Clasificación y propiedades de los materiales industriales
Resumen
El documento clasifica los materiales en metálicos, cerámicos y plásticos o compuestos, y describe sus propiedades mecánicas y físicas. Explica la resistencia mecánica, los tipos de deformación, la tenacidad, la dureza, la fatiga, los tipos de rotura y otras propiedades como el color o la viscosidad. Incluye también una breve referencia a la designación numérica de los aceros.
Puntos clave
- Los materiales metálicos se dividen en férreos, ligeros, pesados y otros.
- Los materiales cerámicos pueden ser estructurales (cementos, refractarios, biocerámicas) o cristales vítreos.
- Las deformaciones pueden ser elásticas (el cuerpo recupera su forma) o plásticas (no la recupera).
- Ductilidad es la capacidad de deformarse plásticamente bajo tracción; maleabilidad, bajo compresión.
- La rotura frágil ocurre tras deformación elástica (cerámicos, termoestables); la dúctil tras superar el límite elástico (termoplásticos).
- La fatiga es la rotura de un material por esfuerzos repetidos sin deformación previa.
- La designación de los aceros empieza por F- seguida de cuatro cifras con distintos significados.
Clasificación de los Materiales
Materiales Metálicos
- Férreos: aceros de carbono y aceros aleados.
- Ligeros: aleaciones de aluminio, magnesio y titanio.
- Pesados: bronces, latones, metales, etc.
- Otros: superplásticos y materiales con memoria.
Materiales Cerámicos
- Estructurales: cementos, refractarios, etc., y para ingeniería, biocerámicas.
- Cristales: vítreos.
Plásticos y Materiales Compuestos
- Plásticos: termoplásticos, termoestables y fibras.
- Materiales compuestos: con matriz metálica, plástica o cerámica.
Propiedades de los Materiales
a) Resistencia Mecánica
Es la aptitud de un material para soportar una carga externa, esfuerzo o deformación. Si los esfuerzos vencen la cohesión de las moléculas, los materiales tienden a deformarse, es decir, a: alargarse, comprimirse, doblarse, cortarse o torcerse.
Tipos de Deformaciones
Las deformaciones producidas por los esfuerzos sobre un material pueden ser:
- Elásticas: si al cesar el esfuerzo el cuerpo recupera la forma primitiva.
- Plásticas: si al cesar el esfuerzo el cuerpo no recupera su forma primitiva. Se define:
- Plasticidad: deformación permanente de un material sin que se rompa.
- Ductilidad: capacidad de un material para sufrir deformaciones plásticas si el esfuerzo es de tracción.
- Maleabilidad: si el esfuerzo es de compresión.
- Fragilidad: propiedad de un cuerpo que se rompe sin apenas sufrir deformación plástica.
b) Tenacidad
Oposición de los cuerpos a la rotura al estar sometidos a un esfuerzo lento de deformación.
c) Dureza
Oposición de los cuerpos a dejarse penetrar o rayar por otros y resistir al desgaste.
d) Acritud
Aumento de resistencia a la deformación de un material debido a una deformación plástica previa.
e) Resiliencia
Resistencia de un material a los choques o a esfuerzos bruscos.
e) Resiliencia
Resistencia de un material a los choques o a esfuerzos bruscos.
f) Fatiga
Fenómeno por el que un material sometido a esfuerzos repetidos puede llegar a la rotura sin deformación previa.
g) Fractura
La rotura de los materiales se produce de dos formas: dúctil y frágil.
- Rotura frágil: se produce cuando el material se deforma elásticamente hasta el punto de rotura (materiales cerámicos, termoestables, etc.).
- Rotura dúctil: se produce cuando se sobrepasa el límite elástico y se producen deformaciones antes de romperse (termoplásticos, etc.).
h) Otras Propiedades
- Color: un cuerpo que absorba todas las luces se ve negro y un cuerpo que refleje todas las luces se ve blanco.
- Absorción de agua o permeabilidad: cantidad de agua que puede absorber un material.
- Humectación: capacidad de un líquido de mojar a un sólido.
- Adherencia: es la atracción molecular entre las superficies de dos materiales heterogéneos en contacto. Se conoce como "tacking".
- Viscosidad: resistencia que opone un cuerpo a fluir.
9. Composición Química, Propiedades Físicas y Características Específicas
10. Designación de los Aceros
La designación se basa en un código con 4 campos: F- , O , O , OO
- F-: la designación numérica de los aceros comienza siempre por la letra mayúscula F seguida de un guion.
- O: la primera cifra indica grandes grupos de aceros.
- O: la segunda cifra establece distintos subgrupos afines dentro de cada grupo.
- OO: las dos últimas cifras solo tienen por misión la clasificación y la distinción entre elementos, según se van definiendo cronológicamente.
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PDF Word HTMLPreguntas frecuentes
¿Qué diferencia hay entre ductilidad y maleabilidad?
La ductilidad es la capacidad de un material para sufrir deformaciones plásticas cuando el esfuerzo es de tracción. La maleabilidad se refiere a la misma capacidad cuando el esfuerzo es de compresión.
¿Qué es la fatiga de un material?
Es el fenómeno por el que un material sometido a esfuerzos repetidos puede llegar a romperse sin haber sufrido una deformación previa.
¿Cuál es la diferencia entre rotura frágil y dúctil?
La rotura frágil se produce tras una deformación solo elástica, típica de materiales cerámicos y termoestables. La rotura dúctil ocurre al superar el límite elástico, con deformaciones antes de romperse, como en los termoplásticos.
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