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  • BLOQUE 1.- MATERIALES.

    TEMA 1: Procedimientos de ensayo y medida de los materiales

    Esquema:TEMA 1: Procedimientos de ensayo y medida de los materiales.....................................................1

    1.- Introduccin..............................................................................................................................12.- Propiedades de los materiales..................................................................................................2

    2.1.- Propiedades elctricas.......................................................................................................3Conductividad elctrica:...................................................................................................................................3

    Resistividad....................................................................................................................................................3Superconductividad........................................................................................................................................3

    Piezoelectricidad................................................................................................................................................3Piroelectricidad..................................................................................................................................................4

    2.2.- Propiedades magnticas....................................................................................................42.3.- Propiedades electromagnticas.........................................................................................4

    Espectro electromagntico................................................................................................................................42.3.1.- pticas.....................................................................................................................................................52.3.2.-Radiacin nuclear: rayos , , y x.......................................................................................5

    2.4.- Propiedades trmicas.........................................................................................................52.5.- Propiedades mecnicas.....................................................................................................62.6.- Propiedades qumicas........................................................................................................8

    3.- Objeto y clasificacin de los ensayos.......................................................................................84.- Ensayos de propiedades mecnicas. Destructivas.................................................................9

    4.1.- Estticas:............................................................................................................................94.1.1.- Dureza......................................................................................................................................................9

    4.1.1.1.-De dureza al rayado:.........................................................................................................................9Ensayo de Martens ..................................................................................................................................9Ensayo a la lima.....................................................................................................................................10Ensayo de Mohs.....................................................................................................................................10

    4.1.1.2.- A la penetracin:............................................................................................................................10Ensayo Brinell........................................................................................................................................10Ensayo Vickers.......................................................................................................................................11Ensayo Knoop........................................................................................................................................12Ensayo Rockwell....................................................................................................................................12

    4.1.1.3.- Ensayos dinmicos:.......................................................................................................................13Mtodo Shore (HS)................................................................................................................................13Mtodo Poldi..........................................................................................................................................14

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  • BLOQUE 1.- MATERIALES.

    1.- IntroduccinEn este tema se plantean los materiales con una finalidad, su utilidad. Al considerar un material

    determinado, debe tenerse presente el binomio material-utilidad que deriva de sus propiedades puesto que es necesario definir y cuantificarlas de forma que determinen el comportamiento en el momento de su utilizacin.

    Antiguamente, slo la experiencia del constructor o del artesano permita seleccionar los materiales ms idneos en cada caso. Actualmente, a medida que aumentamos el consumo de materiales, se hace necesario racionalizar al mximo su aprovechamiento, evitando sobre dimensionamientos costosos e innecesarios. La reduccin de los coeficientes obliga a intensificar el control de los materiales, dando cada vez con esto ms importancia al ensayo de los mismos.

    El estudio basado en los ensayos y la experimentacin sistemtica ha dado lugar a la llamada ciencia e ingeniera de los materiales.

    Las propiedades de los materiales son los diferentes comportamientos o respuestas de stos bajo la accin o la influencia de factores externos, como la fuerza, la temperatura, la luz, los agentes qumicos o la electricidad. Al tratar de las propiedades de los materiales deben destacarse los siguientes aspectos:

    Por una parte, la necesidad de que las propiedades puedan ser cuantificadas mediante magnitudes.

    Por otra, la variabilidad en los valores medidos cuando se realizan los ensayos, es decir, en ensayos idnticos no siempre se obtienen los mismos valores. Debemos controlar la dispersin y errores de los datos.

    Un aspecto que tambin es causa de variabilidad al estudiar las propiedades de un material es su carcter istropo o anistropo. En los materiales istropos las propiedades no dependen de la direccin en la que se observen. Los materiales anistropos son aquellos cuyas propiedades varan segn la direccin en la que se consideren.

    En este tema se presentan las propiedades ms relevantes de los materiales que en los temas posteriores se ven, de forma ms puntual, en el estudio de cada uno de los materiales tecnolgicos, adems del estudio de los mtodos de ensayo y determinacin de los mismos.

    2.- Propiedades de los materialesDefinimos las propiedades de un material, como las caractersticas de las reacciones ante

    acciones exteriores que tienden a alterar su equilibrio. Se dice que un material tiene una determinada propiedad cuando la calidad de dicha propiedad es en l superior a cierto lmite, arbitrario y variable, segn la utilizacin que se pretenda hacer con ella.

    Las caractersticas de los materiales pueden manifestarse espontneamente, es decir, sin intervencin de agentes exteriores, o por la actuacin de dichos agentes. En el primer caso tenemos las propiedades intrnsecas del material ; como son el peso especfico, el volumen, la configuracin cristalogrfica, etc. En el caso de que las propiedades se manifiesten al actuar una causa exterior en el material.

    Es importante conocer la relacin que existe entre estructura interna del material, su procesamiento y sus propiedades finales. Cuando se cambia alguno de los tres aspectos de esta

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  • BLOQUE 1.- MATERIALES.

    relacin, cualquiera de los otros tambin se alterar.

    Las propiedades pueden agruparse de maneras diferentes. No obstante, desde el punto de vista tcnico la siguiente clasificacin:

    1. Propiedades sensoriales.- Son aquellas propiedades que, como el color, el brillo o la textura , estn relacionadas con la impresin que produce el material en nuestros sentidos.

    2. Las propiedades fisicoqumicas.- Son aquellas propiedades que nos informan sobre el comportamiento del material ante diferentes acciones externas.

    3. Propiedades tecnolgicas.- Son aquellas propiedades que nos informan sobre el comportamiento del material durante la fabricacin.

    4. Propiedades ecolgicas.- Son aquellas propiedades relacionadas con la mayor o menor nocividad del material para el medio ambiente: toxicidad, volatilidad, facilidad de reciclado, etc.

    Como todas las propiedades pueden relacionarse de forma qumica, fsica, constitutiva, etc, se ha determinado realizar la clasificacin segn su clasificacin ms inmediata en: elctrica, magntica, electromagntica, trmica, mecnica y qumica.

    2.1.- Propiedades elctricasEn muchas aplicaciones, el comportamiento elctrico es ms imp