Definicion y Clasificacion de Los Materiales
Definicion y Clasificacion de Los Materiales
Definicion y Clasificacion de Los Materiales
Antecedentes Materiales han sido centrales en crecimiento, prosperidad, seguridad y calidad de vida.
Antecedentes
Antecedentes
Definicin de materiales
Material:
relativo a materia
Materia:
todo cuanto existe en el universo y que se haya constituido por partculas elementales, generalmente agrupadas en tomos y molculas.
enfoque ser hacia los materiales slidos
El
Segn la COSMAT (Committee on Science and Materials Technology de EUA) Ciencia e Ingeniera de los materiales tiene que ver con la generacin y aplicacin del conocimiento que relaciona la composicin, estructura y procesado de los materiales con sus propiedades y usos
Propiedades
Uso Material
Estructura Cristalina
Proceso de fabricacin
Materiales metlicos
Definicin-Metales
Son
aquellos que presentan enlaces metlicos entre sus tomos y que poseen una gran variedad de propiedades, que cambian con el proceso, la composicin y la estructura.
Origen-Metales
Se
Origen-Metales
Usados
solos o sea en forma de elemento (oro, plata, aluminio) Usados en combinacin con otro metales o metaloides formando aleaciones (bronces, aceros)
Propiedades-Metales
Caracterizados
por:
Propiedades-Metales
Caracterizados
por:
Relativa alta resistencia mecnica, alta rigidez, duros, resisten impactos, dctiles y/o maleables.
Propiedades-Metales
Caracterizados
por:
Estructura-Metales
Los
metales presentan un ordenamiento entre sus tomos al solidificar a partir de estado lquido o sea presentan una estructura cristalina
Clasificacin-Metales
Divididos
en
Clasificacin-Metales
Ferrosos
de hierro
En forma elemental (poco uso) Asociado con carbono y otros elementos forman los
Aceros Fundiciones de hierro
Clasificacin-Metales
No
Ferrosos incluyen: Cobre y sus aleaciones Aluminio y sus aleaciones Titanio y sus aleaciones -Oro y sus aleaciones Nquel y aleaciones Entre muchos otros.
Procesamiento-Metales
Fundicin estado lquido y vertido en molde
Procesamiento-Metales
Propiedades de productos Fundidos
Estructura con grano dendrtico. Menores propiedades mecnicas que los de otros procesos. No se pueden fabricar productos delgados como lminas. Propiedad principal necesaria la colabilidad
Procesamiento-Metales
Deformacin plstica conformado por esfuerzos mecnicos (En estado slido)
Laminacin, Forja, Extrusin, Trefilado, embuticin, troquelado, doblado, etc.
Procesamiento-Metales
Propiedades de productos forjados
Se puede realizar en fro o en caliente Propiedades se pueden controlar (acritud endurecimiento). Procesos aptos para grandes producciones. Mejores propiedades mecnicas. Propiedad requerida ductilidad o maleabilidad.
Procesamiento-Metales
Mecanizado operaciones donde se da forma por medio de arranque de viruta
Torneado, frezado, taladrado, etc.
Procesamiento-Metales
Productos mecanizados
Se parte de placas o barras forjadas. Se fabrican muchos elementos mecnicos como piones. Se utilizan para procesarlos elementos cortantes muy duros como aceros o carburos. Propiedad principal necesaria la maquinabilidad.
Procesamiento-Metales
Soldadura operaciones se unen elementos por medio de calor con o sin aporte de material
Soldadura con electrodo, Tig, Mig, arco sumergido, resistencia,Blanda etc.
Procesamiento-Metales
Pulvimetalurgia conformado de polvos por compresin en molde y adquiere propiedades por difusin(altas T y presiones).
Materiales Cermicos
Historia-Cermicos
De
los primeros materiales usados por el hombre para construcciones (ladrillos), utensilios (nforas, vasijas), etc.
Historia-Cermicos
En
los ltimos tiempos han tenido mucha importancia en el desarrollo de las nuevas tecnologas.
Origen-Cermicos
Las
Definicin-Cermicos
Materiales
inorgnicos de origen naturales constituidos por elementos metlicos y no metlicos (Al2O3) y presentan uniones entre tomos con enlaces inicos, covalentes y secundarios
Propiedades-Cermicos
Caracterizados
por:
Alto punto de fusin, Duros y frgiles, baja conductividad trmica y elctrica, cristalinos, baja deformabilidad y resistencia al impacto; buena resistencia mecnica, etc
Estructura-Cermicos
Al
igual que los metales presentan estructuras cristalinas; con excepcin de los vidrios que son amorfos
Clasificacin-Cermicos
Cermicos
Cermicos
Cermicos
importantes
Los vidrios: Se diferencia de los cermicos convencionales en que no posee una estructura cristalina definida. En su procesamiento se funden y se solidifican rpidamente.
Procesamiento-Cermicos
Tres
etapas fundamentales
Procesamiento-Cermicos
Preparacin
de los polvos
Extraccin del mineral Reduccin de tamao (Concentracin del mineral) Dosificado Mezclado
Procesamiento-Cermicos
Conformado
de polvos
Procesamiento-Cermicos
Tratamientos
trmicos
Secado: se elimina agua Sinterizado: se unen partculas individuales por difusin a alta temperatua. Vitrificado: se sellan poros
Materiales polimricos
Historia-Polmeros
Materiales
siglo 20) Son fcilmente conformables, baratos y con ellos se fabrican una gran cantidad de artculos y componentes
recientes (principios
Definicin-Polmeros
Los
polmeros son materiales que estn constituidos de grandes cadenas o redes moleculares, que frecuentemente se basan en compuestos orgnicos o elementos de bajo peso molecular (Carbono, H2, O2, N2).
Origen-Polmeros
Principales
Propiedades-Polmeros Se pueden controlar muchas de sus propiedades en proceso Son ligeros Buena resistencia a la corrosin En general son baratos
Clasificacin-Polmeros
Plsticos
Termoplsticos Termoestables
Elastmeros
Naturales Sintticos
Adhesivos
Clasificacin-Polmeros
Termoplsticos
Clasificacin-Polmeros
Termoestables
Procesos-Polmeros
Soplado
de botellas
Procesos-Polmeros
Inyeccin
Reciclo de polmeros
Materiales compuestos
Composites-Definicin
Es
un sistema integrado por una mezcla o combinacin de dos o ms materiales (fases o constituyentes) que difieren en forma y composicin qumica y que son esencialmente insolubles entre s.
Composites-Definicin
Los
constituyentes conservan sus propiedades. El nuevo compuesto tendr propiedades distintas a los constituyentes que le dieron origen.
Composites-Definicin
En
aplicacin
depende de
Clasificacin-Composites
Conocimientos adquiridos
Porque son importantes los materiales para la humanidad Que estudia la ciencia e ingeniera en materiales. Como se clasifican los materiales ingenieriales La relacin que existe entre propiedades,estructura y proceso con respecto al uso de los materiales. Que es un material metlico, como se clasifican, la estructura que poseen y como se procesan. Que es un material cermico, como se clasifican, la estructura que poseen y como se procesan. Que es un material polimrico, como se clasifican, la estructura que poseen y como se procesan. Que es un material compuesto y como se clasifican.