resumen de ingenieria de materiales

CAPITULO 1
LAS HERRAMIENTAS DEL METALURGISTA.
Escalas de temperatura.
°C = 5/9 (° F – 32)
°F = 9/5 (° C + 32)
La exactitud con que se miden y controlan las temperaturas determinará el éxito de la operación de algunos procesos metalúrgicos.
Medición de la temperatura:
La pirometría se ocupa de la medición de altas temperaturas superiores a 950 °F.
La termometría se ocupa de la medición detemperaturas por debajo de los 950 °F.
Medición de la temperatura:
CALOR

TEMPERATURA °F

ROJO TENUE
950
ROJO OBSCURO
1150
CEREZA OSCURO
1175
ROJO CEREZA
1300
CEREZA SUBIDO
1475
NARANJA OBSCURO
1650
NARANJA
1750
AMARILLO
1800




La principal dificultad de este método es que la apreciación del color varia según quien lo vea.
Termómetros por expansión metálica:
Lamayoría de los metales se expande cuando se calientan, este principio se utiliza en la cinta bimetálica que se utiliza en el termoestato común.

Termómetros por expansión liquida:
El termómetro por expansión liquida tiene el sistema entero lleno con un líquido orgánico adecuado o con mercurio.
Mercurio -35 a + 950 °F
Alcohol -110 a + 160 ° FPentano +330 a + 85 °F
Creosota + 20 a + 400 °F
Termómetro por presión de gas o vapor:
En el termómetro por presión de vapor , un líquido volátil llena parcialmente el bulbo.

Termómetro de resistencia:
El principio del termómetro de resistencia se basa en el incremento de la resistencia eléctrica con el aumento de la temperatura de un conductor.
Elfuncionamiento de este pirómetro se basa en dos principios:
Efecto Peltier; Si dos alambres metálicos diferentes se ponen en contacto eléctrico , habrá una fem a través de la punta de contacto.
Efecto Thomson; Si hay una diferencia de temperatura entre los extremos de un alambre homogéneo único, existirá una fem entre los extremos de dicho alambre,por lo tanto , la fem total en un pirómetrotermoeléctrico , algunas veces llamada efecto Seebeck, es la suma algebraica de cuatro fem:dos fem de Peltier en las uniones caliente y fría y dos fem de Thomson a lo largo de cada alambre.


El propósito de los cables de extención es mover la union de referencia a un punto donde la temperatura no variara.
Cromel –alumel ; El cromel (90 % de niquel, 10% de cromo) en oposición al alumel (94% deniquel , 3% de manganeso, 2% de aluminio y 1% de silicio) es una de las combinaciones industriales mas ampliamente utilizadas.
Hierro- constantán; El constantán es una aleación que consiste 54% de cobre y 46% de niquel, aproximadamente.



Medición de la fem; La temperatura de la unión caliente se determina al medir la fem generada en el circuito.
En la figura se muestra un circuito sencillo deun potenciómetro de indicación directa.La corriente de la celda seca pasa por un circuito principal, que consta de un alambre cursor y una resistencia R.
Cuando se mide la fem del termopar , se reemplaza la celda estándar en el circuito moviendo el interruptor a la posición termopar.El circuito se balancea no por ajuste de la resistencia R, sino por ajuste de la resistencia de la porción delalambre cursor contenida en el circuito del galvanómetro sea cero.
Pirómetro de registro y de control; En la mayoría de las instalaciones industriales , es necesario que el pirómetro efectúe algo más que simplemente indicar temperatura.
Pirómetro de radiación; Los principios del funcionamiento del pirómetro de radiación incluyen una fuente de radiación estándar, conocida como cuerpo negro,el cual esun cuerpo hipotético que absorbe toda la radiación que incide sobre él.
W = K T⁴
Donde
W=rapidez de emisión de la energía de un cuerpo negro.
K= constante de proporcionalidad.
T= temperatura absoluta del cuerpo negro.
La temperatura aparente medida en los materiales que no sean un cuerpo negro será menor que la que la temperatura real.
W= K e t T⁴ = K T⁴a

O bien
T⁴a= et T⁴
Por tanto...