los materiales naturales y elaborados

1. LOS MATERIALES,
NATURALES Y
ELABORADOS

2. MATERIALES
Son sustancias útiles que nos sirven para fabricar los objetos que nos rodean.
En el ambiente de la construcción, un material puede ser un bloque de materia o
un componente que se utiliza para edificar ya sea un edificio o cualquier otra construcción.
El uso que se le da al término en la ingeniería, define a los materiales como sustancias con
cualidades útiles que pueden ser térmicas, mecánicas o de otra clase.

3. LOS MATERIALES SE PUEDEN CLASIFICAR
SEGÚN SU ORIGEN
• Materiales naturales o materias primas: Son aquellos que se obtienen directamente de la
naturaleza, como plantas, animales, rocas y suelo. Se utilizan tal cual como se
encuentran, sin sufrir alteraciones provocadas por el hombre, por ejemplo: arena, agua,
piedras, petróleo, lana, madera, algodón, caucho, etc.
• Materiales elaborados o artificiales: Aquellos materiales naturales que necesitan de un
proceso de transformación para poder ser utilizados, como el papel, cartón, hormigón,
plástico, goma, nylon y cuero.

4. MATERIALES NATURALES
“ORIGEN VEGETAL”
Los materiales de origen vegetal se obtienen de las plantas. Por
ejemplo, el algodón y la madera.

5. MATERIALES NATURALES
“ORIGEN ANIMAL”
Los materiales de origen animal provienen de los animales. Por
ejemplo, el cuero que se obtiene de la piel de los animales y la
seda que se obtienen de los gusanos de seda.

6. MATERIALES NATURALES
“ORIGEN MINERAL”
Los materiales de origen mineral se obtienen de minerales y
rocas. Por ejemplo, el hierro y el mármol, metales no férricos
(cobre, plomo, aluminio, zinc)

7. MADERA
Composición: La madera está compuesta básicamente
por celulosa (50 a 60%), lignina (15 a 25%) que es la que
da rigidez y dureza al árbol y otros como resina, almidón,
taninos, agua, etc.
Propiedades de la madera: La madera tiene una
estructura fibrosa en la que sus células se agrupan en
sentido paralelo al eje del árbol. Esto le confiere un
comportamiento anisótropo. Dureza: Es la mayor o
menor resistencia que oponen los cuerpos a ser rayados
o penetrados. Las maderas fibrosas son las mas duras y
las porosas las mas blandas. Las más duras tiene tonos
oscuros y anillos de crecimientos muy juntos.
Resistencia mecánica: Capacidad de un material para
soportar esfuerzos sin deformarse ni romperse.

8. PROPIEDADES MECÁNICAS DE LA
MADERA
Tipos de esfuerzos 1 Tracción. Se produce cuando sobre
un material actúan dos fuerzas que tiene la misma
dirección y sentido opuesto que tienden a estirarlo. La
madera tiene una elevada resistencia a la tracción en la
dirección paralela a la fibra y muy baja en dirección
perpendicular a ella. 2. Compresión. Se produce
cuando sobre un material actúan dos fuerzas que tienen
la misma dirección y sentido opuesto que tienden a
aplastarlo. La madera tiene una resistencia a la
compresión elevada en el dirección paralela a la fibra y
baja en el sentido perpendicular a ella. 3. Flexión. Se
produce cuando sobre un material actúan los efectos
combinados de tracción y compresión sobre caras
opuestas del mismo En general, la madera resiste muy
bien los esfuerzos de flexión, sobre todo las maderas
jóvenes y verdes

9. 4. Cizalladura. Se produce cuando sobre un material actúan dos fuerzas iguales con la
misma dirección y sentido contrario situadas en el mismo plano y actuando en el plano
de sección del material tendiendo a cortarlo. La madera tiene una resistencia a la
cizalladura muy baja en dirección paralela a la fibra y una resistencia moderada en la
dirección perpendicular. 5 Torsión. Se produce cuando sobre un material actúan dos
fuerzas iguales con la misma dirección y sentido, situadas en planos paralelos y
actuando en el plano de sección del elemento.
Propiedades eléctricas y térmicas: La madera es un buen aislante eléctrico y térmico
cuando está seca.

10. ALUMINIO
Elemento químico metálico, de símbolo Al, número
atómico 13, peso atómico 26.9815, que pertenece al
grupo IIIA del sistema periódico. El aluminio puro es
blando y tiene poca resistencia mecánica, pero puede
formar aleaciones con otros elementos para aumentar su
resistencia y adquirir varias propiedades útiles. Las
aleaciones de aluminio son ligeras, fuertes, y de fácil
formación para muchos procesos de metalistería; son
fáciles de ensamblar, fundir o maquinar y aceptan gran
variedad de acabados. Por sus propiedades físicas,
químicas y metalúrgicas, el aluminio se ha convertido en
el metal no ferroso de mayor uso.
El aluminio es el elemento metálico más abundante en la
Tierra y en la Luna, pero nunca se encuentra en forma
libre en la naturaleza. Se halla ampliamente distribuido en
las plantas y en casi todas las rocas, sobre todo en las
ígneas, que contienen aluminio en forma de minerales de
aluminio silicato.

11. Cobre
Elemento químico, de símbolo Cu, con número atómico 29; uno
de los metales de transición e importante metal no ferroso. Su
utilidad se debe a la combinación de sus propiedades químicas,
físicas y mecánicas, así como a sus propiedades eléctricas y su
abundancia. El cobre fue uno de los primeros metales usados por
los humanos.
La mayor parte del cobre del mundo se obtiene de los sulfuros
minerales como la calcocita, covelita, calcopirita, bornita y
enargita. Los minerales oxidados son la cuprita, tenorita,
malaquita, azurita, crisocola y brocantita. El cobre natural, antes
abundante en Estados Unidos, se extrae ahora sólo en Michigan.
El grado del mineral empleado en la producción de cobre ha ido
disminuyendo regularmente, conforme se han agotado los
minerales más ricos y ha crecido la demanda de cobre. Hay
grandes cantidades de cobre en la Tierra para uso futuro si se
utilizan los minerales de los grados más bajos, y no hay
probabilidad de que se agoten durante un largo periodo.

12. ZINC
El zinc es un metal de color entre blanco azulado y gris
plateado. Es duro y frágil a la mayoría de temperaturas,
pero se puede hacer maleable por calentamiento a entre
100 y 150 grados Celsius.
El zinc se utiliza principalmente como un agente anti-
corrosiva en productos de metal. Se utiliza en el proceso
de galvanización. La galvanización es el recubrimiento
de otros metales con hierro o acero. Aproximadamente la
mitad del zinc que se usa en el mundo es para
galvanización. La galvanización se utiliza para fabricar
tela metálica, barandillas, puentes colgantes, postes de
luz, techos de metal, intercambiadores de calor y
carrocerías de coches.
El zinc se usa como un ánodo en otros metales, en
particular los metales que se utilizan en trabajos
eléctricos o que entran en contacto con agua de mar.

13. Resistencia
Fragilidad
Colabilidad
Tenacidad
Resiliencia
Fatiga
Ductibilidad
Maquinabilidad
Fluencia Maleabilidad
Dureza
Elasticidad
Plasticidad
PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS METALES

14. MATERIALES ELABORADOS (ARTIFICIALES)
Son los que fabricamos las personas. Para ello, utilizamos
materiales naturales que luego convertimos en artificiales. Por
ejemplo, con la madera fabricamos papel y con minerales
fabricamos vidrio.

15. MATERIALES ELABORADOS (ARTIFICIALES)
El plástico y el cartón son materiales artificiales. Los plásticos se
fabrican con petróleo y el cartón se fabrica con madera.

16. ACERO
El acero es básicamente una aleación de combinación de hierro
y carbono (alrededor de 0.05% hasta menos de un 2%). Algunas
veces otros elementos de aleación específicos tales como el Cr
(cromo) o Ni (Níquel) se agregan con propósitos determinados.

17. CLASIFICACIÓN DEL ACERO
Los diferentes tipos de aceros se
clasifican de acuerdo a los elementos de
aleación que producen distintos efectos
en el acero.
Aceros aleados
Estos aceros contienen una proporción
determinada de vanadio, molibdeno y
otros elementos, además de cantidades
mayores de manganeso, silicio y cobre
que los aceros al carbono normales.

18. CLASIFICACIÓN DE ACEROS ALEADOS
• Estructurales:
Son aquellos aceros que se emplean para diversas
partes de maquinas, tales como engranajes, ejes y
palancas. Además se utilizan en las estructuras de
edificios, construcción de chasis de automóviles,
puentes, barcos. El contenido de la aleación varia
desde un 0.25 % a un 6%.
• Para herramientas:
Aceros de alta calidad que se emplean en
herramientas para cortar y moldear metales y no-
metales.
• Especiales:
los aceros de aleación especiales son los aceros
inoxidables y aquellos con un contenido de cromo
generalmente superior al 12%. Estos aceros de gran
dureza y alta resistencia a las altas temperaturas y a
la corrosión.

19. ACEROS INOXIDABLES
Los aceros inoxidables contienen
cromo, níquel y otros elementos de
aleación, que mantienen brillantes a la
herrumbre y oxidación a pesar de la
acción de la humedad o de ácidos y
gases corrosivos. Algunos aceros
inoxidables son muy duros; otros son
muy resistentes y mantienen esa
resistencia durante largos periodos a
temperaturas extremas. El acero
inoxidable se utiliza para las tuberías y
tanques de refinerías de petróleo o
plantas químicas.

20. ACEROS AL CARBÓN
Mas del 90% de todos los aceros son aceros al carbón. Estos
aceros contienen diversas cantidades de carbono y menos del
1.65% de manganeso, el 0.60% de silicio y 0.60% de cobre.
Entre los productos fabricados de aceros al carbono figuran
maquinas, carrocerías de automóvil, la mayor parte de las
estructuras de construcción de acero, cascos de buques.

21. CLASIFICACIÓN DE ACEROS AL CARBÓN
A) Acero al bajo carbono: también
conocido como el acero suave o
dulce tiene menos de 0.30% de
carbono.
B) Acero al medio carbono: tiene de
0.30% a 0.60% de carbono. Es
generalmente utilizado en
aplicaciones que requieren una
resistencia más elevada.
C) Acero al alto carbono: tiene más de
0.60% de carbono. Se utiliza por lo
general para partes que requieren
resistencia mecánica, dureza, y
resistencia al desgaste.

22. LATÓN
El latón, es una aleación de Cobre y Zinc que
se realiza en crisoles o en un horno de
reverbero a una temperatura de fundición de
unos 980 ºC. Las proporciones de Cobre y
Zinc pueden ser variadas para crear un
rango de latones con propiedades variables.
En los latones industriales el porcentaje de
Zn se mantiene siempre entre el 30 y 40%.
Su composición influye en las características
mecánicas, la fusibilidad, y la capacidad de
conformación por fundición, forja,
estampación y mecanizado.

23. USOS DEL LATÓN
a) Autopartes
b)Piezas para maquinaria en general.
c)Válvulas de bombas de alta y baja presión,
rotores, accesorios para vapor, cojines de fricción, barras
de deslizamiento
d) Bulonería: tuercas, tornillos y arandelas.
e)Fabricación de piezas para el armado de productos
industrializados en general.
f)Fabricación de candados y cerraduras.
Eléctrico.
a) Morsetería

24. VIDRIO
Vidrio (industria), sustancia amorfa fabricada sobre todo a partir de
sílice (SiO2) fundida a altas temperaturas con boratos o fosfatos.
También se encuentra en la naturaleza, por ejemplo en la obsidiana, un
material volcánico, o en los enigmáticos objetos conocidos como
tectitas. El vidrio es una sustancia amorfa porque no es ni un sólido ni
un líquido, sino que se halla en un estado vítreo en el que las unidades
moleculares, aunque están dispuestas de forma desordenada, tienen
suficiente cohesión para presentar rigidez mecánica. El vidrio se enfría
hasta solidificarse sin que se produzca cristalización; el calentamiento
puede devolverle su forma líquida. Suele ser transparente, pero también
puede ser traslúcido u opaco. Su color varía según los ingredientes
empleados en su fabricación.
El vidrio fundido es maleable y se le puede dar forma mediante
diversas técnicas. En frío, puede ser tallado. A bajas temperaturas es
quebradizo y se rompe con fractura concoidea (en forma de concha de
mar).