Materiales Ferrosos & no Ferrosos & Sintticos &
EnsayosING. ROLANDO AGERO MAURICIO
MATERIALES FERROSOSEl Hierro y las Los diversos tipos de acero:
acero al carbono, Aleaciones acero inoxidable, acero al manganeso.
Materiales Metlicos no Ferrosos Aluminio, Cobre, Plomo, Magnesio,
Estao, Zinc, Nquel, Plata, Platino, aleaciones de Cobre: Bronce,
aleaciones de Zinc, latn.
Materiales Vidrio, cuarzo, porcelana, refractarios, loza,
Inorgnicos no grafito, ladrillos, piedra, amianto, porcelana,
fibras Metlicos de vidrio. Materiales Orgnicos Caucho natural,
madera, corcho, tejidos, asfalto, resinas, plsticos, caucho
sinttico. Plsticos reforzados con fibra de vidrio, hormign armado,
hormign con refuerzo de plstico resistentes.
Materiales Mixtos2
MATERIALES Y ALEACIONES FERROSOSMaterial Hierro Forjado
Caractersticas Uso Soluciones alcalinas diluidas y Fueron los
primeros empleados lquidos orgnicos neutros, en en la industria. la
industria del petrleo y del alquitrn. Son resistentes al H2SO4 y a
los Fueron los primeros metales lcalis, su desventaja es que
empleados en la industria. tienen mucho peso y mayor fragilidad que
el acero. Sigue siendo el material ms Es excelente en el importante
para estructuras por almacenamiento de H2SO4 su alta resistencia
mecnica y concentrado y frio, y tambin qumica. Sus propiedades con
mezclas de HNO3 y dependen de la composicin de sulfrico que no
contengan ms los materiales aleados: C, Ni, Cr, del 25% en solucin
acuosa. Mn. Los cidos diluidos corroen la Los ferrosilicios como el
durirn superficie de aceros no y corrosirn de 14% de Slice son
protegidos. materiales muy resistentes para el Los aceros
inoxidables son cido ntrico diluido. utilizados en la fabricacin de
Los aceros inoxidables, 18% de equipos resistentes a la Cr y 8% de
Ni son muy corrosin y en especial, para la resistentes a los cidos
orgnicos industria alimentaria y y al cido ntrico en cualquier
materiales mdicos. concentracin.
Hierro de Fundicin
Aceros
3
MATERIALES NO FERROSOSLos metales no ferrosos se clasifican en
tres grupos: Pesados: son aquellos cuya densidad es igual o mayor
que 5 kg/dm, Ligeros: su densidad esta comprendida entre 2 y 5
kg/dm. Ultraligeros: su densidad es menor de 2 kg/dm.
Metales no ferrosos pesados: 1) ESTAO (Sn):
CASITERITA
Caractersticas: se encuentra en la casiterita; su densidad es de
7,28 kg/dm, su punto de fusin alcanza los 231C; tiene una
resistencia a la traccin de 5 kg/mm; en estado puro tiene un color
muy brillante, pero a temperatura ambiente se oxida y lo pierde; a
temperatura ambiente es tambin muy maleable y blando, sin embargo
en caliente es frgil y quebradizo; por debajo de -18C se empieza a
descomponer convirtindose en un polvo gris, este proceso es
conocido como peste del estao; al doblarse se oye un crujido
denominado grito del estao. Aleaciones: las ms importantes son el
bronce (cobre + estao) y las soldaduras blandas (plomo + estao con
proporciones de este entre el 25% y el 90%) Aplicaciones: sus
aplicaciones ms importantes son la fabricacin de hojalata y
proteger al acero contra la oxidacin.
2) COBRE (Cu):Caractersticas: se encuentra en el cobre nativo,
la calcopirita, la calcosina, la malaquita y la cuprita; su
densidad es de 8,9 kg/dm; su punto de fusin de 1083C; su
resistencia a la traccin es de 18 kg/mm; es muy dctil, maleable, y
posee una alta conductividad elctrica y trmica.
CUPRITA
CALCOPIRITA
MALAQUITA
Aleaciones y aplicacionesALEACION BRONCE ( Cu + Sn)
TIPOS/COMPOSICION APLICACIONES Ordinario: Cu + Sn (5 a Campanas y
engranajes 30%) Especial: Cu + Sn + Esculturas y elementos qumicos
elctricos LATON (Cu + Zn) Ordinario: Cu + Zn (30 a Tortillera 55%)
Especial: Cu + Zn Grifos, tuerca y tornillos elementos qumicos
CUPROALUMINIO ALPACA CUPRONIQUEL Cu + Al Hlices de turbinas barco,
cables
Cu + Ni + Zn. Tiene color Joyera barata, cubiertos plateado Cu +
Ni (40 a 50%) Monedas y elctricos contactos
3) ZINC (Zn):Caractersticas: se extrae de la blenda y la
calamina; su densidad es 7,14 kg/dm, su punto de fusin es de 419C;
su resistencia a la traccin es en las piezas moldeadas de 3 kg/mm,
y en las piezas forjadas de 20 kg/mm; es muy resistente a la
oxidacin y corrosin en el aire y en el agua, pero poco resistente
al ataque de cidos y sales; tiene el mayor coeficiente de dilatacin
trmica de todos los metales; a temperatura ambiente es muy
quebradizo, pero entre 100 y 150C es muy maleable.
BLENDA
CALAMINA
APLICACIONES Y ALEACIONESALEACION CARACTERISTICAS Y
APLICACIONES
En forma de Latones: Cu + Zn aleacinAlpaca: Cu + Zn + Ni
Por ser ms barato el Zn que el Sn esta sustituyendo el latn al
cobre Atizada en cubertera, joyera fabricacin de estuches barata
y
En
estado Chapas de diferentes Recubrimiento de tejados, canalones
y espesores puro cornisas, tubos de bajada de agua y depsitos y
recubrimiento de pilas
Recubrimient Galvanizado electroltico: consiste en recubrir,
mediante o de piezas electrolisis, un metal con una capa muy fina
de cinc
Galvanizado en caliente: se introduce la pieza en un bao de Zn
fundido, enfriado el Zn queda adherido y la pieza protegida
Metalizado: se proyectan partculas diminutas de Zn, mezcladas con
pinturas sobre la superficie a proteger
Otras formas
xidos de Zn
Bronceadores, desodorantes Colorantes, conservantes pegamentos
y
4) PLOMO (Pb):
Caractersticas: se obtiene de la galena, su densidad es 11,34
kg/dm; su punto de fusin 327C; su resistencia a la traccin de 2
kg/mm; es muy maleable y blando; es de color grisceo-blanco muy
brillante recin cortado, se oxida fcilmente, formando una capa de
carbonato bsico que lo protege; resiste a los cidos clorhdrico y
sulfrico, pero es atacado por el cido ntrico y el vapor de azufre.
Aleaciones y aplicaciones: En estado puro: Oxido de plomo: pinturas
antioxidantes (minio) Tuberas: en desuso Recubrimiento de bateras,
proteccin de radiaciones nucleares (rayos X) Formando aleacin:
Soldadura blanda: Pb + Sn empleado como material de aportacin
5) CROMO (Cr):
CROMO
Caracteristicas: su densidad es de 6,8 kg/dm; su punto de fusin
es de 1900C; tiene un color grisceo acerado, muy duro y con una
gran acritud, resiste muy bien la oxidacin y la corrosin.
Aleaciones y aplicaciones: Cromado brillante: para objetos
decorativos Cromado duro: para la fabricacin de aceros inoxidables
y aceros para herramientas.
AROS CROMADOS DE AUTO
6) NIQUEL (Ni):
NIQUEL
Caractersticas: su densidad es 8,85 kg/dm; su punto de fusin es
de 1450C; tiene un color plateado brillante y se puede pulir
fcilmente, es magntico, es muy resistente a la oxidacin y a la
corrosin. Resistencia al desgaste ademas: Aumento de dureza Mejora
de aspecto (color, brillo, etc.) Aplicaciones y aleaciones:
RECUBRIMIENTO QUIMICO Ni + Cr + acero: se emplea para aceros
inoxidables CON NIQUEL En aparatos de la industria qumica En
recubrimiento de metales por electrolisis
) WOLFRAMIO (W): Caractersticas: su densidad es 19 kg/dm; su
punto de fusin de 3370C Aplicaciones y aleaciones: Filamentos de
bombillas incandescentes y fabricacin de herramientas de corte para
maquinas.
WOLFRAMIO
BOMBILLA CON FILAMENTOS DE ALEACION DE WOLFRAMIO
8) COBALTO (Co): Caractersticas: su densidad es de 8,6 kg/dm, su
punto de fusin 1490C; tiene propiedades anlogas al nquel pero no es
magntico Aleaciones y aplicaciones: Se emplea para endurecer aceros
para herramientas (aceros rpidos) y como elemento para la
fabricacin de metales duros (sinterizacin) empleados en
herramientas de corte. se emplean en la industria y en las turbinas
de los aviones. Una aleacin con acero llamada acero de cobalto se
utiliza para fabricar imanes permanentes.
COBALTO
MOTOR DE COBALTO PARA AVIONES
METALES NO FERROSOS LIGEROSBAUXITA
ALUMINIO (Al): Caractersticas: se obtiene de la bauxita, su
densidad es de 2,7 kg/dm; su punto de fusin de 660C; y su
resistencia a la traccin de 10 kg/mm (el doble si esta laminado o
forjado); es muy ligero e inoxidable; es buen conductor de la
electricidad y del calor, pesa poco y es muy maleable y
dctil.1)
Bobinas de aluminio para la industria aeronutica
Tipo
Aleacin
Caractersticas y aplicaciones
Aleacin Al + Mg
Se emplea en aeronutica y en automocin
Al + Ni + Co Potentes imanes permanentes (Alnico)
2) Titanio (Ti):
Caractersticas: se obtiene del rulito y de la limeita; su
densidad es de 4,45 kg/dm; su punto de fusin 1800C; y su
resistencia a la traccin de 100kg/mm; es un metal blanco plateado
que resiste mejor la corrosin y la oxidacin que el acero; sus
propiedades son anlogas a las del acero con la propiedad que las
conserva hasta los 400C Aleaciones y aplicaciones: Se emplea en la
fabricacin de estructuras y elementos de maquinas aeronuticas
(aleado con el 8% de aluminio); en la fabricacin de herramientas de
corte, aletas para turbinas y en forma de oxido y pulverizado par
la fabricacin de pinturas antioxidantes y para el recubrimientos de
edificios.
METALES NO FERROSOS ULTRALIGEROS
Magnesio (Mg):
Caractersticas: se obtiene de la carnalita, dolomita y
magnesita; su densidad es de 1,74 kg/dm; su punto de fusin de 650C;
y su resistencia a la traccin de 18 kg/mm; en estado liquido o
polvo es muy inflamable, tiene un color blanco parecido al de la
plata, es maleable y poco dctil, es mas resistente que el aluminio
Aplicaciones y aleaciones: Se emplea en estado puro, tiene pocas
utilidades, excepto en la fabricacin de productos pirotcnico y como
desoxidante en los talleres de fundicin de acero, tambin en
aeronutica.
MATERIALES SINTTICOSSustancias de distintas estructuras y
naturalezas que carecen de un punto fijo de ebullicin y poseen
durante un intervalo de temperaturas propiedades de elasticidad y
flexibilidad que permiten moldearlas y adaptarlas a diferentes
formas y aplicaciones.
Tipos De Plsticos
Acetlicas Las primeras resinas acetlicas comerciales se
realizaron en 1959. Son uno de los materiales termoplsticos ms
rgidos y resistentes que sean conocidos y ofrecen juntos un
conjunto de excelentes propiedades como por ejemplo un elevado
mdulo de elasticidad, alta tenacidad, ptima resistencia a la
fatiga, color blanco translcido muy similar al Nylon. Acetato de
celulosa El acetato de celulosa es la primera materia plstica
estampada a inyeccin. Tiene el aspecto de un polvo blanco y debido
a su aspecto agradable se utiliza sobretodo para la produccin de
manufactos transparentes, translcidos y opacos.
ABS La sigla ABS est compuesta por las tres iniciales de los
tres monmeros fundamentales para su preparacin: la acrilonitrilo,
el butadieno y el estireno. Sus propiedades fundamentales son la
tenacidad, la resistencia al choque, la dureza superficial.
Alquidicas Los productos de base ms importantes para la
produccin de resinas alquidics son todava hoy la glicerina y la
anhdrido ftalica. Adems de ser usadas en la industria de las
pinturas, las alquidics sirven para fabricar componentes para el
sistema de encendido de los automviles, interruptores elctricos,
aislantes para motores, componentes para la industria electrnica,
elctrica y televisiva
mbar Es una resina fsil de plantas conferas extinguidas que
existan especialmente en las costas del Mar Bltico durante el
perodo Eocnico. Conocida desde la ms remota antigedad se utilizaba
para la produccin de objetos de ornamento con la tcnica de grabado
o de estampado a presin. Una de las primeras utilizaciones de la
Baquelita ha sido la imitacin del mbar.
Asfalto Materia orgnica natural a base de hidrocarburos que se
ablanda con el calor. Es un material plstico de color negro. Marfil
Se obtiene, como es conocido, de los colmillos de los animales y
est constituido esencialmente por la dentina, o sea sales de calcio
y otras substancias orgnicas. Es propio para sustituir el marfil en
las bolas de billar que Hyatt llego a inventar la Celuloide.
Alquitrn Es un compuesto de diferentes tipos de hidrocarburos
conocido desde la antigedad como material cementicio y aislante. Es
un material plstico que puede ser estampado aadiendo cargas
minerales.
Casena formaldehdo Es una materia plstica natural de origen
proteica obtenida de substancias orgnicas como la leche desnatada,
cuerno o de productos vegetales como semillas de soja. Conocida con
el nombre comercial Galalith (Galalite en Italia y Erinoid en el
Reino Unido) se presentaba con un aspecto similar al de la
Celuloide o bien al marfil o al cuerno artificial. Celuloide Es la
primera de la materia plsticas artificiales, inventadas por J.W.
Hyatt iniciando del nitrato de celulosa y alcanfor. Los empleos de
esta materia plsticas son infinitos gracias a la facilidad de
elaboracin, coloracin, resistencia y resiliencia. En cambio no se
puede someter a inyeccin ni a compresin ni tampoco trabajarla con
el extrusor ya que se descompone sometindola a semejantes
tecnologas.
Compuestos Los materiales compuestos o plsticos reforzados se
obtienen mediante la combinacin de una resina termofraguante como
el poliester o las epoxdicas, con un refuerzo a base de fibra de
vidrio, fibra de carbono, tejido u otros. Esta combinacin confiere
al manufacturado, caractersticas particulares de resistencia
mecnica, tanto es as que con dichos compuestos se puede hoy
construir: carroceras para automviles, carenas para embarcaciones,
partes de aerombiles, y chasis de bicicleta. Cuerno Es un material
orgnico compuesto de queratina en un porcentaje aproximadamente del
80%. Es termoplstico y se trabaja despus de calentarlo en seco o
por inmersin en agua hirviendo o con soluciones alcalinas. Despus
de haberlo ablandado se puede prensar, obteniendo objetos y laminas
de variado tipo, como tabaqueras, cajas, botones, peines y plumas.
Obtuvo un gran xito sobre todo en Inglaterra antes de la invencin
de las materias plsticas.
Ebanita La ebanita es un material obtenido en el siglo pasado
por Charles Goodyear, sometiendo la goma a un prolongado proceso de
vulcanizacin. Se trata de un compuesto a mitad de camino entre las
materias plsticas autenticas y la goma natural. Durante el
prolongado proceso de vulcanizacin se introduca en la masa del
treinta al cincuenta por ciento de azufre, obteniendo un compuesto
que posea un elevado poder dielctrico. Epoxdicas Son resinas
termofraguantes de una gran importancia tcnica y comercial
disponibles en el mercado a partir del 1946, inmediatamente despus
de la segunda guerra mundial. Los productores son numerosos en todo
el mundo, sobre todo por el inters desarrollado en los ltimos aos
en la fabricacin de los mencionados compuestos hechos a base de
resinas termofraguantes (como las epoxdicas y el poliester) con la
agregacin de refuerzos fibrosos que sirven para aumentar su
resistencia mecnica. Adems que para los materiales compuestos las
epoxdicas se usan en los elementos de la industria electrotcnica,
qumica y mecnica.
Fenlicas Las resinas fenlicas son las mas antiguas y an hoy las
mas usadas entre las resinas termofraguantes. Las masas de
estampado fenlico se usan para fabricar elementos de la industria
elctrica. Fluoruratas Las resinas fluoruratas son materiales
termoplsticos producidos en los Estados Unidos a partir del 1950 y
han tenido un gran xito por sus caractersticas especialsimas. La ms
importante de las resinas fluorurate es el politetrafluoroetileno
que se suministra generalmente en forma de semielaborado,
sucesivamente trasformado con elaboracin mecnica y al utensilio.
Las resinas fluoruratas tienen diferentes aplicaciones que van
desde los equipos para laboratorio a las fibras y a las pelculas
especiales.
Goma laca Es una substancia resinosa producida por algunos
insectos que viven en colonias en las ramas de algunas plantas de
las Indias Orientales. La goma laca es un material termoplstico
soluble en alcohol con propiedades de aislamiento elctrico, tambin
se usa como barniz. Puede ser trabajada a inyeccin o mediante
extrusin para obtener botones, cajas, marcos, dentaduras y artculos
tcnicos. Melamnicas Las resinas melamnicas, como las uricas,
pertenecen al grupo de compuestos termofraguantes llamados
aminoplasta. Tienen una importancia fundamental en la fabricacin de
laminados y tambin para vajillas, platos, partes de
electrodomsticos, muebles, artculos decorativos y elementos de
aislamiento.
Homopolmero Homopolmero significa que la cadena molecular del
polmero est constituida por numerosas unidades de la misma molcula.
Un copolmero en cambio est constituido por ms de una unidad de la
misma molcula, pero con molculas diversas insertadas por
casualidad, en diversos puntos a lo largo de la cadena. Esta
diversidad permite obtener una mayor compacteza en las cadenas
homopolimricas. De esto resulta un punto de fusin ms elevado, mayor
resistencia, una rigidez ms elevada y mayor dureza de superficie
respecto a los copolmeros. Poliamida Ninguno probablemente de los
productos sintticos ha conquistado tan rpidamente la popularidad de
la cual gozan hoy las resinas poliamdicas que se conocen con el
nombre comercial de la primera poliamida puesta en comercio en los
Estados Unidos en el 1935: el Nylon. Los poliamidas se trabajan con
casi todas las tcnicas en uso para los materiales termoplsticos y
es imposible listar todas las aplicaciones que interesan la
industria automovilstica, electrnica, electrotcnica, radio y
televisin, engranajes de precisin, pelculas para embalaje de
alimentos, instrumentos quirrgicos, prtesis y vestuario.
Polietileno Los tipos de polietileno obtenido tienen
caractersticas diversas: a media, alta y baja densidad.
Recientemente se ha desarrollado tambin un tipo de polietileno
llamado de baja densidad lineal que tiene mejores caractersticas
que el tradicional producido a baja densidad. Las caractersticas
del polietileno se pueden resumir as: bajo costo, facilidad de
elaboracin, tenacidad y flexibilidad an a bajas temperaturas, no
tiene olor, y no es txico, transparencia. Los empleos son varios:
desde los domsticos a los juguetes, al revestimiento de cables,
botellas, a pelculas de embalaje, a las cierras para de uso agrcola
a las tuberas. Polimetilmetacrilato Es el ms importante de los
polmeros derivados del cido acrlico, producido ya en los aos
Treinta, pero en escala industrial solamente durante la segunda
guerra mundial. Es u material rgido, transparente, que posee una
excepcional capacidad de transmisin de la luz, superior a la de los
mismos vidrios inorgnicos. Estas caractersticas pticas son la base
de las principales aplicaciones de polimetilmetacrilato que son
enormes: desde la construccin civil al amueblado, a la sealizacin,
a la industria automovilstica, a la nutica, los electrodomsticos,
los aparatos para laboratorio.
Policarbonato Poseen una dureza superficial apreciable, optimas
propiedades aislantes y de resistencia a los agentes atmosfricos.
Entre sus mayores calidades se pueden nombrar las caractersticas
estticas y de transparencia. Se utilizan en la fabricacin de partes
para la industria mecnica y electrotcnica: cascos de proteccin para
automovilistas vidrios para ventanas, puertas de seguridad para los
bancos, esferas para palos de la luz, escudos de proteccin para las
fuerzas de polica. Poliester Las resinas poliester insturas son
lquidos ms o menos viscosos de color amarillo pajizo que endurecen
con el aadido de catalizadores. Su robusteza, flexibilidad y
rigidez pueden ser modificadas con el aadido de aditivos, refuerzos
que normalmente pueden ser fibra de vidrio o de carbono.
Polipropileno Similar al poliestileno a alta densidad tiene una
densidad menor y posee una mayor densidad y dureza. Es el ms rgido
entre los polmeros poliofinicos y mantiene esta caracterstica hasta
sobre los 100 C. Posee una apreciable resistencia a la abrasin y al
calor, excelentes caractersticas dielctricas de aislamiento, una
especial resistencia a las flexiones reiteradas (10 millones de
flexiones).
Poliestireno Etileno y benzene son los materiales de inicio para
la produccin de la resina termoplstica poliestireno que se ha
difundido durante los aos Treinta y ha tenido un enorme xito por
cuanto es posible elaborarla mediante inyeccin, extrusin y soplado.
Es imposible describir todos los empleos. El sector principal es el
del embalaje. Sucesivamente se ha empleado en la industria de los
juguetes, construccin civil, electrodomsticos, interruptores.
Poliuretano Son polmeros obtenidos mediante la poliadicin de los
isocianato y de los poliol. Se presentan con la forma de material
rgido o bien flexible y esto permite un enorme esfera de
aplicaciones. Se utilizan en forma flexible para fabricar cojines,
colchones, muebles, revestimientos de tejidos y en forma rgida para
empleos en la industria automovilstica, construccin civil,
amueblado. Pueden sustituir el cuero y la madera en la fabricacin
de revestimientos. Son un aislante trmico y acstico de ptima
calidad.
PVC El cloruro de polivinil es la materia plstica ms utilizada,
junto con el poliestileno, el poliestireno y el polipropileno. El
PVC puede ser elaborado con casi todas las tecnologas utilizadas
para los materiales plsticos y es imposible describir todas sus
aplicaciones que incluyen: manufacturados rgidos, elsticos y
esponjosos. Con el cloruro de polivinil se realizan aislantes para
cables, enchufes, tomas de corriente, cajas de derivacin, vlvulas,
bombas, persianas, tuberas para alcantarillado, tapices,
revestimientos para interiores de automviles, calzado,
impermeables, juguetes, pelculas para utilizaciones agrcolas.
Ensayos de MaterialesLos ensayos tienen como finalidad
determinar las caractersticas de los materiales.
Clasificacin1) Ensayos de caractersticas Qumico: Determinar la
composicin de los materiales. Estructuras:Cristales: Determinar la
cristalizacin, se realiza mediante un microscopio electrnico.
Microscpicos: Determinar el grano. Macroscpicos: Determinar la
fibra
Trmicos:Puntos de fusin. Puntos crticos.
Constituyentes
2) Ensayos destructivos: (E.D.) Ensayos de propiedades mecnicas:
Estticos:Durezas Traccin Compresin Cizalladura Flexin Pandeo
Fluencia
Dinmicos:Resistencia al choque Desgaste Fatiga
3) Ensayos tecnolgicos: Determinacin del comportamiento de los
materiales ante operaciones industriales Doblado, Plegado, Forja,
Embuticin, Soldadura, Laminacin,... 4) Ensayos No destructivos:
Rayos X. Rayos Gamma: Se usa un istopo reactivo, uso de
radiografas. Ultrasonidos. Partculas magnticas.
a) Dureza al rayado: Resistencia que opone un material a dejarse
rayar por otro. b) Dureza a la penetracin: Resistencia que opone un
material a dejarse penetrar por otro ms duro. c) Dureza elstica:
Reaccin elstica del material cuando se deja caer sobre l un cuerpo
ms duro. d) Dureza Pendular: Resistencia que opone un material a
que oscile un pndulo sobre l.
Dureza MOHS: Se usa para determinar la dureza de los minerales.
Se basa en que un cuerpo es rayado por otro ms duro. Esta es la
escala de Mohs:
Dureza MARTENS
10 (m ! 2 a
4
punta de diamante de forma piramidal y de ngulo en el vrtice de
90
Dureza TURNER carga necesaria P micras.
tal que a = 10
Dureza HERZIANA Menor carga que aplicar a un material (con bolas
de 1,5 a 4 mm. de acero extraduro) para que deje huella.
Dureza MONOTRON Es una variante de la dureza Herziana. Viene
expresada por la carga que hay que aplicar para producir una
penetracin de 0,0018 pulg.Dia: 0,75 mm.
Dureza BRINELL (HBS y HBW): UNE 7422-85 Este mtodo consiste en
comprimir una bola de acero templado, de un dimetro determinado,
sobre un material a ensayar, por medio de una carga y durante un
tiempo tambin conocido.
S ! TDf D f ! B 2 D d B! 2 2 TD 2 2 S! (D D d ) 22 2
HBS !
2P TD ( D D d )2 2
No se utilizan los ensayos Brinell para durezas superiores a 500
(aceros templados), porque se deforman las bolas.
Dureza Meyer (HBW) S=Sproy
P 4P DMeyer ! 2 ! 2 Tr Td
Dureza ROCKWELL (HRx): UNE 7424/89/1 (Normal) UNE 7-424/89/2
(Superficial) El mtodo Rockwell se basa en la resistencia que
oponen los materiales a se penetrados, se determina la dureza en
funcin de la profundidad de la huella. Permite medir durezas en
aceros templados.
Los ensayos se pueden realizar con 2 tipos de penetradores:
Bolas de 1/8 y 1/16 Conos de 120 ngulo en el vrtice.
Dureza VICKERS (HV): UNE 7-423/84/1 (HV 5 a HV 100) UNE
7-423/86/2 (HV 5 a HV 100) Vickers se deriva directamente del mtodo
Brinell. Se emplea en particular para piezas delgadas y templadas,
con espesores mnimos hasta de 0,2 mm. 136. Este ngulo se eligi para
que la bola Brinell quedase circunscrita al cono en el borde de la
huella.
AC VB VB S !4 ! 4L 2 2 2 L VB ! d L! 2 sin 68 2 2d d2 VB ! S! 4
sin 68 2 sin 68
P HV ! 1.854 2 d
Kg mm 2
Se pueden medir piezas muy delgadas con cargas pequeas, hasta
espesores de orden de 0,05 mm. Puede medirse dureza superficial.
(para determinar recubrimientos de los materiales) La escala
Vickers es ms detallada que la Rockwell; 32 unidades Vickers = 1
unidad Rockwell
Dureza KNOOP (HK) Se usa para durezas normales (P=1-5 Kp),
superficiales (P=1/2-1 Kp) y microdurezas (P=10 gr-500 gr.)
Dureza POLDI: Variante de la dureza Brinell. Se basa en ejercer
una carga P sobre el durmetro que nos producir 2 huellas en dos
probetas, una de dureza conocida y otra de dureza desconocida. La
dureza esta en razn inversa del tipo del material (duro,
blando).
Dureza SHORE (HS) Se basa en la reaccin elstica del material
cuando dejamos caer sobre l un material ms duro. Si el material es
blando absorbe la energa del choque, si el material es duro produce
un rebote cuya altura se mide.
Ventajas del mtodo Shore No produce prcticamente ninguna huella
en el material ensayado. Permite medir dureza superficial de piezas
terminadas. Es el nico ensayo NO destructivo para medir
durezas.
Ensayo de Traccin. EN 10 002-1 Es uno de los ensayos ms
empleados. Consiste en someter una probeta normalizada a esfuerzos
progresivos y crecientes de traccin en la direccin de su eje hasta
que llegue a la deformacin y a la rotura correspondiente.
Fluencia La fluencia aumenta con la carga y la T. Son menos
sensibles a la cedencia los metales cuanto ms elevada es su T de
fusin. Este ensayo se denomina tambin CREEP.
OA: Zona de deformacin elstica instantanea AB:Alargamiento
decrece respecto del tiempo BC: Alargamiento proporcional al
tiempo. Zona de fluencia verdadera CD:Alargamiento crece con el
tiempo.
Ensayos de CompresinSe usa poco. Se usa en piezas y mecanismos
sometidos a compresin (pilares, fundicin, cojinetes). Ensayo
consistente en someter la probeta a esfuerzos constantes y
crecientes hasta llegar a la rotura (mat. frgiles) o al
aplastamiento (mat. dctiles).
F Kp / mm 2 W! S0
?
A
AB Limite de fluencia al aplastamiento esfuerzo a partir del
cual las deformaciones son permanentes.
Ensayos de pandeo Em: Mdulo de eslasticidad Lp: Longitud de
pandeo I: Momento de inercia mnimo de la seccin de la pieza
ENSAYOS TECNOLGICOS
Ensayos de Embuticin Es uno de los ensayos ms utilizados y tiene
por objeto conocer la aptitud de las chapas para ser conformadas
por embuticin. Se practican 3 modalidades:Embuticin simple.
Embuticin profunda por vasito. Embuticin con ensanchamiento del
agujereo.
Las chapas deben tener como mnimo una superficie de 70x70
mm.
Ensayo de ForjaEnsayos de Platinado:
Ensayos de Recalcado
Ensayos de Mandrilado
Ensayo de Cizalladura Ensayo de tipo tecnolgico consistente en
someter un material a esfuerzos crecientes y progresivos hasta
llegar a la rotura. Se realiza sobre materiales que van a estar
sometidos a fuerzas de corte (chavetas, lengetas, esprragos,
tornillos, pernos).
Fatiga
En toda fatiga hay tres fases: INCUBACIN: se produce una
distorsin atmica creada por la deformacin plstica que finalmente
produce microfisuras. FISURACIN PROGRESIVA: la microfisura va
alargndose en la direccin de la estructura cristalina. La seccin va
disminuyendo. Aparecen crculos concntricos de grano fino. ROTURA:
finalmente el metal se rompe bruscamente (grano grueso).
Ensayo de Desgaste Tienen por objeto determinar el desgaste por
rozamiento de metales. Se preparan probetas con =30 a 50 mm y
e=10mm. Estos discos se montan sobre ejes paralelos, pudiendo
aplicarse sobre el disco superior cargas de 25 a 300 Kg. w = 20 rpm
pudindose hacer tres tipos de ensayo:
