Materiales Conocimientos Generales

1. Materiales Conocimientos Generales • 1.2 Tecnología de materiales • 1.2.1 Defectos en materiales • 1.2.2 Propiedades. • 1.2.3 Naturaleza y cambios en estado sólido • 1.2.4 Metales ferrosos, noferrosos y plásticos • 1.2.5 Manufactura. • 1.2.6 Procesos de fundición y soldadura. • 1.2.7 Procesos con deformación plástica. • 1.2.8 Laminación, Forjado, pulvimetalúrgia, otros. • 1.2.9 Maquinado y terminación superficial

2. MATERIALES- CONOCIMIENTOS GENERALES ESTRUCTURAS ATÓMICAS ESTRUCTURAS MICROESTRUCTURAS MATERIALES COMPUESTOS TECNOLOGÍA DE MATERIALES MATERIALES METÁLICOS DEFECTOS EN LOS MATERIALES

3. La estructura electrónica del átomo determina el tipo de enlace entre varios átomos. esto produce distintas microestructuras La microestructura determina las propiedades del material

4. UNIONES ATOMICAS • COVALENTES: átomos que comparten uno o mas electrones. • IONICAS: los átomos pierden o ganan uno o varios electrones. (igual que el caso anterior, cuanto menos electrones posee el átomo mayor es la energía de ligadura) • METALICA: átomos con pocos electrones en la capa exterior, luego estos son fácilmente separables, formando una ”nube” que es compartida. • Van der WAALS: uniones débiles, formados por dipolos (formados por desequilibrio entre cargas positivas y negativas del núcleo)

5. ESTRUCTURAS DE LOS MATERIALESPrincipales características de las uniones

6. ESTRUCTURAS DE LOS MATERIALESPrincipales características de las uniones

7. ORDENAMIENTO ATÓMICO (cristales)

8. ORDENAMIENTO ATÓMICO EN METALES-MODELO DE ESFERAS RIGIDAS hcp fcc bcc

9. MATERIALES METALICOSGranos

10. Elasticidad y buena resiliencia: resortes Buena ductilidad y resistencia Pueden ser conformados en frío o caliente. Biocompatibilidad (buena resistencia a la corrosión y óseo-integración) : titanio, cobalto, circonio y sus aleaciones Buena resistencia a la corrosión: aleación cobre-niquel Metales- Propiedades

11. Mala conductividad térmica y eléctrica (Aislantes).Alto punto de fusión Oxido de Circonio y Alúmina Resistencia a la corrosión en ambientes corrosivos. Bajo coef. De rozamiento Buena resist. Al choque térmico. Buena tenacidad (modernos) Materiales Cerámicos

12. Reemplazo del acero y cerámicos en múltiples aplicaciones, UHMW-PE (polietileno de alto peso molecular) Polímeros- Propiedades Bajo costo, poco peso, facil de conformar Baja conductibilidad térmica y eléctrica

13. muelles de altas prestaciones Polímeros-Aplicaciones Juntas de expansión • Elastómeros de alta elasticidad

14. DIAGRAMAS DE FASES DE ALEACIONES Los diagramas de fase son una herramienta muy útil para los metalurgistas y se utilizan en los siguientes temas: • Diseño de nuevas aleaciones • Selección de temperaturas de trabajado en caliente durante la fabricación. • Selección de temperaturas para realizar los tratamientos térmicos de aleaciones. • Análisis de fallas cuando no se cumple con una especificada performance en servicio.

15. DIAGRAMAS DE FASES DETerminología • FASE: Todos los materiales que existen en estado sólido,líquido o gaseoso. • EQUILIBRIO: Estable, metaestable e inestable. • FASES METAESTABLES: determinadas estructuras cristalinas obtenidas por ej. con enfriamientos rápidos. • SISTEMAS: Substancias o grupos de substancias ailadas del medio. • DIAGRAMA DE FASES: sinónimo de diagrama constitucional o diagrama de equilibrio. • COMPONENTES DE UN SISTEMA: binario(dos componentes) ternarios (tres componentes) etc.

16. CAMBIOS EN ESTADO SÓLIDO DIAGRAMAS DE FASES SOLUCION SÓLIDA TOTAL

17. CAMBIOS EN ESTADO SÓLIDO DIAGRAMAS DE FASESSOLUCION SÓLIDA PARCIAL

18. DIAGRAMAS DE FASES ---Fe-C

19. Fases producidas en Hierro y Acero

20. Temperaturas de cambio de fases-terminología

21. DIAGRAMAS DE FASESFe-C

23. DIAGRAMAS DE FASESFe-C

24. MICROESTRUCTURAS ACERO AL CARBONO Enfriamiento Lento

25. MICROESTRUCTURAS ACERO AL CARBONO Enfriamiento lento Acero Eutectoide

26. MICROESTRUCTURAS ACERO AL CARBONO Enfriamiento lento Acero HipoEutectoide

27. MICROESTRUCTURAS ACERO AL CARBONO Enfriamiento lento Acero HiperEutectoide

28. Curvas de Transformación Temperatura Tiempo Transformación del acero (no hay difusión atómica) Sobre los 914°C estructura fcc, bajo esta temperatura estructura bcc Tasa de transformación depende de la temperatura

29. Curvas TTT Indican las transformaciones con respecto a la velocidad de enfriamiento Desde el inicio al final de la transformación

30. Curvas TTT - Acero al carbono Línea I: No hay transformación perlítica, pasa directo a martensita Línea II: Transformación incompleta de perlita, la fracción de austenita que queda se transforma en martensita Línea III: Acero Perlítico

31. Microestructura-Curva TTT

32. Microestructura-Curva TTT

33. Tratamientos Térmicos Templado: Se calienta el acero hasta obtener austenita. Luego se enfría rápidamente para obtener martensita.

34. Tratamientos Térmicos Recocido: Cuando hay deformación en frío, se calienta hasta la transformación austenítica y se enfría lentamente en un horno. Libera las tensiones, baja la densidad de dislocaciones, disminuye la dureza, se afina el grano. Revenido: Se calienta el acero después del temple a una temperatura menor a la de transformación austenítica y se deja enfriar al aire o aceite.

35. Tratamientos Térmicos Normalizado: Se calienta el acero unos pocos grados sobre la temperatura de transformación austenítica, se mantiene ahí el tiempo suficiente para obtener una completa transformación en austenita. Luego se deja enfriar al aire.

37. Ejercicio

38. Efecto de % carbono en Curvas TTT

39. Efecto de aleantes en Curvas TTT

40. Endurecimiento por Precipitación Solubilidad sólida disminuye a medida que la temperatura decrece Enfriamiento lento, baja fuerza impulsora, baja tasa de nucleación, núcleos gruesos bastante separados Enfriamiento rápido, alta fuerza impulsora, alta tasa de nucleación, núcleos pequeños separados por poca distancia

41. RIGIDEZ DE UN MATERIAL Ley de Hooke σ = E.ε E=Módulo Elástico

42. MATERIALES COMPUESTOS • Dos o más materiales distintos se combinen para formar un material compuesto cuyas propiedades sean superiores.De acuerdo al material de la matriz:compuestos poliméricos metálicos o cerámicosel segundo elemento puede presentarse como:* fibras (fibras de carbono, de boro de aluminio de vidrio)* partículas (SiC, Al2O3, TiC, TiB2, B4C) • Ejemplos tradicionales : Ladrillos de adobe, hormigón armado, fibra de vidrio, la baquelita reforzada con resina epoxídica

43. Cerámicos compuestos Placas de alúmina en metal MATERIALES COMPUESTOS Fibras de vidrio en matriz polimérica

44. MATERIALES COMPUESTOS

45. MATERIALES COMPUESTOS

46. Adhesivos son usados extensamente para unir materiales, los cuales son usados “principalmente en la industria aeronautica

47. Tipos de defectos producidos por los pegamentos

48. POLIMEROS Según sus propiedades mecánicas a temperatura se clasifican en: • Termoplásticos: ablandan al calentarse • Termoestables: endurecen al calentarse y no se ablandan si siguen calentándose. Sensibles a radiación, temp., velocidad de deformación, medio ambiente.

49. POLIMEROS

50. POLIMEROS