Mapas Conceptuales

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CONDUCTIVIDAD TÉRMICA Y ELÉCTRICA La conductividad térmica es una propiedad física de los materiales que mide la capacidad de conducción de calor. En otras palabras la conductividad térmica es también la capacidad de una sustancia de transferir la energía cinética de sus moléculas a otras moléculas adyacentes o a substancias con las que no está en contacto. En el Sistema Internacional de Unidades la conductividad térmica se mide en W/(K·m en J/(s·°C·m) La conductividad eléctrica es una medida de la capacidad de un material de dejar pasar la corriente eléctrica, su aptitud para dejar circular libremente las cargas eléctricas. La conductividad depende de la estructura atómica y molecular del material, los metales son buenos conductores porque tienen una estructura con muchos electrones con vínculos débiles y esto permite su movimiento. La conductividad también depende de otros factores físicos del propio material y de la temperatura. Origen molecular de la conductividad Conductividades térmicas de los materiales Cuando se calienta la materia la energía cinética promedio de sus moléculas aumenta, incrementándose su nivel de agitación. La conducción de calor, que a nivel macroscópico puede modelizarse mediante la ley de Fourier, a nivel molecular se debe a la interacción entre las moléculas que intercambian energía cinética sin producir movimientos globales de materia. La conductividad térmica es una propiedad de los materiales que valora la capacidad de transmitir el calor a través de ellos. Es elevada en metales y en general en cuerpos continuos, es baja en polímeros, y muy baja en algunos materiales especiales como la fibra de vidrio, que se denominan por ello aislantes térmicos. Para que exista conducción térmica hace falta una sustancia, de ahí que es nula en el vacío ideal, y muy baja en ambientes donde se ha practicado un vacío bajo.

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CONDUCTIVIDAD TÉRMICA Y ELÉCTRICA

La conductividad térmica es una propiedad física de los materiales que mide la capacidad de conducción de calor. En otras palabras la conductividad térmica es también la capacidad de una sustancia de transferir la energía cinética de sus moléculas a otras moléculas adyacentes o a substancias con las que no está en contacto. En el Sistema Internacional de Unidades la conductividad térmica se mide en W/(K·m en J/(s·°C·m)

La conductividad eléctrica es una medida de la capacidad de un material de dejar pasar la corriente eléctrica, su aptitud para dejar circular libremente las cargas eléctricas. La conductividad depende de la estructura atómica y molecular del material, los metales son buenos conductores porque tienen una estructura con muchos electrones con vínculos débiles y esto permite su movimiento. La conductividad también depende de otros factores físicos del propio material y de la temperatura.

Origen molecular de la conductividad

Conductividades térmicas de los materiales

Cuando se calienta la materia la energía cinética promedio de sus moléculas aumenta, incrementándose su nivel de agitación. La conducción de calor, que a nivel macroscópico puede modelizarse mediante la ley de Fourier, a nivel molecular se debe a la interacción entre las moléculas que intercambian energía cinética sin producir movimientos globales de materia.

La conductividad térmica es una propiedad de los materiales que valora la capacidad de transmitir el calor a través de ellos. Es elevada en metales y en general en cuerpos continuos, es baja en polímeros, y muy baja en algunos materiales especiales como la fibra de vidrio, que se denominan por ello aislantes térmicos. Para que exista conducción térmica hace falta una sustancia, de ahí que es nula en el vacío ideal, y muy baja en ambientes donde se ha practicado un vacío bajo.

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PUNTO DE FUSION

PUNTO DE FUSION CONCEPTO

El punto de fusión es la temperatura a la cual encontramos el equilibrio de fases sólido - líquido, es decir la materia pasa de estado sólido a estado líquido, se funde. Cabe destacar que el cambio de fase ocurre a temperatura constante. El punto de fusión es una propiedad intensiva.

Comportamiento de fusión

Punto mixto de fusión

La expresión “comportamiento de fusión” que se utiliza en las pruebas básicas hace referencia al punto de fusión de sustancias que se funden con descomposición. Se utiliza asimismo para puntos de fusión de más de 250°C con el fin de indicar que la reproducibilidad del valor puede ser baja.

La determinación del punto mixto de fusión se realiza en un tubo capilar de cristal tal como se describe arriba (Determinación del punto de fusión). Se mezclan e introducen en el capilar cantidades iguales de la sustancia problema y de la sustancia auténtica. Otro capilar distinto se llena con la sustancia problema y otro más con la sustancia auténtica. Los tres capilares se calientan simultáneamente en el aparato de punto de fusión. El punto de fusión de la mezcla no ha de diferir en más de ±4°C de los puntos de fusión de las sustancias aisladas.

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En la baja Atmósfera terrestre, cualquier átomo que pierde un electrón (cuando es alcanzado por una partícula cósmica rápida) se dice que está ionizado. Pero a altas temperaturas es muy diferente. Cuanto más caliente está el gas, más rápido se mueven sus moleculas y átomos,(ley de los gases ideales) y a muy altas temperaturas las colisiones entre estos átomos, moviéndose muy rápido, son suficientemente violentas para liberar los electrones. En la atmósfera solar, una gran parte de los átomos están permanentemente «ionizados» por estas colisiones y el gas se comporta como un plasma.

El volumen es la medida del espacio ocupado por un cuerpo. El volumen de los cuerpos es el resultado de

sus tres dimensiones: ancho, alto y profundidad.   

El volumen resulta de la relación entre peso (masa) y densidad ya que la densidad se define como el cociente (división) entre la masa y el volumen.  

nunca había escuchado hablar del cuarto estado de la materia, solamente SOLIDO, LIQUIDO Y GASEOSO, pero

hace poco estaba viendo Discovery Science sobre

Planet green (alternativas de energia) y mencionaron el

plasma como la cuarto estado de segregacion de la materia.

Un plasma es un estado donde los átomos pierden todos o

parte de sus eletrones y tenemos una "sopa" con los

átomos ionizados (es decir, sin parte de sus electrones) y los electrones por ahí danzando.

CUERPOS Y SU ESTADO DE SEGREGACION

CUERPOS Y SU ESTADO DE SEGREGACION

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DILATACION POR CALOR

Se denomina dilatación térmica al aumento de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al aumento de temperatura que se provoca en él por cualquier medio.

CAUSAS CAUSAS

En un sólido las moléculas tienen una posición razonablemente fija dentro de él. Cada átomo de la red cristalina vibra sometido a una fuerza asociada a un pozo de potencial, la amplitud del movimiento dentro de dicho pozo dependerá de la energía total de átomo o molécula. 

Al absorber calor, la energía cinética promedio de las moléculas aumenta y con ella la amplitud media del movimiento vibracional (ya que la energía total será mayor tras la absorción de calor). El efecto combinado de este incremento es lo que da el aumento de volumen del cuerpo.

En los gases el fenómeno es diferente, ya que la absorción de calor aumenta la energía cinética media de las moléculas lo cual hace que la presión sobre las paredes del recipiente aumente.

La temperatura no es más que la expresión del grado de agitación de las partículas o moléculas de una sustancia. Cuando se da calor a un sólido se está dando energía a sus moléculas; éstas, estimuladas, vibran más enérgicamente. Es cierto que no varían de volumen; pero se labran un espacio más grande para su mayor oscilación, de manera que al aumentar la distancia entre molécula y molécula el sólido concluye por dilatarse. La fuerza que se ejerce en estos casos es enorme.

La temperatura no es más que la expresión del grado de agitación de las partículas o moléculas de una sustancia. Cuando se da calor a un sólido se está dando energía a sus moléculas; éstas, estimuladas, vibran más enérgicamente. Es cierto que no varían de volumen; pero se labran un espacio más grande para su mayor oscilación, de manera que al aumentar la distancia entre molécula y molécula el sólido concluye por dilatarse. La fuerza que se ejerce en estos casos es enorme.

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TEMPERATURA DE FUSION Y SOLIDIFICACION

TEMPERATURA DE FUSION Y SOLIDIFICACION

La temperatura de fusión y la de solidificación siempre son iguales. Esa temperatura marca el pasaje líquido-sólido o sólido-líquido. Es la temperatura en la que una misma sustancia puede coexistir en ambos estados al mismo tiempo

La temperatura de fusión y la de solidificación siempre son iguales. Esa temperatura marca el pasaje líquido-sólido o sólido-líquido. Es la temperatura en la que una misma sustancia puede coexistir en ambos estados al mismo tiempo

CALOR LATENTE DE FUSIONCALOR LATENTE DE FUSION

es la cantidad de calor necesaria para que, a la temperatura de fusión y a la presión de 1 atmósfera, 1 kg de una sustancia en estado sólido se transforme en líquido.

es la cantidad de calor necesaria para que, a la temperatura de fusión y a la presión de 1 atmósfera, 1 kg de una sustancia en estado sólido se transforme en líquido.

Como se producen Como se producen

Llega un momento en que el sólido se transforma en líquido. Mientras se está produciendo el cambio de estado, la temperatura no varía, porque toda la energía que absorbe el sólido se emplea en romper las fuerzas de cohesión entre las partículas, y no en aumentar su velocidad.

Llega un momento en que el sólido se transforma en líquido. Mientras se está produciendo el cambio de estado, la temperatura no varía, porque toda la energía que absorbe el sólido se emplea en romper las fuerzas de cohesión entre las partículas, y no en aumentar su velocidad.A NIVEL MOLECULAR A NIVEL MOLECULAR

A nivel molecular la fusión se produce como consecuencia del derrumbamiento de la estructura cristalina. El incremento de temperatura da lugar a un aumento en la amplitud de las vibraciones de las partículas en la red, que termina por romper los enlaces y producir la fusión. Una vez que se alcanza la energía de vibración correspondiente a la temperatura de fusión, el calor recibido se emplea en romper nuevos enlaces, de ahí que se mantenga constante la temperatura durante el proceso.

A nivel molecular la fusión se produce como consecuencia del derrumbamiento de la estructura cristalina. El incremento de temperatura da lugar a un aumento en la amplitud de las vibraciones de las partículas en la red, que termina por romper los enlaces y producir la fusión. Una vez que se alcanza la energía de vibración correspondiente a la temperatura de fusión, el calor recibido se emplea en romper nuevos enlaces, de ahí que se mantenga constante la temperatura durante el proceso.

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TEMPERATURA DE EBULLICION Y CONDENSACION

CONCEPTO

Constituyen dos procesos inversos de cambio de estado. La vaporización es el paso de una sustancia de la fase líquida a la fase de vapor o fase gaseosa. La condensación es la transición de sentido contrario. Cuando la vaporización se efectúa en el aire recibe el nombre de evaporación. La evaporación afecta principalmente a las moléculas de la superficie del líquido.

Cada molécula de la superficie está rodeada por un menor número de sus compañeras; ello hace que puedan vencer con más facilidad las fuerzas atractivas del resto del líquido e incorporarse al aire como vapor.

COMO SE PRODUCEEl aumento de temperatura activa este proceso. Para cada valor de la presión exterior existe una temperatura para la cual la vaporización se vuelve violenta, afectando a todo el líquido y no sólo a su superficie. Esta forma tumultuoso de vaporización se denomina ebullición. El punto de ebullición de un líquido depende de las condiciones de presión exterior, siendo tanto más elevado cuanto mayor sea ésta.

QUE IMPLICATodo proceso de vaporización implica la absorción de calor por parte del líquido respecto del entorno. La cantidad de calor necesaria para transformar la unidad de masa de un líquido en vapor, a la temperatura de ebullición, se denomina calor de vaporización lv. En el agua lv vale 540 cal/g o, en unidades S.l.: 22,57 · 105 J/kg.

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MASA PESO Y DENSIDAD

MASA

PESO

La masa, en física, es la cantidad de materia de un cuerpo. Es una propiedad intrínseca de los cuerpos que determina la medida de la masa inercial y de la masa gravitacional.

DENSIDAD

En física, el peso es la fuerza con la cual un cuerpo actúa sobre un punto de apoyo, originado por la aceleración de la gravedad, cuando esta actúa sobre la masa del cuerpo.

En física y química, la densidad (símbolo ρ) es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen de una sustancia. Es la relación entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa.

La unidad utilizada para medir la masa en el Sistema Internacional de Unidades es el kilogramo (kg). Es una cantidad escalar y no debe confundirse con el peso, que es una cantidad vectorial que representa una fuerza.

Como el peso es una fuerza, se mide en unidades de fuerza. Sin embargo, las unidades de peso y masa tienen una larga historia compartida, en parte porque su diferencia no fue bien entendida cuando dichas unidades comenzaron a utilizarse.

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DUREZA Y ELASTICIDAD

DUREZA Y ELASTICIDAD

DUREZADUREZA ELASTICIDADELASTICIDAD

La dureza es la oposición que ofrecen los materiales a la penetración, la abrasión, el rayado, la cortadura, las deformaciones permanentes, etc... También puede definirse como la cantidad de energía que absorbe un material ante un esfuerzo antes de romperse o deformarse.

En física e ingeniería, el término elasticidad designa la propiedad mecánica de ciertos materiales de sufrir deformaciones reversibles cuando se encuentran sujetos a la acción de fuerzas exteriores y de recuperar la forma original si estas fuerzas exteriores se eliminan.

NANOINDENTACION

La propiedad elástica de los materiales está relacionada, como se ha mencionado, con la capacidad de un sólido de sufrir transformaciones termodinámicas reversibles e independencia de la velocidad de deformación (los sólidos visco elásticos y los fluidos

La nanoindentación es la prueba de dureza llevada a cabo en la escala de longitudes nanométricas. Se utiliza una punta pequeña para indentar el material de interés. La carga impuesta y el desplazamiento se miden de manera continua con una resolución de micronewtons y subnanómetros, respectivamente.

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MAGNETICASMAGNETICAS

El magnetismo no es más que el fenómeno físico asociado con la atracción de determinados materiales; es decir por medio del cual los materiales ejercen fuerza de atracción o de repulsión sobre otros materiales. Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cobradas como los electrones, mientras indican la relación íntima entre electricidad y magnetismo.

El magnetismo no es más que el fenómeno físico asociado con la atracción de determinados materiales; es decir por medio del cual los materiales ejercen fuerza de atracción o de repulsión sobre otros materiales. Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cobradas como los electrones, mientras indican la relación íntima entre electricidad y magnetismo.

CONCEPTOCONCEPTOPROPIEDADESPROPIEDADES

Diamagnéticos: los materiales diamagnéticos son `débilmente repelidos' por las zonas de campo magnético elevado. Cuando se someten a un campo, los dipolos se orientan produciendo campos magnéticos negativos, contrarios al campo aplicado.

Diamagnéticos: los materiales diamagnéticos son `débilmente repelidos' por las zonas de campo magnético elevado. Cuando se someten a un campo, los dipolos se orientan produciendo campos magnéticos negativos, contrarios al campo aplicado.

Ferromagnéticos: se caracterizan por ser siempre metálicos, y su intenso magnetismo no es debido a los dipolos. Este magnetismo puede ser conservado o eliminado según se desee, los 3 materiales ferromagnéticos son el hierro, el cobalto y el níquel.

Ferromagnéticos: se caracterizan por ser siempre metálicos, y su intenso magnetismo no es debido a los dipolos. Este magnetismo puede ser conservado o eliminado según se desee, los 3 materiales ferromagnéticos son el hierro, el cobalto y el níquel.

Paramagnéticos: los materiales paramagnéticos son débilmente atraído por las zonas de campo magnético intenso. Se observa frecuentemente en gases.

Paramagnéticos: los materiales paramagnéticos son débilmente atraído por las zonas de campo magnético intenso. Se observa frecuentemente en gases.

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CONCEPTOCONCEPTO

RECOMENDACIONESRECOMENDACIONES

CARACTERISTICAS CARACTERISTICAS

COLABILIDAD COLABILIDAD

Es la capacidad de un metal fundido para producir piezas fundidas completas y sin defectos. Para que un metal sea colable debe poseer gran fluidez para poder llenar completamente el molde. Los metales más fusibles y colables son la fundición de hierro, de bronce, de latón y de aleaciones ligeras. 

Es la capacidad de un metal fundido para producir piezas fundidas completas y sin defectos. Para que un metal sea colable debe poseer gran fluidez para poder llenar completamente el molde. Los metales más fusibles y colables son la fundición de hierro, de bronce, de latón y de aleaciones ligeras. 

Es conveniente antes de concretar la pieza averiguar mediante un ensayo la colabilidad del metal con el que hay que fabricar la pieza. Teniendo en cuenta que el ensayo hay que hacerlo a una temperatura adecuada.

Es conveniente antes de concretar la pieza averiguar mediante un ensayo la colabilidad del metal con el que hay que fabricar la pieza. Teniendo en cuenta que el ensayo hay que hacerlo a una temperatura adecuada.

La colabilidad depende del tipo de metal o aleación, teniendo en cuenta si se trata o no de una aleación eutéctica, ya que en estas sus constituyentes se enfrían a la misma temperatura. Este tipo de aleación tiene sus ventajas respecto a las que no lo son. Hay que establecer un límite de la colabilidad a la hora del ensayo y fabricación de la pieza.

La colabilidad depende del tipo de metal o aleación, teniendo en cuenta si se trata o no de una aleación eutéctica, ya que en estas sus constituyentes se enfrían a la misma temperatura. Este tipo de aleación tiene sus ventajas respecto a las que no lo son. Hay que establecer un límite de la colabilidad a la hora del ensayo y fabricación de la pieza.

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MALEABILIDADMALEABILIDAD

La maleabilidad es la propiedad de un material sólido de adquirir una deformación metálica mediante una compresión sin fracturarse. A diferencia de la ductilidad, que permite la obtención de hilos, la maleabilidad favorece la obtención de delgadas láminas de material.

En el lenguaje cotidiano, la maleabilidad está vinculada a la permeabilidad (que puede ser traspasado o penetrado con facilidad). Una persona maleable o permeable, en este sentido, es aquella que se deja influir por las opiniones ajenas o que resulta fácil de persuadir y convencer: “Renata es maleable: déjame hablar con ella y, en unas pocas horas, la tendremos de nuestra parte”, “Es un hombre muy maleable que siempre se acomoda según el entorno”.

CARACTERISTICAS

Estas características tiene mucho que ver con la forma que tiene los granos de carbón así como la cantidad de los mismos en la matriz ferrifica, como es evidente, al ser el carbón el mineral más duro, mientras mas presencia tengamos de el mayor será la magnitud de esta propiedad, pero esta consideración no es la única que se debe tomar en cuenta porque a mayor dureza mayor fragilidad, menor capacidad de soldadura

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La ductilidad es una propiedad que presentan algunos materiales, como las aleaciones metálicas o materiales asfálticos, los cuales bajo la acción de una fuerza, pueden deformarse sosteniblemente sin romperse,1

 permitiendo obtener alambres o hilos de dicho material. 

VENTAJAS

CARACTERISTICAS

En la fabricación: ya que son aptos para los métodos de fabricación por deformación plástica.

En el uso: presentan deformaciones notorias antes de romperse. Por el contrario, el mayor problema que presentan los materiales frágiles es que se rompen sin previo aviso, mientras que los materiales dúctiles sufren primero una acusada deformación.

Los materiales dúctiles toleran métodos de fabricación por deformación plástica y soportan una mayor cantidad de uso, ya que se deforman antes de romperse. Es necesario aplicar una gran fuerza para romper un material dúctil: sus átomos pueden deslizarse unos sobre otros, estirando el material sin romperse.

DUCTIBILIDADDUCTIBILIDAD

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MECANIZABILIDAD

Estos procesos permiten obtener piezas de formas complejas mediante el arranque continuo de viruta del material base, por lo general se parte de productos semi elaborados .

Las piezas obtenidas presentan dimensiones finales precisas y terminación superficial muy buena, superiores a las obtenidas por procesos de conformación plástica o fundición.

MECANIZABILIDAD DE LOS MATERIALES  La mecanizabilidad de un material metálico se expresa como la mayor o menor resistencia con que éste se opone al arranque de viruta. La dificultad para mecanizar un metal es mayor a medida que aumenta la dureza y resistencia mecánica. Cabe resaltar que los metales blandos presentan un índice de baja mecanizabilidad debido al efecto de empastado de la herramienta corte y la elevación de la temperatura por la mayor fricción.

MECANIZADO CON HERRAMIENTAS DE CORTE  Éstos procesos están ampliamente difundidos, se basan en el arranque de viruta mediante la utilización de herramientas de corte construidas en aceros muy duros y resistentes que pueden rayar o cortar al metal que se desea dar forma y dimensión definida. Pueden presentar filos simples o múltiples según la cantidad de aristas que puedan actuar.

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SOLDABILIDADSOLDABILIDAD

La soldabilidad es la aptitud que tiene un metal o aleación para formar uniones soldadas. No obstante, este término denota un grupo extremadamente complejo de propiedades tecnológicas y es también función del proceso.

La soldabilidad es la aptitud que tiene un metal o aleación para formar uniones soldadas. No obstante, este término denota un grupo extremadamente complejo de propiedades tecnológicas y es también función del proceso.

MATERIALES NO FERROSOS

MATERIALES NO FERROSOS

MATERIALES FERROSOSMATERIALES FERROSOS

Materiales de bajo punto de fusión. El estaño y el plomo se sueldan fácilmente, a condición de que la entrada de calor se mantenga suficientemente baja para evitar el sobrecalentamiento.

Materiales de bajo punto de fusión. El estaño y el plomo se sueldan fácilmente, a condición de que la entrada de calor se mantenga suficientemente baja para evitar el sobrecalentamiento.

Aluminio y magnesio. La mayoría de sus aleaciones se sueldan fácilmente, particularmente con una envolvente de gas inerte. De otra manera, la película de óxido debe ser removida con un fundente poderoso,

Aluminio y magnesio. La mayoría de sus aleaciones se sueldan fácilmente, particularmente con una envolvente de gas inerte. De otra manera, la película de óxido debe ser removida con un fundente poderoso,

Aceros al carbono. Se sueldan fácilmente cuanto menor porcentaje de carbono haya; la formación de martensita es un riesgo en los aceros con alto contenido en carbono.

Aceros al carbono. Se sueldan fácilmente cuanto menor porcentaje de carbono haya; la formación de martensita es un riesgo en los aceros con alto contenido en carbono.

Aceros inoxidables. Siempre contienen cromo, que forma una película extremadamente densa de Cr2O3. Se debe evitar su formación.

Aceros inoxidables. Siempre contienen cromo, que forma una película extremadamente densa de Cr2O3. Se debe evitar su formación.

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TEMPLABILIDAD

Templabilidad es la capacidad de una aleación para transformarse en martensita durante un determinado temple. Depende de la composición química del acero. Todos los aceros aleados tienen una relación específica entre las propiedades mecánicas y la velocidad de enfriamiento. Templabilidad no es dureza, que significa resistencia a la penetración, aunque se utilizan medidas de dureza para determinar la extensión de la transformación martensíta en el interior de una probeta.

Para obtener el equilibrio adecuado entre dureza y tenacidad, deben controlar la temperatura de recalentamiento y la duración de este. La templabilidad depende de la facilidad del acero para evitar la transformación de la perlita (constituyente microscópico de las aleaciones férricas, formado por ferrita y cementita) o de la barrita de modo que pueda producirse martensita ( hierro tetragonal de cuerpo centrado con carbono en solución sólida sobresaturada).

La templabilidad no es sinónimo de dureza. La máxima dureza que se puede obtener es una función del contenido de carbono.

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RESISTENCIARESISTENCIA

La resistencia de materiales clásica es una disciplina de la ingeniería mecánica y la ingeniería estructural que estudia los sólidos deformables mediante modelos simplificados. La resistencia de un elemento se define como su capacidad para resistir esfuerzos y fuerzas aplicadas sin romperse, adquirir deformaciones permanentes o deteriorarse de algún modo.

La resistencia de materiales clásica es una disciplina de la ingeniería mecánica y la ingeniería estructural que estudia los sólidos deformables mediante modelos simplificados. La resistencia de un elemento se define como su capacidad para resistir esfuerzos y fuerzas aplicadas sin romperse, adquirir deformaciones permanentes o deteriorarse de algún modo.

Resistencia ténsil : un polímero tiene este tipo de resistencia si es capaz de soportar un estiramiento o estar bajo tensión.Las fibras de un polímero necesitan tener buena resistencia. Para medir este tipo de resistencia se toma una muestra polimérica y se estira tal como se muestra en esta imagen de abajo.

Resistencia ténsil : un polímero tiene este tipo de resistencia si es capaz de soportar un estiramiento o estar bajo tensión.Las fibras de un polímero necesitan tener buena resistencia. Para medir este tipo de resistencia se toma una muestra polimérica y se estira tal como se muestra en esta imagen de abajo.

Resistencia a la compresión : un polímero tiene este tipo de resistencia si es capaz de soportar ser comprimido, es decir, de soportar un peso encima de sí mismo.

Resistencia a la compresión : un polímero tiene este tipo de resistencia si es capaz de soportar ser comprimido, es decir, de soportar un peso encima de sí mismo.

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ELASTICIDAD Y PLASTICIDAD

La elasticidad está englobada dentro de la mecánica de los medios continuos (Mecánica de fluidos para gases y lìquidos, y Mecánica de sólidos para sólidos). La mecánica de los medios continuos supone una distribución continua de la materia con variación continua de las distancias entre sus puntos. Las ecuaciones generales que gobiernan el comportamiento mecánico de los sólidos deformables relacionan las tensiones y deformaciones en el entorno de un punto. Para pequeñas deformaciones, el proceso de deformación es reversible: comportamiento elástico. Para deformaciones grandes, la deformación sufrida por el material no es reversible: comportamiento plástico.

La parte de la mecánica que se ocupa del estudio del comportamiento elástico de materiales es la Teoría de la Elasticidad.

La parte de la mecánica que se ocupa del estudio del comportamiento en los casos frontera con la mecánica de fluidos es la Teoría de la Viscoelasticidad.

La parte de la mecánica que se ocupa del estudio del comportamiento plástico es la Teoría de la Plasticidad.

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FRAGILIDAD

Y

TENACIDAD

La fragilidad se relaciona con la cualidad de los objetos y materiales de romperse con facilidad. Aunque técnicamente lafragilidad se define más propiamente como la capacidad de un material de fracturarse con escasa deformación, a diferencia de los materiales dúctiles que se rompen tras sufrir acusadas deformaciones plásticas.

La fragilidad se relaciona con la cualidad de los objetos y materiales de romperse con facilidad. Aunque técnicamente lafragilidad se define más propiamente como la capacidad de un material de fracturarse con escasa deformación, a diferencia de los materiales dúctiles que se rompen tras sufrir acusadas deformaciones plásticas.

En ciencia de materiales, la tenacidad es la energía total que absorbe un material antes de alcanzar la rotura, por acumulación de dislocaciones. En mineralogía la tenacidad es la resistencia que opone un mineral u otro material a ser roto, molido, doblado, desgarrado o suprimido, siendo una medida de su cohesión.

En ciencia de materiales, la tenacidad es la energía total que absorbe un material antes de alcanzar la rotura, por acumulación de dislocaciones. En mineralogía la tenacidad es la resistencia que opone un mineral u otro material a ser roto, molido, doblado, desgarrado o suprimido, siendo una medida de su cohesión.

Lo opuesto a un material muy frágil es un material dúctil.

Por otra parte la dureza no es opuesto a la fragilidad, ya que la dureza es la propiedad de alterar solo la superficie de un material, que es algo totalmente independiente de si ese material cuando se fractura tiene o no deformaciones grandes o pequeñas. Como ejemplo podemos citar el diamante que es el material más duro que existe, pero es extremadamente frágil.

La tenacidad puede estar relacionada con la fragilidad según el módulo de elasticidad, pero en principio un material puede ser tenaz y poco frágil (como ciertos aceros) y puede ser frágil y nada tenaz (como el barro cocido).

Lo opuesto a un material muy frágil es un material dúctil.

Por otra parte la dureza no es opuesto a la fragilidad, ya que la dureza es la propiedad de alterar solo la superficie de un material, que es algo totalmente independiente de si ese material cuando se fractura tiene o no deformaciones grandes o pequeñas. Como ejemplo podemos citar el diamante que es el material más duro que existe, pero es extremadamente frágil.

La tenacidad puede estar relacionada con la fragilidad según el módulo de elasticidad, pero en principio un material puede ser tenaz y poco frágil (como ciertos aceros) y puede ser frágil y nada tenaz (como el barro cocido).

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DUREZADUREZA

La dureza es una propiedad mecánica de los materiales consistente en la dificultad que existe para rayar (mineralogía) o crear marcas en la superficie mediante micropenetración de una punta (penetrabilidad).

La dureza es una propiedad mecánica de los materiales consistente en la dificultad que existe para rayar (mineralogía) o crear marcas en la superficie mediante micropenetración de una punta (penetrabilidad).

ESCALASESCALAS

La escala de Mohs es una relación de diez materiales ordenados en función de su dureza, de menor a mayor. Se utiliza como referencia de la dureza de una sustancia. Fue propuesta por el geólogo alemán Friedrich Mohs en 1825 y se basa en el principio que una sustancia dura puede rayar a una sustancia más blanda, pero no es posible lo contrario.

Mohs eligió diez minerales a los que atribuyó un determinado grado de dureza en su escala empezando con el talco, que recibió el número 1, y terminando con el diamante, al que asignó el número 10.

La escala de Mohs es una relación de diez materiales ordenados en función de su dureza, de menor a mayor. Se utiliza como referencia de la dureza de una sustancia. Fue propuesta por el geólogo alemán Friedrich Mohs en 1825 y se basa en el principio que una sustancia dura puede rayar a una sustancia más blanda, pero no es posible lo contrario.

Mohs eligió diez minerales a los que atribuyó un determinado grado de dureza en su escala empezando con el talco, que recibió el número 1, y terminando con el diamante, al que asignó el número 10.

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CAPACIDAD CALORIFICA

La capacidad calorífica de un cuerpo es el cociente entre la cantidad de energía calorífica transferida a un cuerpo o sistema en un proceso cualquiera y el cambio de temperatura que experimenta. En una forma menos formal es la energía necesaria para aumentar una unidad de temperatura (SI: 1 K) de una determinada sustancia, (usando el SI).1 Indica la mayor o menor dificultad que presenta dicho cuerpo para experimentar cambios de temperatura bajo el suministro de calor. Puede interpretarse como una medida de inercia térmica. 

CONCEPTO

Medida de la capacidad calorífica

Planteamiento formal de capacidad calorífica

Para medir la capacidad calorífica bajo unas determinadas condiciones es necesario comparar el calor absorbido por una sustancia (o un sistema) con el incremento de temperatura resultante. La capacidad calorífica viene dada por:

Sea un sistema termodinámico en el estado . Se define la capacidad calorífica  asociada a un proceso cuasiestático elemental  que parte de  y finaliza en el estado  como el límite del cociente entre la cantidad de calor  absorbido por el sistema y el incremento de temperatura  que experimenta cuando el estado final  tiende a confundirse con el inicial .

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DILATACION TERMICA

DILATACION TERMICA

Se denomina dilatación térmica al aumento de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al aumento de temperaturaque se provoca en él por cualquier medio.

DILATACION LINEAL :El coeficiente de dilatación lineal, designado por αL, para una dimensión lineal cualquiera, se puede medir experimentalmente comparando el valor de dicha magnitud antes y después de cierto cambio de temperatura como:

DILATACION VOLUMETRICA: Es el coeficiente de dilatación volumétrico, designado por αV, se mide experimentalmente comparando el valor del volumen total de un cuerpo antes y después de cierto cambio de temperatura como, y se encuentra que en primera aproximación viene dado por:

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CONDUCTIVIDAD

La conductividad térmica es una propiedad de los materiales que valora la capacidad de transmitir el calor a través de ellos. Es elevada en metales y en general en cuerpos continuos, y es baja en los polímeros, siendo muy baja en algunos materiales especiales como la fibra de vidrio, que se denominan por eso aislantes térmicos. Para que exista conducción térmica hace falta una sustancia, de ahí que es nula en el vacío ideal, y muy baja en ambientes donde se ha practicado un vacío bajo.

Aislantes. Semiconductores.

La magnitud de la banda prohibida es muy grande ( 6 eV ), de forma que todos los electrones del cristal se encuentran en la banda de valencia incluso a altas temperaturas por lo que, al no existir portadores de carga libres, la conductividad eléctrica del cristal es nula.

La magnitud de la banda prohibida es pequeña ( 1 eV ), de forma que a bajas temperaturas son aislantes, pero conforme aumenta la temperatura algunos electrones van alcanzando niveles de energía dentro de la banda de conducción, aumentando la conductividad.

Conductores.

No existe banda prohibida, estando solapadas las bandas de valencia y conducción. Esto hace que siempre haya electrones en la banda de conducción, por lo que su conductividad es muy elevada.

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CHOQUE TERMICOCHOQUE TERMICO

QUE CAUSAQUE CAUSA GENERALIDADESGENERALIDADES

El concepto de colapso térmico o choque térmico se refiere al rompimiento de algún material al sufrir un cambio drástico de temperatura. Sucede cuando un material sólido se quiebra al someterse a un aumento o descenso de la temperatura. Objetos de vidrio o cerámica son vulnerables a este efecto debido a su bajo nivel de tenacidad, a su baja conductividad térmica y a su alto coeficiente de expansión térmica.

El concepto de colapso térmico o choque térmico se refiere al rompimiento de algún material al sufrir un cambio drástico de temperatura. Sucede cuando un material sólido se quiebra al someterse a un aumento o descenso de la temperatura. Objetos de vidrio o cerámica son vulnerables a este efecto debido a su bajo nivel de tenacidad, a su baja conductividad térmica y a su alto coeficiente de expansión térmica.

La variación de temperatura causa que diferentes partes de un objeto se expandan más que otras, haciendo que la tensión del objeto no sea lo suficientemente fuerte y entonces se quiebra.

La variación de temperatura causa que diferentes partes de un objeto se expandan más que otras, haciendo que la tensión del objeto no sea lo suficientemente fuerte y entonces se quiebra.

El choque es el resultado de un gradiente térmico, que se refiere al hecho de que el cambio de temperatura se produce de manera desigual. Cambio de temperatura provoca la expansión de la estructura molecular de un objeto, debido al debilitamiento de los vínculos que tienen las moléculas en formación.

El choque es el resultado de un gradiente térmico, que se refiere al hecho de que el cambio de temperatura se produce de manera desigual. Cambio de temperatura provoca la expansión de la estructura molecular de un objeto, debido al debilitamiento de los vínculos que tienen las moléculas en formación.

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ENLACE METALICOENLACE METALICO

Un enlace metálico es un enlace químico que mantiene unidos los átomos (unión entre núcleos atómicos y los electrones de valencia, que se juntan alrededor de éstos como una nube) de los metales entre sí. Estos átomos se agrupan de forma muy cercana unos a otros, lo que produce estructuras muy compactas. Se trata de líneas tridimensionales que adquieren estructuras tales como: la típica de empaquetamiento compacto de esferas (hexagonal compacta), cúbica centrada en las caras o la cúbica centrada en el cuerpo. 

Un enlace metálico es un enlace químico que mantiene unidos los átomos (unión entre núcleos atómicos y los electrones de valencia, que se juntan alrededor de éstos como una nube) de los metales entre sí. Estos átomos se agrupan de forma muy cercana unos a otros, lo que produce estructuras muy compactas. Se trata de líneas tridimensionales que adquieren estructuras tales como: la típica de empaquetamiento compacto de esferas (hexagonal compacta), cúbica centrada en las caras o la cúbica centrada en el cuerpo. 

CARACTERISTICAS:

Los metales poseen algunas propiedades características que los diferencian de los demás materiales. Suelen ser sólidos a temperatura ambiente, excepto el mercurio, y tienen un punto de fusión alto.

El enlace metálico es característico de los elementos metálicos. Es un enlace fuerte, primario, que se forma entre elementos de la misma especie. Al estar los átomos tan cercanos unos de otros, interaccionan sus núcleos junto con sus nubes electrónicas, empaquetándose en las tres dimensiones, por lo que quedan los núcleos rodeados de tales nubes.

CARACTERISTICAS:

Los metales poseen algunas propiedades características que los diferencian de los demás materiales. Suelen ser sólidos a temperatura ambiente, excepto el mercurio, y tienen un punto de fusión alto.

El enlace metálico es característico de los elementos metálicos. Es un enlace fuerte, primario, que se forma entre elementos de la misma especie. Al estar los átomos tan cercanos unos de otros, interaccionan sus núcleos junto con sus nubes electrónicas, empaquetándose en las tres dimensiones, por lo que quedan los núcleos rodeados de tales nubes.

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ENLACE COVALENTE

Un enlace covalente entre dos átomos o grupos de átomos se produce cuando estos, para alcanzar el octeto estable, comparten electrones del último nivel.1 La diferencia de electronegatividades entre los átomos no es suficientemente grande como para que se efectúe una transferencia de electrones

Temperaturas de fusión y ebullición bajas.

En condiciones normales de presión y temperatura (25 °C aprox.) pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos

Son blandos en estado sólido.

Son aislantes de corriente eléctrica y calor.

Elevadas temperaturas de fusión y ebullición.

Son sólidos.

Son sustancias muy duras (excepto el grafito).

Son aislantes (excepto el grafito).

Son insolubles.

Son neocloridas.

CONCEPTOSUSTANCIAS COVALENTES

MOLECULARES:

REDES

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COMBINACIONES CON EL OXIGENOCOMBINACIONES CON EL OXIGENO

Son combinaciones del oxígeno con cualquier otro elemento. El oxígeno actúa con valencia 2 y el otro elemento con cualquiera de sus valencias posibles.Son combinaciones del oxígeno con cualquier otro elemento. El oxígeno actúa con valencia 2 y el otro elemento con cualquiera de sus valencias posibles.

Nomenclatura de Stock

Nomenclatura de Stock

Nomenclatura sistemáticaNomenclatura sistemática

OXIDOSOXIDOS

Su formulación se compone del símbolo del elemento a la izquierda, el oxígeno a la derecha y se intercambian las valencias:

E2Ox

Se simplificarán las valencias siempre que sea posible:

C2O2 → CO

Su formulación se compone del símbolo del elemento a la izquierda, el oxígeno a la derecha y se intercambian las valencias:

E2Ox

Se simplificarán las valencias siempre que sea posible:

C2O2 → CO

Se forma usando las palabras óxido de seguidas del nombre del elemento.

Se forma usando las palabras óxido de seguidas del nombre del elemento.

Se forma usando un prefijo numeral seguido de la raíz –óxido de, un segundo prefijo numeral y el nombre del elemento.

Se forma usando un prefijo numeral seguido de la raíz –óxido de, un segundo prefijo numeral y el nombre del elemento.

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MEZCLAS Y COMBINACIONES

QUIMICAS

MEZCLAS Y COMBINACIONES

QUIMICAS

MEZCLAMEZCLA

Es una combinación de dos o más sustancias en la cual no ocurre transformación de tipo químico, de modo que las sustancias conservan su identidad y propiedades. 

Es una combinación de dos o más sustancias en la cual no ocurre transformación de tipo químico, de modo que las sustancias conservan su identidad y propiedades. 

MEZCLA HOMOGENEA

MEZCLA HOMOGENEA

MEZCLA HETEROGENEA

MEZCLA HETEROGENEA

TIPOSTIPOS

Es aquella cuyo aspecto diferencia una parte de otra, está formada por dos o más componentes que se distinguen a simple vista y contiene cantidades diferentes de los componentes.

Es aquella cuyo aspecto diferencia una parte de otra, está formada por dos o más componentes que se distinguen a simple vista y contiene cantidades diferentes de los componentes.

Son mezclas que tienen el mismo aspecto y las mismas propiedades (una apariencia uniforme), de composición completa. Comúnmente llamadas disoluciones. Las partículas de estas son tan pequeñas que no es posible distinguirlas visualmente.

Son mezclas que tienen el mismo aspecto y las mismas propiedades (una apariencia uniforme), de composición completa. Comúnmente llamadas disoluciones. Las partículas de estas son tan pequeñas que no es posible distinguirlas visualmente.

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COMBINACIONESCOMBINACIONES

Combinación es la unión de dos o más componentes que forman una nueva sustancia, en la cual es imposible identificar las características que tiene los componentes y no se pueden separar usando procedimientos físicos o mecánicos sencillos. En las combinaciones las sustancias o componentes que intervienen deben ir en cantidades exactas. 

Combinación es la unión de dos o más componentes que forman una nueva sustancia, en la cual es imposible identificar las características que tiene los componentes y no se pueden separar usando procedimientos físicos o mecánicos sencillos. En las combinaciones las sustancias o componentes que intervienen deben ir en cantidades exactas. 

LEYES DE LA S COMBINACIONES QUIMICAS

LEYES DE LA S COMBINACIONES QUIMICAS

LEY DE LAVOISIER O DE CONSERVACIÓN DE LA MASA

Lavoisier enunció la ley de conservación de la masa para las reacciones químicas, según la cual en todas las reacciones químicas se cumple que la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos.

LEY DE LAVOISIER O DE CONSERVACIÓN DE LA MASA

Lavoisier enunció la ley de conservación de la masa para las reacciones químicas, según la cual en todas las reacciones químicas se cumple que la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos.

LEY DE PROUST O DE LAS PROPORCIONES DEFINIDAS

En 1799, Proust (1754-1826) concluyó que la composición de una sustancia pura es siempre la misma, independientemente del modo en que se haya preparado o de su lugar de procedencia en la naturaleza. Así, por ejemplo, el agua pura contiene siempre un 11,2% de hidrógeno y un 88,8% de oxígeno.

LEY DE PROUST O DE LAS PROPORCIONES DEFINIDAS

En 1799, Proust (1754-1826) concluyó que la composición de una sustancia pura es siempre la misma, independientemente del modo en que se haya preparado o de su lugar de procedencia en la naturaleza. Así, por ejemplo, el agua pura contiene siempre un 11,2% de hidrógeno y un 88,8% de oxígeno.

LEY DE DALTON O DE LAS PROPORCIONES MÚLTIPLES

Dalton comprobó en el laboratorio que, al hacer reaccionar cobre con oxígeno en diferentes condiciones, se obtenían dos óxidos de cobre diferentes que, dependiendo de las condiciones, podían combinarse de forma distinta, pero que sus masas siempre estaban en una relación de números enteros.

LEY DE DALTON O DE LAS PROPORCIONES MÚLTIPLES

Dalton comprobó en el laboratorio que, al hacer reaccionar cobre con oxígeno en diferentes condiciones, se obtenían dos óxidos de cobre diferentes que, dependiendo de las condiciones, podían combinarse de forma distinta, pero que sus masas siempre estaban en una relación de números enteros.

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TRATAMIENTO TERMICO EN EL ACERO

El tratamiento térmico en el material es uno de los pasos fundamentales para que pueda alcanzar las propiedades mecánicas para las cuales está creado. Este tipo de procesos consisten en el calentamiento y enfriamiento de un metal en su estado sólido para cambiar sus propiedades físicas.

Los principales tratamientos térmicos son:

Temple: Su finalidad es aumentar la dureza y la resistencia del acero. Para ello, se calienta el acero a una temperatura ligeramente más elevada que la crítica superior Ac (entre 900-950 °C) y se enfría luego más o menos rápidamente

Normalizado: Tiene por objeto dejar un material en estado normal, es decir, ausencia de tensiones internas y con una distribución uniforme del carbono. Se suele emplear como tratamiento previo al temple y al revenido

Recocido: Consiste básicamente en un calentamiento hasta temperatura de austenitización (800-925 °C) seguido de un enfriamiento lento. Con este tratamiento se logra aumentar la elasticidad, mientras que disminuye la dureza. 

Revenido: Sólo se aplica a aceros previamente templados, para disminuir ligeramente los efectos del temple, conservando parte de la dureza y aumentar la tenacidad. El revenido consigue disminuir la dureza y resistencia de los aceros templados

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RECUBRIMIENTOS

Recubrimiento (o por su designación en inglés: coating) es un material que es depositado sobre la superficie de un objeto, por lo general denominado sustrato.

En muchos casos los recubrimientos son realizados para mejorar alguna(s) propiedades o cualidades de la superficie del sustrato, tales como aspecto, adhesión, características de mojado, resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste, y resistencia a las rayaduras entre muchas otras.

Los recubrimientos son aplicados mediante procesos en forma de líquidos, gases o sólidos. Los recubrimientos pueden ser medidos y ensayados para verificar sus características y espesor de la película utilizando tarjetas para observación visual del color, opacidad o contraste (paletas o drawdown card).

FUNCIONES

La impresión de texto o motivos decorativos tales como en papel, telas o materailes de envoltura flexiblesPermitir que la superficie adquiera propiedades autoadhesivas tales como las cintas, placas de identificación o material de embalaje.Conferirle a la superficie propiedades adhesivas al fundirse, tales como en el caso de sellos de vacío y sellos mediante aplicación de calor.Recubrimientos "desprendibles" tales como la cobertura de una cinta adhesiva doble o adhesivos de viniloRecubrimientos con baja energía de superficie para funcionar como superficies no adherentesPropiedades ópticas tales como tinte, color, anti-reflección, y holografíasFotosensitividad tales como en películas o papeles de fotografíaPropiedades electrónicas tales como pasivado o conducción como en el caso de circuitos flexibles

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FUNDICIÓNFUNDICIÓN

Se denomina fundición y también esmelter al proceso de fabricación de piezas, comúnmente metálicas pero también de plástico, consistente en fundir un material e introducirlo en una cavidad, llamada molde, donde se solidifica.

El proceso màs tradicional es la fundición en arena, por ser ésta un material refractario muy abundante en la naturaleza y que, mezclada con arcilla, adquiere cohesión y moldeabilidad sin perder la permeabilidad que posibilita evacuar los gases del molde al tiempo que se vierte el metal fundido.

La fundición en arena consiste en colar un metal fundido, típicamente aleaciones de hierro, acero, bronce, latón y otros, en un molde de arena, dejarlo solidificar y posteriormente romper el molde para extraer la pieza fundida.

Para la fundición con metales como el hierro o el plomo, que son significativamente más pesados que el molde de arena, la caja de moldeo es a menudo cubierta con una chapa gruesa para prevenir un problema conocido como "flotación del molde", que ocurre cuando la presión del metal empuja la arena por encima de la cavidad del molde, causando que el proceso no se lleve a cabo de forma satisfactoria.

Page 32: Mapas Conceptuales

ALEACIONESALEACIONESUna aleación es una mezcla homogénea, de propiedades metálicas, que está compuesta de dos o más elementos, de los cuales, al menos uno es un metal.

Las aleaciones están constituidas por elementos metálicos: Fe, Al, Cu, Pb. Pueden tener algunos elementos no metálicos, como: P, C, Si, S, As. Para su fabricación se mezclan llevándolos a temperaturas tales que sus componentes se fundan.

Por su ComposiciónCLASIFICACIÓN

Tiene en cuenta el elemento que se halla en mayor proporción (aleaciones férricas aleaciones base cobre, etc.) Cuando los aleantes no tienen carácter metálico suelen hallarse en muy pequeña proporción, mientras que si únicamente se mezclan metales, los aleantes pueden aparecer en proporciones similares.

ALEACIÓN EN EL ACERO

Es aleación de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,008 y el 1,7% en peso de su composición, sobrepasando el 1.7% (hasta 6.67%) pasa a ser una fundición.

Page 33: Mapas Conceptuales

PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN DE LOS MATERIALES

El torno mecánico es una máquina-herramienta para mecanizar piezas porrevolución, arrancando material en forma de viruta mediante una herramientade corte.

El rectificado consiste en eliminar material mediante una herramienta abrasiva o muela.

Fresar es arrancar viruta con una herramienta (fresa) dotada de múltiples filosde corte en movimiento de rotación. La fresa realiza el movimiento circular decorte.

Consiste en ensanchar un agujero a fin de dejarlo exactamente a la medidadeseada. 

El cepillado consiste en arrancar viruta de la superficie plana de un cuerpo pormedio de una herramienta monocortante, pero donde el movimiento de corte alternativo es efectuado por la pieza.

TORNEADO

FRESADORA

ALESADO

RECTIFICADO

CEPILLADO

LIMADO Este proceso también es conocido como amortajado horizontal. En este caso, la herramienta realiza un movimiento de corte horizontal, mientras la pieza realiza los movimientos de avance y de ajuste.

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TEMPLE EN LOS ACEROS

El temple es un tratamiento térmico que, mediante el calentamiento y enfriamiento a una velocidad controlada, varia las características mecánicas (aumentar la dureza y resistencia), físicas (modificar el magnetismo remanente y la resistencia eléctrica) y químicas (mejorar su comportamiento en los procesos de recocido y frente a la acción de ciertos ácidos) del acero.

MEDIOS DE ENFRIAMIENTO EN EL TEMPLE

En agua: El agua es el método mas utilizado para el enfriamiento de acero en el temple.

En aceites minerales: Se puede emplear para aceros ordinarios altos en carbono y de sección pequeña.

En metales y sales fundidas: Los metales fundidos como el mercurio o el plomo y ciertas sales se usan como refrigerantes por su comportamiento respecto a la severidad del temple que es similar a la del aceite pero por agitación se logra aumentar considerablemente.

En aire en calma a presión: Se usa en aceros con bajas velocidades de temple. se enfrían las piezas por radiación, convención y conductividad por lo que desempeña un papel importante el estado de la superficie de la pieza favoreciendo que la superficie sea negra y dificultando que sea brillante.

Page 35: Mapas Conceptuales

REVENIDO

Sólo se aplica a aceros previamente templados, para disminuir ligeramente los efectos del temple, conservando parte de la dureza y aumentar la tenacidad. 

 El revenido consigue disminuir la dureza y resistencia de los aceros templados, se eliminan las tensiones creadas en el temple y se mejora la tenacidad, dejando al acero con la dureza o resistencia deseada.

Se distingue básicamente del temple en cuanto a temperatura máxima y velocidad de enfriamiento.

Page 36: Mapas Conceptuales

RECOCIDO

Consiste básicamente en un calentamiento hasta temperatura de austenitización (800-925 °C) seguido de un enfriamiento lento.

También facilita el mecanizado de las piezas al homogeneizar la estructura, afinar el grano y ablandar el material, eliminando la acritud que produce el trabajo en frío y las tensiones internas.

Con este tratamiento se logra aumentar la elasticidad, mientras que disminuye la dureza. 

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NORMALIZADO

El normalizado es un tratamiento térmico que se emplea para dar al acero una estructura y características tecnológicas que se consideran el estado natural o inicial del material que fue sometido a trabajos de forja, laminación o tratamientos defectuosos.

El procedimiento consiste en calentar la pieza entre 30 y 50 grados centígrados por encima de la temperatura crítica superior, tanto para aceros hipereutectoides, como para aceros hipoeutectoides, y mantener esa temperatura el tiempo suficiente para conseguir la transformación completa en austenita.

FACTORES QUE INFLUYEN

La temperatura de cristalización no debe sobrepasar mucho la temperatura crítica.

El tiempo al que se debe tener la pieza a esta temperatura deberá ser lo más corto posible.

El calentamiento será lo más rápido posible.

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CEMENTACIÓN

La cementación es un tratamiento termoquímico que se aplica en piezas de acero. El proceso aporta carbono a la superficie mediantedifusión, que se impregna modificando su composición.

UTILIDAD

La cementación se aplica en todas aquellas piezas que deben poseer gran resistencia al choque y tenacidad junto con una gran resistencia al desgaste, como es el caso de los piñones, levas, ejes, etc.

ACEROS DE CEMENTACIÓN

Son apropiados para cementación los aceros de bajo contenido de carbono. El cromo acelera la velocidad de penetración del carbono. Los aceros al cromo níquel tienen buenas cualidades mecánicas y responden muy bien a este proceso. Una concentración de níquel por encima del 5% retarda el proceso de cementación.

Page 39: Mapas Conceptuales

PAVONADO

El pavonado consiste en la aplicación de una capa superficial de óxido abrillantado, compuesto principalmente por óxido férrico(Fe2O3) de color azulado, negro o café, con el que se cubren las piezas de acero para mejorar su aspecto y evitar su corrosión.

MÉTODOS

El ácido es sin duda el método que proporciona mejor calidad, durabilidad y aspecto. Pero requiere mucho tiempo para lograr el resultado deseado. Se obtiene mediante la aplicación de ácidos que proporcionan una oxidación superficial de gran adherencia y durabilidad.

En cambio el alcalino es mucho más fácil de lograr y en muy poco tiempo, por lo que es el método utilizado habitualmente.

Page 40: Mapas Conceptuales

NITRURACIÓNNITRURACIÓNLa nitruración es un tratamiento termoquímico que se le da al acero. El proceso modifica su composición añadiendo nitrógeno mientras es calentado. El resultado es un incremento de la dureza superficial de las piezas. También aumenta la resistencia a la corrosión y a la fatiga. 

PROCEDIMIENTOS

La nitruración puede ser en horno o iónica. En el primer caso la pieza se introduce en un horno en el que se llena la atmósfera con amoníaco  y luego se calienta a temperaturas de aproximadamente 500°C.

Esto hace que el amoníaco se descomponga en nitrógeno e hidrógeno; el hidrógeno se separa del nitrógeno por diferencia de densidad y el nitrógeno, al entrar en contacto con la superficie de la pieza, forma un recubrimiento de nitruro de hierro.

APLICACIONES DE LA NITRURACIÓN

La nitruración se aplica principalmente a piezas que son sometidas regularmente a grandes fuerzas de rozamiento y de carga, tales como pistas de rodamientos, camisas de cilindros, árboles de levas, engranajes sin fin, etc. Estas aplicaciones requieren que la piezas tengan un núcleo con cierta plasticidad, que absorba golpes y vibraciones.

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PINTURAS EPOXICAS

Son recubrimientos de alta resistencia a diferentes ataques, las pinturas Epóxicas son sistemas de dos componentes, ya que están compuestas en su mayoría por una parte que contiene la resina Epoxi y en la otra parte el reactor o endurecedor que normalmente son a base aminas o de poliamidas. Su secado se produce luego de la reacción química entre los 2 compuestos, después de evaporarse el disolvente.

CONCEPTO

Entre sus características  destacan:

Usos del las pinturas Epoxi:

Las pinturas Epóxicas presentan gran resistencia química, sin que les afecten los disolventes ni los aceites o grasas. Gran resistencia al la abrasión y tráfico pesado Excelente adherencia sobre cemento.

Aunque presentan buena resistencia a los agentes atmosféricos, su color puede llegar a amarillearse o decolorarse debido al efecto de los rayos ultravioleta.

Por su resistencia al agua, a la intemperie y a los contaminantes químicos, se usan como sistemas de protección de larga duración sobre acero estructural, y concreto. De gran uso como pintura de barcos y superficies sumergidas, aunque debe ser protegida cuando va ser expuesta al sol como en caso de las embarcaciones con poliuretanos.

Page 42: Mapas Conceptuales

PINTURAS

Y

BARNICES

Las pinturas son materiales líquidos o pastosos, formados por una suspensión de materias sólidas (pigmentos), en una preparación líquida a base de un vehículo, disolventes, plastificantes y secantes.

Los barnices son análogos a las pinturas, en general, transparentes y con un efecto final brillante.

Fabricación

Las dos etapas principales de la fabricación de pinturas y barnices son:

Molienda de pigmentos constituyentes.

Dispersión en el vehículo y adición de disolventes, plastificantes y secantes. Sólo en el caso de la fabricación de barnices oleo-resinosos, durante la etapa de dispersión se alcanzan temperaturas de 300-320º C, en todos los demás casos no acostumbran a emplear temperaturas superiores a los 250º C.

Las sustancias empleadas para la fabricación de pinturas y barnices, se clasifican como:

Pigmentos inorgánicos y orgánicos:dióxido de titanio, cromatos de plomo, calcio, cadmio, cinc, carbonato de plomo, minio, litargirio, molibdatos de plomo y calcio. Los orgánicos son principalmente pigmentos azoicos metalizados con hierro, cromo y cobalto.

Resinas naturales y sintéticas: copal, damar, acrílicas, epoxi, vinílicas, aminoplastos, fenoplastos, vinílicas, nitrocelulosa, etc.

Page 43: Mapas Conceptuales

CROMADOCROMADO

El cromado es un galvanizado, basado en la electrólisis, por medio del cual se deposita una fina capa de cromo metálico sobre objetos metálicos e incluso sobre material plástico.

El recubrimiento electrolítico con cromo es extensivamente usado en la industria para proteger metales de la corrosión, mejorar su aspecto y sus prestaciones.

 El llamado cromo duro son depósitos electrolíticos de espesores relativamente grandes (0,1 mm) que se depositan en piezas que deben soportar grandes esfuerzos de desgaste. Se realiza este tipo de depósitos especialmente en asientos de válvulas, cojinetes cigüeñales ejes de pistones hidráulicos y, en general, en lugares donde se requiera bastante dureza y precisión.

El procedimiento del cromado consiste en un baño electrolítico de cromo. Se disuelve ácido crómico en agua en una proporción de 300 gramos por litro y se añade 2 gramos por litro de ácido sulfúrico.

Page 44: Mapas Conceptuales

ZINCADOZINCADO

El cincado es el recubrimiento de una pieza de metal con un baño de zinc para protegerla de la oxidación y de la corrosión, mejorando además su aspecto visual. El principio de funcionamiento se basa en que los átomos de cinc reaccionan con las moléculas del aire (especialmente oxígeno), oxidándose más rápido (por estar en la superficie) que el metal componente de la pieza, retardando la corrosión interna.

El cincado puede obtenerse por procesos electrolíticos o mecánicos. Las partes metálicas se sumergen en un baño de zinc líquido a temperatura de fusión de 900 a 950 grados centigrados, consiguiendo un galvanizado. El zinc también puede adsorberse si se aplica como polvo y se coloca en un horno adecuado (sheradización), o se pulveriza a presión (metalización).

También existe el cincado ácido y el alcalino. La diferencia entre ambos es que en el alcalino se utilizan compuestos con cianuro. Debido a la toxicidad de este grupo químico se ha incrementado la utilización de la variante ácida, a pesar de requerir mayor control de la composición y la pureza.

Page 45: Mapas Conceptuales

ALTO HORNO

El alto horno es la instalación industrial donde se transforma o trabaja el mineral de hierro.

Un alto horno típico está formado por una cápsula cilíndrica de acero de unos 30 m de alto forrada con un material no metálico y resistente al calor, como asbesto o ladrillos refractarios. El diámetro de la cápsula disminuye hacia arriba y hacia abajo, y es máximo en un punto situado aproximadamente a una cuarta parte de su altura total.

Una vez obtenido el arrabio líquido, se puede introducir en distintos tipos de coladura para obtener unos materiales determinados: la colada convencional, de la que se obtienen productos acabados; la colada continua, de la que se obtienen trenes de laminación y, finalmente, la colada sobre lingoteras, de la que lógicamente se obtienen lingotes.

La parte inferior del horno está dotada de varias aberturas tubulares llamadas toberas, por donde se fuerza el paso del aire que enciende el coque.

Cerca del fondo se encuentra un orificio por el que fluye el arrabio cuando se sangra (o vacía) el alto horno. Encima de ese orificio, pero debajo de las toberas, hay otro agujero para retirar la escoria.

La parte superior del horno contiene respiraderos para los gases de escape, y un par de tolvas redondas, cerradas por válvulas en forma de campana, por las que se introduce el mineral de hierro, el coque y la caliza.

Page 46: Mapas Conceptuales

HORNOS DE CUBILOTEHORNOS DE CUBILOTE

Este es un tipo de horno cilíndrico vertical de aproximadamente 6 metros de alto, el cual lleva los metales en el colocados, hasta el estado líquido y permite su colado, puede ser utilizado para la fabricación de casi todas las aleaciones de Hierro, tiene ventilación forzada por toberas ubicadas en la parte inferior del mismo.

 Este tipo de horno esta recubierto de material refractario en su interior, el cual debe ser inspeccionado antes de cada carga ya que debido a la temperatura que se evidencia en su interior ( aprox. 1500 C) podría perforar la estructura tubular y caer sobre los operarios que se encuentran realizando el proceso de colado en la base del horno.

Este material refractario esta usualmente constituido por ladrillos refractario que como tales tiene caras lisas, y son muy resistentes a la temperatura y la abrasión, su precio suele ser superior a 10 veces el del ladrillo convencional, se los suele clasificar según su composición en 4 grandes grupos

Page 47: Mapas Conceptuales

CRISOLCRISOL

CONCEPTOCONCEPTO DESCRIPCIONDESCRIPCION

Crisol es una cavidad en los hornos que recibe el metal fundido. El crisol es un aparato que normalmente está hecho de grafito con cierto contenido de arcilla y que puede soportar elementos a altas temperaturas, ya sea el oro derretido o cualquier otro metal, normalmente a más de 500 °C. Algunos crisoles aguantan temperaturas que superan los 1500 °C. 

Uno de los usos más primitivos del crisol fue la elaboración y obtención del platino para hacer metales acrisolados. Más recientemente, los metales tales como el níquel y e lcirconio se han empleado en el crisol. Los metales acrisolados se elaboran, o se trabajan a grandes temperaturas para ser incluidos en una especie de molde. Los moldes permiten que los gases se expandan y se liberen durante su enfriamiento.

Un crisol es igualmente un contenedor en el que un metal se funde, por regla general a temperaturas por encima de los 500 °C. Estos crisoles se elaboran a menudo de grafito con barro como ligazón entre los materiales. Estos crisoles son muy durables y resistentes a temperaturas por encima de los 1600 °C. Un crisol suele colocarse de forma habitual en un horno y cuando el metal se ha fundido se vierte en un molde.

Page 48: Mapas Conceptuales

HORNO ELECTRICOHORNO ELECTRICO

Un horno eléctrico es aquel aparato para la cocción que funciona con energía eléctrica. Esta es convertida en calor por resistencias.

 Los hornos eléctricos son totalmente automatizados; la cocción es la más perfecta por el control que mantiene sobre la temperatura en todo momento. 

Cierto que el consumo de electricidad es oneroso, aunque en los modernos no es excesivamente alto.

Page 49: Mapas Conceptuales

ALEACIONES

La aleaciones ferrosas tienen al hierro como su principal metal de aleación, mientras que las aleaciones no ferrosas tienen un metal distinto del hierro. Los aceros que son aleaciones ferrosas, son las más importantes principalmente por su costo relativamente bajo y la variedad de aplicaciones por sus propiedades mecánicas. Las propiedades mecánicas de los aceros al carbono pueden variar considerablemente por trabajo en frío y recocido. Cuando el contenido de carbono de los aceros se incrementa por encima de 0.3% , pueden ser tratados térmicamente por temple y revenido para conseguir resistencia con una razonable ductilidad.

Las aleaciones de aluminio son las más importantes entre las no ferrosas principalmente por su ligereza, endurecibilidad por deformación, resistencia a la corrosión y su precio relativamente bajo. El cobre no aleado se usa en abundancia por su conductividad eléctrica, resistencia a la corrosión, buen procesado y costo relativamente bajo, el cobre se alea con el cinc para formar unas serie de latones que tienen mayor resistencia que el cobre sin alear.

LAS ALEACIONES ESPECIALES

Las aleaciones de aluminio son aleaciones obtenidas a partir de aluminio y otros elementos(generalmente cobre, zinc, manganeso, magnesio o silicio). Forman parte de las llamadas aleaciones ligeras, con una densidad mucho menor que los aceros, pero no tan resistentes a la corrosión como el aluminio puro, que forma en su superficie una capa de óxido de aluminio (alúmina). Las aleaciones de aluminio tienen como principal objetivo mejorar la dureza y resistencia del aluminio, que es en estado puro un metal muy blando.

Page 50: Mapas Conceptuales

LAMINADOLAMINADO

La laminación o laminado es un proceso de conformación plástica en el que el metal fluye de modo continuo y en una dirección preferente, mediante fuerzas de compresión.

 El laminado es un proceso de deformación volumétrica en el que se reduce el espesor inicial del material trabajado, mediante las fuerzas de compresión que ejercen dos rodillos sobre la pieza/material de trabajo. Los rodillos giran en sentidos opuestos para que fluya el material entre ellos, ejerciendo fuerzas de compresión y de cizallamiento, originadas por el rozamiento que se produce entre los rodillos y el metal. Los procesos de laminado requieren gran inversión de capital; debido a ello los molinos de laminado se usan para la producción de grandes cantidades de productos estándar (laminas, placas, etc.).

El laminado se utiliza en los procesos de fabricación de los aceros, aluminio, cobre, magnesio, plomo, estaño, zinc, y sus aleaciones. Casi todos los metales utilizados en la industria, han sufrido una laminación en alguna etapa de su conformación. Aunque la principal aplicación del laminado es la «laminación del acero».

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EXTRUSIONEXTRUSION

La extrusión es un proceso utilizado para crear objetos con sección transversal definida y fija. El material se empuja o se extrae a través de un troquel de una sección transversal deseada. Las dos ventajas principales de este proceso por encima de procesos manufacturados son la habilidad para crear secciones transversales muy complejas y el trabajo con materiales que son quebradizos, porque el material solamente encuentra fuerzas de compresión y de cizallamiento. También las piezas finales se forman con una terminación superficial excelente.

La extrusión puede ser continua (produciendo teóricamente de forma indefinida materiales largos) o semicontinua (produciendo muchas partes). El proceso de extrusión puede hacerse con el material caliente o frío.

La extrusión en caliente se hace a temperaturas elevadas para evitar el trabajo forzado y hacer más fácil el paso del material a través del troquel. La mayoría de la extrusión en caliente se realiza en prensas hidráulicas horizontales con rango de 250 a 12.000 t. Rangos de presión de 30 a 700 Mpz (4400 a 102.000 psi), por lo que la lubricación es necesaria, puede ser aceite o grafito para bajas temperaturas de extrusión, o polvo de cristal para altas temperaturas de extrusión. La mayor desventaja de este proceso es el costo de las maquinarias y su mantenimiento.

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PRENSADOPRENSADO

El prensado isostático en caliente (Hot Isostatic Pressing, HIP) es un proceso de fabricación utilizado para reducir la porosidad de los metales y la influencia de la densidad de muchos materiales cerámicos. Esto mejora las propiedades mecánicas del material y la viabilidad.

Cuando las piezas de fundición son tratadas con presión isostática en caliente, la aplicación simultánea de calor y presión elimina los vacíos internos y la microporosidad mediante una combinación de la deformación plástica, fluencia, y la unión por difusión, por lo que este proceso mejora la resistencia a la fatiga de los componentes. Las aplicaciones principales son la reducción de la microcontracción, la consolidación de los metales en polvo, la fabricación de compuestos de cerámica y el recubrimiento con metales. 

Se emplea principalmente en procesos de fabricación de componentes de superaleaciones o aleaciones de titanio para las industrias aeronáutica, aeroespacial, militar, médica, química y de máquinas-herramienta.

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ESTIRADOESTIRADO

Se denomina Estirado al proceso de Conformado por Deformación Plástica en el que se estira una barra o varilla de metal con el objetivo de reducir su sección. Para reducir la sección de la pieza, se utiliza una matriz de un material metálico muy duro insertado en un bloque de acero. La reducción de la sección del material dependerá del ángulo de abertura de la matriz.

Diferencias entre estirado y trefilado

Los dos procesos son mecánicamente iguales, aunque la maquinaria y la forma de trabajo son distintas. Las diferencias son: En el estirado se consiguen pequeñas reducciones de sección, buscando un calibre determinado. En el trefilado se busca reducir bruscamente la sección, por lo que debemos dar múltiples pasadas para conseguir el efecto. Aunque todo lo plastico no se puede estirar, pues según el tipo de plástico el proceso puede presentar más o menos dificultad.

El proceso de estirado, como norma general, se realiza como una operación de deformación plástica en frio y para secciones redondas. Las principales ventajas del proceso de estirado son: Un mayor control de las tolerancias: podemos obtener un IT muy bajo. Acabado superficial: podemos obtener un muy buen acabado superficial.

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FORJAS

La forja, al igual que la laminación y la extrusión, es un proceso de conformado por deformación plástica que puede realizarse en caliente o en frío y en el que la deformación del material se produce por la aplicación de fuerzas de compresión.

CONCEPTO

FORJA LIBRE: Es el tipo de forja industrial más antiguo y se caracteriza porque la deformación del metal no está limitada (es libre) por su forma o masa. Se utiliza para fabricar piezas únicas o pequeños lotes de piezas, donde normalmente éstas son de gran tamaño.Además este tipo de forja sirve como preparación de las preformas a utilizar en forjas por estampa.

EL FORJADO ISOTÉRMICO: Es un tipo especial de forja en la cual la temperatura de los troqueles es significativamente superior a la utilizada en procesos de forja convencional. Aunque presentan buena resistencia a los agentes atmosféricos, su color puede llegar a amarillearse o decolorarse debido al efecto de los rayos ultravioleta.

Recalcado: A diferencia de los procesos anteriores que se realizan en caliente, este además puede realizarse en frío. Consiste en la concentración o acumulación de material en una zona determinada y limitada de una pieza (normalmente en forma de barra). 

FORJA CON ESTAMPA: Este tipo de forja consiste en colocar la pieza entre dos matrices que al cerrarse conforman una cavidad con la forma y dimensiones que se desean obtener para la pieza. A medida que avanza el proceso, ya sea empleando martillos o prensas, el material se va deformando y adaptando a las matrices hasta que adquiere la geometría deseada