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Propiedades de los materiales

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Propiedades de los materiales

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Propiedades de los materiales

  1. 1. PROPIEDADES MECÁNICAS. Dentro de la propiedades mecánicas tenemos:  Resistencia mecánica  Dureza  Ductilidad  Maleabilidad  Fragilidad  Elasticidad  Plasticidad  Tenacidad  Resiliencia  Resistencia al desgaste  Resistencia al Impacto  Tamaño de grano  Alargamiento  Fatiga
  2. 2. RESISTENCIA MECÁNICA  Es aquella propiedad mecánica de ciertos materiales de soportar esfuerzos antes de la fractura, pueden ser esfuerzos de tracción, compresión, torsión (Corte) y mixtos  Para medir la resistencia de un material existe la prueba de torsión, existen 3 tipos: uníaxial, biaxial, y triaxial.  El esfuerzo de tensión es la fuerza por unidad de área transversal, y se expresa en kg/cm2
  3. 3. DUREZA  Propiedad mecánica de ciertos materiales de oponer resistencia a la penetración de una punta o identador  La dureza es una propiedad con lo que debe estar familiarizado el soldador.  Para medir la dureza de un material, el equipo se llama durómetro.
  4. 4. Factores que influyen en la dureza:  Porcentaje de carbono del material (Composición química)  Tamaño de grano  Elementos aleantes  Velocidad de enfriamiento DUREZA En la parte industrial se utilizan materiales ferrosos y no ferrosos  Ferrosos: En su composición química tienen al hierro. El 80 % de la industria son ferrosos, se consideran a los aceros y hierros  No ferrosos: Aluminio, cobre, bronce, zinc, estaño son el 10 % de la industria Los cerámicos, los polímeros, compuestos especiales conforman el otro 10 % de la industria
  5. 5.  Existen varias escalas en la medición de la dureza: Rowell, Brinell, Rockell, Vickers HV y Shore A ---- HRA  Rowell B ----- HRB C ----- HRC 65 HRC 25 HRC – 60 HRC  Brinell HB 700 HB < 600 HB DUREZA  < %C; > Dureza; > Fragilidad; < Tenacidad; < Resistencia Mecánica  > %C; < Dureza; < Fragilidad; > Tenacidad; > Resistencia Mecánica
  6. 6. Ductilidad  La ductilidad es una propiedad que presentan algunos materiales, los cuales bajo la acción de una fuerza, pueden deformarse sosteniblemente sin romperse, permitiendo obtener alambres o hilos de dicho material.  La ductilidad de un metal puede determinarse por medio de la prueba de tensión.
  7. 7. Maleabilidad  La maleabilidad es la propiedad mecánica de ciertos materiales, que permite la obtención de delgadas láminas de material sin que éste se rompa.
  8. 8. Fragilidad  Propiedad mecánica de ciertos materiales de fracturarse con escasa deformación, a diferencia de los materiales dúctiles que se rompen tras sufrir acusadas deformaciones plásticas. Factores que influyen en la fragilidad:  Porcentaje de carbono del material (Composición química)  Presencia o no de elementos aleantes  Velocidad de enfriamiento  Tamaño de grano
  9. 9. Elasticidad  La propiedad mecánica de ciertos materiales de sufrir deformaciones reversibles cuando se encuentran sujetos a la acción de fuerzas exteriores y de recuperar la forma original si estas fuerzas exteriores se eliminan.
  10. 10. Plasticidad  La plasticidad es la propiedad mecánica que tiene un material para deformarse permanentemente e irreversiblemente cuando se encuentra sometido a tensiones por encima de su limite elástico.
  11. 11. Tenacidad  La tenacidad es una medida de la cantidad de energía que un material puede absorber antes de fracturarse. Evalúa la habilidad de un material de soportar un impacto sin fracturarse.  Los materiales tenaces presentan considerables deformaciones plásticas bajo la acción de una fuerza antes de llegar a romperse
  12. 12. Resiliencia  Es la propiedad mecánica de ciertos materiales, que se encuentran en el limite de la elasticidad
  13. 13. Resistencia al desgaste  Es la propiedad mecánica de ciertos materiales de no desgastarse fácilmente.  La resistencia al desgaste depende de la microestructura y dureza de la parte sometida al desgaste. Factores que influyen en la resistencia al desgaste:  Porcentaje de carbono del material (Composición química)  Tamaño de grano  Dureza  Presencia o no de elementos aleantes.
  14. 14. Resistencia al impacto  La propiedad mecánica de los materiales de resistir a los golpes y energía sin romperse. La tenacidad del material depende de la temperatura y la forma.
  15. 15. Tamaño del grano  Propiedad de los materiales que, después del enfriamiento, etc. Nos da el tamaño de grano (Proceso de solidificación, cristalización)  Los granos según su tamaño y proceso de formación dan metales de características muy distintas.  Depende de la velocidad de enfriamiento.
  16. 16. Van desde #00 hasta #14  #00 - #08 Más grande y menor dureza  #09 - #14 Más fino y mayor dureza En la parte industrial se maneja del #00 al #08 Tamaño del grano  > V. E; < T G; > Dureza; > Fragilidad; < Resistencia Mecánica  < V. E; > T G; < Dureza; < Fragilidad; > Resistencia Mecánica
  17. 17. Alargamiento  Propiedad mecánica de ciertos materiales de alargarse fácilmente antes del punto de rotura.  El alargamiento es el resultado de la deformación permanente que sufre un metal al someterse a un esfuerzo de tiro hasta romperse.
  18. 18. Fatiga  Propiedad mecánica de los materiales de resistir a la acción de cargas periódicas (alternativas o intermitentes), se puede llegar a producir su rotura con cargas menores a las que producirían deformaciones.
  19. 19. PROPIEDADES TECNOLÓGICAS. Son aquellas que definen el comportamiento de un material frente a diversos métodos de trabajo y a determinadas aplicaciones:  Soldabilidad  Forjabilidad  Máquinabilidad  Colabilidad
  20. 20. Soldabilidad  Propiedad tecnológica de ciertos materiales en los que, por unión de las substancias respectivas (Soldadura por fusión o por presión) puede conseguirse una cohesión total.  Para soldar necesitamos dos materiales iguales y hay que seleccionar el electrodo adecuado.
  21. 21. Forjabilidad  Propiedad tecnológica de ciertos materiales en los cuales por intermedio del calor o temperatura se dan varias formas a los materiales.
  22. 22. Maquinibilidad  Propiedad tecnológica de los materiales que son mecanizables por corte o arranque de viruta, aquellos materiales en los que, aplicando fuerzas tecnológicamente razonables, puede romperse la cohesión de las partículas. Factores que influyen en la Máquinabilidad:  Porcentaje de carbono del material (Composición química)  Tamaño de grano  Dureza  Presencia o no de elementos aleantes.  Velocidad de enfriamiento
  23. 23. Colabilidad  Propiedad tecnológica de ciertos materiales de permitir colarse fácilmente los materiales que funden y pueden colarse en moldes a temperaturas rentables, por ejemplo. Fundición gris, plomo, estaño y aleaciones de cobre
  24. 24. PROPIEDADES QUÍMICAS. Una propiedad química es cualquier propiedad en que la materia cambia de composición. Cuando se enfrenta una sustancia química a distintos reactivos o condiciones experimentales puede o no reaccionar con ellos  Resistencia a la corrosión  Toxicidad  Volatilidad
  25. 25.  Propiedad química de ciertos materiales de resistir a trabajos expuestos en medios altamente corrosivos. Efectos de la corrosión:  Altera la superficie  Perdida de peso  Disminuye propiedad mecánicas y tecnológicas RESISTENCIA A LA CORROSIÓN
  26. 26.  Propiedad química que tienen ciertos líquidos de ser explosivos con facilidad. VOLATILIDAD
  27. 27.  Propiedad química de ciertos líquidos y sólidos de ser toxicos. TOXICIDAD
  28. 28. PROPIEDADES OPTICAS. Aquella propiedades ópticas son las propiedades que regulan las:  Emisión  Absorción  Transmisión  Reflexión  Refracción de la luz
  29. 29. Existen 2 tipos principales de luz:  Aquella que tiene un espectro continuo como luz blanca de una lámpara de tungsteno  La luz restringida a longitudes de onda especifica como la luz de una lámpara de vapor. EMISIÓN.  Sabemos que cuando la luz se emite de cualquier fuente debemos pensar en ella como si se desplazara en unidades de energía denominados Fotones  La luz tiene una longitud de onda definida, relacionada con la energía del fotón.
  30. 30.  Es importante distinguir entre el color producido por la emisión y el color producido por la absorción  La interacción ocurre entre los electrones del material y los fotones de longitudes de onda que son amarillos  La gama de colores producida en esta forma se llama espectro de absorción ABSORCIÓN.
  31. 31.  Propiedad óptica de la reflexión es cuando la luz llega a un objeto y rebota o refleja, en parte o en su totalidad, de ese objeto. La luz puede ser reflejada de manera especular (directa) o difusa. REFLEXIÓN
  32. 32. La transmisión ocurre cuando la luz atraviesa una superficie u objeto. Hay 3 tipos de transmisión: directa, difusa o selectiva  1. Transmisión directa: es cuando la luz atraviesa un objeto y no se producen cambios de dirección o calidad de esa luz. Por ejemplo, un vidrio o el aire.  2. Transmisión difusa: se produce cuando la luz pasa a través de un objeto transparente o semi-transparente con textura.  3. Transmisión selectiva: se produce cuando la luz atraviesa un objeto de color. Parte de la luz va a ser absorbida y parte va a ser transmitida por ese objeto TRANSMISIÓN
  33. 33.  Refracción es la desviación que sufre un rayo luminoso al pasar en forma oblicua en un medio transparente a otro de distinta densidad, como es el caso del aire al agua. Se explica la refracción de la luz por que un rayo luminoso al cruzar de un medio a otro diferente cambia su velocidad. REFRACCIÓN
  34. 34. PROPIEDADES TERMICAS. Cuando se calienta un sólido se presentan 3 efectos importantes para la ingeniería. El sólido por si mismo absorbe calor, lo transmite y se expande.  El primer efecto se describe por la capacidad calorífica  El segundo se define como la conductividad térmica o la energía que fluyen por segundo. Existen tres propiedades térmicas:  Capacidad calorífica  Conductividad térmica  Expansión térmica
  35. 35. PROPIEDADES TERMICAS. Las propiedades térmicas son:  Punto de fusión  Punto de ebullición  Dilatación térmica  Capacidad calorífica  Dilatación por el calor  Temperatura de FUSiÓN-SOLIDIFICACIÓN
  36. 36. PUNTO DE FUSIÓN.  Es la temperatura a la que el cuerpo sólido se convierte en líquido
  37. 37. PUNTO DE EBULLICIÓN.  Es la temperatura a la que el cuerpo líquido se convierte en gas
  38. 38. DILATACIÓN TÉRMICA.  Es el incremento del volumen al aumentar la temperatura. En los cuerpos sólidos se suele emplear también de dilatación lineal.
  39. 39. DILATACIÓN POR EL CALOR.  Al aumentar la temperatura, los cuerpos se dilatan en todas direcciones y adquieren un volumen mayor.
  40. 40. TEMPERATURA DE FUSIÓN-SOLIDIFICACIÓN.  La Temperatura de fusión se define como la temperatura a la que se produce la transición de fase del estado sólido al líquido a presión atmosférica normal  La temperatura de solidificación y fusión son iguales  Temperatura necesaria para la ocurrencia del cambio de estado sólido al líquido en una sustancia, cada sustancia ya sea pura o no posee un valor de temperatura de fusión propio.
  41. 41. PROPIEDADES FÍSICAS. Las propiedades físicas son:  Densidad  Peso específico
  42. 42. DENSIDAD.  Es el coeficiente entre la mas del cuerpo y su volumen = kg/m3  La densidad caracteriza una sustancia determinada
  43. 43. PESO ESPECÍFICO.  El peso específico de un cuerpo o sustancia, es la relación que existe entre el peso y el volumen que ocupa una sustancia ya sea en estado solido, líquido o gaseoso.
  44. 44. PROPIEDADES ELECTRICAS. Las propiedades eléctricas son:  Conductividad eléctrica  Permitibilidad eléctrica
  45. 45. CONDUCTIVIDAD ELECTRICA.  La conductividad eléctrica es la medida de la capacidad (o de la aptitud) de un material para dejar pasar (o dejar circular) libremente la corriente eléctrica.  La conductividad depende de la estructura atómica y molecular del material.  Los metales son buenos conductores porque tienen una estructura con muchos electrones con vínculos débiles, y esto permite su movimiento.  La conductividad también depende de otros factores físicos del propio material, y de la temperatura.
  46. 46. PERMITIVILIDAD ELECTRICA.  La permitividad está determinada por la tendencia de un material a polarizarse ante la aplicación de un campo eléctrico y de esa forma anular parcialmente el campo interno del material.  Está directamente relacionada con la susceptibilidad eléctrica.  Por ejemplo, en un condensador una alta permitividad hace que la misma cantidad de carga eléctrica se almacene con un campo eléctrico menor y, por ende, a un potencial menor, llevando a una mayor capacidad del mismo.
  47. 47. PROPIEDADES MAGNÉTICAS. Las propiedades magnéticas son la causa de muchos inventos nuevos. 1. Los materiales metálicos, desde la aleaciones convencionales a base de hierro hasta el alnico y, mas reciente los imanes de samario-cobalto 2. Los materiales cerámicos llamados ferritas, que son espinelas y estructuras relacionadas. Las propiedades magnéticas son:  Permeabilidad magnética
  48. 48. PERMEABILIDAD MAGNÉTICA.  En física se denomina permeabilidad magnética a la capacidad de una sustancia o medio para atraer y hacer pasar a través de ella campos magnéticos, la cual está dada por la relación entre la inducción magnética existente y la intensidad de campo magnético que apare  La magnitud así definida, el grado de magnetización de un material en respuesta a un campo magnético, se denomina permeabilidad absoluta y se suele representar por el símbolo μ:ce en el interior de dicho material.
  49. 49. Bibliografía  https://tecnologia-materiales.wikispaces.com/Propiedades+Mecanicas  http://e- ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/1000/1091/html/23_propie dades_tecnolgicas.html  P., Ing. Marco Almendariz. Materiales. Riobamba : s.n., 2011.  http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/ma teriales/atomo/estructura.htm  http://www.monografias.com/trabajos104/estructura-atomica/estructura- atomica.shtml  http://energia-nuclear.net/definiciones.html

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