1. FACULTAD MECNICA ESCUELA ING. INDUSTRIAL MATERIALES TRABAJO PREPARATORIO GUILLERMOVERDEZOTO ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA DE CHIMBORAZO PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

2. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES Se definen como un conjunto de caractersticas diferentes para cada cuerpo o grupo de cuerpos, que ponen de manifiesto cualidades intrnsecas de los mismos o su forma de responder a determinados agentes exteriores. Estas caractersticas vienen determinadas por la estructura interna del material (componentes qumicos presentes y forma de unin de los tomos). 3. PROPIEDADES MECNICAS Las propiedades mecnicas representan el comportamiento de los materiales sometidos a esfuerzos de empleo. DUREZA La dureza es la resistencia que opone un material a la penetracin de un cuerpo exterior. Para probar la dureza pueden utilizarse tres mtodos: a) Brunei.- para durezas no elevadas. b) Rockwell.- para durezas elevadas. c) Vickers.- deja huellas muy pequeas 4. PROPIEDADES MECNICAS RESISTENCIA MECNICA Es la capacidad de un material de soportar los esfuerzos que tienden a deformarlo o a romperlo. Los esfuerzos pueden ser: TRACCIN.- La traccin es la accin a la que se somete una pieza cuando se ve sujeta a fuerzas contrarias axiales divergentes, como por ejemplo los tornillos. COMPRESIN.- La resistencia a la compresin en casi todos los materiales equivale a la resistencia a la traccin. FLEXIN.- El esfuerzo de flexin puede determinar una deformacin permanente o temporal de la pieza examinada. TORSIN.- Estn sujetos a torsin todas las piezas de transmisin o de conexin que se ponen en rotacin. CORTE.- La resistencia al corte puede ser un factor positivo o negativo. Positivo cuando esta resistencia contribuye a la funcionalidad de los rganos mecnicos, como por ejemplo pernos para ganchos de remolque o pernos para juntas de seguridad. Negativo en todos esos casos en que esta resistencia se opone al mecanizado como por ejemplo el corte de las chapas. 5. TRACCIN CORTE COMPRESIN TORSINFLEXIN 6. PROPIEDADES MECNICAS 7. PROPIEDADES MECNICAS 8. PROPIEDADES MECNICAS 9. PROPIEDADES TECNOLGICAS Las propiedades tecnolgicas representan el comportamiento de los materiales sometidos a distintos procesos de mecanizado. SOLDABILIDAD Es la caracterstica que presentan algunos materiales de unirse si se calientan adecuadamente y se comprimen entre s. 10. PROPIEDADES TECNOLGICAS MAQUINABILIDAD TEMPLABILIDAD Es la propiedad que tienen algunos materiales metlicos para cambiar su dureza, cuando, tras haberlos calentado a una cierta temperatura, se sumergen en un fluido de refrigeracin (agua, aceite, aire, etc.). 11. PROPIEDADES QUMICAS RESISTENCIA A LA OXIDACIN Cuando un material se combina con el oxgeno, transformndose en xidos ms o menos complejos, se dice que experimenta una reaccin de oxidacin. De una forma esquemtica, se puede representar el proceso de oxidacin de la siguiente manera: Material + Oxgeno = xido del material energa 12. RESISTENCIA A LA CORROSIN Es la capacidad de resistir a la accin corrosiva de los agentes exteriores y vara mucho en funcin del metal. La corrosin se debe a reacciones qumicas o electroqumicas que tienden a disgregar el material transformndolo en xidos, como por ejemplo: herrumbre. El fenmeno de corrosin se detiene preferentemente aplicando tratamientos superficiales de proteccin, como por ejemplo: pintura, cromado, etc. PROPIEDADES QUMICAS 13. COMPOSICIN QUMICA La composicin qumica de los materiales afecta a los sectores de la fundicin, el mecanizado y el campo de empleo. Esta composicin, indicada a menudo por la sigla del material, es el factor que diversifica las caractersticas mecnicas, tecnolgicas y fsicas de la mayor parte de los materiales. TOXICIDAD.-Es el carcter nocivo de los materiales para el medio ambiente o los seres vivos. PROPIEDADES QUMICAS 14. PROPIEDADES TRMICAS DILATACIN Y CONTRACCINTRMICA La dilatacin trmica es el aumento de volumen que sufre un cuerpo siempre que se incrementa su temperatura. El fenmeno de contraccin es el inverso de la dilatacin de los metales y es importante en la fundicin para la fabricacin de los moldes que dan origen a las coladas. PUNTO DE FUSIN O SOLIDIFICACIN El punto de fusin es la temperatura a la que el material pasa del estado slido al estado lquido. La temperatura del punto de fusin corresponde aproximadamente a la de solidificacin. Estas caractersticas se aprovechan sobre todo en el campo de la fundicin o de la soldadura. 15. PROPIEDADES TRMICAS CONDUCTIBILIDADTRMICA Es la aptitud de los materiales a propagar con facilidad el calor. Todos los metales que conducen el calor con facilidad son tambin buenos conductores de electricidad. Estas caractersticas asumen especial importancia en las soldaduras y en los tratamientos trmicos, o en ciertas aplicaciones como radiadores, etc. CAPACIDAD CALORFICA.- de una sustancia se define como la cantidad de calor necesaria para elevar 1C su temperatura. Al multiplicar por la masa molecular de la sustancia se obtendra la capacidad calorfica molar, menos usada en ingeniera. 16. PROPIEDADES FSICAS Las propiedades fsicas se deben al ordenamiento en el espacio de los tomos de los materiales. DENSIDADY PESO ESPECFICO Se denomina densidad a la relacin existente entre la masa de una determinada cantidad de material y el volumen que ocupa. Su unidad en el Sistema Internacional es el kg/m3. La magnitud inversa de la densidad se conoce como volumen especfico. Por peso especfico se entiende la relacin existente entre el peso de una determinada cantidad de material y el volumen que ocupa. Su unidad en el SI es el N/m3. Para determinadas aplicaciones, como por ejemplo en el caso de la navegacin area, estas propiedades resultan determinantes para elegir uno u otro material. 17. Todas las sustancias, en mayor o menor grado, son conductoras de la corriente elctrica y tambin, segn ciertas caractersticas de construccin y naturaleza, ofrecen una resistencia al paso de la corriente. PROPIEDADES ELCTRICAS Conductividad elctrica: Un material tiene alta conductividad elctrica cuando deja pasar la corriente elctrica por l. Entonces decimos que es conductor. En caso contrario hablamos de materiales aislantes. Como materiales conductores se distinguen los metales, y como materiales aislantes los plsticos. La resistencia elctrica de un material conductor depende, entre otros factores, de su naturaleza; es decir, de la presencia de electrones mviles en los tomos y de su grado de movilidad ante la accin de un campo elctrico. Esta propiedad, especfica de cada sustancia, se denomina resistividad ; se define como la resistencia que ofrece al paso de la corriente un elemento de ese material de 1 metro de longitud y de 1 2 de seccin. Se mide en Ohm. 18. PROPIEDADES MAGNTICAS 19. PROPIEDADES MAGNTICAS Teniendo en cuenta su comportamiento frente a un campo magntico exterior, los materiales se pueden clasificar en tres grupos diferentes: Materiales diamagnticos. Se oponen al campo magntico aplicado, de tal forma que en su interior el campo magntico es ms dbil. Son materiales diamagnticos: bismuto, mercurio, oro, plata, cobre, sodio, hidrgeno, nitrgeno, etc. Materiales paramagnticos. El campo magntico en su interior es algo mayor que el aplicado; ejemplos de materiales paramagnticos son el aluminio, magnesio, platino, paladio, oxgeno, etc. En el interior de los materiales ferromagnticos. El campo magntico es mucho mayor que el exterior. Estos materiales se utilizan como ncleos magnticos en transformadores y bobinas en circuitos elctricos y electrnicos; los ms importantes son el hierro, el cobalto, el nquel y sus aleaciones, as como los xidos de hierro conocidos frecuentemente como ferritas y utilizados en circuitos electrnicos. 20. PERMEABILIDAD MAGNTICA Algunos materiales se magnetizan cuando se coloca en un campo magntico. La capacidad de un material a ser magnetizado se llama permeabilidad magntica. Un ejemplo de esto es frotar un trozo de hierro con un imn. El hierro se convertir en magnetizado y tener su propio campo magntico. PROPIEDADES MAGNTICAS 21. Se llama campo coercitivo al campo de sentido contrario necesario para anular el magnetismo remanente. INDUCCIN MAGNTICA En los experimentos con limaduras de hierro se puede comprobar que la mayora de stas quedan retenidas en los polos. A partir de una determinada distancia del imn, las limaduras ya no se orientan porque las fuerzas que actan son excesivamente dbiles. Por tanto, el efecto del campo magntico disminuye con la distancia. Por otro lado, si se pone en contacto un imn con un montn de clavos, se forman cadenas como si se prolongara el efecto de atraccin. El campo magntico inducido transforma cada clavo en un pequeo imn que atrae a los otros. Las propiedades magnticas desaparecen cuando se rompe el contacto en un punto de la cadena. PROPIEDADES MAGNTICAS 22. PROPIEDADES PTICAS Cuando la luz incide sobre los cuerpos, stos se pueden comportar de tres maneras distintas: Los cuerpos opacos absorben o reflejan totalmente la luz, impidiendo que pase a su travs. Los cuerpos transparentes transmiten la luz, por lo que permiten ver a travs de ellos. Por ltimo, el tipo de cuerpos denominados translcidos dejan pasar la luz, pero impiden ver los objetos a su travs. Al incidir la luz sobre la superficie de un cuerpo, una parte de ella se refleja; parte se transmite a travs del cuerpo; otra parte se difunde, es decir, sufre una reflexin no especular en mltiples direcciones y, por ltimo, la luz restante la absorbe el cuerpo, aumentando su energa interna.