Materiales Para Ingenieria

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL

“RAFAEL MARÍA BARALT”

PROGRAMA DE INGENIERÁA Y TECNOLOGÍA

PLAN DE PROFESIONALIZACIÓN EN INGENIERÍA DE GAS

MATERIALES PARA INGENIERÍA

Facilitador: Román Ramos T.S.U:

Ángel Ana María 17.729.596

Borrego Adolfo 16926.975

Carraquel Daniel 18.766.445

Barcelona, Agosto 2013

INTRODUCCIÓN

A través de la Historia es posible observar la importancia que los materiales han tenido en la vida del hombre. Si bien los primeros materiales que utilizó fueron aquellos que estaban a su alcance, materiales naturales, éstos fueron rápidamente modificados y adaptados a sus necesidades. Tal ha sido el impacto de los materiales que algunas etapas de la civilización han sido denominadas por el tipo de materiales que el hombre utilizó, así recordamos la Edad de piedra(hasta2000 AC), la Edad de Bronce(2000-700 AC) y la Edad del Hierro(700AC-100 DC)

Durante algunos siglos, el desarrollo de la Ciencia de Materiales fue muy lento. No fues sino hasta finales del Siglo XIX, gracias al descubrimiento de los rayos-X por Wilhelm R oentgen. En 1895 y a las aplicaciones realizadas por Von Laue, en 1912, y porBragg, en 1915, sobre la estructura cristalina, que la Ciencia de Materiales logróun avance impresionante. Gracias al conocimiento de la estructura cristalina, la Ciencia de Materiales avanzó notablemente.

La ciencia de materiales es el campo científico encargado de investigar la relación entre la estructura y las propiedades de los materiales. Paralelamente, conviene matizar que la ingeniería de materiales se fundamenta en esta, las relaciones propiedades-estructura-procesamiento-funcionamiento, y diseña o proyecta la estructura de un material para conseguir un conjunto predeterminado de propiedades es, por ello mismo, un campo .multidisciplinar que estudia los conocimientos fundamentales sobre las propiedades físicas macroscópicas de los materiales y los aplica en varias áreas de la ciencia y la ingeniería, consiguiendo que éstos puedan ser utilizados en obras, máquinas y herramientas diversas, o convertidos en productos necesarios o requeridos por la sociedad. Incluye elementos de la química y física, así como las ingenierías química, mecánica, civil y eléctrica o medicina, biología y ciencias ambientales. A pesar de los espectaculares progresos en el conocimiento y en el desarrollo de los materiales en los últimos años, el permanente desafío tecnológico requiere materiales cada vez más sofisticados y especializados.

Mediante el uso de un método de elaboración adecuado y el conocimiento de la estructura y las propiedades, en principio, es posible elaborar materiales hechos a la medida de las necesidades de las personas. A partir de la Segunda Guerra Mundial muchas de las necesidades de la ingeniería mecánica, eléctrica, electrónica y nuclear no fueron satisfechas por materiales tradicionales. Sólo materiales de alta tecnología pudieron cumplir con las exigentes especificaciones del desarrollo industrial. Es así como, a partir de la segunda mitad del Siglo XX, se observa un desarrollo impresionante de los materiales: cerámicos, metálicos, semiconductores, Polímeros y materiales compuestos.

Probablemente, la importancia de los materiales en nuestra cultura es mayor de lo que habitualmente se cree. Prácticamente cada segmento de nuestra vida cotidiana está influido en mayor o menor grado por los materiales, como por ejemplo transporte, vivienda, vestimenta, comunicación, recreación y alimentación. Se han desarrollado decenas de miles de materiales distintos con características muy especiales para satisfacer las necesidades de nuestra moderna y compleja sociedad; se trata de metales, plásticos, vidrios y fibras. El progreso de muchas tecnologías, que aumentan la confortabilidad de nuestra existencia, va asociado a la disponibilidad de materiales adecuados. El avance en la comprensión de un tipo de material suele ser el precursor del progreso de una tecnología. Por ejemplo, la fabricación de automóviles fue posible por la aparición de un acero idóneo y barato o de algún sustituto comparable. Actualmente los adelantos electrónicos más sofisticados se basan en componentes denominados materiales semi conductores. Ingeniería Los materiales se clasifican en 5 grupos: metales, cerámicos, polímeros, semiconductores y materiales compuestos. Cada uno de estos grupos de materiales posee características distintas. Metales Los metales y sus aleaciones generalmente tienen como característica una buena conductividad eléctrica y térmica, una resistencia relativamente alta, una alta rigidez, ductilidad o conformabilidad y resistencia al impacto. Son particularmente útiles en aplicaciones estructurales o de carga. Aunque en ocasiones se utilizan metales puros, las combinaciones de metales conocidas como aleaciones proporcionan mejoría en alguna propiedad particularmente deseable o permiten una mejor combinación de propiedades.

Es necesario estudiar y tener un conocimiento previo de La relación entre la estructura y las propiedades físicas y química de los materiales teniendo en cuenta en que de ello dependen para sacar un mejor provecho de este y conocer para que se puede aplicar y para que no

1- Materiales Para Ingeniería

.1.1- Metalografía

La metalografía es la ciencia que estudia las características microestructurales o constitutivas de un metal o aleación relacionándolas con las propiedades físicas, químicas y mecánicas. Mucha es la información que puede suministrar un examen metalográfico, para ello es necesario obtener muestras que sean representativas y que no presenten alteraciones debidas a la extracción y/o preparación metalográfica. Los pasos a seguir para una preparación metalográfica son los siguientes:

1.1.1-Corte Metalográfico

Cortar la muestra con una sierra metalográfica: es un equipo capaz de cortar con un disco especial de corte por abrasión, mientras suministra un gran caudal de refrigerante, evitando así el sobrecalentamiento de la muestra. De este modo, no se alteran las condiciones microestructurales de la misma.

Fig. Nº 1 Cortadora Metalográfica

1.1.2-Incluido Metalográfico

La muestra cortada se incluye en resina para su mejor tratamiento posterior y almacenado. La inclusión se puede realizar mediante resina en frío: normalmente dos componentes, resina en polvo y un catalizador en líquido, o bien en caliente: mediante una incluidora, que, mediante una resistencia interior calienta la resina (monocomponente) hasta que se deshace. La misma máquina tiene la capacidad de enfriar la muestra, por lo que es un proceso recomendado en caso de requerimientos de muchas muestras al cabo del día.

Fig Nº 2 Incluidora metalografica

1.1.3-Pulido Metalográfico

Se usa el equipo Desbastadora ó Pulidora Metalográfica, se prepara la superficie del material, en su primera fase denominada Desbaste Grueso, se desbasta la superficie de la muestra con papel de lija, de manera uniforme y así sucesivamente disminuyendo el tamaño de grano (Nº de papel de lija) hasta llegar al papel de menor tamaño de grano. Desbaste Fino, se requiere de una superficie plana libre de ralladuras la cual se obtiene mediante una rueda giratoria húmeda cubierta con un paño especial cargado con partículas abrasivas cuidadosamente seleccionadas en su tamaño para ello existen gran posibilidad de abrasivos para efectuar el último pulido; La etapa del pulimento es ejecutada en general con paños macizos colocados sobre platos giratorios circulares, sobre los cuales son depositadas pequeñas cantidades de abrasivos, en general diamante industrial en polvo fino o bien en suspensión, con granulometrías como por ejemplo de 10, 6, 3, 1, y 0,25 micras. El pulido se realiza sujetando la muestra a tratar con la mano o bien mediante un cabezal automático para pulir varias muestras a la vez. Este ejerce una presión pre-configurada hacia el disco o paño de desbaste o pulido durante un tiempo concreto. Estos parámetros deben ser configurados según tipo de material (dureza, estado del pulido, etc...) Opcionalmente existen sistemas con dosificador automático de suspensión diamantada.

Fig Nº 3 Pulidora Metalográfica

1.1.4-Ataque Químico

Hay una enormidad de ataques químicos, para diferentes tipos de metales y situaciones. En general, el ataque es hecho por inmersión o fregado con algodón embebido en el líquido escogido por la región a ser observada, durante algunos segundos hasta que la estructura o defecto sea revelada. Uno de los más usados es el nital, (ácido nitrico y alcohol), para la gran mayoría de los metales ferrosos.. Una guía de los ataques químicos utilizados para revelar las fases y microconstituyentes de metales y aleaciones.

1.1.5-Microscopio

Utilización de lupas estereoscópicas (que favorecen la profundidad de foco y permiten

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