Propiedades y Clasificación de Materiales Metálicos
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Propiedades de los Materiales
Propiedades Térmicas
Calor Latente
El calor latente es el calor que se invierte en destruir la red cristalina. El calor latente de fusión representa el calor necesario para que un material se convierta de sólido a líquido.
Coeficiente de Conductividad
El coeficiente de conductividad se refiere a la capacidad de un material para conducir calor. Si el flujo de calor es estacionario, las distintas secciones mantienen su temperatura al variar el tiempo.
Propiedades Mecánicas
Elasticidad
La elasticidad es la propiedad por la cual los átomos recuperan su posición inicial al cesar las fuerzas exteriores. Si se llega a superar el límite de elasticidad, el material no recupera su forma inicial.
Tenacidad
La tenacidad es la capacidad de un material para resistir esfuerzos exteriores sin romperse, es decir, la capacidad de las fuerzas exteriores para vencer a las fuerzas de cohesión.
Plasticidad
La plasticidad es la capacidad de experimentar deformaciones permanentes debido a la capacidad que tienen los átomos de recuperar su red cristalina (o más precisamente, de no recuperarla completamente, permitiendo la deformación permanente).
Maleabilidad
La maleabilidad es la propiedad por la cual un material se deja reducir a láminas muy finas. Entre los materiales que destacan por su maleabilidad se encuentran: Au, Ag, Cu, Sn, Pt, Pb, Zn, Fe.
Ductilidad
La ductilidad es la propiedad por la cual un material se deja estirar en forma de hilos.
Fragilidad
La fragilidad es la falta de aptitud de un material para resistir esfuerzos instantáneos sin romperse. Ejemplos de materiales frágiles son la fundición, el acero templado y el vidrio.
Dureza
La dureza es la resistencia que opone un cuerpo a dejarse penetrar por otro.
Clasificación de Materiales
Soluciones Sólidas
Las soluciones sólidas tienen lugar cuando los átomos de los elementos aleantes se sitúan en la red cristalina del metal base.
Solución Sólida Intersticial
Las soluciones sólidas intersticiales tienen lugar cuando los átomos de los elementos aleantes son suficientemente pequeños y pueden alojarse en los huecos de la red cristalina.
Solución Sólida de Sustitución
Las soluciones sólidas de sustitución se producen cuando los átomos del metal base y de los aleantes son muy semejantes. Al solidificar, los nudos de la red cristalina están ocupados por átomos de uno u otro de ellos.
Productos Metalúrgicos
Los productos metalúrgicos se clasifican de la siguiente manera:
- Las clases se agrupan en aleaciones férreas, ligeras, cobre y varias, y productos sinterizados.
- Se organizan en series por su tipo de aleación.
- Las series se subdividen a su vez en grupos.
- Finalmente, los individuos indican un tipo perfectamente definido del producto metalúrgico.
Punto Curie
El punto Curie es la temperatura a la cual el hierro alfa, que es magnético a temperatura ambiente, pierde esta propiedad (a 768ºC) sin perder su estructura.
Clasificación de Aleaciones Fe-C
Las aleaciones Fe-C se clasifican según su contenido de carbono:
- Si el contenido de carbono es inferior al 2%: aceros hipoeutectoides, eutectoides e hipereutectoides.
- Si el contenido de carbono es superior al 2%: fundiciones.
Aceros
El acero es el producto siderúrgico obtenido en estado líquido cuyo porcentaje de carbono es inferior al 2%.
Aceros al Carbono
Los aceros al carbono son aleaciones de Fe-C con otros elementos de impureza como Mn, Si, S, P.
Aceros Aleados
Los aceros aleados contienen, además del carbono, otros elementos como Mn, Ni, Si, Cr, Mo, W, Co y Cu.
Arrabio
El arrabio es una aleación de hierro con alto contenido de carbono, que también contiene Si, Mn, P y C.
Aceros Calmados
Los aceros calmados son aquellos en los que se consigue una desoxidación completa mediante la adición de una aleación (como aluminio) que reacciona con el FeO y forma Al2O3, evitando la formación de sopladuras. Las sopladuras se originan por la reacción en estado sólido entre Fe y C. Si la desoxidación es completa, se obtiene acero calmado; en caso contrario, se obtiene acero efervescente.
Tipos de Estructura
Estructura Cristalina
La estructura cristalina depende exclusivamente de la forma de disponerse los átomos en la red cristalina.
Estructura Micrográfica
La estructura micrográfica es la que es visible con un microscopio.
Estructura Macrografica
La estructura macrografica es la que se ve a simple vista.
Tratamientos Térmicos
Temple
El temple es un tratamiento térmico con una velocidad de enfriamiento muy rápida que impide la transformación estable.
Recocido
El recocido es lo contrario al temple. Consiste en conseguir que el enfriamiento sea muy lento con el fin de que la estructura de transformación sea muy estable.
Revenido
El revenido se realiza después del temple. Mediante la elevación de temperatura, destruye parcialmente el temple, siendo su efecto tanto más acentuado cuanto mayor sea la temperatura de calentamiento.