Control de La Microestructura y Propiedades Mecánicas De
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7/21/2019 Control de La Microestructura y Propiedades Mecnicas De
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CIENCIA E INGENIERA DE LOS MATERIALES
UNIVERSIDAD VERACRUZFACULTAD DE CIENCIAS QUMICAS
COATZACOALCOS, VERACRUZ. 19
C ONT R OL DE LAM I C R O E S T R U C T U R A Y
P R O P I E D A D E S M E C N I C
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La mayora de los materiales de importancia industrial estnformados por de ms de una especie atmica o molecular. Lcomponentes se distribuyen por el material segn su tempercomposicin.
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Es importante conocer:
Nmero de fases que contiene. Distribucin. Fraccin de volumen. Forma y tamao.
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Qu utilidad tiene saber sobre lamicroestructura?
Caractersticas de los materiales para definir el usoadecuado que se le dar, ya sea industrial, comercial odomstico.
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Cuando dos elementos A y B(que tambin pueden sermetales lquidos), se mezclana proporciones variables,pueden ocurrir dos cosas:
Que sean totalmente solubles Que sean parcialmente
solubles u homogneas y asdistinguirse en lamicroestructura.
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En lo general, entre ms distintos sean los componentes ,tanto desde el punto de vista qumico como por eltamao atmico o molecular, ms restringida ser lasolubilidad entre s, y as menos combinado.
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METALOGRAFA YMICROEXAMINACIONES
La metalografa es laciencia que estudia lascaractersticas microestructurales o
constitutivas de un metalo aleacinrelacionndolas con laspropiedades fsicas,qumicas y mecnicas.
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El principal instrumento para la realizacin de un examenmetalogrfico lo constituye el microscopio metalogrfico,con el cual es posible examinar una muestra con aumentosque varan entre 50x y 2000x.
El microscopio metalogrfico, debido a la opacidad de losmetales y aleaciones, opera con la luz reflejada por el metal.Por lo que para poder observar la muestra es necesariopreparar una probeta y pulir a espejo la superficie.
Existe una norma internacional ASTM E3-01 que trata sobrelas correctas tcnicas de preparacin de muestrasmetalogrficas.
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La distancia entre los tomos (microestructura) en los metales,como en los iones en los cristales, siguen una ley aditiva y cadtomo o ion est empaquetado como si fuese una esfera detamao definido y vara segn el nmero de vecinos que tiene
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Diagrama de fases en la microestruc
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El diagrama no slo indica cuntas fases estn presentes endeterminado material a cierta T, sino que tambin lascomposiciones y proporciones relativas de las mismas,microestructuralmente hablando.
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Tratamiento trmico
La microestructura que sedesarrolla depende tantode tratamiento trmico. Siel enfriamiento es muylento se dan condiciones deequilibrio pero si losenfriamientos son muyrpidos se producenprocesos que cambian lamicroestructura y por tantolas propiedades mecnicas.
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Qu es el tratamiento trmico?
El conjunto de operaciones de calentamiento y enfriamientocondiciones controladas de temperatura, tiempo de permanevelocidad, presin, etc., de los metales o aleaciones con el fimejorar sus propiedades mecnicas, especialmente la durezaresistencia y elasticidad.
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Algunos sistemas de aleacionescomerciales
Por su considerable importancia en la ingeniera, el sistema carbono ha sido estudiado con gran amplitud. La microestructura y las propiedades del hierro, varan seg
velocidad de enfriamiento y la presencia de elementos comoazufre, manganeso y silicio.
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Aleaciones frreas y su importancia
Las aleaciones frreas las podemos clasificar en dos grandesen aceros y fundiciones. Aceros C
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Constituyentes metlico en aceros acarbn
Ferrita Cemientita Perlita Sorbita Trostita Martensita
Tambin pueden estar presentes constmetlicos como:
xidos
Silicatos
SulfurosAluminatos
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Con frecuencia lo que serequiere es una combinacinde ductilidad y resistencia, esimportante saber que con uncuidadoso control de lamicroestructura un esfuerzode ejemplo, sistema aluminio-cobre, se puede lograr sinprdida notable de ductilidad.
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Otros campos de la microestructura
Microestructura de las maderas La madera es un tejido exclusivo de
los vegetales teosos con tejidosdiferenciados y especializados. Estostejidos estn formados por clulasformando una estructura tubular.
Su tamao, forma y distribucin, ascomo la existencia de elementosatmicos como rayos o canalesresiniteros nos van a dar la textura ograno de la madera que nos ayudara identificar la especie de madera.
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Microestructura en cermicos En la microestructura se ve: Granos, bordes de grano, poros, anclados entre granos, micr Los niveles de porosidad pueden llegar a 20%. Los poros y microgrietas debilitan el material, sobre todo st
ltimas.
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T R C C I N C O M P R E S I N F L E X I N
T O R S I N C O R T D U R P N D E O
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MECNICAS
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Traccin Estudia el comportamiento de los mater
sometidos a esfuerzos de traccin progresivamecrecientes hasta llegar a la rotura.
Flexin Mdulo de ruptura a flexin
Dureza Estudia la resistencia de la superficie de un
material a la penetracin de un objeto duro
Resiliencia Permite conocer la tenacidad de los materiales.
Fatiga Determinar el deterioro progresivo de un mater
hasta la rotura bajo tensiones repetidas alternadas.
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Consiste bsicamente enejercer unadeterminada fuerza con undiamante o bola deacero sobre la pieza aanalizar y ver las medidasde la huella dejada.
CONTROL DE LA MICROESTRUCTURA Y PROPIEDADESMECNICAS
Consiste en hacer girar rpidamenteuna probeta normalizada del material
a analizar, al mismo tiempo que sedeforma (flexin) debido a la fuerzaF.Al nmero de revoluciones que hagirado antes de romperse se le llamalmite de fatiga.
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Consiste en determinar la energanecesaria para romper una probetanormalizada del material aanalizar, mediante un impacto. Seusa un pndulo (Pndulo deCharpy) que lleva una velocidadde entre 5 y 7 m/s. Para calcularesta energa se anota la altura a
la que se suelta. sta ser unaenerga potencial. Despus dehaber roto la probeta, la energasobrante har ascender el pnduloun ngulo b.
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