8_Materiales Para Ingeneria

8/8/2019 8_Materiales Para Ingeneria

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Tema 8Materiales para ingeniera

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Tema 8: Materiales para ingeniera

1. Aleaciones frreas

2. Aleaciones no frreas

1. Aluminios2. Titanios

3. Aleaciones de Mg, Ti, Ni

4. Aleaciones de cobre

3. Polmeros

4. Materiales cermicos


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1. Aleaciones frreas

1.1. Aceros al carbono

1.2. Aceros aleados

1.3. Fundiciones

1.4. Aceros inoxidables

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Aleaciones de Fe-C con algo de Mn (0.30-0.95%) para

mejorar la resistencia

Aceros bajos en carbono

(C


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1.1.Aceros al carbono

Source: Foundations of Materials Science and Engineering. Smith&Hashemi. McGraw-Hill Ed.


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1.2. Aceros aleados

Necesidad:

Mejora en las propiedades mecncicas (alta resitencia conbuena ductilidad/tenacidad)

Mejora de la resitencia a la oxidacin/corrosinDesarrollo de aleaciones a medida segn los requerimientos:

Adicin de aleantes (Mn, Ni, Cr, Mo, W, V, Co, B, Cu, Al,Pb, Ti, Nb)

Tratamientos trmicos


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1.2. Aceros aleados


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1.2. Aceros aleados


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1.2. Aceros aleados


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1.2. Aceros aleados



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1.3. Aceros inoxidablesSe utilizan fundamentalemente por su resistencia a la corrosin.

Adicin de Cr Oxido superficial que protege de la corrosin

Inoxidables ferrticos (BCC)

12%


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1.4. Fundiciones


Aleaciones frreas con 2-4% C y 1-3% Si

Diseadas para ser fundidas, solidifican contrayendo poco

Amplia gama de durezas. Se pueden alear para obtener resitencia a

desgaste, abrasin y corrosin.

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1.4. Fundiciones


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1.4. Fundiciones


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2.1. Aleaciones de aluminio



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http://aluminium.matter.org.uk/content/html/eng/default.asp?catid=&pageid=1

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2.3. Aleaciones de Mg, Ti, Ni



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Mg alloy EZ33A as cast Ni-base super alloy heat treated


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2.4. Aleaciones de cobre


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PS Poliestireno

PVC Policloruro de vinilo

PP Polipropileno

PE Polietileno

Commodity plastics

Polmeros fluorados

Polmeros acrlicos

Policarbonato

Polisteres

PA poliamidas

Engineering

TERMOPLASTICOS

Elastomeros

Siliconas

Poliuretanos

Epoxdicas

Polisteres

Resinas amnicas

Fenlicos

TERMOESTABLES

Polmeros

Sintticos

3. Polmeros

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Es uno de los polmeros de mayor consumo debido a sus propiedades yfundamentalmente a su bajo costo.

Propiedades generales

Alta resistencia elctrica Buen aislante trmico Bajo costo y facilidad de manufactura Color blanco lechoso

Limitaciones del polietileno:

Bajo punto de reblandecimiento,

Pobre resistencia al rallado,

Falta de rigidez,

Baja resistencia a la traccin

Alta permeabilidad a los gases.

- (CH2-CH2)n-3. Polmeros. Polietileno (PE)


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LDPE Polietileno de baja densidad

Se forma con la polimerizacin a T alta y P elevadas

Cadenas muy ramificadas y bajo grado de cristalinidad (


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3. Polmeros. Policloruro de vinilo (PVC)

CH2 CH

Cl n

Propiedades PVC rgido

Resistente a la llama

Buena resistencia al agua

Resistente a la accin de hongos, bacterias, insectos y roedores

El PVC da un aislamiento (trmico, elctrico y acstico) moderado.

Propiedades del PVC plastificado (adicin de disolvente)

Se reduce rigidez y fragilidad.

Disminucin resistencia a la tensin.

Se reduce mucho la Tg, pasando de regin rgida a tipo GOMOSA..

El aislamiento es menor que el PVC Rgido

Buena resistencia a la abrasin

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Aplicaciones

Construccin: tubos para distribucin de agua potable; ventanas; puertas;

persianas

Envase :botellas (agua mineral, aceites comestibles, zumos,)

Juguetes: muecas, pelotas, etc.

Medicina: Bolsas para suero, plasma y sangre, guantes quirrgicos

Automvil:paneles de puertas, tableros de mandos, perfiles embellecedores,

cables elctricos, juntas de ventanas, tapiceras, etc.

Electricidad y electrnica: cables elctricos para uso domstico e industrial,

perfiles rgidos para cables, tubos, enchufes, etc.

3. Polmeros. Policloruro de vinilo (PVC)


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3. Polmeros. Poliestireno expandido (EPS)

Material plstico celular y rgido

fabricado a partir del moldeo de

poliestireno (90-95%) y un agente

expansor gaseoso (p. ej. CO2)

Aplicaciones:

Como aislamiento trmico y/ acstico en obra civil

Como material de envase y embalaje en

alimentacin, electrodomsticos, electrnica e

informtica, juguetes,

Cascos protectores para ciclistas y motoristas,

flotadores, salvavidas y tablas de surf. ;

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3. Polmeros. Poliesteres (PET y PBT)

Polietileno tereftalato PET

Tipos

A-PET (amorfo): transparente, Tmolde


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4. Materiales cermicosLos cermicos son materiales noorgnicos formados por lacombinacin de elementosmetlicos y no-metlicos unidospor enlaces covalentes e inicos.

Propiedades generales:

Son duros y frgiles Alto punto de fusin

Estabilidad qumica

Buenos aislantes elctricos y trmicos (hay cermicasconductoras)

Cermicos tradicionales: barro, slice

Cermicas Tcnicas: Almina, Nitruro de silicio, Carburo desilicio,

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4. Materiales cermicos

Campos de aplicacin:

Mecnica : Herramientas de corte, cierres, piezas en bombas, vlvulas

Transferencia de calor: Aislamiento, radiacin, elementos calefactores,crisoles,

Electromagnticas: Condensadores, Sustratos y dielctricos en CI,aislantes, sensores

Optica: Fibras pticas, LEDs,

Qumica/biologa: Catalizadores, prtesis,


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4. Materiales cermicos. Si3N4Material estructural para altas temperaturas Resistencia al desgaste a altas temperaturas

Resistencia al choque trmico

Resistencia a la oxidacin

Baja densidad

Propiedades

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4. Materiales cermicos. Si3N4Aplicaciones:

Boquillas para soldadores por arco

Termopares

Rotores de turbinas

Componentes para desgaste: bolas derodamientos para alta temperatura

Herramientas de corte para superalaeacionesy fundiciones

Matrices de extrusin para metales


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4. Materiales cermicos. SiC

Material estructural para altas temperaturas Alta resistencia a altas temperaturas

Abrasivos

Resitente a la corrosin y oxidacin

Baja tenacidad

Propiedades

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4. Materiales cermicos. SiC

Aplicaciones

Materiales resistentes a laabrasin: sellos mecncos,vlvulas, bolas derodamientos

Equipos de pulido

Intercamniadores de calor yelementos calefactores

Turbinas de gas


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4. Materiales cermicos. Al2O3Comercialemente, uno de los cermicos ms usados Aislante elctrico

Duro

Biocompatible

Resistente a la abrasin

Propiedades

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4. Materiales cermicos. Al2O3

Aplicaciones

Bujas

Porcelana

Herramientas de corte

Losetas y ladrillos para aislamiento trmico Crisoles

Biomedicina

Vidrios


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4. Materiales cermicos. Aislamiento trmico

SiO2

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4. Materiales cermicos. Vidrio



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4. Materiales cermicos. Vidrio

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4. Materiales cermicos. Vidrio templado

Vidrio laminado


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4. Materiales cermicos. Microelectrnica

Fuente: Jose A. Maiz- Intel Co. San Sebastin- Diciembre 04

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