Calculo Parcell

www.aulatecnologia.com Rosana Álvarez García

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MATERIALES METÁLICOS

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES DE USO TÉCNICO

Las propiedades de un material se definen como el conjunto de características que hacen que se comporte de una determinada manera frente a factores externos como la luz, el calor, aplicación de fuerzas…

PROPIEDADES FÍSICAS

Propiedades eléctricas:

Conductividad eléctrica.- capacidad de los materiales para permitir el paso de corriente eléctrica. Sí permiten el paso de la corriente eléctrica se llaman conductores y si lo impiden aislantes.

Propiedades ópticas.- capacidad de los materiales para permitir el paso de la luz al incidir sobre ellos.

a) Opacos.- No permiten ver a través de ellos.

b) Translúcidos.- Permiten el paso de luz a través de ellos pero no dejan ver con nitidez.

c) Transparentes.- Los objetos se ven claramente a través de ellos.

Propiedades térmicas.-

Comportamiento de los materiales frente al calor, conductividad térmica, dilatación, contracción, fusibilidad.

Propiedades mecánicas.- comportamiento de los materiales frente a la acción de fuerzas exteriores.

Elasticidad y plasticidad:

1. Elasticidad.- propiedad de lo materiales de recuperara su tamaño y forma originales cuando dejan de actuar sobre ellos la fuerza que los deformaba.

2. Plasticidad.- Propiedad de los materiales para adquirir deformaciones permanentes cuando actúa sobre ellos una fuerza.

Maleabilidad y ductilidad.-

1. Maleabilidad, capacidad de los materiales para extenderse en planchas o láminas. Se denominan maleables.

2. Ductilidad, capacidad de algunos materiales para extenderse en forma de hilos o cables. Se denominan dúctiles.

Dureza.- resistencia que opone un material a ser rayado o penetrado por otro.

La resistencia mecánica es la propiedad de algunos materiales de soportar esfuerzos sin romperse. Esta resistencia mecánica varía según el tipo de esfuerzo que actúe sobre ellos, compresión, tracción, flexión… La madera soporta mejor la tracción que la compresión, mientras que los materiales pétreos soportan mejor la compresión que la tracción.

Tenacidad y fragilidad.

1) Tenacidad resistencia que ofrece un material a romperse cuando es golpeado

2) Fragilidad facilidad de romperse al ser golpeado.

Propiedades acústicas.- respuesta de los materiales frente a estímulos externos como el sonido.

Conductividad acústica, transmiten el sonido.

Otras propiedades:

1) Densidad, relación entre la masa y el volumen de un material.

2) Porosidad los materiales porosas presentan huecos (poros) donde puede acumularse agua u otro líquido. Esta propiedad está relacionada con la densidad, cuanto más poroso es un cuerpo, menor será su densidad. La madera y algunos materiales pétreos y cerámicos son porosos.

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3) Permeabilidad propiedad que presentan aquellos materiales que dejan filtrar a través de ellos agua u otros líquidos.

PROPIEDADES FÍSICAS

Los materiales sufren transformaciones al interaccionar con otros materiales.

Oxidación

Facilidad que tienen los materiales de reaccionar con el oxígeno y el agua.

Propiedades ecológicas

1) Reciclables.- materiales que se pueden reutilizar, el vidrio, el papel, el cartón, el metal y los plásticos. El reciclaje de lo materiales contribuye a conservar los recursos naturales y evita la acumulación de grandes cantidades de residuos.

2) Tóxicos.- materiales nocivos para el medio ambiente, son venenosos para lo seres vivos, contaminan.

3) Biodegradables.- Con el paso del tiempo, la materia se descompone de forma natural en sustancias más simples. Los materiales que no se degradan de forma natural se denominan no biodegradables, y permanecen en la naturaleza prácticamente para siempre.

4) Renovables.- las materias primas renovables son aquellas que existen en la naturaleza de forma ilimitada, se pueden regenerar. La lana, el algodón, la seda, la madera,… son materias primas renovables.

Los metales se caracterizan por presentar las siguientes propiedades comunes:

Buenos conductores del calor

Buenos conductores de la electricidad

Resistentes, soportan bien los esfuerzos de compresión, tración y flexión.

Tenaces

En general son dúctiles y maleables

Sólidos a Tª ambiente, presentan temperaturas de fusión altas.

Sus densidades son altas comparadas con otros materiales de uso técnico.

La mayoría de los metales no suelen utilizarse en su estado puro sino en aleaciones, formando una mezcla homogénea con otros metales o no metales que se obtiene a partir de la fusión de ambos.

Entre los metales el más utilizado es el hierro y sus aleaciones por varias causas:

Supone el 90% de la producción mundial de metales.

Es barato

Mejora sus propiedades al formar aleaciones

Los metales son materiales con múltiples aplicaciones, se obtienen a parir de minerales que forman parte de las rocas. La extracción del mineral se lleva a cabo en las minas a cielo abierto o subterráneas según la profundidad a la que se encuentre el material. En los yacimientos encontramos unidos los minerales útiles (mena) y los minerales no utilizables (ganga). Ambos deben ser separados. Una vez obtenida la mena, la trasladamos a las industrias metalúrgicas, encargadas de la extracción y transformación de los minerales metálicos.

En la industria siderúrgica (rama de la metalurgia que trabaja con los minerales ferrosos), se extrae el mineral de hierro y se somete a diferentes procesos hasta su presentación comercial para utilizar en la fabricación de productos en la industria de elaboración.

Para clasificar los metales hay varios criterios, atendiendo a su procedencia se pueden clasificar en: Metales férricos, aleaciones cuyo principal componente es el hierro

Metales no férricos, en este grupo tenemos los metales puros y las aleaciones que no

contienen hierro.

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METALES FERROSOS

El hierro puro debido a sus propiedades tiene muy pocas aplicaciones técnicas. Estas propiedades se pueden mejorar si añadimos carbono. Según la cantidad de carbono que se agrege al hierro podemos distinguir entre:

Aleación

Propiedades

Aplicaciones

Observaciones

Hierro dulce

C < 0.1%

Aplicaciones

Hierro dulce

Se considera Fe puro.

eléctricas y

Es blando debido a que

Fe

C

Se oxida con facilidad y se

electrónicas, buen

el contenido en carbono

agrieta internamente.

conductor de la

es muy pequeño.

electricidad.

Aceros

Se moldean en

0.1% < C < 2%

Son dúctiles y maleables.

estado sólido frío o en

Hierro dulce

Se oxidan con facilidad

caliente.

Fe

C

Se pueden forjar aumentando

Los aceros con

Vehículos, coches

así su resistencia mecánica

menor contenido en

Chapas, alambres y

Buena soldadura

carbono se llaman

herramientas de corte

Al incrementar el contenido en

“suaves” por ser más

Carbono incrementan su dureza.

blandos y fáciles de

Son tenaces.

moldear.

Fundiciones

Menos dúctiles y menos

Permite la

2% < C < 5%

tenaces que los aceros pero más

fabricación de piezas

Hierro dulce

duros. (El carbono aporta dureza

complicadas utilizando

Fe

C

pero aumenta la fragilidad)

Bloques de motores moldes, porque en

Funden fácilmente, a más baja

estado líquido son muy

temperatura que los aceros y el

fluidas y se contraen

hierro puro (400ºC menos)

poco al enfriarse.

Mala soldadura

1.- Indica si son verdaderas o falsa las siguientes afirmaciones y justifica tu respuesta:

a) Los metales son muy plásticos

b) Todos los metales conducen la electricidad menos el mercurio porque es líquido

c) Lo metales son atraídos por los imanes

d) La fundición es una aleación férrica que contiene menos de un 2% de carbono.

e) Los aceros son más dúctiles y maleables que las fundiciones, porque tienen menos carbono en su composición.

2.-¿Qué diferencias hay entre los aceros y las fundiciones?

3-¿Cómo afecta el contenido de carbono en las aleaciones férricas?

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