Tecnologia de Materiales 2011 1
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• M.Sc Cesar Vera Vasquez• [email protected]• A2 teoria• M6 Laboratorio• M6 Laboratorio
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Objetivos del cursoObjetivos del curso
• Obtener las competencias para identificar los materiales ferrosos, no ferrosos y materiales sintéticos.
• Reconocer y utilizar dispositivos mecánicos, • Reconocer y utilizar dispositivos mecánicos, eléctricos y electrónicos. Emplear instrumentos de medición y verificación
• Realizar experiencias de un modo sistemático y ordenado en aplicaciones tecnológicas.
Fuente: Silabo de Tecnología de Materiales - Lima
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Contenido del cursoContenido del curso• Clasificación y Propiedades de los
Materiales.• Materiales Ferrosos. Obtención,
Clasificación, Designación y Aplicaciones• Materiales No Ferrosos. Clasificación,
Designación y Aplicaciones.• Materiales Sintéticos. Procesos de
Transformación, Clasificación, Nomenclatura y Aplicaciones.
• Materiales compuestos• Medición de propiedades de los materiales.• Conformación de Materiales.
(Reconocimiento de máquinas herramientas, medición y verificación).
• Recubrimientos: Cromado, Niquelado, etc.• Uniones Pegadas.• Uniones Soldadas.• Uniones atornilladas.
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Objetivo de la ClaseObjetivo de la Clase
• Conocer conceptos de clasificación de diversos materiales usados en la industria.
• Conocer las propiedades de los materiales.
• Distinguir los diversos materiales mostrados en clase
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BibliografíaBibliografía• Tecnología de los materiales GTZ.• Bachillerato editorial Edebe• Appold, Hans (1984). Tecnología de los
metales. Barcelona: Reverté. (669.9/A8)• De Garmo, E. Paul (1988). Materiales y
procesos de fabricación. Barcelona: Reverté(620.1/D36)
• Shackelford, James F. (2005). Introducción a la ciencia de materiales para ingenieros. Madrid: Prentice Hall (620.1/SH47/2005)
• Higgins, Raymond A. (2006). Materials for engineers and technicians.Massachussetts: s.n. (620.1/H52)
• Ashby, Michael F. (2008). Materiales paraingeniería 1. Introducción a las propiedades, las aplicaciones y el diseño. Madrid: Reverté(620.1/A81/1)
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IntroducciónIntroducción
De esta montaña de arcilla… A esto……….
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IntroducciónIntroducción
De este cerro de arena…. A esto………
Edificio OPUS Japón
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IntroducciónIntroducción
De los bosques… A esto….
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IntroducciónIntroducción
De la mina … A esto…….
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IntroducciónIntroducción
Y de esto…… A esto…..
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PRIMERA UNIDAD: PRIMERA UNIDAD: Clasificación y propiedades Clasificación y propiedades
de los materialesde los materialesde los materialesde los materiales
Objetivo: Clasificar y diferenciar los materiales usualmente utilizados en el mundo industrial.
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Clasificación de los materialesClasificación de los materiales
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MetalesMetales
Características:
• Poseen alta conductividad térmica y eléctrica.
• Son opacos y por lo general
Ejemplos:
pueden ser pulidos hasta obtener un alto lustre.
• Son relativamente pesados y deformables.
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PolímerosPolímeros
Características:
• En especial estos materiales son notables por su baja densidad y su uso como aislantes, tanto térmico como
Ejemplos:
aislantes, tanto térmico como eléctrico.
• Son reflectores pobres de la luz, tendiendo a ser transparentes o traslúcidos.
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CerámicosCerámicos
Características:
• Estos materiales son relativamente duros y quebradizos.
Ejemplos:
• Son más resistentes que los metales y que los polímeros a altas temperaturas y en ambientes severos.
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CompositesComposites (compuestos)(compuestos)
Características:
• Sus propiedades dependen de la fortaleza y de la estructura del composite.
Ejemplos.
• Dúctil y rígido
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Clasificación de los materialesClasificación de los materiales
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Clasificación de los materialesClasificación de los materiales
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Propiedades de los materialesPropiedades de los materiales
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Propiedades FísicasPropiedades Físicas
Densidad:
• En física, la densidad de una sustancia, simbolizada habitualmente por la letra griega rho (ρ), es una griega rho (ρ), es una magnitud referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen.
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Propiedades FísicasPropiedades Físicas
Sistema Internacional:• Unidades de densidad en el
kilogramo por metro cúbico(kg/m³).
• gramo por centímetro cúbico
Densidad de los materiales
• gramo por centímetro cúbico(g/cm³).
• kilogramo por litro (kg/L) o kilogramo por decímetro cúbico. El agua tiene una densidad próxima a 1 kg/L (1000 g/dm³ = 1 g/cm³ = 1 g/mL).
• gramo por mililitro (g/mL), que equivale a (g/cm³).
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Propiedades físicasPropiedades físicas
Punto de fusión:• Es la temperatura en la cual
el material sólido pasa al estado líquido.
• Metales de bajo punto de • Metales de bajo punto de fusión: por debajo de 1000°C
• Metales de punto de fusión medio: entre 1000 y 2000°C
• Metales de alto punto de fusión: por encima de 2000°C
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Propiedades tecnológicasPropiedades tecnológicas
• Estas propiedades indican el comportamiento del material al momento de ser trabajado.
• Las propiedades tecnológicas • Las propiedades tecnológicas más importantes son:– Colabilidad.– Maleabilidad.– Maquinabilidad.– Soldabilidad.– Templabilidad.
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Propiedades tecnológicasPropiedades tecnológicas
Colabilidad:
• Se denominan materiales colables a aquellos que pueden fundirse en moldes a temperaturas económicas y técnicamente rentables
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Propiedades tecnológicasPropiedades tecnológicas
Maleabilidad:
• Se denominan materiales maleables a aquellos que por la acción de fuerzas aplicadas sobre él admiten una sobre él admiten una deformación plástica o permanente conservando sucohesión molecular
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Propiedades tecnológicasPropiedades tecnológicas
Maquinabilidad:
• Propiedad que determina la capacidad de mecanización de un material. Está relacionada con los procesos relacionada con los procesos en los cuales existe arranque de material o viruta como:– Cizallado– Torneado.– Taladrado.
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Propiedades tecnológicasPropiedades tecnológicas
Soldabilidad
• Procedimiento por el cual dos o más piezas de metal se unen por aplicación de calor, presión, o una combinación presión, o una combinación de ambos.
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Propiedades tecnológicasPropiedades tecnológicas
Templabilidad
• Proceso de baja temperatura en el tratamiento térmico del material, especialmente el acero, con el que se obtiene acero, con el que se obtiene el equilibrio deseado entre la dureza y la tenacidad del producto final.
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Propiedades mecánicasPropiedades mecánicas
• Está determinada por la reacción de los materiales debido a fuerzas externas aplicadas.aplicadas.– Resistencia.– Dureza.– Fragilidad.– Fatiga.– Tenacidad.– Elasticidad.– Plasticidad.
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Propiedades mecánicasPropiedades mecánicas
Resistencia:
• Es la oposición que presenta el material al cambio de forma y separación, debido a la acción de fuerzas externas.acción de fuerzas externas.– Fuerza de tracción.– Fuerza de cortadura.
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Propiedades mecánicasPropiedades mecánicas
Resistencia a la tracción:
• Fuerza de Tracción: Es la fuerza aplicada a una determinada área del material, que trata de producirmaterial, que trata de produciralargamiento.
• La propiedad del material para soportar fuerzas de tracción se denomina: Resistencia a la tracción.
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Propiedades mecánicasPropiedades mecánicas
Resistencia al cizallamiento:• Fuerza de Cortadura: Es la
fuerza que trata de desplazar dos secciones inmediatas una respecto a otra. respecto a otra.
• La resistencia ofrecida por el material se denomina Resistencia al Corte, llamada también, Resistencia al Cizallamiento.
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Propiedades mecánicasPropiedades mecánicas
Dureza:
• Es el grado de oposición de un material a ser rayado o penetrado de cualquier forma, por otro material.por otro material.
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Propiedades mecánicasPropiedades mecánicas
Fragilidad:
• Es la tendencia a la fractura sin deformación apreciable
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Propiedades mecánicasPropiedades mecánicas
Fatiga:
• Si se somete una pieza a la acción de cargas periódicas (alternativas o intermitentes), se puede llegar a producir su se puede llegar a producir su rotura con cargas menores a las que produciríandeformaciones.
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Propiedades mecánicasPropiedades mecánicas
Tenacidad.
• Es la capacidad de un material para soportar una material para soportar una carga de impacto sin romperse
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Propiedades mecánicasPropiedades mecánicas
Elasticidad:
• Capacidad de un material elástico para recobrar su forma al cesar la carga que lo ha deformado.ha deformado.
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Propiedades mecánicasPropiedades mecánicas
Plasticidad:
• Es el cambio de forma permanente que experimenta el material sin llegar a la rotura.rotura.
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Propiedades térmicas y eléctricasPropiedades térmicas y eléctricas
Propiedades térmicas:
• Las propiedades térmicas de un material se vuelven aparentes cuando cierta energía es introducida por el
Propiedades eléctricas
• Se presentan en materiales que están sujetos a la acción de campos eléctricos
energía es introducida por el flujo de calor, y causa que los átomos vibren más vigorosamente y se eleve la temperatura del material.– Dilatación térmica.– Conductividad térmica.
– Resistividad eléctrica (conductividad)
– Constante dieléctrica relativa.
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Propiedades térmicasPropiedades térmicas
Dilatación térmica
• Se debe a que el calor propicia vibraciones atómicas en los materiales. El incremento de la longitud se incremento de la longitud se puede decir, es proporcional al cambio de temperatura.
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Propiedades térmicasPropiedades térmicas
Conductividad térmica
• Es la capacidad que tienen los materiales de conducir el los materiales de conducir el calor
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Propiedades magnéticasPropiedades magnéticas
Magnetismo
• Es el fenómeno por el cual los materiales muestran una fuerza atractiva o repulsiva o influyen en otros materiales.influyen en otros materiales.
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Propiedades químicasPropiedades químicas
Corrosión
• La mayoría de los materiales usados industrialmente suelen deteriorarse químicamente; en muchos químicamente; en muchos casos la oxidación de un metal suele ser importante.
• Tecnológicamente, la propiedad química más importante es la Corrosión.
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Repaso Repaso