Ciencia De Los Materiales

CIENCIA DE LOS MATERIALES

1. PROPIEDADES

- Dureza: La dureza es una propiedad fundamental de los materiales y está relacionada con la resistencia mecánica. La dureza puede definirse como la resistencia de un material a la penetración o formación de huellas localizadas en una superficie. Cuanta más pequeña sea la huella obtenida en condiciones normalizadas, más duro será el material ensayado. Se denomina dureza a la resistencia a ser rayado que ofrece la superficie lisa de un mineral, y refleja, de alguna manera, su resistencia a la abrasión. Mediante el estudio de la dureza de un mineral se evalúa, en parte, la estructura atómica del mismo pues es la expresión de su enlace más débil. (Pytel y Ferdinand; 1994)

La dureza es una forma de evaluación de la reacción de una estructura cristalina a una tensión sin rotura. En los cristales con enlaces metálicos, que pueden fluir plásticamente, el rayado da lugar a una ranura o surco. Por el contrario, en materiales frágiles el rayado es la manifestación de una microfractura.

- Plasticidad: Aptitud de algunos materiales sólidos de adquirir deformaciones permanentes, bajo la acción de una presión o fuerza exterior, sin que se produzca rotura. La plasticidad de un material se define por su ductilidad y maleabilidad. (Pytel y Ferdinand; 1994)

Maleabilidad: La maleabillidad es la propiedad para convertirse en láminas delgadas. Los metales y plásticos son, además de dúctiles, maleables. Las fibras textiles, sin embargo, aunque son dúctiles y se hacen con ellas hilos delgados, no son maleables. (Pytel y Ferdinand; 1994)

Ductilidad: La ductilidad se observa más en las aleaciones metálicas, y se trata de la capacidad de deformarse sosteniblemente sin romperse, comúnmente bajo esfuerzos de tracción. Cuando tratamos con un material dúctil tratamos con un material con un rango plástico grande y que permite deformarse en hilos con facilidad. (Pytel y Ferdinand; 1994)

- Fatiga: la fatiga de materiales se refiere a un fenómeno por el cual la rotura de los materiales bajo cargas dinámicas cíclicas se produce más fácilmente que con cargas estáticas. Aunque es un fenómeno que, sin definición formal, era reconocido desde la antigüedad, este comportamiento no fue de interés real hasta la Revolución Industrial, cuando, a mediados del siglo XIX comenzaron a producir las fuerzas necesarias para provocar la rotura con cargas dinámicas son muy inferiores a las necesarias en el caso estático; y a desarrollar métodos de cálculo para el diseño de piezas confiables. (Beer y Johnston, 2000)

- Resiliencia: En ingeniería, la resiliencia es una magnitud que cuantifica la capacidad que tiene un material de absorber energía elástica, mientras está sometido a una fuerza de deformación, y devolver esta energía cuando se deja de aplicar. En otras palabras, es la capacidad de un material de volver a su posición original, tras dejar de aplicar una fuerza que lo deformaba. (Beer y Johnston, 2000)

- Conductividad: es la propiedad de aquello que es conductivo (es decir, que tiene la facultad de conducir). Se trata de una propiedad física que disponen aquellos objetos capaces de transmitir la electricidad o el calor. (Shakeford, 2005)

La conductividad eléctrica, por lo tanto, es la capacidad de los cuerpos que permiten el paso de la corriente a través de sí mismos. Esta propiedad natural está vinculada a la facilidad con la que los electrones pueden atravesarlos y resulta inversa a la resistividad. (Shakeford, 2005)

La conductividad térmica es una propiedad de los materiales que dice cuán fácil es la conducción de calor a través de ellos. Es elevada en metales y en general en cuerpos continuos, y es baja en los gases y en materiales iónicos y covalentes, siendo muy baja en algunos materiales especiales como la fibra de vidrio, que se denominan por eso aislantes térmicos. La conductividad térmica es nula en el vacío ideal, y muy baja en ambientes donde se ha practicado un vacío elevado. (Shakeford, 2005)

2. NOMENCLATURA AISI / SAE DE LOS ACEROS

La clasificación es la identificación específica de cada grado, tipo, o clase de acero dado por un número, letras, símbolos, nombre, o su combinación para la completa designación de un acero en particular. Dentro de la industria esta clasificación tiene una vital importancia y un uso específico por ejemplo el grado es usado para denotar Ía composición química, el tipo es usado para indicar el nivel de desoxidación, y la clase es usada para describir alguna otra cualidad, como el nivel de resistencia o una superficie pulida etc.

Todos los países y muchas instituciones tienen sistemas para clasificar los aceros. Los mas usados en nuestro medio son las especificaciones de la American Society for Testing and Materials (ASTM) y American Iron and Steel Institute (AISI). Las normas del instituto Colombiano de normas técnicas (ICONTEC) en gran parte están basadas en las mencionadas anteriormente.En 1912, la sociedad norteamericana de ingenieros automotores (SAE) promovió una reunión de productores y consumidores de aceros, para establecer una nomenclatura de la composición de los aceros. Mas tarde, el instituto norteamericano del hierro y el acero, AISI, tomo la nomenclatura de la SAE y la expandió.

En el sistema AISI-SAE, los aceros se clasifican con cuatro dígitos. El primer digito especifica la aleación principal, el segundo modifica al primero

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