Propiedades Mecánicas y Diagramas de Fase en Materiales: Conceptos Clave
Enviado por Programa Chuletas y clasificado en Química
Escrito el en 
español con un tamaño de 13,63 KB
Propiedades Mecánicas y Diagramas de Fase en Materiales
Esfuerzo y Deformación Ingenieril
Esfuerzo ingenieril: F/A
Deformación ingenieril: Δl/Lo
Dureza
La dureza es la resistencia de los materiales a las deformaciones permanentes.
Dureza Brinell
Se denomina dureza Brinell a la medición de la dureza de un material mediante el método de indentación, midiendo la penetración de un objeto en el material a estudiar.
K = 5 (alum, mag), 10 (cobre), 30 (aceros)
Dureza Rockwell
Se pueden utilizar diferentes escalas que provienen de la utilización de distintas combinaciones de penetradores y cargas, lo cual permite ensayar prácticamente cualquier metal o aleación.
nHRLetra, n = carga aplicada, Letra = letra de la escala
Dureza Vickers
Fatiga
La fatiga se refiere a un fenómeno por el cual la rotura de los materiales bajo cargas dinámicas cíclicas se produce más fácilmente que con cargas estáticas.
Fase
Una fase de un material, en términos de su microestructura, es una región que difiere en estructura y/o composición de otra región.
Una fase tiene las siguientes características:
- La misma estructura y ordenamiento atómico en todo el material.
- Tiene en general la misma composición y propiedades en su interior.
- Hay una interfase definida entre la fase y cualquiera de las otras fases circundantes.
Diagramas de Fases
- Son representaciones gráficas de las fases que están presentes en un sistema de materiales a varias temperaturas, presiones y composiciones.
Importancia de los Diagramas de Fases
- Conocer qué fases están presentes a diferentes composiciones y temperaturas bajo condiciones de equilibrio.
- Averiguar la solubilidad, en el estado sólido y en el equilibrio.
- Determinar la temperatura a la cual una aleación enfriada bajo condiciones de equilibrio comienza a solidificarse y la temperatura a la cual ocurre la solidificación.
- Conocer la temperatura a la cual comienza a fundirse diferentes fases.
Punto Triple
Punto triple: presión y temperatura a la que están en equilibrio (coexisten) tres fases de un material.
Temperatura Liquidus y Solidus
La temperatura liquidus o de líquido se define como aquella arriba de la cual un material es totalmente líquido.
La temperatura solidus o de sólido, es aquella por debajo de la cual esa aleación es 100% sólida.
La diferencia de temperaturas entre la de líquido y la de sólido es el intervalo de solidificación de la aleación.
Fases Presentes
El diagrama de fases puede considerarse como un mapa de caminos; si se conocen las coordenadas, temperatura y composición de la aleación, se pueden determinar las fases que se encuentren presentes.
Composición de Cada Fase
Se utiliza una línea de enlace o isoterma para determinar la composición de las dos fases.
Cantidad de Cada Fase (Regla de la Palanca)
Conocer las cantidades relativas de cada fase presentes en la aleación.
Ferrita
La ferrita en la metalurgia se denomina hierro alfa. Cristaliza en el sistema cúbico y se emplea en la fabricación de: imanes permanentes aleados con cobalto y bario; en núcleos de inductancias y transformadores con níquel, zinc o manganeso.
Cementita
Es el carburo de hierro Fe3C con un contenido fijo de carbono del 6.67 %. Es el constituyente más duro del acero alcanzando una dureza de 68 HRC. La estructura cristalina es del tipo ortorrómbica con 12 átomos de hierro y 4 átomos de carbono por celda.
Austenita
La austenita es una forma de ordenamiento distinta de los átomos de hierro y carbono. Ésta es la forma estable del hierro puro a temperaturas que oscilan entre los 900 a 1400 °C.