Explorando las Propiedades y Clasificación de Materiales Industriales

Propiedades Fundamentales de los Materiales

Dureza:

Resistencia que oponen los cuerpos a dejarse penetrar por otros. Los tratamientos térmicos o superficiales afectan directamente a la dureza y resistencia del material.

Tenacidad:

Cantidad de energía que es capaz de absorber un material hasta romperse.

Fragilidad:

Lo contrario a la tenacidad; se refiere a los materiales que no absorben bien las solicitaciones y se rompen fácilmente.

Resiliencia:

Resistencia a la tracción por choque o energía absorbida. Se evalúa mediante el ensayo de resiliencia (impacto).

Fatiga:

Fenómeno por el cual se produce la rotura de los materiales bajo cargas dinámicas cíclicas.

Elasticidad:

Propiedad general de los cuerpos sólidos, que les confiere la capacidad de recobrar parcial o totalmente su forma original tras una deformación.

Plasticidad:

Cambio de extensión y forma que adquiere un carácter permanente e irreversible.

Ductilidad:

Propiedad que presentan los materiales para deformarse en forma de hilo.

Maleabilidad:

Propiedad que presentan los materiales para extenderse en forma de láminas.

Maquinabilidad:

Propiedad de metales y aleaciones para ser mecanizados en máquinas-herramienta (mediante arranque de viruta).

Forjabilidad:

Capacidad de los materiales para sufrir deformaciones plásticas sin romperse.

Templabilidad:

Capacidad de un material para adquirir dureza mediante tratamientos de calentamiento y enfriamiento controlados.

Clasificación de Materiales Industriales

Aceros

Aleación de hierro y carbono, con un porcentaje de carbono entre 0.05% y 2%. El carbono aporta dureza y resistencia mecánica.

Aceros Inoxidables

Aceros aleados básicamente con cromo y níquel (anticorrosivos), con una composición de cromo superior al 10.5% y carbono inferior al 1.2%. Se clasifican según el contenido de níquel:

• Férricos: El cromo es del 12% al 18%. Son magnéticos y no soportan bien la corrosión.
• Martensíticos: Contienen Cr 12-18%, Ni 2-4%, C 0.1-0.8%. Poseen un contenido considerable de carbono.
• Austeníticos: Contienen 18% de cromo y un 8% de níquel. Puede añadirse molibdeno (2-3%) para mejorar la resistencia a la corrosión.

Fundiciones

Aleación de hierro y carbono, con una concentración de carbono entre 2.5% y 4.5%. También puede contener otros componentes (Si, Mn, P...). Se emplea para piezas de moldeo (moldes) y presenta mejor resistencia a la corrosión que los aceros al carbono.

Bronces y Latones

Son las principales aleaciones de cobre.

Bronce

Compuestos por una aleación de cobre y estaño.

• Ordinarios: Formados por cobre y otro metal (aleación binaria).
• Especiales: Además del cobre y estaño, se adicionan otros elementos como zinc, plomo, fósforo o aluminio.

Latones

Unión de cobre y zinc.

• Ordinarios: Contienen únicamente cobre y zinc (con un porcentaje de zinc inferior al 50%).
• Especiales: Contienen cobre, zinc y otros elementos como hierro, manganeso o plomo.

Aleaciones Ligeras y Ultraligeras

Aleaciones Ligeras

El elemento básico empleado es el aluminio, junto con otros componentes como cobre, zinc, manganeso o magnesio. Presentan la mejor relación entre peso y resistencia, y son resistentes a la corrosión.

Aleaciones Ultraligeras

El elemento básico es el magnesio. Las más aplicadas contienen magnesio, aluminio, zinc y manganeso.

Titanio

Es costoso de obtener. Presenta una buena relación peso/resistencia, es resistente a la corrosión y ofrece un bajo índice de rechazo en cirugía.

Aleaciones Antifricción

Muy resistentes al desgaste, con bajo coeficiente de rozamiento y bajo punto de fusión. Los más empleados son estaño, plomo, cadmio y aluminio. El metal blanco se usa como recubrimiento interior de cojinetes.

Materiales Plásticos

Son productos sólidos derivados del petróleo que, después de ser moldeados y enfriados, se convierten en material sólido, pudiéndose mecanizar. Son ligeros, no conducen el calor ni la electricidad y se usan para multitud de aplicaciones.

Tipos de Plásticos:

• Termoplásticos: Se pueden moldear las veces que sea necesario, ya que recuperan sus propiedades al recalentarse.
• Termoestables: Una vez moldeados y obtenidos, no se pueden volver a moldear porque no recuperan sus propiedades.

Ejemplos de Plásticos Comunes:

• Polietileno: Termoplástico usado en envases, botellas, bolsas, etc.
• Policloruro de Vinilo (PVC): Termoplástico usado en ventanas, depósitos, recubrimientos universales.
• Politetrafluoroetileno (Teflón): Termoplástico muy resistente y que soporta muy bien el calor.
• Poliamida (Nylon): Termoplástico tenaz y resistente.
• Poliestireno: Termoplástico usado en juguetes, bisutería.

Metalurgia de Polvos (Sinterización)

Se trata de conformar y obtener piezas mediante materiales reducidos a polvo. El proceso incluye:

1. Compresión en frío: Presión aplicada a los polvos para compactarlos.
2. Sinterización: Aplicación de calor a las piezas preconformadas en un horno, obteniendo un producto compacto.
3. Acabado: Procesos finales para dar la forma y propiedades deseadas.