1. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES 2. PROPIEDADES QMICAS PROPIEDADES FSICAS PROPIEDADES MECNICAS PROPIEDADES DE FABRICACIN PRECIO Y DISPONIBILIDAD PROPIEDADES ESTTICAS MATERIAL Y DISEO Todas las propiedades de un determinado material condicionan la eleccin y el diseo a la hora de construir un objeto con una finalidad concreta. 3. PROPIEDADES QUMICAS Uno de los factores que limita la vida de los materiales es la alteracin qumica que puede sufrir por procesos de oxidacin o corrosin. Es muy importante conocer como se comportan los materiales frente a procesos de este tipo: Oxidacin: material + oxgeno = xido del material + energa Se oxida la superficie del material y a veces, esta capa de xido protege al resto (como le pasa al cobre) o en aleaciones como la que se forma al aadir cromo al acero, este material aadido se oxida primero y forma una capa que frena la oxidacin del resto de material Cuando el ambiente es hmedo se denomina corrosin. La capa de xido se puede desprender del material. 4. PROPIEDADES FSICAS Densidad: Relacin entre masa y el volumen. (kg/m3). Propiedad fundamental en aeronatica, por ejemplo. Conductividad elctrica, cables o conductores deben tener resistencia baja, elementos calefactores resistencia elevada. Dilatacin trmica: La mayora de los materiales aumentan de tamao con el calor. L =L0 (1 + t ). , coeficiente de dilatacin lineal. Conductividad trmica: Indica cmo se comporta un material frente a la transmisin de calor. Propiedades magnticas: Ferromagnticos (aumentan el campo magntico, hierro, cobalto o nquel) o no Propiedades pticas: Opacos, transparentes o translcidos. 5. PROPIEDADES MECNICAS Indican como se comporta un material cuando se somete a fuerzas exteriores. Se determinan mediante ensayos. Ensayo de traccin: Se utiliza para comprobar cmo se comporta un determinado material ante un esfuerzo de este tipo. Ensayos de dureza, La dureza se define como la resistencia de un material a ser rayado o penetrado, por tanto, mide la cohesin entre los tomos del material. Fatiga. Situacin a la que se encuentran algunas piezas de motores, puentes, ejes,... sometidas a pequeas fuerzas pero que se repiten de forma cclica a lo largo del tiempo. Fluencia. Para elementos sometidos a altas temperaturas como calderas, turbinas, reactores, y que se deforman plsticamente debido al calor y a una carga constante. Friccin. Cuando dos piezas se encuentran en contacto directo y en movimiento. Hay una constate denominada coeficiente de rozamiento entre ambos materiales. Por ejemplo en el caso de los neumticos-asfalto ese coeficiente de rozamiento debe ser alto mientras que en el caso de un cojinete/eje el coeficiente de rozamiento debe ser bajo. 6. PROPIEDADES MECNICAS, ENSAYO DE TRACCIN ENSAYO DE TRACCIN. Mediante una mquina de ensayos se deforma una muestra o probeta del material a estudiar, aplicando la fuerza en el sentido del eje de la muestra. A medida que se va deformando la muestra, se va registrando la fuerza (carga), llegando generalmente hasta la fractura de la pieza. As pues, el resultado inmediato es una curva de carga frente a alargamiento, o de tensin y deformacin En la curva podemos distinguir dos regiones: - Zona elstica: La regin a bajas deformaciones (hasta el punto P), donde se cumple la Ley de Hooke: = E (E = modulo elstico). - Zona plstica: A partir del punto P, se pasa de deformacin elstica a plstica 7. PROPIEDADES MECNICAS, ENSAYO DE TRACCIN. Un material dctil es un material que puede soportar mucha deformacin plstica antes de romperse. Lo contrario es un material frgil, que no soporta la deformacin y se rompe. Sus grficas comparadas en un ensayo de este tipo seran algo as: 8. PROPIEDADES MECNICAS, ENSAYOS DE DUREZA ENSAYOS DE DUREZA: La dureza se define como la resistencia de un material a ser rayado o penetrado, por tanto, mide la cohesin entre los tomos del material. En geologa se usa la escala de Mohs, que consiste en la capacidad de unos minerales de rayar a otros, tomando 10 de ellos como referencia. El 1 es el talco y el 10 el diamante. Con los metales se usan otros mtodos que consisten en aplicar una fuerza con una pieza denominada penetrador y medir la huella que deja. el mtodo Brinell, el mtodo Vickers y los mtodos Rockwell. 9. PROPIEDADES DE FABRICACIN Informan sobre la capacidad de un determinado material de someterse a determinadas operaciones industriales: Maleabilidad: si se puede estirar en forma de lminas. Ductilidad: se pueden formar hilos. Forjabilidad: si admite ser forjado (dar forma a partir de calor y golpeado) Maquinabilidad. Si se le puede dar forma aplicando procesos de arranque de viruta de material. 10. OTRAS PROPIEDADES SENSORIALES: Acabado superficial y textura. Caractersticas acsticas y olorosas ECOLGICAS: Reciclabilidad. Dao medioambiental. ECONMICAS. DISPONIBILIDAD. 11. PROPIEDADES MS CARACTERSTICAS DE LOS MATERIALES 12. EJEMPLOS, UN DESTORNILLADOR La hoja del destornillador debe ser resistente, duro y no debe deformarse al intentar apretar un tornillo. Debe mantenerse bien afilado. No debe ser excesivamente caro. Se utiliza un acero con alto contenido de carbono. El mango debe poseer textura, tacto y aspecto agradable. Al tener mayor seccin que la hoja, los esfuerzos que soporta son menores. Se utilizan algunos polmeros debido a su precio, resistencia y facilidad de fabricacin. 13. EJEMPLOS, LAVES DE LA TURBINA DEL REACTOR DE UN AVIN Debe ser un material resistente y ligero. Debe resistir la fatiga y el desgaste superficial y a altas temperaturas. Tambin debe ser resistente a la corrosin. La densidad del material debe ser lo ms baja posible. Se utiliza una aleacin de titanio. 14. OTROS EJEMPLOS: