Resumen Unidad I - Tecnologia DE LOS Materiales PDF

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TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES - RESUMEN UNIDAD I -CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALESLos materiales se pueden clasificar según sus propiedades, en cuatro grandes grupos:CLASIFICACION MATERIALESMETALES CERAMICOS POLIMEROS COMPUESTOSFERROSOS Acero  Fundiciones Vidrio  Cemento  Cal  ArenaNATURALES Ca...

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TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES - RESUMEN UNIDAD I CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES Los materiales se pueden clasificar según sus propiedades, en cuatro grandes grupos:

METALES FERROSOS  Acero  Fundiciones NO FERROSOS  Aluminio  Cobre  Bronce

   

CLASIFICACION MATERIALES CERAMICOS POLIMEROS Vidrio NATURALES Cemento  Caucho Cal ARTIFICIALES Arena  Nylon  Plastico

COMPUESTOS  Hormigon  PRFV

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

FISICAS Color Peso Densidad

QUIMICAS Composicion química Solubilidad

PROPIEDADES MATERIALES FISICOMECANICAS QUIMICAS Oxidacion Resistencia Corrosion Rigides Solubilidad Tenacidad Resiliencia Dureza

ESTRUCTURALES Enlace atomico Arreglo atomico Estructura cristalina irregularidades

ENSAYOS

FISICOS

QUIMICOS

ENSAYOS FISICOESTRUCTURALES QUIMICOS

MECANICOS  DESTRUCTIVOS  NO DESTRUCTIVOS

Ensayos Mecánicos Los ensayos de este tipo requieren de un dispositivo “mecánico/ hidráulico que permita aplicar cargas sobre el material, e instrumentos que permitan medir las cargas aplicadas y las deformaciones que éstas producen. En la mayoría de los casos los ensayos no destructivos se realizan, sobre el producto final y como control de calidad. Los más utilizados son: Ultrasonido, Radiografía Industrial, Corriente de Foucault, Magnetismo y Tintas penetrantes, etc.

CLASIFICACIONES CORTA DURACION ESTATICOS  Traccion  Flexion  Compresion

LARGA DURACION ESTATICOS  Fluencia Lenta DINAMICOS  Fatiga

DINAMICOS  Izod Charpi PROPIEDADES MECANICAS RESISTENCIA 

Límite elástico: es la máxima tensión que puede soportar un material sin sufrir deformaciones permanentes.



Rotura: es la máxima tensión que puede soportar un material antes de su rotura.

DEFORMABILIDAD  

Deformaciones elásticas: una vez retirada la carga, el material vuelve a su posición inicial Deformaciones plásticas: al retirarse la carga el material queda permanentemente deformado.

RIGIDEZ Es la resistencia que ofrece un material a una determinada deformación elástica . La rigidez está determinada por el Módulo de Elasticidad Longitudinal del material o Módulo de Young. TENACIDAD Es el trabajo absorbido por el material hasta la rotura. A mayor energía de deformación mayor tenacidad. RESILIENCIA Es el trabajo absorbido por el material durante el período elástico. DUREZA Es una propiedad superficial. Es la resistencia que ofrece el material a ser rayado o penetrado por otro.

ARREGLO ATOMICO

QUIMICO SOLIDO

ESTADO AGREGACION DE LA MATERIA FISICO Volumen

TECNOLOGICO SOLIDOS

LIQUIDO GAS

Forma Volumen Sin Forma Sin Volumen Sin Forma

FLUIDOS

Estado Solido 



Estado sólido amorfo: los átomos se encuentran distribuidos en forma irregular. Esta distribución aleatoria hace que en general los sólidos amorfos sean isótropos, es decir, que tengan las mismas propiedades en cualquier dirección del esfuerzo. Estado sólido cristalino: los átomos y/o partículas se encuentran ubicados en posiciones fijas y regulares formando configuraciones geométricas que se repiten en todas las direcciones del espacio. Esta distribución hace que los sólidos cristalinos se comporten en general como materiales anisótropos, es decir, que presenten distintas propiedades según la dirección del esfuerzo. ESTADO SÓLIDO CRISTALINO

La estructura cristalina queda definida mediante una celda unitaria o celdilla fundamental que será la menor unidad que se repite en todas las direcciones del espacio, sin perder las características generales de toda la retícula. Esta celda queda identificada por sus parámetros de red. Para ello se utiliza un sistema de ejes coordenados no ortogonales en el espacio, haciendo coincidir un átomo de la celdilla con el centro de coordenadas. Esto permite definir los parámetros de red que son las direcciones que forman entre si los ejes y las distancias entre átomos sucesivos o constante de malla. REDES CRISTALINAS La mayoría de los sólidos son poli-cristalinos, lo que significa que están formados por muchos cristales que se encuentran aislados y se juntan en las fronteras granulares. Los mono-cristales se producen de manera natural y artificial, los cuales poseen dos propiedades: la simetría y su estructura regular. 

Red espacial cúbica centrada: Es un cubo que se compone de nueve átomos, ocho en cada vértice y uno en su centro. Entre ellos se encuentran el LI, Na, k, Cr, Fe alfa, Mo, entre otros.



Red cúbica centrada en las caras: Esta red consta de 14 átomos, de los cuales ocho se encuentran en los vértices del cubo y uno en el centro de cada cara del cubo. Entre ellos se encuentran el Al, Ca, Fe ganma, Ni, Cu, y Pb, entre otros.



Red hexagonal compacta con átomos en los vértices: Es otra forma de red cristalina. En los centros de las bases hay tres átomos dentro de la celdilla. Al número de átomos vecinos equidistante a cualquier átomo en la red, se le conoce como numero de coordinación y cuanto mayor es éste, más compacta es la red.

IRREGULARIDADES DEL ARREGLO ATÓMICO Las irregularidades de una red cristalina no implican que el material sea defectuoso, sólo que representan deficiencias en un arreglo atómico perfecto. Estas irregularidades pueden utilizarse para modificar las propiedades del material.

LINEA DISLOCACIONES Borde o arista Alabeo o tornillo

DEFECTOS SUPERFICIE Bordes o grano

PUNTUALES Vacantes o huecos Intersticial Susticional Deslizamiento

DISLOCACIONES Son defectos de línea.  Dislocaciones de Borde o de Arista: Se toma un cristal perfecto y se hace un corte parcial, Se introduce en el corte un plano adicional de átomos que produce un corrimiento o desplazamiento de las partículas generando la dislocación.  Dislocación de Alabeo o Tornillo: Se toma un cristal perfecto y se hace un corte total. Se separan ambas partes y se vuelven a unir con un corrimiento de una distancia interatómica produciendo el alabeo. DEFECTOS PUNTUALES Son aquellos que se producen en un punto de la red. Se pueden clasificar en hueco o vacantes, defectos Intersticiales y defectos Sustitucionales. DEFECTO DE SUPERFICIE Cuando se enfría muy lentamente un material, los átomos se ordenan en posiciones fijas, regulares y con una misma orientación, dando origen a un monocristal. Si el enfriamiento es más rápido, el material también solidifica en forma cristalina pero con distintas orientaciones dando origen a diferentes granos. Los bordes de grano se llaman aquellos defectos de superficie, cuya estructura sólida es amorfa. Al variar la velocidad de enfriamiento varía el tamaño de los granos. Si aumentamos la velocidad de enfriamiento se incrementa el número de granos disminuyendo el tamaño de los mismos y aumentando, en consecuencia, los bordes de grano. Esto produce un incremento en la resistencia del metal al obstaculizar el movimiento de las dislocaciones a través de los bordos de granos. LAS DISLOCACIONES Y SU INFLUENCIA EN LAS PROPIEDADES MECÁNICAS Las dislocaciones producen deslizamiento en el material. Este deslizamiento nos explica que la resistencia de los metales es mucho menor que el valor calculado a partir de una unión metálica. Además, explica el comportamiento dúctil de los metales y pueden controlarse las propiedades mecánicas interfiriendo el movimiento de las dislocaciones...