Estructura de los materiales metálicos

1.1. ¿Qué conceptos define la elasticidad que utilizamos en la definición de los materiales?La elasticidad al establecer los conceptos de tensión y deformación así como la relación entre ambos ha permitido comprender y controlar los procesos de conformación.1.2. Define la Ciencia de los Materiales y por qué crees que es importante para un Ingeniero. Ciencia que estudia la composición y estructura de los materiales y la influencia en propiedades y comportamiento. Composición. (Constitución química). Entes básicos (átomos, moléculas..) y enlaces que los unen. • Estructura. (Agregados cristalinos) Consecuencia del proceso de conformación y tratamientos.1.4. Enumera y define las propiedades que un proyectista tiene que tener en la elección de un material.
Económicas. Precio y disponibilidad en mercado. • Mecánicas generales. Densidad, modulo de Elasticidad, Tensión, tenacidad , dureza. • Mecánicas especificas. Resistencia a rotura, resist. A fatiga • Físicas generales. Conductividad eléctrica, magnética, térmica • Superficie. Oxidación, corrosión, rozamiento, abrasión, resist. A cambios térmicos. • Producción. Fácil manufactura, acabado, uníón. • Estéticas. Apariencia, textura1.5. Define los metales y sus carácterísticas más esenciales. Es un material tecnológico que se distingue de los restantes por una serie de características y propiedades.Transmisión del calor. • Conductividad eléctrica. • Reflexión y difracción de la luz. • Capacidad de deformarse sin romperse. • Config. Electrónica. Con e- libres de Valencia.1.6. Diferencia entre un material cerámico y un polímero. Materiales cerámicos. Productos obtenidos mediante la acción del calor• Duros y quebradizos. Se rompen sin deformación aparente • Combinación de materiales metálicos y no metálicos. (fuerte atracción mutua).Materiales poliméricos (plásticos). • Grandes cantidades de moléculas simples unidas entre si que forman cadenas.Carácterísticas: • Ligereza. • Resistencia a cond. Atmosféricas • Algunos buena compatibilidad con tejido humano • Buen aislante eléctrico1.9. Combinaciones de materiales que pueden formar los materiales compuestos. Fibra de metal + Matriz de polímero • Fibra de cerámico + Matriz de polímero • Fibra de cerámico + Matriz metálica • Fibra de polímero + Matriz de polímero • Partículas de un material distribuidas uniformemente en otro1.10. Nombra los tipos de estructuras que afectan a las propiedades y al comportamiento de los materiales. oEstructura electrónica,molecular, cristalina, microestructura, macroestructura.1.11. ¿En qué consiste el análisis estructural microscópico? Se estudia la apariencia física de la estructura interna de los materiales. Se realiza con un microscopio (>15aumentos) y sobre elementos previa preparación de su superficie (pulido y ataque químico)a) Constituyentes estructurales de las aleaciones (control deTT) b) Tamaño del grano, forma y procesos de formación c) Defectos microscópicos (porosidades, grietas, microrrechupados, etc) d) Naturaleza de las microinclusiones no metálicas (impureza, suciedad, óxidos, sulfuros, etc) e) Corrosión intergranular (acero quemado, zonas descarburadas) f) Capas superficiales (cementadas )1.12. ¿Qué información nos proporciona el análisis macroscópico?Da una visión en conjunto de la organización cristalina. Se realiza mediante una lupa (<15 aumento))=”” segregaciones=”” (heterogeneidades=”” de=”” tipo=”” químico=”” que=”” se=”” originan=”” durante=”” la=”” solidificación)=”” b)=”” inclusiones=”” no=”” metálicas=”” (grafito=”” en=”” las=”” fundiciones,=”” sulfuros=”” de=”” manganeso=”” y=”” hierro;=”” óxidos;=”” silicatos=”” en=”” el=”” acero)=”” c)=”” tratamientos=”” termoquímicos=”” (cementación,=”” nitruración,=”” etc)=”” d)=”” defectos=”” de=”” fabricación=”” (porosidades,=”” grietas,=”” rechupados,=”” etc)=”” e)=”” orientación=”” de=”” la=”” fibra=”” (conformación=”” por=”” forja,=”” mecanizado,=”” soldadura)=”” f)=”” deformación=”” de=”” los=”” granos=”” cristalinos=”” g)=”” penetración=”” del=”” temple,=”” sobrecalentamiento,=””>15> 1.13. Criterios de selección de los materiales por orden en la actualidad. economía y disponibilidad cumplimiento de función, seguridad y confiabilidad ,apariencia1.15. ¿Qué es un enlace metálico y su diferencia frente al enlace covalente? Elementos metálicos tienen Valencia baja y ceden sus electrones. O Se forma un “mar” de electrones que rodea a los átomos. O Los e se mueven libremente y se ligan a varios iones a la vez. O Fuerte uníón metálica.No son direccionales. O Permite que los metales sean conformados. Cuando se dobla un metal la dirección del enlace se desliza. O Buena conductividad eléctrica. Los e de Valencia se mueven y forman una corrienteEnlace covalente o Compartición de electrones entre los átomos que enlaza. O Un átomo de Si (Valencia 4). O Cada átomo de Si esta unido a otros cuatro átomos vecinos por medio de 4 enlaces covalentes Son direccionales. O Uniones muy fuertes. O Poca ductilidad. Para doblar una barra de Si los enlaces deben romperse. (vidrio frágil) o Escasa conductividad térmica. Debe romperse el enlace. Precisa de altas Tª y grandes voltajes. (ladrillo aislante del calor y la electricidad)

2.1. Clasificación de las propiedades de los materiales. Cuatro grandes grupos.Propiedades mecánicas,térmicas,eléctricas,magnéticas  2.2. Diferencia entre deformación elástica y plástica. Explicar en un diagrama. Deformación elástica desaparecen cuan cesan las cargas , deformación unitaria,a la constante de proporcionalidad se le llama modulo de elasticidad .Deformación plástica. Cuando la tensión es muy elevada, el material puede quedar permanentemente deformado (parte de la deformación no desaparece cuando cesa la carga).•Límite elástico (σE ) Valor máximo de la tensión a partir de la cual aparecen deformaciones permanentes. •Límite de fluencia (σF ) Valor de tensión a partir de la cual el cuerpo sigue deformándose aunque se eliminen los esfuerzos. 2.3Definicion de tensión y deformación unitaria.Las tensiones originan deformaciones que pueden ser elásticas o transitorias que desaparecen cuando cesan las cargas ,deformación unitaria se obtiene dividiendo la deformación por la longitud inicial. 2.5. ¿Qué es la ductilidad?  Ductilidad. Mide el grado de deformación que puede sufrir un material sin romperse. 2.6. Definición de dureza. Existe relación con resistencia.
Cuantifica el error que se cometeDureza: Es la resistencia que ofrecen los materiales a ser rayados o penetrados por otro cuerpo. •Fácilmente medible. •Relacionada con la resistencia mecánica. Se utiliza ampliamente como indicador de la resistencia de un material dúctil. (Error 5-10%) En materiales frágiles no existe una buena correlación •Se mide por un índice de dureza. Las mas utilizadas: brinell , rockwell. 2.7. Diferencia entre material tenaz y frágil. Un material tenaz cuando es resistente a altas tensiones y es muy dúctil,puede sufrir deformaciones antes de romperse. Un material frágil consume poca energía de deformación y ruptura,ya que la fractura se produce con poca deformación plástica. 2.8. ¿Qué es el coeficiente de dilatación térmica y qué propiedad afecta dicho coeficiente?   Dilatación térmica. Se debe a un aumento de las amplitudes de las vibraciones de las partículas dentro de los materiales. Aproximación: El incremento unitario de longitud es proporcional al incremento de temperatura.Al aumentar la Tª aumenta la amplitud de las vibraciones, y la E potencial de la red cristalina Se alcanza un valor tal que se destruye la estructura cristalina Temperatura de Fusión: depende de las F de enlace que mantiene a las partículas en la red. 2.9. Existe una relación directa entre conductividad térmica y temperatura.  La Conductividad térmica hace referencia a la transmisión de calor. El porcentaje de energía térmica transmitida J, es proporcional al gradiente de temperatura. 2.10. ¿Qué es la resistividad y clasificación de los materiales según esta propiedad? La resistividad es una medida de la resistencia que presenta un material determinado al paso de los portadores de carga o corriente, bajo la influencia de un campo eléctricoClasificación: buenos conductores del orden de 10^-8 Ω*m aislantes del orden de 10^13 Ω*m, Semiconductores (intermedia). 2.11. Clasificación de los materiales magnéticos. Nombrar alguno de los materiales en cada grupo. Diamagnético:cu,au,ag,bi, Paramagnético: U, Na,K,Ca, Sb, Mg,Mo,Ferromagnéticos:fe,co,ni.  2.12. Define la Curva de Histéresis, explicando en qué consiste este fenómeno Ciclo de histéresis. La curva de magnetización B-H, proporciona una información útil para evaluar el comportamiento de los materiales ferromagnéticos. Esta curva representa la respuesta magnética y no es reversible.•Hc pequeña blandos: núcleos de transformadores •Si Hc es grande duros: imanes permanentes dispositivos de almacenamiento en ordenadores REPRESENTA LA PERDIDA DE Energía EN CADA CICLO