sesión 1 - archivo clasificación y propiedades de los materiales1 (1)
TRANSCRIPT
-
8/15/2019 Sesión 1 - Archivo Clasificación y Propiedades de Los Materiales1 (1)
1/21
TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES
OBJETIVOS GENERALES
• Diferenciar los materialesferrosos, no ferrosos,naturales y sintéticos másusados en la industria y analizar sus aplicaciones.
•
Diferenciar y analizar los diferentes procesos de transformación con y sinarranque de viruta
• Medirlongitudes y ángulos con instrumentos de precisión utilizados en elprocesamiento de materiales.
• Identificar los principales materiales y procesos util izados para unirmateriales y analizar el comportamiento de sus variables.
• Reconocer los principales procedimientos, conformado de planchas yperfiles paraobtenerpartes.
SISTEMA DE EVALUACION
PRACTICAS EN AULA: 30%
LABORATORIOS: 40%EXAMEN FINAL: 30%
DESCRIPCIÓN DEL CURSO
• Cada objeto que observamos opercibimos, ha sufrido unproceso de transformación delos materiales y que para elloha sido necesario: – Una tecnología apropiada,
que es cambiante con eltiempo;
– Los fundamentos de estos
procesos son relativamenteinvariables.
-
8/15/2019 Sesión 1 - Archivo Clasificación y Propiedades de Los Materiales1 (1)
2/21
CLASIFICACIÓN Y PROPIEDADES DE LOS MANTERIALESVeremos…
5
OBJETIVO ESPECÍFICO
Clasificar y diferenciar los materiales más utilizados en
la industrial.
6
EVOLUCIÓN HUMANA
El hombre aprendió amodificar lo queencontró a su
alrededor.
EVOLUCIÓN DEL USO DE LOS MATERIALES
El hombre aprendió amodificar lo queencontró a su
alrededor.
-
8/15/2019 Sesión 1 - Archivo Clasificación y Propiedades de Los Materiales1 (1)
3/21
EVOLUCIÓN DEL USO DE LOS MATERIALES
• El hombre descubre y se fascina por metales nativos en la formade "pepitas“ (oro y plata).
• (4500 A.C) - el oro es trabajado y usado como símbolo de laperfección
• (4000 A.C.) - en el Medio Oriente surge el cobre como resultadodel tratamiento de los minerales
• (3000 A.C.) - aleación cobre y arsénico – Mayordureza y resistencia que el cobre solo. – Primera herramienta metálica (suplió a la piedra)
EL PERÚ ANTIGUO
• El señor de SIPAN – Los Mochica innovaron la tecnología y
producción metalúrgica con el uso intensivodel cobre en la fabricación de ornamentos,armas y herramientas. Su más importanteproeza fue dorar el cobre con una sofisticadatécnica que obteniene los mismos resultadosque el sistema electrolítico inventado enEuropa recién a fines del siglo XVIII.
– Los guerreros debieron gozar de un statusespecial y formar pequeños ejércitosprofesionales, fuerza coercitiva de control,dominio político y cautela territorial, como lodemuestran las complejas edificacionesmilitares estratégicamente emplazadas en los
valles y las extensas murallas que demarcaronlos señoríos o pequeños reinos. – Para los Mochica, amantes de la vida, la
muerte no constituía el final. Los hombresseguían viviendo en otra esfera del mundocon sus mismas obligaciones o privilegios,razón que llevó a sepultarlos con provisionesy bienes. Los entierros reflejaban así lafunción y lugar de cada hombre dentro de susociedad.
El Perú antiguo
-
8/15/2019 Sesión 1 - Archivo Clasificación y Propiedades de Los Materiales1 (1)
4/21
EL PERÚ ANTIGUO EDAD DE LOS METALES
• (1300 A.C.) - Asia Menor se desarrolla un procedimiento para extraer hierrode sus minerales por alta temperatura.
• (200 A.C.) - Nace el Bronce (Cu Cobre – Sn Estaño): manejo del AsArsénico erapeligroso:
– Herramientas – armas y armaduras (poderío militar)
– Forjadores tenían gran prestigio.
– Su uso marcó el final de la edad de piedra y el inicio de la edad de losmetales.
EDAD DEL HIERRO
• Durante el siglo XIX se descubrieron nuevos procedimientos parala fabricación de acero (CoCobalto, Ni Nitrógeno,V Vanadio, W Wolframio)
- Propiedades sorprendentes.• Acero de resistencia media, 25% más fuerte que el maleable y
usado en el chasis de los autos. El acero duro es 100% más duroque el acero maleable.
• El acero es un material 100% reciclable.• Acero más duro en THE TWIN TOWER (350 mil toneladas de
acero)• Contenedor de acero: USA, primeros en estandarizar su uso. Hay
200 millones de contendores en el mundo.
CLASIFICACIÓN DE LOS
MATERIALES
-
8/15/2019 Sesión 1 - Archivo Clasificación y Propiedades de Los Materiales1 (1)
5/21
CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES
Las diferentes clasificaciones obedecen a necesidades particulares de resaltaralguna característica común a diferentes materiales; así tenemos:
1. Según su estado
2. Según su origen.3. Según su aplicación a
nivel industrial, etc.
La selecci ón adecuada de undeterminado material, para lafabricación de una pieza
determinada es vital paragarantizar la funcionalidad deesta durante su ciclo de trabajo.
Ferroso viene de la palabra Ferrum
que los romanos empleaban para el
fierro o hierro.
Por lo tanto, los materia les ferrosos
son aquellos que contienen hierro
como su ingrediente principal; esdecir, las numerosas calidades del
hierro y el acero.
CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES
-
8/15/2019 Sesión 1 - Archivo Clasificación y Propiedades de Los Materiales1 (1)
6/21
• FERROSO viene de la palabra Ferrumque los romanos empleaban para elfi er ro o h ierro. → Los materialesferrosos son aquellos que contienenhierro como su ingrediente principal;es decir, las numerosas calidades delhierro y el acero.
• NO FERROSOS no contienen hierro.Estos incluyen el Plomo, Cobre,aluminio, magnesio, zinc y otroselementos metálicos. Las aleacionesel latón y el bronce, son unacombinación de algunos de estosmetales No Ferrosos y se les denominaAleaciones No Ferrosas.
CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES EFECTOS PRINCIPALES DE ALGUNOS ELEMENTOS EN LAALEACIÓN (I)
EFECTOS PRINCIPALES DE ALGUNOS ELEMENTOS EN LAALEACIÓN (II)
EFECTOS PRINCIPALES DE ALGUNOS ELEMENTOS EN LAALEACIÓN (III)
-
8/15/2019 Sesión 1 - Archivo Clasificación y Propiedades de Los Materiales1 (1)
7/21
METALES FERROSOS
• Mas versátil, adaptable y ampliamente usadoes el ACERO. Combina resistencia y posibilidadde ser trabajadomediante muchos métodos.
• Es básicamente una aleación/combinación dehierro y carbono (0.05% - < 2%)
• Algunas veces se agregan otros elementos dealeación específ icos tales como elCrCromo/NiNíquel con propósitos determinados.
ACERO CORRIENTE
• Más del 90% de todos los aceros son aceros alcarbono.
• Estos aceros contienen diversas cantidades decarbono y menos del 1,65% de manganeso, el0,60% de silicio y el0,60%de cobre.
• Entre los productos fabricados con aceros alcarbono figuran máquinas, carrocerías deautomóvil, la mayor parte de las estructuras deconstrucción de acero, cascos de buques,somieres y horquillas.
MÉTALES – FERROSOS «Acero Corriente»
• 0.1% a 0.25% de C. - Remaches y planchas
MÉTALES – FERROSOS «Acero Corriente»
• 0.3% a 0.6% de C. – Rieles y Piezas Forjadas
-
8/15/2019 Sesión 1 - Archivo Clasificación y Propiedades de Los Materiales1 (1)
8/21
MÉTALES – FERROSOS «Acero Corriente»
• 0.4 a 0.5% de C. Piezas Moldeables y llantas.
MÉTALES – FERROSOS «Acero Corriente»
• 0.5 a 0.6% de C. Alambre duro, cables yresortes.
ACERO ALEADO
• Estos aceros contienen una proporcióndeterminada de vanadio, molibdeno y otroselementos, además de cantidades mayoresde manganeso, silicio y cobre que los aceros alcarbono normales.
• Estos aceros de aleación se pueden sub-clasificar en:
a) Estructurales.
b) Herramientas.
c) Especiales.
ACERO ALEADO - Estructurales
• Diversas partes de maquinas(engranajes, ejes y palancas),estructuras de edificios, construcción de chasis devehículos, puentes, barcos, etc. [0.25 a 0.6% de C]
-
8/15/2019 Sesión 1 - Archivo Clasificación y Propiedades de Los Materiales1 (1)
9/21
ACERO ALEADO - Herramientas
• Herramientas para cortar y modelar metales y no-metales. Taladros, escariadores, fresas y machos deroscar.
ACERO ALEADO - Especiales
• Aceros Inoxidables (Cr, Ni y otros; resistentes a lahumedad/ácidos y gases corrosivos) y aquellos con contenidode Cr superior al 12% «Aceros de gran dureza y alta resistenciaa altas temperaturas y a la corrosión». Turbinas de vapor,
engranajes, ejes y rodamientos.
HIERRO FUNDIDO
• Más empleados. Esta aleación contiene engeneral más de 2% de Ccarbono y más de 1%de SiSilicio, además de MnManganeso, Pfosforo y S azufre
• Resistente a la corrosión, absorbente deenergía y fácil de soldar.
NO FERROSOS no contienen hierro. Estos incluyen elPlomo, Cobre, aluminio, magnesio, zinc y otroselementos metálicos. Las aleaciones el latón y el bronce,son una combinación de algunos de estos metales NoFerrosos y se les denomina Aleaciones No Ferrosas.
CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES
-
8/15/2019 Sesión 1 - Archivo Clasificación y Propiedades de Los Materiales1 (1)
10/211
NATURALES
•
Madera• Piedra (mármol)
• Asbesto
• Vidrio
• Cuero
• Cerámico
• Caucho
CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES NATURAL – Madera
NATURAL – Piedra (Mármol) NATURAL – Asbesto
-
8/15/2019 Sesión 1 - Archivo Clasificación y Propiedades de Los Materiales1 (1)
11/211
NATURAL – Vidrio NATURAL – Vidrio
NATURAL – Cuero NATURAL – Cerámico
-
8/15/2019 Sesión 1 - Archivo Clasificación y Propiedades de Los Materiales1 (1)
12/211
NATURAL – Cerámico NATURAL – Caucho
SINTÉTICOS
TERMOPLASTOS
• PVC
• Polietileno
• Poliamida
•
Acrílico• Poliestireno
CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES SINTÉTICO – PVC
-
8/15/2019 Sesión 1 - Archivo Clasificación y Propiedades de Los Materiales1 (1)
13/21
1
SINTÉTICO – Polietileno SINTÉTICO – Poliamida
SINTÉTICO – Poliamida SINTÉTICO – Acrílico
-
8/15/2019 Sesión 1 - Archivo Clasificación y Propiedades de Los Materiales1 (1)
14/21
1
SINTÉTICO – Poliestiréno
SINTÉTICOS
DUROPLASTOS
• Resina de Fenol
• Resina de Poliéster
ELASTÓMEROS
• Poliuretano Blando.
CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES
SINTÉTICO – Resina de Fenol (Bakelita) SINTÉTICO – Resina de Poliéster
-
8/15/2019 Sesión 1 - Archivo Clasificación y Propiedades de Los Materiales1 (1)
15/21
1
SINTÉTICO – Poliuretano Blando
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
• Térmicas
• Eléctricas
• Químicas
• Mecánicas
• Tecnológicas
PROPIEDADES FÍSICAS
DENSIDAD
– Mide la relación de masa de una sustancia (sólido o líquido)por unidad de volumen
– Como referencia el agua con densidad de (1gr/ml)
PROPIEDADES FÍSICAS
PUNTO DE FUSIÓN
– Temperatura a la cual elmaterial sólido pasa aestado líquido.
-
8/15/2019 Sesión 1 - Archivo Clasificación y Propiedades de Los Materiales1 (1)
16/21
1
PROPIEDADES TECNOLÓGICAS
• Indican el comportamientodel material al momento deser trabajado:
– Colabilidad
– Maleabilidad
– Mecanizabilidad.
– Soldabilidad
– Templabilidad
– Ductibilidad.
…
PROPIEDADES TECNOLÓGICASCOLABILIDAD Son aquellos que pueden fundirse y conformarse
por moldeo en moldes a temperaturas económicas.
COLABILIDAD Son aquellos que pueden fundirse y conformarse por moldeo en moldes a temperaturas económicas.
PROPIEDADES TECNOLÓGICAS
MALEABILIDAD Son aquellos que por acción de fuerzas aplicadas, sufreuna deformación permanente conservando su cohesión molecular.
-
8/15/2019 Sesión 1 - Archivo Clasificación y Propiedades de Los Materiales1 (1)
17/21
1
MALEABILIDAD Son aquellos que por acción de fuerzas aplicadas, sufreuna deformación permanente conservando su cohesión molecular.
PROPIEDADES TECNOLÓGICAS
MAQUINABILIDAD Aquellosmateriales que por seccionado oarranque de viruta pueden
romper su cohesión molecular.
• Cizallado
• Torneado
• Taladrado
PROPIEDADES TECNOLÓGICAS
SOLDABILIDAD:
PROPIEDADES TECNOLÓGICAS
TEMPLABILIDAD Indica que ladureza del material puedemodificarse por acción de latemperatura.
Por lo tanto un acero aleado dealta templabilidad es aquel quee nd ur ec e, n o s ól o e n l a
superficie sino también en suinterior , es una medida de laprofundidad a la cual un aleaciónespecifica puede endurecerse.
-
8/15/2019 Sesión 1 - Archivo Clasificación y Propiedades de Los Materiales1 (1)
18/21
1
PROPIEDADES TECNOLÓGICAS
TEMPLABILIDAD Indica que ladureza del material puedemodificarse por acción de latemperatura.
Por lo tanto un acero aleado dealta templabilidad es aquel quee nd ur ec e, n o s ól o e n l asuperficie sino también en suinterior , es una medida de laprofundidad a la cual un aleaciónespecifica puede endurecerse.
PROPIEDADES TECNOLÓGICAS
DUCTIBILIDAD
Es la propiedad que presentan algunos metales
y aleaciones cuando, bajo la acción de una fuerza, pueden estirarse sin rompersepermitiendo obtener alambres o hilos.
A los metales que presentan esta propiedad seles denomina dúctiles.
PROPIEDADES MECÁNICAS
Es la reacción de los materialesdebido a fuerzas externas aplicadas.
RESISTENCIA
• Fuerza de tracción ( Ductibilidad )
• Fu erza d e compresi ón(maleabilidad )
• Fuerza de cortadura.
PROPIEDADES MECÁNICAS
DUREZA
Propiedad mecánica de losmateriales consistente en ladificultad que existe para rayar
o crear marcas en la superficie
mediante micro penetración deuna punta.
-
8/15/2019 Sesión 1 - Archivo Clasificación y Propiedades de Los Materiales1 (1)
19/21
1
PROPIEDADES MECÁNICAS
FRAGILIDAD
Capacidad de un material
de fracturarse con escasadeformación.
PROPIEDADES MECÁNICAS
FATIGA
Una pieza sometida a acción de
cargas periódicas (alternativas ointermitentes). Puede llegar aromperse con cargas menores a lasque producirían deformaciones.
Propiedades mecánicas
TENACIDAD
Es la energía total queabsorbe un material antes de
alcanzar la rotura o
resistencia que opone unmineral a ser roto.
Péndulo de charpy
PROPIEDADES MECÁNICAS
ELASTICIDAD
Es la propiedad que tiene un material de volver a su posición/formainicial tras su t racción.
-
8/15/2019 Sesión 1 - Archivo Clasificación y Propiedades de Los Materiales1 (1)
20/21
2
PROPIEDADES MECÁNICAS
PLASTICIDAD
Es una propiedad mecánica de un material de deformarse permanentemente e irreversiblemente cuando se encuentra
sometido a tensiones por encima de su rango elástico sin llegar aromperse.
PROPIEDADES TÉRMICAS
Cuando el CALOR actúa sobre elmaterial:
–
Dilatación. – Punto de fusión.
– Conductividad térmica.
– Calor específico.
PROPIEDADES TÉRMICAS
DILATACION TERMICA
PROPIEDADES TÉRMICAS
CONDUCTIVIDAD TERMICAEs la capacidad que tienen los materiales de conducir calor:
-
8/15/2019 Sesión 1 - Archivo Clasificación y Propiedades de Los Materiales1 (1)
21/21
2
PROPIEDADES MAGNÉTICAS PROPIEDADES ELÉCTRICAS
Comportamiento de losmateriales frente a la ENERGÍAELÉCTRICA.
– Resistencia eléctrica
– Conductividad eléctrica
PROPIEDADES QUÍMICAS
Los materiales pueden deteriorarse químicamente:
– Oxidación
– Corrosión