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Taller segundo corte (1) materiales

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  • 1. ENSAYOS MECÁNICOS, MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS, MATERIALES POLIMÉRICOS, MATERIALES CERÁMICOS. 20 de octubre de 2010 Taller Segundo Corte Utilice los archivos adjuntos para responder el taller. 1. Se obtuvieron los siguientes datos de tensión-deformación para un acero al carbono de 0.2 % de C. (a) Dibuje la curva de tensión deformación. (b) Determine la máxima resistencia a la tensión de la aleación (trace una recta tangente a la curva en el punto máximo , horizontal, y lea la intersección de ésta con el eje de esfuerzo normal) . (c) Determine el porcentaje de elongación al fracturar. Tensión en ingeniería Ksi Deformación en ingeniería pulg/pulg 0 0 30 0,001 55 0,002 60 0,005 68 0,01 72 0,02 74 0,04 75 0,06 76 0,08 75 0,1 73 0,12 69 0,14 65 0,16 56 0,18 51 0,19 (d) determine el módulo de Young, (e) determine el límite elástico de acuerdo al siguiente párrafo: El límite elástico es un dato muy importante para el diseño de estructuras en ingeniería puesto que es la tensión a la cual un metal o un material muestra de formación plástica significativa. Debido a que no hay un punto definido en la curva de tensión-deformación donde acabe la deformación elástica y se presente la deformación plástica se elige el limite elástico cuando tiene lugar un 0.2% de deformación plástica. Éste límite elástico al 0.2 % también denominado esfuerzo de fluencia convencional a 0.2%, se determina a partir del diagrama de tensión deformación dibujando una línea paralela a la parte elástica (lineal) de la gráfica tensión deformación que pase cortando al eje de deformación en 0.002 pulg/pulg, como muestra la figura. Entonces el punto donde la línea intercepta a la 1ksi=1000psi 1psi=0.006895 Mpa 1Mpa = 0.145ksi=145 psi 1 lb = 4.448 newtons 1Mpa= 106 pa
  • 2. ENSAYOS MECÁNICOS, MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS, MATERIALES POLIMÉRICOS, MATERIALES CERÁMICOS. 20 de octubre de 2010 curva en la parte superior determinará el esfuerzo o la tensión a la cual ocurre el límite elástico. Buena tarde Para realizar este trabajo pueden utiliar las tablas que se adjuntan, estas muestran las propiedades de los materielas sus apliaciones y en algunos casos sus costos. Tengan en cuenta estas características para contestar las preguntas de selección de materiales. Saludos -- Lilian Paola Umbarila Valencia Ingeniera química Docente Uniminuto Buena tarde Para realizar este trabajo pueden utiliar las tablas que se adjuntan, estas muestran las propiedades de los materielas sus apliaciones y en algunos casos sus costos. Tengan en cuenta estas características para contestar las preguntas de selección de materiales. Saludos -- Lilian Paola Umbarila Valencia Ingeniera química
  • 3. ENSAYOS MECÁNICOS, MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS, MATERIALES POLIMÉRICOS, MATERIALES CERÁMICOS. 20 de octubre de 2010 Docente Uniminuto 2. a. Que es un ensayo de materiales. Se denomina ensayo de materiales a toda prueba cuyo fin es determinar las propiedades mecánicas de un material. Los ensayos en materiales pueden ser de dos tipos, Ensayos destructivos o Ensayos no destructivos, estos últimos son muy importantes en los controles de calidad (es demasiado caro romper para comprobar un número de veces que asegure que se cumple los estándares). Ensayos Destructivos típicos son el ensayo a tracción del que se obtiene la curva de comportamiento del material, el de compresión, y torsión, para caracterizar mecánicamente el sólido.
  • 4. ENSAYOS MECÁNICOS, MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS, MATERIALES POLIMÉRICOS, MATERIALES CERÁMICOS. 20 de octubre de 2010 Ensayos no destructivos típicos son los ultrasonidos, para encontrar grietas profundas, el ensayo con corrientes, para medir a través de las corrientes inducidas el espesor de la pintura en una superficie, y el de campo magnético, que permite a simple vista encontrar grietas superficiales muy pequeñas. b. Qué propiedades importantes evalúan los ensayos de los materiales • Elasticidad • Dureza • Embutibilidad • Resiliencia • Ductilidad • Maleabilidad c. Que tipo de ensayos existen: ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS: • ENSAYO DE DUREZA: En metalurgia la dureza se mide utilizando un durómetro para el ensayo de penetración. Dependiendo del tipo de punta empleada y del rango de cargas aplicadas, existen diferentes escalas, adecuadas para distintos rangos de dureza. las escalas de uso industrial actuales son las siguientes: Dureza Brinell: emplea como punta una bola de acero templado o carburo de W . Para materiales duros, es poco exacta pero fácil de aplicar. Poco precisa con chapas de menos de 6mm de espesor. Estima resistencia a tracción. Dureza Rockwell: se utiliza como punta un cono de diamante (en algunos casos bola de acero). Es la más extendida, ya que la dureza se obtiene por medición directa y es apto para todo tipo de materiales. Se suele considerar un ensayo no destructivo por el pequeño tamaño de la huella.
  • 5. ENSAYOS MECÁNICOS, MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS, MATERIALES POLIMÉRICOS, MATERIALES CERÁMICOS. 20 de octubre de 2010 Rockwell superficial: existe una variante del ensayo, llamada Rockwell superficial, para la caracterización de piezas muy delgadas, como cuchillas de afeitar o capas de materiales que han recibido algún tratamiento de endurecimiento superficial. Dureza Webster: emplea máquinas manuales en la medición, siendo apto para piezas de difícil manejo como perfiles largos extruidos. El valor obtenido se suele convertir a valores Rockwell. Dureza Vickers: emplea como penetrador un diamante con forma de pirámide cuadrangular. Para materiales blandos, los valores Vickers coinciden con los de la escala Brinell. Mejora del ensayo Brinell para efectuar ensayos de dureza con chapas de hasta 2mm de espesor. Dureza Shore: emplea un escleroscopio. Se deja caer un indentador en la superficie del material y se ve el rebote. Es adimensional, pero consta de varias escalas. A mayor rebote -> mayor dureza. Aplicable para control de calidad superficial. Es un método elástico, no de penetración como los otros. • Ensayos de estructura molecular: La estructura molecular de los materiales se analiza mediante potentes microscopios. El grado de acabado superficial se denomina rugosidad, y se verifica con unos instrumentos electrónicos llamados rugosímetros • Ensayos por ultrasonido: Un material puede, a la vez, transmitir y reflejar ondas elásticas. Un transductor ultrasónico hecho de cuarzo, titanato de bario o sulfato de litio aprovecha el efecto piezoeléctrico para introducir una serie de pulsos elásticos a alta frecuencia en el material, por lo general por encima de los 100,000 Hz. Los pulsos crean una onda de deformación por compresión, que se propaga a través del material. La onda elástica se transmita a través del material a una velocidad que depende del módulo de elasticidad y de la densidad del mismo. ENSAYOS DESTRUCTIVOS: • ENSAYO DE TRACCION: El ensayo de tracción de un material consiste en someter a una probeta normalizada realizada con dicho material a un esfuerzo axial de tracción creciente hasta que se produce la rotura de la probeta.
  • 6. ENSAYOS MECÁNICOS, MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS, MATERIALES POLIMÉRICOS, MATERIALES CERÁMICOS. 20 de octubre de 2010 • ENSAYO DE RESILIENCIA: En ingeniería, la resiliencia es la cantidad de energía que puede absorber un material, antes de que comience la deformación irreversible, esto es, la deformación plástica. Se corresponde con el área bajo la curva de un ensayo de tracción entre la deformación nula y la deformación correspondiente al esfuerzo de fluencia. • ENSAYO DE COMPRESION: El esfuerzo de compresión es una presión que tiende a causar una reducción de volumen. Cuando se somete un material a una fuerza de flexión, cizalladora o torsión actúan simultáneamente fuerzas de torsión y compresión. • ENSAYO DE CIZALLAMIENTO: La fuerza de cortante o esfuerzo cortante es el esfuerzo interno o resultante de las tensiones paralelas a la sección transversal de un prisma mecánico como por ejemplo una viga o un pilar. Este tipo desolicitación formado por tensiones paralelas está directamente asociado a la tensión cortante. • ENSAYO DE FLEXION: En ingeniería se denomina flexión al tipo de deformación que presenta un elemento estructural alargado en una dirección perpendicular a su eje longitudinal. El término "alargado" se aplica cuando una dimensión es preponderante frente a las otras. Un caso típico son las vigas, las que están diseñas para trabajar, preponderantemente, por flexión. Igualmente, el concepto de flexión se extiende a elementos estructurales superficiales como placas oláminas. • ENSAYO DE FATIGA: En ingeniería y, en especial, en ciencia de materiales, la fatiga de materiales se refiere a un fenómeno por el cual la rotura de los materiales bajo cargas dinámicas cíclicas se produce más fácilmente que con cargas estáticas. a fatiga es una forma de rotura que ocurre en estructuras sometidas a tensiones dinámicas y fluctuantes (puentes, aviones, etc.). • ENSAYO DE TORSION: En ingeniería, torsión es la solicitación que se presenta cuando se aplica un momento sobre el eje longitudinal de un elemento constructivo o prisma mecánico, como pueden ser ejes o, en general, elementos donde una dimensión predomina sobre las otras dos, aunque es posible encontrarla en situaciones diversas.
  • 7. ENSAYOS MECÁNICOS, MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS, MATERIALES POLIMÉRICOS, MATERIALES CERÁMICOS. 20 de octubre de 2010 • ENSAYO DE PLEGADO: El plegado consiste en doblar un material delgado, por ejemplo una plancha metálica, con el fin de reforzar algunas de sus funciones. El ensayo de doblado consiste en doblar una probeta de un material hasta que aparezcan grietas o fisuras, midiéndose el ángulo donde tales alteraciones se han producido. d. Cómo se puede medir la ductilidad de un material de ingeniería? Una manera habitual de medir la ductilidad de un material es mediante la deformación convencional a fractura EF = LF –LO / LO Donde lf es la longitud de la barra a fractura y lo la longitud inicial. Alternativamente, la ductilidad puede medirse como la reducción de área a fractura, es decir Qf = AO – AF / AO Donde Ao es la sección inicial de la barra y Af la sección a fractura. e. Defina el ensayo para medir el impacto de los materiales y describa el proceso.
  • 8. ENSAYOS MECÁNICOS, MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS, MATERIALES POLIMÉRICOS, MATERIALES CERÁMICOS. 20 de octubre de 2010 El ensayo de impacto consiste en dejar caer un péndulo pesado, el cual a su paso golpea una probeta que tiene forma paralelepípeda ubicada en la base de la maquina a través de este ensayo se puede conocer como se comportaran los materiales ante una fuerza de impacto. El nombre del ensayo se debe a su creador el francés Ausgustin Georges Albert Chapry Desde el punto de vista mecánico parece bastante simple, sin embargo, con este instrumento se pueden diseñar varias pruebas de impacto donde se demuestra de forma rápida y didáctica, la influencia que tienen determinados factores en el comportamiento mecanicos de los materiales los modos de fractura que pueden experimentar los materiales se clasifican en dúctil o frágil, dependiendo de la capacidad que tienen los mismos de absorber energíadurante este proceso. Actualmente no existe un criterioúnico para determinar cuantitativamente cuando unafractura es dúctil o frágil, pero todos coinciden en que elcomportamiento dúctil esta caracterizado por unaabsorción de energía mayor que la requerida para que unmaterial fracture levemente. Por otra parte elcomportamiento dúctil tiene asociado altos niveles dedeformación plástica en los materiales. Las probetas que fallan en forma frágil se rompen en dosmitades, en cambio aquellas con mayor ductilidad sedoblan sin romperse. Este comportamiento es muydependiente de la temperatura y la composición química.
  • 9. ENSAYOS MECÁNICOS, MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS, MATERIALES POLIMÉRICOS, MATERIALES CERÁMICOS. 20 de octubre de 2010 Las pruebas de impacto Charpy se realizan según normas internacionales. De acuerdo conlas normas ISO (International Organization for Standarization), los resultados de losensayos de impacto, en probetas entalladas, se suelen expresar en (kJ/m2) mientras quesegún las normas ASTM (American Society for Testing Materials) se reportan losresultados en (J/m). Entre los factores que contribuyen a modificar el modo de fractura yque se pueden estudiar mediante el ensayo de impacto Charpy se encuentran:  La velocidad de aplicación de la carga.  La presencia de concentradores de tensiones, lo cual se logra mecanizando una entalla en la probeta del material a estudiar.  El impacto en materiales expuestos a diferentes temperaturas. 3. Los cocineros profesionales prefieren los cuchillos de acero al carbono en vés de los de acero inoxidable, aun cuando estos últimos sean más populares entre los entre los consumidores. Explique cuáles son las razones de esta preferencia. Los cocineros prefieren este tipo de cuchillos porque tienen un alto nivel de resistencia a la tracción y un alto nivel de resistencia a la fluencia; es decir tiene una deformación elástica ya que sus componentes bloquean las dislocaciones de la red cristalina impidiendo su deslizamiento, proceso mediante el cual el material se deforma plásticamente. 4. En los aceros para herramienta y dados comúnmente se usan ciertos elementos de aleación. Explique por qué estos elementos son esenciales en dichos aceros. Existen cinco elementos principales en los aceros: carbono silicio, magnesio, fosforo y azufre; se considera aleaciones a los aceros que además de contener estos elementos principales, contienen cantidades relativamente importantes de otros elementos como molibdeno, cromo, níquel, vanadio, manganeso, cobalto, silicio, cobalto, titanio, cobre, boro; su importancia radica en que ayudan a mejorar las propiedades de los materiales dependiendo de las concentraciones de dichos elementos se pueden incrementar sus propiedades: • Molibdeno: Este elemento mejora la resistencia a la tracción, la templabilidad, la resistencia al <<creep>> de los aceros. Añadiendo pequeñas cantidades a los aceros cromo-níquel, se disminuye o elimina la fragilidad Krupp que se presenta cuando estos aceros son revenidos en la zona de los 450°C a 550°C.
  • 10. ENSAYOS MECÁNICOS, MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS, MATERIALES POLIMÉRICOS, MATERIALES CERÁMICOS. 20 de octubre de 2010 También aumenta la resistencia de los aceros en caliente y reemplaza al wolframio en la fabricación de aceros rápidos, pudiendo emplear para las mismas aplicaciones aproximadamente una parte de molibdeno por cada dos de wolframio. • Cromo: sirve para aumentar la dureza y la resistencia a la tracción de los aceros, mejora la templabilidad, impide las deformaciones en el temple, aumenta la resistencia al desgaste, la inoxibilidad. • Níquel: evita el crecimiento del grano en tratamientos térmicos, lo que sirve para conseguir siempre gran tenacidad. • Vanadio: tiende a afinar el grano y disminuir la templabilidad. Es un elemento desoxidante muy fuerte. • Manganeso: Al aumentar de 0,6 a 1,6% aproximadamente el porcentaje de manganeso en los aceros, se aumenta ligeramente su resistencia, se mejora su templabilidad. • Cobalto: EL cobre se suele emplear para mejorar la resistencia a la corrosión de ciertos aceros de 0,15 a 0,30% de carbono • Silicio: Este elemento aparece en todos los aceros, Es un desoxidante más enérgico que el manganeso y se emplea como elemento desoxidante complementario del manganeso. • Cobalto: Este elemento, al ser incorporado a los aceros, se combina con la ferrita, aumentando su dureza y resistencia. En los aceros de alto porcentaje de carbono reduce la templabilidad. • Titanio: Se suelen añadir pequeñas cantidades de titanio a algunos aceros muy especiales para desoxidar y afinar el grano. El titanio tiene gran tendencia a formar carburos y a combinarse con el nitrógeno. En los aceros inoxidables cromo-níquel, actúa como estabilizador de los carburos y evita la corrosión ínter cristalina. • Cobre: EL cobre se suele emplear para mejorar la resistencia a la corrosión de ciertos aceros de 0,15 a 0,30% de carbono. • Boro: mejora notablemente la templabilidad. 5. Suponga que está en competencia en la industria del acero y se le pide que detalle las características que carecen de atractivo en los aceros. Haga una lista de las mismas y explique su importancia desde el punto de vista de la ingeniería. 6. En la industria, se ha utilizado el aluminio para sustituir el acero en el chasis. ¿Qué características pose el aluminio para que pueda sustituir al acero en estas aplicaciones?¿qué le podría preocupar a usted cuando compre un carro con este material en la estructura?
  • 11. ENSAYOS MECÁNICOS, MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS, MATERIALES POLIMÉRICOS, MATERIALES CERÁMICOS. 20 de octubre de 2010 El aluminio a remplazado al acero porque es mucho mas ligero, fuerte, maleable, dúctil, No se altera en contacto con el aire ni se descompone en presencia de agua, debido a que su superficie queda recubierta por una fina capa de óxido que lo protege del medio. La utilización de este metal reduce ruido y vibración.es un material que se puede reciclar sin perder su calidad y gracias a esto muchas partes de los vehículos pueden ser reciclados, el aluminio absorbe energía cinética lo cual evita, que en un accidente, la reciban los pasajeros. El aluminio no se oxida como el acero; esto significa que los vehículos, en zonas climatológicas de gran humedad tengan una vida más larga. Los autos con cuerpo de aluminio duran tres o cuatro veces más que los que tienen un chasis de acero. Al comprar un auto con este material no tendría ningún tipo de preocupaciones pues dadas sus propiedades me sentiría mucho más segura, además los autos con este material tienen una mayor duración lo que lo hace mucho más atractivo. 7. ¿Cuáles son las aleaciones cobre comerciales de más alta resistencia?¿cuáles son sus características y aplicaciones? Desde el punto de vista físico, el cobre puro posee muy bajo límite elástico (33 MPa) y una dureza escasa (3 en la escala de Mohs ó 50 en la escala de Vickers).2 En cambio, unido en aleación con otros elementos adquiere características mecánicas muy superiores, aunque disminuye su conductividad. Existe una amplia variedad de aleaciones de cobre, de cuyas composiciones dependen las características técnicas que se obtienen, por lo que se utilizan en multitud de objetos con aplicaciones técnicas muy diversas. El cobre se alea principalmente con los siguientes elementos: Zn, Sn, Al, Ni, Be, Si, Cd, Cr y otros en menor cuantía. Según los fines a los que se destinan en la industria, se clasifican en aleaciones para forja y en aleaciones para moldeo. Para identificarlas tienen las siguientes nomenclaturas generales según la norma ISO 1190-1:1982 o su equivalente UNE 37102:1984.53 Ambas normas utilizan el sistema UNS (del inglés Unified Numbering System).54 Latón (Cu-Zn) El latón, también conocido como cuzin, es una aleación de cobre, cinc (Zn) y, en menor proporción, otros metales. Se obtiene mediante la fusión de sus componentes en un crisol o mediante la fusión y reducción de menas sulfurosas en un horno de reverbero o de cubilote. En los latones industriales, el porcentaje de Zn se mantiene siempre inferior a 50%. Su composición influye en las características mecánicas, la fusibilidad y la capacidad de conformación por fundición, forja y mecanizado. En frío, los lingotes obtenidos
  • 12. ENSAYOS MECÁNICOS, MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS, MATERIALES POLIMÉRICOS, MATERIALES CERÁMICOS. 20 de octubre de 2010 se deforman plásticamente produciendo láminas, varillas o se cortan en tiras susceptibles de estirarse para fabricar alambres. Su densidad depende de su composición y generalmente ronda entre 8,4 g/cm3 y 8,7 g/cm3 . Las características de los latones dependen de la proporción de elementos que intervengan en la aleación de tal forma que algunos tipos de latón son maleablesúnicamente en frío, otros exclusivamente en caliente, y algunos no lo son a ninguna temperatura. Todos los tipos de latones se vuelven quebradizos cuando se calientan a una temperatura próxima al punto de fusión. El latón es más duro que el cobre, pero fácil de mecanizar, grabar y fundir. Es resistente a la oxidación, a las condiciones salinas y es maleable, por lo que puede laminarse en planchas finas. Su maleabilidad varía la temperatura y con la presencia, incluso en cantidades mínimas, de otros metales en su composición. Un pequeño aporte de plomo en la composición del latón mejora la maquinabilidad porque facilita la fragmentación de las virutas en el mecanizado. El plomo también tiene un efecto lubricante por su bajo punto de fusión, lo que permite ralentizar el desgaste de la herramienta de corte. El latón admite pocos tratamientos térmicos y únicamente se realizan recocidos de homogenización y recristalización. El latón tiene un color amarillo brillante, con parecido al oro, característica que es aprovechada en joyería, especialmente en bisutería, y en el galvanizado de elementos decorativos. Las aplicaciones de los latones abarcan otros campos muy diversos, como armamento, calderería, soldadura, fabricación de alambres, tubos de condensadores y terminales eléctricos. Como no es atacado por el agua salada, se usa también en las construcciones de barcos y en equipos pesqueros y marinos. El latón no produce chispas por impacto mecánico, una propiedad atípica en las aleaciones. Esta característica convierte al latón en un material importante en la fabricación de envases para la manipulación de compuestos inflamables, cepillos de limpieza de metales y en pararrayos. Bronce (Cu-Sn) Las aleaciones en cuya composición predominan el cobre y el estaño (Sn) se conocen con el nombre de bronce y son conocidas desde la antigüedad. Hay muchos tipos de bronces que contienen además otros elementos como aluminio, berilio, cromo o silicio. El porcentaje de estaño en estas aleaciones está comprendido entre el 2 y el 22%. Son de color amarillento y las piezas fundidas de bronce son de mejor calidad que las de latón, pero son más difíciles de mecanizar y más caras.
  • 13. ENSAYOS MECÁNICOS, MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS, MATERIALES POLIMÉRICOS, MATERIALES CERÁMICOS. 20 de octubre de 2010 La tecnología metalúrgica de la fabricación de bronce es uno de los hitos más importantes de la historia de la humanidad pues dio origen a la llamada Edad de Bronce. El bronce fue la primera aleación fabricada voluntariamente por el ser humano: se realizaba mezclando el mineral de cobre (calcopirita, malaquita, etc.) y el de estaño (casiterita) en un horno alimentado concarbón vegetal. El anhídrido carbónico resultante de la combustión del carbón, reducía los minerales de cobre y estaño a metales. El cobre y el estaño que se fundían, se aleaban entre un 5 y un 10% en peso de estaño. El bronce se emplea especialmente en aleaciones conductoras del calor, en baterías eléctricas y en la fabricación de válvulas, tuberías y uniones de fontanería. Algunas aleaciones de bronce se usan en uniones deslizantes, como cojinetes y descansos, discos de fricción; y otras aplicaciones donde se requiere alta resistencia a la corrosión como rodetes de turbinas o válvulas de bombas, entre otros elementos de máquinas. En algunas aplicaciones eléctricas es utilizado en resortes. Alpaca (Cu-Ni-Zn) propiedades varían de forma continua en función de la proporción de estos elementos en su composición, pasando de máximos de dureza a mínimos de conductividad Estas aleaciones tienen la propiedad de rechazar los organismos marinos (antifouling). Si a estas aleaciones de cobre- níquel-cinc, se les añaden pequeñas cantidades de aluminio o hierro, constituyen aleaciones que se caracterizan por su resistencia a la corrosión marina, por lo que se utilizan ampliamente en la construcción naval, principalmente en los condensadores y tuberías, así como en la fabricación de monedas y de resistencias eléctricas.56 Las aleaciones de alpaca tienen una buena resistencia a la corrosión y buenas cualidades mecánicas. Su aplicación se abarca materiales de telecomunicaciones, instrumentos y accesorios de fontanería y electricidad, como grifos, abrazaderas, muelles, conectores. También se emplea en la construcción y ferretería, para elementos decorativos y en las industrias químicas y alimentarias, además de materiales de vajillas y orfebrería.57 El monel es una aleación que se obtiene directamente de los minerales canadienses, y tiene una composición de Cu=28-30%, Ni=66-67%, Fe=3-3,5%. Este material tiene una gran resistencia a los agentes corrosivos y a las altas temperaturas.58 El platinoide es un metal blanco compuesto de 60% de cobre,14% de níquel, 24% de cinc y de 1- 2% de wolframio.59
  • 14. ENSAYOS MECÁNICOS, MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS, MATERIALES POLIMÉRICOS, MATERIALES CERÁMICOS. 20 de octubre de 2010 Otras aleaciones Otras aleaciones de cobre con aplicaciones técnicas son las siguientes:  Cobre-cadmio (Cu-Cd): son aleaciones de cobre con un pequeño porcentaje de cadmio y tienen con mayor resistencia que el cobre puro. Se utilizan en líneas eléctricas aéreas sometidas a fuertes solicitaciones mecánicas como catenarias y cables de contacto para tranvías.  Cobre-cromo (Cu-Cr) y Cobre-cromo-circonio (Cu-Cr-Zr): tienen una alta conductividad eléctrica y térmica. Se utilizan en electrodos de soldadura por resistencia, barras de colectores, contactores de potencia, equipos siderúrgicos y resortes conductores.  Cobre-hierro-fósforo (Cu-Fe-P). Para la fabricación de elementos que requieran una buena conductividad eléctrica y buenas propiedades térmicas y mecánicas se añaden al cobre partículas de hierro yfósforo. Estas aleaciones se utilizan en circuitos integrados porque tienen una buena conductividad eléctrica, buenas propiedades mecánicas y tienen una alta resistencia a la temperatura.60  Cobre-aluminio (Cu-Al): también conocidas como bronces al aluminio y duraluminio, contienen al menos un 10% de aluminio. Estas aleaciones son muy parecidas al oro y muy apreciadas para trabajos artísticos. Tienen buenas propiedades mecánicas y una elevada resistencia a la corrosión. Se utilizan también para los trenes de aterrizaje de los aviones , en ciertas construcciones mecánicas.61  Cobre-berilio (Cu-Be): es una aleación constituida esencialmente por cobre. Esta aleación tiene importantes propiedades mecánicas y gran resistencia a la corrosión. Se utiliza para fabricar muelles, moldespara plásticos, electrodos para soldar por resistencia y herramientas antideflagrantes.62  Cobre-plata (Cu-Ag) o cobre a la plata: es una aleación débil por su alto contenido de cobre, que se caracteriza por una alta dureza que le permite soportar temperaturas de hasta 226 °C, manteniendo la conductividad eléctrica del cobre.63  Constantán (Cu55Ni45): es una aleación formada por un 55% de cobre y un 45% de níquel. Se caracteriza por tener un una resistividad eléctrica de 4,9•10−7 Ω•m casi constante en un
  • 15. ENSAYOS MECÁNICOS, MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS, MATERIALES POLIMÉRICOS, MATERIALES CERÁMICOS. 20 de octubre de 2010 amplio rango de temperaturas, con un coeficiente de temperatura de 10−5 K−1 . Se emplea en la fabricación de termopares, galgas extensiométricas y monedas.  Manganina (Cu86Mn12Ni2): es otra aleación con un muy bajo coeficiente de temperatura y se utiliza en galgas extensiométricas y resistores de alta estabilidad. Además, su potencial termoeléctrico de contacto con el cobre por efecto Seebeck es muy pequeño (+0,6 mV/100 K). Su resistividad eléctrica es de unos 4,9•10−7 Ω•m y su coeficiente de temperatura es de 10−8 K−1 .64 Algunas aleaciones de cobre tienen pequeños porcentajes de azufre y de plomo que mejoran la maquinabilidad de la aleación. Tanto el plomo como el azufre tienen muy baja solubilidad en el cobre, separándose respectivamente como plomo (Pb) y como sulfuro cuproso (Cu2S) en los bordes de grano y facilitando la rotura de las virutas en los procesos de mecanizado, mejorando la maquinabilidad de la aleación. 8. ¿Qué aplicaciones hacen de las fundiciones materiales muy importante para el diseño de piezas? ¿cuáles son sus propiedades? ¿Qué tipos de fundiciones existen? Fundiciones Cuando el contenido en carbono es superior a un 2.11% en peso , la aleación se denomina fundición. Este carbono puede encontrarse disuelto, formando cementita o en forma libre. Son muy duras y frágiles. Hay distintos tipos de fundiciones:  Gris: Las llamadas fundiciones grises son las más utilizadas en la industria metalúrgica para la producción de piezas que requieran operaciones de mecanizado finales debido a que son muy mecanizables en todo tipo de máquinas herramienta excepto en rectificadoras, admiten bien el taladrado, el roscado y son soldables. Sus principales aplicaciones son la fabricación de bancadas de máquinas, bloques de motores térmicos, piezas de cerrajería Propiedades:
  • 16. ENSAYOS MECÁNICOS, MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS, MATERIALES POLIMÉRICOS, MATERIALES CERÁMICOS. 20 de octubre de 2010  Resistencia a la tracción: la fundiciíon gris tiene una carga de rotura a la tracción pequeña, en torno a los 15 kg/mm² y llega a los 30 , 40 y 45 kg/ mm² según sea su composición.  Resistencia a la compresión esta resistencia es mayor, y para las fundiciones grises normales resulta cerca de tres veces la de la tracción, por eso, sus aplicaciones principales se da en piezas sometidas a esfuerzos de compresión, más bien que a los de tracción.  Resistencia a la flexión: puesto que en la flexión las fibras del elemento quedan tensas en la parte convexa, y comprimidas en la cóncava, la resistencia a la flexión varia según la orientacion de la sección.  Resistencia al choque: el choque y la resiliencia son solicitaciones dinámicas, y en su confrontación la fundición se comporta de un modo particular. Las fundiciones grises , resisten muy mal los choques y son frágiles porque no sufren deformaciones plásticas.  Dureza: la dureza de la fundición gris es relativamente elevada, esta varía entre 140 a 250 Brinell según sea su composición. A pesar de su elevada dureza se puede mecanizar fácilmente, porque la viruta se desprende mejor y por la presencia de grafito liberado, que lubrica el paso de la viruta sobre el corte de la herramienta.  Resistencia química: la fundición tiene poca resistencia química, y se deteriora con los ácidos, los álcalis y las oxidaciones.  Otras propiedades: la fundición gris no es dúctil, no es maleable; se puede soldar al latón; en la soldadura oxiacetilénica y en la eléctrica de arco. La fundición puede recibir baños galvánicos (ser niquelada, por ejemplo), ser galvanizada en caliente, estañada y esmaltada al fuego (piezas de uso doméstico y para la industria química)  Blanca: Se utilizan hierros fundidos blancos por su dureza y resistencia al desgaste por abrasión. Se puede producir martensita durante el tratamiento térmico.  Atruchada: Las fundiciones atruchadas son una variedad intermedia entre las fundiciones blancas y las fundiciones grises donde el carbono se encuentra en forma libre (como láminas de grafito) y combinado (en la cementita). Generalmente se utilizan en aquellas aplicaciones que no requieren soportar grandes  esfuerzos. Debido a su difícil maquinado, no tienen gran aplicación industrial.  Maleable europea: también conocida como aleación de corazón blancose obtiene mediante la descarburación, calentando la pieza obtenida por moldeo de fundición blanca. Se requiere un oxidante, que suele ser óxido de hierro, y la pieza se
  • 17. ENSAYOS MECÁNICOS, MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS, MATERIALES POLIMÉRICOS, MATERIALES CERÁMICOS. 20 de octubre de 2010 coloca en cajas herméticamente cerradas a temperaturas entre 900 y 1100ºC durante unos 10 días, para finalmente enfriarla lentamente. Estas aleaciones deberían presentar una microestructura en la que sólo apareciera ferrita, pero en la práctica suele quedar algo de grafito nodular e incluso restos de cementita y perlita sin transformar.  Maleable americana: también conocida como aleación de corazón negro se basa en la descomposición total o parcial de la cementita. El proceso se realiza calentando la pieza obtenida en fundición blanca recubierta de un material neutro a una temperatura de unos 850-900ºC durante unos 6 días. Estas fundiciones presentan una microestructura de nódulos de grafito sobre matriz ferrítica.  Esferoidal o dúctil: Las fundiciones dúctiles presentan en ciertos casos propiedades comparables con las de los aceros, por ejemplo el modulo de elasticidad, que puede alcanzar valores de hasta 17500 Kg/mm2 cuando se encuentra en estado recocido; presentan, además, valores de resiliencia y porcentaje de elongación muy por encima de las fundiciones pero por debajo de los aceros. Los valores de límite de elasticidad varían entre un 65 y un 85% de la última carga de acuerdo al tratamiento que se le realice a la fundición después de la inoculación. Cuando la fundición es empleada en estado bruto de colada presenta una resistencia a la tracción de aproximadamente unos 70 Kg/mm2 y un 3% de alargamiento. Cuando se desea una relativamente buena dureza y una aceptable ductilidad se recomienda utilizar fundiciones esferoidales que hayan sido sometidas a normalizado y revenido o bien a temple y revenido ya que se pueden obtener por medio de estos tratamientos resistencias a la tracción que varían entre 80 y 90 Kg/mm2 y porcentajes de alargamiento entre 1.5 y 2.0%. Conviene destacar la influencia del espesor sobre los resultados que se desean obtener, cuando se fabrican piezas delgadas se debe adicionar mayor cantidad de silicio, para evitar la formación de fundición blanca o bien en caso extremo utilizar elementos de aleación. La presencia de grafito contribuye al mejoramiento de la maquinabilidad que es similar a la de las fundiciones grises y superior a la de los aceros que presentan durezas similares. La fundición dúctil tiene el punto de fusión más bajo que cualquier otra aleación hierro-carbono, debido esto a que su composición está muy cerca del punto eutéctico, por lo que presenta mejor colabilidad y mayor fluidez que otras aleaciones hierro-carbono, es de destacar entonces su uso con gran regularidad para fabricar piezas fundidas de formas complicadas. Debido al porcentaje de carbono equivalente relativamente alto (4.3 a 4.7%) se puede fabricar en hornos de cubilote en los que se obtenga la temperatura necesaria y que se realicen los debidos controles de composición.
  • 18. ENSAYOS MECÁNICOS, MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS, MATERIALES POLIMÉRICOS, MATERIALES CERÁMICOS. 20 de octubre de 2010 9. ¿Qué son las súper aleaciones? Las super aleaciones, son materiales que se han desarrollado por la necesidad , de encontrar elementos que sean resistentes a condiciones extremas,como por ejemplo, altas temperaturas, trabajos que produscan tensiones muy grandes y ambientes muy corrosivos; ya sea por estar en contacto con sustancias quimicas, o donde halla una atomosfera con altos niveles de salinidad por ejemplo. Entre las super aleaciones mas utilizadas en la industria podemos mencionar: Aleación C-276 Aleación 718 Aleación 20 Aleación x Lo que une a estas aleaciones es que todas contiene niquel, ya que este ayuda en gra medida a convatir la corrosión. 10. ¿Cuál de las siguientes aleaciones de magnesio seleccionaría para para la cubierta de una sierra eléctrica; AZ61A, AZ31A, AZ91D, AM60B, AS41A? ¿por qué? 11. Los materiales poliméricos se pueden clasificar como termoplásticos, termoestables y elastómeros. Defina cada uno de ellos y determine sus propiedades y características que los diferencian unos de otros.  Termoplásticos, que fluyen (pasan al estado líquido) al calentarlos y se vuelven a endurecer (vuelven al estado solido) al enfriarlos. Su estructura molecular presenta pocos (o ningún) entrecruzamientos. Ejemplos: polietileno (PE), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo PVC. Alta resistencia y rigidez a altas temperaturas, buenas propiedades eléctricas, resistencia química, y procesabilidad.  Termoestables, que no fluyen, y lo único que conseguimos al calentarlos es que se descompongan químicamente, en vez de fluir. Este comportamiento se debe a una estructura con muchos entrecruzamientos, que impiden los desplazamientos relativos de
  • 19. ENSAYOS MECÁNICOS, MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS, MATERIALES POLIMÉRICOS, MATERIALES CERÁMICOS. 20 de octubre de 2010 las moléculas. los termoestables poseen una buena estabilidad dimensional, estabilidad térmica, resistencia química y propiedades eléctricas  Elastómero, plásticos con un comportamiento elástico que pueden ser deformados fácilmente sin que se rompan sus enlaces no modifique su estructura. PLÁSTICOS ELASTÓMEROS PROPIEDADES APLICACIONES PRINCIPALES Caucho natural Resistente al desgaste y al impacto, buen aislante eléctrico. Neumáticos, juntas, tacones y suelas de zapatos. Polibutadieno (BR) Resistente a las bajas tenperaturas y al desgaste. Neumáticos. Policloropreno (CR) Resistente al calor y a los esfuerzos mecánicos. Cintas transportadoras, mangueras, cables, trajes de submarinista. Polisiloxano (SL) Ligero, alta resistencia mecánica y resistente al desgaste, buen aislante. Materiales aislantes eléctricos y térmicos, prótesis, adhesivos. Neopreno (PCP) Correas industriales, recubrimientos de cables, trajes de buceo. Más resistentes que el caucho, pero menos flexibles. Poliuretanos (PUR) Prendas de vestir elésticas (lycra o elastán) cintas transportadoras de la industria, mangueras de agua, ruedas industriales. En forma de espuma para asientos y colchones. Son duros, resistentes a la abrasión y flexibles. Pueden presentar también la forma de espumas.
  • 20. ENSAYOS MECÁNICOS, MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS, MATERIALES POLIMÉRICOS, MATERIALES CERÁMICOS. 20 de octubre de 2010 Siliconas (SI) Hules, aplicaciones resistentes al agua, prótesis médicas, sellado de juntas. Buena estabilidad térmica y a la oxidación. Flexibles. Excelentes propiedades eléctricas. 12. ¿Cuáles son los materiales termoplásticos más baratos y cuáles son sus principales aplicaciones? Dentro de los materiales termoplásticos los más comúnmente usados son: Acrílico: Alta claridad óptica; excelente resistencia a la intemperie en exteriores; duro, superficie brillante; excelentes propiedades eléctricas, resistencia química aceptable; disponible en colores brillantes transparentes. Celulósicos: Familia de materiales tenaces y duros; acetato, propionato, butirato de celulosa y etil celulosa. Los márgenes de las propiedades son amplios debido a las composiciones; disponible con diversos grados de resistencia a la intemperie, humedad y productos químicos; estabilidad dimensional de aceptable a mala; colores brillantes. Nylon (poliamida): Familia de resinas usadas en ingeniería que tienen tenacidad y resistencia sobresalientes al desgaste, bajo coeficiente de fricción y propiedades eléctricas y resistencia química excelentes. Las resinas son higroscópicas; su estabilidad dimensional es peor que la de la mayoría de otros plásticos usados en ingeniería. Óxido Fenileno: Excelente estabilidad dimensional (muy baja absorción de humedad); con propiedades mecánicas y eléctricas superiores sobre un amplio margen de temperaturas. Resiste la mayoría de los productos químicos, pero es atacado por algunos hidrocarburos. Poli carbonato: Tiene la más alta resistencia al impacto de los materiales transparentes rígidos; estabilidad en exteriores y resistencia a la deformación plástica bajo carga excelentes; resistencia a los productos químicos aceptable; algunos solventes aromáticos pueden causar agrietamiento al esfuerzo. Poliéster: Estabilidad dimensional, propiedades eléctricas, tenacidad y resistencia química excelentes, excepto a los ácidos fuertes o bases; sensible al ranurado; no es adecuado para uso en exteriores o en instalaciones para agua caliente; también disponible en los termo fraguantes. Polipropileno: Resistencia sobresaliente a la flexión y al agrietamiento por esfuerzo; resistencia química y propiedades eléctricas excelentes; buena resistencia al impacto arriba de 15ºF; buena estabilidad térmica; peso ligero, bajo costo, puede aplicársele una capa galvanoplástica.
  • 21. ENSAYOS MECÁNICOS, MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS, MATERIALES POLIMÉRICOS, MATERIALES CERÁMICOS. 20 de octubre de 2010 Poliestireno: Bajo costo, fácil de procesar, material rígido, claro, quebradizo como el cristal; baja absorción de humedad, baja resistencia al calor, mala estabilidad en exteriores; con frecuencia se modifica para mejorar la resistencia al calor o al impacto. Cloruro de polivinilo: Muchos tipos disponibles; los rígidos son duros, tenaces y tienen excelentes propiedades eléctricas, estabilidad en exteriores y resistencia a la humedad y a los productos químicos; los flexibles son fáciles de procesar, pero tienen propiedades de menor calidad; la resistencia al calor va de baja a moderada para la mayoría de los tipos de PVC; bajo costo. 1. ¿qué son los fluoroplásticos y cuáles son las aplicaciones más importantes? Fluoroplásticos: Gran familia (PTFE, FEP. PFA, CTFE, ECTFE, ETFE y PVDF) de materiales caracterizados por excelente resistencia eléctrica y química, baja fricción y estabilidad sobresaliente a altas temperaturas; la resistencia es de baja a moderada; su costo es alto. • Protegen cables, tubos y otros objetos. • Incrementa la lubricación para mas facil deslice. 2. ¿Qué son las resinas epoxi? ¿Cuáles son sus aplicaciones? Una Resina Epóxi o poliepóxido es un polímero termoestable (la resina) que se endurece cuando se mezcla con un agente catalizador o endurecedor. Las resinas epóxi más frecuentes son producto de una reacción entre bisfenol-a y la epiclorohidrina, el bisfenol A se obtiene de fenol y acetona. Las resinas epoxi están constituidas comúnmente de dos componentes que se mezclan previamente antes de ser usados; al mezclarse reaccionan causando la solidificación de la resina, su curado se realiza a temperatura ambiente, durante ese curado o secado se forman enlaces cruzados lo que hace que su peso molecular sea elevado. Usos: Dependiendo del peso molecular, las resinas epóxi pueden tener muchas aplicaciones, desde adhesivos hasta recubrimientos para latas y tambores entre otras: - Pinturas y acabados - Adhesivos - Aplicaciones de las resinas epoxi en la industria de la Construcción: Las resinas epóxicas se usan en la industria de la construcción para unir bloques y como argamasa en edificios, además unión entre hormigones, morteros, juntas, membranas, anclajes, pinturas y reparación estructural. - Materiales compuestos - Sistemas eléctricos y electrónicos - Consumo y aplicaciones naúticas, y en partes estructurales en aeronaves. - Industria
  • 22. ENSAYOS MECÁNICOS, MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS, MATERIALES POLIMÉRICOS, MATERIALES CERÁMICOS. 20 de octubre de 2010 13. ¿Qué características harían que usted tomara la decisión de reemplazar un recipiente de bebidas de metal por uno fabricado de plástico? El plástico que se utiliza para los recipientes de bebidas es el Polietileno Tereftalato (PET) Las ventajas que me harían tomar esta decisión son:  Barrera a los gases  Transparente  Irrompible  Liviano  Impermeable  No tóxico  Inerte (al contenido) 14. Suponga que está manufacturando un producto en el cual todos los engranajes son de metal. Lo visita un vendedor y le solicita que vea la posibilidad de reemplazar algunos de esos engranajes de metal por engranajes de plástico. Haga una lista de las preguntas que tendría que contestar antes de tomar una decisión.  ¿Qué tipo de plástico se puede usar?  ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de realizar este cambio?  ¿Cuál será el costo de este cambio?  ¿Beneficiara de manera significativa el proceso? 15. ¿Cuál de los siguientes plásticos seleccionaría para un equipo auto lubricado, que no estuviera expuesto a la humedad a temperatura ambiente? Y por qué? a. Polietileno b. polipropileno c. ABS D. Nylon 6.6 e. acetal Escogería el nylon o el acetal ya que tienen un coeficiente de fricción muy bajo. 16. ¿Cuál de los siguientes plásticos seleccionaría para una caja de ordenador barato? Y por qué? a. Polietileno b. polipropileno c. ABS d. polisulfona e. oxido de polifenileno.
  • 23. ENSAYOS MECÁNICOS, MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS, MATERIALES POLIMÉRICOS, MATERIALES CERÁMICOS. 20 de octubre de 2010 Utilizaría el ABS por sus propiedades tales como formado, facilidad de maquilado, facilidad de unión. 17. Cuál de las siguientes materiales seleccionaría apara conectores eléctricos que operen a altas temperaturas y por qué? a. Polietileno b. polietileno de tereftalato c. PVC d. polisulfona e. sulfuro de polietileno. Utilizaría el polietileno de tereftalato porque posee un punto de fusión alto (260°c), es totalmente reciclable, irrompible, liviano. 18. ¿Cuál de los siguientes plásticos seleccionaría para aplicaciones de vidriados transparentes de alta resistencia al impacto y por qué? a. Polietileno b. poliproileno c. polimetacrilato de metilo d. policarbonato f. poliacetal. Utilizaría el policarbonato por sus propiedades de transparencia, resistencia al impacto y su capacidad de soportar temperaturas de hasta 130ºC. Además de ser un material muy ligero. 19. ¿Cómo son las propiedades de los materiales cerámicos frente a los de los metales? Los cerámicos y los metales comparten algunas propiedades por ejemplo: la dureza, tienen un alto punto de fusión, ductilidad, resistencia mecánica. En cuanto a las propiedades eléctricas los metales son buenos conductores, mientras que los cerámicos son aislantes; los metales tienen una mayor tenacidad que los cerámicos. También existen propiedades que solo poseen los metales tales como la ductibilidad 20. ¿Por qué los cerámicos son más débiles a la tensión que a la compresión? Porque poseen enlaces iónico-covalentes, además la concentración de poros por volumen puede variar mucho (0-30%) 21. Los cerámicos son duros y resistentes a la compresión y al corte. ¿Por qué no se utilizan para como clavos u otros sujetadores? Porque tienen un alto nivel de dureza lo que los hace muy frágiles. 22. ¿Por qué se aglomeran algunos cerámicos ingenieriles con metales? ¿Cuál es el nombre de estos cerámicos?
  • 24. ENSAYOS MECÁNICOS, MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS, MATERIALES POLIMÉRICOS, MATERIALES CERÁMICOS. 20 de octubre de 2010 Porque Los cerámicos están constituidos por metales y no metales los cerámicos ingenieriles están constituidos principalmente de compuestos puros o casi puros; principalmente óxidos, carburos o nitruros; algunas de las más importantes cerámicas son: alúmina (Al2O3), nitruro de silicio (Si3N4), carburo de silicio (SiC), y zirconia (ZrO2). 23. ¿Qué es la temperatura de transición vítre y para qué es útil conocerla? La Temperatura de transición vítrea (Tg) es la temperatura a la que se da una seudotransición termodinámica en materiales vítreos, por lo que se encuentra en vidrios, polímeros y otros materiales inorgánicos amorfos. Esto quiere decir que, termodinámicamente hablando, no es propiamente una transición. La Tg se puede entender de forma bastante simple cuando se entiende que en esa temperatura el polímero deja de ser rígido y comienza a ablandarse. Se entiende que es un punto intermedio de temperatura entre el estado fundido y el estado rígido del material. El estudio de Tg es más complejo en el caso de polímeros que en de cualquier otro material de moléculas pequeñas. Por encima de la Tg los enlaces secundarios de las moléculas son mucho más débiles que el movimiento térmico de las mismas, por ello el polímero se torna gomoso y adquiere cierta elasticidad y capacidad de deformación plástica sin fractura. Este comportamiento es específico de polímeros termoplásticos y no ocurre en polímeros termoestables. 24. Se está pensando en utilizar pistones cerámicos para un motor de combustión de alta velocidad. Liste los beneficios y preocupaciones que usted tendría en relación con esta aplicación. Beneficios: Resistencia al desgaste y a la corrosión. Aislante térmico, impedirá que el pistón se caliente demasiado. Preocupaciones: Costos de fabricación. El enfriamiento del pistón seria lento y esto podría causar daños. 25. Los utensilios de cocina Pyrex presentan un fenómeno único: funcionan bien durante un número de ciclos y luego se rompen en muchas piezas. ¿Cuáles son las causas probables? Poque este es un tipo de vidrio que ha sido sometido a un proceso de templado es decir que exteriormente se encuentra a compresión y su interior a tensión
  • 25. ENSAYOS MECÁNICOS, MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS, MATERIALES POLIMÉRICOS, MATERIALES CERÁMICOS. 20 de octubre de 2010 Alta dureza 26. ¿Qué son los vidrios templados? ¿Cuáles son sus principales características?¿cómo se procesan? El vidrio templado es un tipo de vidrio utilizado principalmente en la industria del motor y la construcción. Hay dos maneras de templar el vidrio: templado químico y templado térmico. Para fabricar vidrio templado térmicamente, el vidrio flotado se calienta gradualmente hasta una temperatura de reblandecimiento de entre 575 y 635 grados Celsius para después enfriarlo muy rápidamente con aire. De esta manera se consigue que el vidrio quede expuesto en su superficie a tensiones de compresión y en el interior a tensiones de tracción, confiriéndole mayor resistencia estructural y al impacto que el vidrio sin tratar, teniendo la ventaja adicional de que en caso de rotura se fragmenta en pequeños trozos inofensivos (por lo cual se le considera uno de los tipos de vidrio de seguridad). Todas las manufacturas, ya sean cortes de dimensiones, canteados o taladros deberán ser realizadas previamente al templado. De realizarse posteriormente, se provocaría la rotura del vidrio. El templado químico se realiza sumergiendo la pieza en un baño de sales de fusión a una temperatura 450° aproximadamente, mediante este proceso se produce un intercambio iónico: los iones contenidos en el vidrio (Na+), más pequeños, se cambian por los iones contenidos en las sales (k+), mas grandes. El mayor volumen de estos últimos comprimen la capa superficial del vidrio aumentando su resistencia. Ventajas:  Ausencia de distorsiones ópticas  No hay riesgo de roturas espontaneas  Pueden templarse vidrios de espesor inferior a 2 mm  Se puede templar en el mismo baño vidrios de diferentes formas, espesores y colores  El vidrio químicamente puede retocarse (cortarse, pulirse, etc.) después del proceso. Desventajas: Al contrario de lo que ocurre con el vidrio templado térmicamente, en caso de rotura, este vidrio se fragmenta del mismo modo que un vidrio no templado, presentándose aristas que pueden resultar altamente peligrosas para las personas Este tipo de vidrio tiene su aplicación en campos como la óptica y técnica aeroespacial
  • 26. ENSAYOS MECÁNICOS, MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS, MATERIALES POLIMÉRICOS, MATERIALES CERÁMICOS. 20 de octubre de 2010

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