Ciencia de los materiales.- Busca de conocimientos básicos sobre la estructura interna, propiedades y procesado de los materiales

Material.- Cualquier cosa de lo que algo está hecho

MATERIALES 4 GRUPOS:

METALES.- Sust. Inorgánicas que están compuestos de uno o mas elementos metálicos, pueden contener elementos no metálicos(carbono, nitrógeno, oxigeno).

CARACT.-Conductores eléctricos y térmicos, resistentes y dúctiles a temp ambiente y otros mantienen a alta resistencia incluso a elevadas temp. EJ: Fierro, cobre, aluminio, plata, oro

CERÁMICOS.- Mat. Inorganicos constituidas por elementos metálicos y no metálicos cohesionados químicamente CARACT.- Tienen elevada dureza y alta resistencia a elevandas temp. Pero tienden a ser frágiles, presentan, presentan alta resistencia al calor y al desgaste por friccion y propiedades aislantes. EJ: Sanitario, pisos, azulejos, porcelana, vidrio, cemento etc.

POLÍMEROS.-Esta formadas por larga cadenas o redes de moléculas orgánicas. Debido a la nat de su estructura interna CARACT Mayoria son malos conductores de electricidad, por eso se utilizan como aislantes eléctricos, presentan bajas densidades y bajas temp. De reblandecimiento o descomposición.EJ : Caucho, PET, polietileno, etc

MATERIALES COMPUESTOS.-Mezclas de materiales sus prop pueden variar en función de los mat que los constituyen y de su composición EJ: fibra de vidrio, fribra de carbono, cermets

ESTRUCUTA ATOMICA Y ENLACESÁtomo.- Unidad básica de un elemento que puede experimentar cambio físicoTodos los mat están compuestos por atomos-> partículas subatómicas (protones, neutrones y electrones)Electrones de valencia son los mas imp. Porque determinan la reactividad química de cada atomo (electrones externos)- Enlaces Primarios Fuertes (se llevan en el edo solido) Se divide en ionicos y Metalicos- Enlaces Secundarios Debiles (Se presentan en liquidos y gases) Se dividen en:

Dipolos instantáneos.(Gases nobles) , Dipolos permanentes(Moleculas de Agua e Hidrocarburos), Enlaces iónicos.-Transferencia 1 o+ atomos de uno positivo a negativo EJ: Sal de cloruro de sodio(NaCl)

Enlace covalente.-Comparticion de pares de electrones en orbitales semilenos EJ:diamante(c-c)

Enlace metálico.-Comparticion mutua de atomos metálicos de electrones de valencia EJ: Fe°,Cu°

PROPIEDAD DE LOS MATERIALES

Propiedad.- Respuesta de un material ante la aplicación de un estímulo externo que tienda a romper su equilibrio.

- P. organolépticas.- Son aquellas referentes al aspecto, tamaño, etc, que se pueden apreciar por el ejercicio de los sentidos. EJ:color, aspecto exterior,homogenidad, etc

- P.Físicas.-Relacionan con actuaciones de los agentes físicos como peso, volumen - P. Químicas.- Dependiendo de la composición intima del material

PROPIEDADES MECANICAS FUNDAMNTALES

-Cohesión.- Resistencia que ofrecen los atomos aa separarse

-Elasticidad.- Capacidad que tienen los mat para recuperar la forma primitiva cuando desea la carga los deforma

-Plasticidad.- Facilidad de adquirir deforma permamente

C.- evalua ensayos de dureza … EyP.- Ensayos de tracción

Dureza.- Propiedad de la capa superficial de un material al resistir degormacion elástica, plástica y destrucción… Un cuerpo mas duro se llama indentador.. 3 Metodos de evaluación:

-Dureza Brinell(HB).- estándar ASTME E-10-78 .- Penetrador .- esfera de acero o carburo de tungsteno de 10 mm de diámetro

Condición estándar.- 220 HB( D10 / P3000 / T15) ….C NE .- 63HB (10/500/30)

-Metodo Vicker(HV).- estándar ASTME-92-72 Penetrador.- Piramide de diamante = 136°

Condiciones estándar.- 220 Hv 30 (440/ P30/T10-15seg/ CNE.-440HV p30/t20

Para materiales blandos y duros, pero mas para ensayos de probetas delgadas

-Metodo Rockwell (HR) .-estandar ASTM.- Penetradores.-Diamante y Bolas de acero endurecido de dif diámetros. Método mas usado

64 HRC(64, c diamante, caap 150 kgf)

TENSION Y DEFORMACION DE METALES

Deformación.- Es la relación entre el cambio en la longitud de una muestra en laa dirección en que se aplica la fuerza y la longitud de la muestra considerada.

Tensión

Mecanismo de Cristalización

Cristalizacion.-Transicion del edo liquido-solido mediante formación de cristales.

2 etapas 1.- Formacion de nucleos de cristalización 2.- Crecimiento de los cristales

Estuctura cristalinas

Solido Cristalino.- Atomos o iones están ordenados según formas geométricas que se repiten en el espacio

Existen 7 : cubico, tetragonal, ortorrómbico, romboédrico, hexagonal , monoclínico y triclínico

Red espacial.- Arreglo periódico de puntos que definen un espacio

Celda unitaria.- Unidad mas pequela de una estructura de 3 dimensiones

14 tipos

Estructuras Metálicas

a)Sistema cubico centrado en el cuerpo(b.c.c).- La celda unitria está formada por 4 atomos ( 1 atomo en cada vértice del cubo y 1 mas en el centro)EJ de Metales: Tungsteno, fierro delta, f. delta

“Metales duros”

b) Sist. Cubico centrado en las caras (f.c.c).- Constituida por 14 atomos( 1 atomo en cada vértice del cuo y 1 mas al centro de c/c) EJ d Metales: Cobre, Plata, Niquel, Plomo “ Metales Blandos”

c) Sist. Hexagonal completo.- Esta constituida por 17 atomos (14 formando prima hexagonal y 3 al centro formando un triangulo)EJ d metales: magnesio, cadmio, zinc “ Metales Fragiles”

Polimorfismo.-Propiedad de los mat de cristalizar en mas de 1 tipo de red espacial en el edo solido. Si el cambio de estructura es reversible con la temp, el cambio se llama alotropía

El fierro es el ejemplo mas conocido que presenta la propiedad de cristalizar en mas de un tipo de red espacial, existen 15 más.

Aleación.- Mezcla de 2 o mas elementos de un metal con un metal para formar otro con carct dif

Las aleaciones tmbn son conocidas por soluciones solidas formadas por un soluto ( - material de concentración) y solvente ( + material de concentración)

Para que una aleación se forme desde el punto de vista cristalina es necesario:

1.- Red espacial del solvente debe permanecer sin alterarse por la adicion del soluto

2.- El soluto puede entrar en la red de 2 maneras

- Susticion de atomos.- Cuando los atomos del soluto son semejantes a atomos del solvente(tamaño, electronegatividad)

- Ocupacion de sitios intersticiales ( tetraédricos u octaédricos)