilidad para unas determinadas
aplicaciones.
Ya que la estructura interna de un material define sus propiedades, si
queremos modificar éstas habrá que variar de alguna manera su estructura interna;
esto se consigue, en el caso de los metales, al alearlosentre sí o al someterlos a
tratamientos térmicos.
PROPIEDADES QUÍMICAS
Uno de los factores que limitan de forma notable la vida de un material es la
alteración química que puede experimentar en procesos de oxidación o corrosión. Por
ello, resulta imprescindible conocer las propiedades químicas de los materiales para
así poder determinar su mayor o menor tendencia a sufrir procesos de este tipo.Oxidación
Cuando un material se combina con el oxígeno, transformándose en óxi dos
más o menos complejos, se dice que experimenta una reacción de oxidación. De una
forma esquemática, se puede representar el proceso de oxidación de la siguiente
manera:
Material + Oxígeno = Óxido del material ± energía
El signo + que precede a la energía indica que la reacción es exotérmica y, enconsecuencia, transcurre hacia la formación del óxido. En cambio, si la reacción es
endotérmica (signo - para la energía), puede deducirse que el material será de difícil
oxidación.
Cuando un material se encuentra situado en una atmósfera oxidante, su
superficie se oxida más o menos rápidamente; el óxido que se forma se deposita en
la parte exterior del material recubriéndolo por completo. Para queel proceso de
oxidación continúe en esa situación, el material o el oxígeno deben atravesar, por

I.E.S. “Cristóbal de Monroy”. Dpto. de Tecnología

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difusión, la capa de óxido, que se comporta oponiéndose tanto al movimiento de los
átomos de oxígeno como a los del material. Existen capas de óxidos quepresentan
mayor oposición a este movimiento que otras.
Para aumentar su resistencia a la oxidación, el acero dulce se alea con otro
material (por ejemplo, con cromo, aluminio o silicio) que tenga una energía de
oxidación mayor y una velocidad de oxidación menor que la suya.
En ese caso, el material añadido se oxida primero debido a su mayor energía
de oxidación; pero al formarse una capa de óxidoel proceso de oxidación se frena,
transcurriendo a partir de entonces a una velocidad muy lenta. A este respecto, el
mejor aditivo es el cromo, pues, pese a tener una energía menor y una velocidad de
oxidación mayor que el aluminio o el silicio, en la aleación influye la facilidad con la
que los átomos de estos ele mentos se mezclan con el hierro.
Cuanto mayor sea la temperatura a la que seencuentra sometido un material,
mayor será la velocidad a la que se produce su oxidación, pues un aumento de
temperatura activa el proceso de difusión de los átomos del material y del oxígeno en
la capa de óxido. Un aumento en la presión del oxígeno existente en el exterior se
comporta de manera similar.
Los aceros dulces (aleaciones de hierro con bajo contenido en carbono) son
materialesbaratos, resistentes mecánicamente y fáciles de conformar; sin embargo,
se oxidan rápidamente.
A la vista de estas energías, se podría pensar que una sustancia se oxidaría
tanto más rápidamente cuanto mayor fuese la energía liberada en el proceso; sin
embargo, esto no sucede así en la realidad.

Corrosión
Cuando la oxidación de un material concreto se produce en un ambiente
húmedo o en...