Taller de Materiales (2)

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PREGUNTAS TALLER DE MATERIALES 1. Como se encuentran clasificados los materiales en ingeniería: RTA:/ Los materiales en ingeniera se clasifican principalmente y de acuerdo a su conformación molecular en: METÁLICOS: a) Ferrosos, b) no ferrosos. NO METÁLICOS: a) Orgánicos, b) Inorgánicos. CERÁMICOS. 2. En la estructura cristalina HEXAGONAL COMPACTA (HCP), su factor de empaquetamiento es de 0,74; por ende: A) Los átomos pueden alcanzar una mayor energía y una condición más estable formando su estructura cristalina conocida. B) No es el mismo que el de la estructura (FCC). C) Cada átomo está rodeado de 12 átomos, por lo tanto, cada átomo tiene un número de coordinación de 12. D) Es el mismo APF que el de la estructura cúbica centrada en las caras (CCC). E) Es la cuarta estructura cristalina de los metales. RTA:/ Las respuestas correctas son ( C ) y ( D ). 3. Que es una celda unitaria y los tipos existentes? RTA: Se define como Celda Unitaria la porción más simple de la estructura cristalina que al repetirse mediante traslación reproduce todo el cristal. Todos los materiales cristalinos adoptan una distribución regular de átomos o iones en el espacio. RTA:/2 Se trata de un arreglo espacial de átomos que se repite en el espacio tridimensional definiendo la estructura del cristal. Se caracteriza por tres vectores que definen las tres direcciones independientes del sistema de coordenadas de la celda. Esto se traduce en seis parámetros de red, que son los módulos, a, b y c, de los tres vectores, y los ángulos α, β y γ que forman entre sí. Estos tres vectores forman una base del espacio tridimensional, de tal manera que las coordenadas de cada uno de los puntos de la red se pueden obtener a partir de ellos por combinación lineal con los coeficientes enteros. 4. ¿Que características tienen los materiales cerámicos? RTA:/ Unas de las características de los materiales cerámicos son: Son frágiles, quebradizos, tienen baja conductividad eléctrica y térmica y son usados a menudo como aislantes. Son fuertes y duros, su dureza es proporcional a la fragilidad, poseen resistencia a temperaturas elevadas. 5. Nombre las tres estructuras de los metales RTA:/ Estructura cristalina centrada en caras, estructura cristalina centrada en cuerpo y estructura hexagonal compacta. 6. ¿Que son los defectos puntuales y cuales son explique cada uno? RTA:/ Los defectos puntuales son imperfecciones en la estructura del cristal que involucran ya sea un átomo o varios, los defectos son: a) Vacantes: es el defecto más simple cuando hay faltante de un átomo dentro de una estructura.

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  • PREGUNTAS TALLER DE MATERIALES 1. Como se encuentran clasificados los materiales en ingeniera: RTA:/ Los materiales en ingeniera se clasifican principalmente y de acuerdo a su conformacin molecular en: METLICOS: a) Ferrosos, b) no ferrosos. NO METLICOS: a) Orgnicos, b) Inorgnicos. CERMICOS. 2. En la estructura cristalina HEXAGONAL COMPACTA (HCP), su factor de empaquetamiento

    es de 0,74; por ende: A) Los tomos pueden alcanzar una mayor energa y una condicin ms estable formando su estructura cristalina conocida. B) No es el mismo que el de la estructura (FCC). C) Cada tomo est rodeado de 12 tomos, por lo tanto, cada tomo tiene un nmero de coordinacin de 12. D) Es el mismo APF que el de la estructura cbica centrada en las caras (CCC). E) Es la cuarta estructura cristalina de los metales. RTA:/ Las respuestas correctas son ( C ) y ( D ). 3. Que es una celda unitaria y los tipos existentes? RTA: Se define como Celda Unitaria la porcin ms simple de la estructura cristalina que al repetirse mediante traslacin reproduce todo el cristal. Todos los materiales cristalinos adoptan una distribucin regular de tomos o iones en el espacio.

    RTA:/2 Se trata de un arreglo espacial de tomos que se repite en el espacio tridimensional definiendo la estructura del cristal. Se caracteriza por tres vectores que definen las tres direcciones independientes del sistema de coordenadas de la celda. Esto se traduce en seis parmetros de red, que son los mdulos, a, b y c, de los tres vectores, y los ngulos , y que forman entre s. Estos tres vectores forman una base del espacio tridimensional, de tal manera que las coordenadas de cada uno de los puntos de la red se pueden obtener a partir de ellos por combinacin lineal con los coeficientes enteros.

    4. Que caractersticas tienen los materiales cermicos? RTA:/ Unas de las caractersticas de los materiales cermicos son: Son frgiles, quebradizos, tienen baja conductividad elctrica y trmica y son usados a menudo como aislantes. Son fuertes y duros, su dureza es proporcional a la fragilidad, poseen resistencia a temperaturas elevadas. 5. Nombre las tres estructuras de los metales RTA:/ Estructura cristalina centrada en caras, estructura cristalina centrada en cuerpo y estructura hexagonal compacta. 6. Que son los defectos puntuales y cuales son explique cada uno? RTA:/ Los defectos puntuales son imperfecciones en la estructura del cristal que involucran ya sea un tomo o varios, los defectos son: a) Vacantes: es el defecto ms simple cuando hay faltante de un tomo dentro de una estructura.

  • b) Defecto Frenkel: es un desplazamiento inico es removido de su posicin regular dentro de una estructura. c) Defecto Schottky: es la falta de un par de de iones con cargas opuesta en un compuesto que tiene equilibrio total. d) Intersticialidad: es una distorsin que se produce dentro de una estructura producida por la presencia de tomos extras. 7. Cuantos tomos por celdilla unidad hay en la estructura cristalina FCC? (por qu?-

    proceso). RTA:/ 4 tomos. Procedimiento: ((1/8)*8) + ((1/2)*6) = 4

    8. Defina que son granos columnares y granos equiaxiales RTA:/ Granos columnares: son aquellos que se producen por enfriamiento rpido del material tiene apariencia delgada y burda. Granos columnares: son aquellos que se forman por el enfriamiento lento del material presentan una estructura ms redondeada y uniforme 9. Que es un Defecto Cristalino? RTA:/ Un defecto cristalino es cualquier perturbacin en la periodicidad de la red de un slido cristalino. 10. Qu es una aleacin y cules son los elementos que componen el acero? RTA: / Una aleacin es una mezcla de de dos o ms metales, o de un metal y un no metal. El acero est compuesto en mayor porcentaje por hierro y carbono. 11. Explique brevemente la estructuras Armorfas y d un ejemeplo RTA:/ Es una estructura donde todos los tomos se encuentran en desorden, y son ISOTRPICOS (cualquier direccin) siempre mantienen sus propiedades fsicas y no presenta un ordenamiento peridico. Ejemplo: vidrio y algunos Plsticos 12. En qu momento de la solidificacin de un metal se produce una estructura de grano

    fino y de grano grueso y basto? RTA:/ Se produce grano fino cuando hay muchos puntos de nucleacin disponibles durante la solidificacin. Y se produce grano grueso y basto cuando hay pocos puntos de nucleacin durante la solidificacin 13. Que es una solucin slida? nombre un tipo de esta. RTA:/ Una solucin slida es cuando dos o ms elementos que estn dispersos atmicamente y forman una estructura de una sola fase. Un tipo puede ser sustitucionales o intersticiales. 14. Resuma brevemente el proceso de cristalizacin en los materiales y aleaciones liquidas RTA:/ Calentados por encima de su punto de fusin, los tomos se agrupan al azar y son portadores de elevada energa y movimiento.

    A medida que el lquido se enfra la energa de algunos tomos disminuye y su movilidad dentro de la masa ocupando una posicin ms orientada.

    Alcanzada la temperatura de solidificacin, estos grupos aislados de tomos quedan ya orientados y enlazados como el cristal elemental, adquiriendo una estructura rgida de orientacin los unos respecto a los otros.

    Los tomos vecinos cuando pierden la energa trmica necesaria, se agregan al cristal elemental formado nuevos cristales elementales unidos y comienzan a formar redes

  • cristalinas en crecimiento alcanzado cierto tamao se convierten en ncleos de cristalizacin.

    La red cristalina crece en unas direcciones ms que en otras, as los cristales adquieren una forma alargada y constituyen en los llamados ejes de cristalizacin.

    A partir de los primeros ejes, en direcciones perpendiculares, tiene lugar el crecimiento de nuevos ejes. Este tipo de cristalizacin, que recuerda a un cuerpo ramificado, se conoce como dendrtico, y el cristal formado dendrita.

    Los cristales entrar en contacto, lo que impide la formacin de cristales geomtricamente correctos, despus de la solidificacin completa adquieren un carcter casual. Tales cristales se denominan granos y los cuerpos metlicos, compuestos de un gran nmero de granos, se denominan policristalinos.

    15. Segn la estructura de los slidos y segn su arreglo de sus molculas se pueden

    clasificar en amorfos y cristalinos. Explique la diferencia que existe entre cada uno de estas dos estructuras de los materiales.

    RTA:/ Las estructuras amorfas sus tomos siempre estn en desorden aun en su estado slido, no tienen ninguna disposicin interna por lo tanto no tienen ningn patrn a seguir, mientras que en la estructura cristalina los tomos poseen un ordenamiento estricto y regular y por lo general los tomos siempre tienen una posicin especifica, tienen estructuras repetitivas y ordenes de largo alcance