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INSTITUTO TECNOLOGICO DE ENSENADA

PROFESOR : LUIS MANUEL VARGAS PELAYO

PROPIEDAD DE LOS MATERIALES

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APLICACIÓN DE LOS MATERIALES

PROPIEDAD DE LOS MATERIALES

INTRODUCCION

En el presente trabajo vamos a ver a grandes rasgos algunos conceptos que intregran la materia de Tecnología de los Materiales, los cuales nos serviran para poder tener en claro algunas ideas que nos serviran para tener una comprensión mas clara de dicha materia, asi mismo nos permitira familiarizarnos con la industria del acero sus tratamientos y aplicaciones a la industria y a la vida diaria, algunos de los conceptos que trataremos sera: Historia de los materiales y su evolucion a travez de loa años, veremos que esto ha ejercido cierta influencia en las sociedades de todo el mundo, veremos la clasificacion de los materiales como son los metales, cerámicos y los plásticos, asi tambien veremos las propiedades físicas y químicas de dichos materiales y el como conocerlas nos permite trabajar de una manera mas eficiente con ellos tambien veremos las estructuras cristalinas, el como conocer la estructura interna de los materiales nos permite darles un mejor uso y que puedan se de mejor aprovechamiento, asi tambien los tratamientos termicos que dichos materiales pueden recibir con el objeto de darles una mayor durabilidad y mejor aplicaciones a la industria, otro aspecto que trataremos sera los aceros y como su uso y aplicaciones a lo largo del tiempo ha evolucionado y mejorado, algo que no podria faltar son los enlaces químicos y como conocerlos nos da ideas sobre el uso y aplicación de los materiales, anexaremos tambien un pequeño laboratorio de maquinas que su uso es las famosas pruebas de tensión, dureza, fatiga e impacto, las cuales nos permiten checar la calidad de los materiales de una manera cualitativa y cuantitativa veremos la grafica de Hierro Carburo de Hierro, la cual es usada en los procesos de fundición del acero, dicha grafica es de singular uso, ya que en ella se pueden observar todos los procesos de fundición del acero y de cómo este se trabaja, agregaremos tambien algunas microfotografias de las estructuras de la austenita, ferrita y otras, en ellas se puede observar los granos y tambien que distingue a una de la otra, es decir la micro estructura de los aceros, a lo largo de de este curso se prodran ver muchos conceptos que en su totalidad nos permiten asimilar como la industria de los materiales ha progresado y que aun los ingenieros hoy en dia trabajan con el unico fin de descubrir nuevos materiales y reinvantar los ya conocidos con el fin de mejorar la economia y poder aprovechar de manera optima los recursos que se tienen a la mano, a lo largo de las ultimas decadas este ha sido el queacer de la industria, no tan solo en los materiales sino en todas sus ramas, la evolucio de la industria y los nuevos tiempos traenmayores necesidades y es responsabilidad nuesra la optimizacion de los procesos industriales. Todas las industrias hoy buscan mejorar los procesod y poder reusar als mermas, todo como una cultura de reciclaje y mejora de la industria, la economia y el bienestar de la comunidad en conjunto; este trabajo tratara de darnos esas ideas para ser mas concientes y ademas para mejorar nuestro conocimiento de la ciencia y la tecnología de los materiales, debido a que no podemos quedarnos ausentes de los cambios que en nuestra industria se generan momento a momento, es de gran importancia el conocimiento de dichas tecnologías, aunque estas no esten presentes en nuestra vida de manera constante; esperamos que este material sea de provecho y utilidad para de uno u otro modo mejorar nuestra cultura de la industria y del uso adecuado y conciente de la materia prima, que de uno u otro modo debemos de ser cuidadosos en el uso que pretendamos darle a este recurso, los cambios dia con dia son irremediables y somos victimas de ellos y tenemos que caminar de la mano y a la par con ellos para poder sobrevivir económicamente, como economia nacional y vomo una economia individual, vera en este trabajo cada uno de los conceptos básicos que ayudan a saber y conocer mas de los materiales, ojala a medida que lo lea pueda disfrutar de el y hacer un uso correcto, el material es introductorio y no pretende ser un estudio detallado de los conceptos. Antes bien proporciona ideas y conceptos claros de esta ciencia y tecnología de los materiales, para el aprendis nuevo y deseoso de investigarr.I

INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCION

AGROINDUSTRIA

INDUSTRIA METAL MECANICA

INDUSTRIA ELECTRONICA

INDUSTRIA ELECTRICA

INDUSTRIA

BASICA Y EXTRACTIVA

APLICACIÓN DE LOS MATERIALES EN

*INDUSTRIA BASICA Y EXTRACTIVA

INDUSTRIA DE LA ELECTRICIDAD E INDUSTRIA ELECTRONICA

AGROINDUSTRIA

INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCION

Metalmecánica

EQUEÑO RESUMEN DE LOS PROCESOS

P

INDUSTRIA BASICA Y EXTRACTIVA (procesos de materiales aplicados de esta industria)

. Industria básica y extractiva Se denomina industria básica y extractiva a aquella que elabora las materias primas que son utilizadas para la fabricación de productos elaborados. Es la industria que se dedica a extraer el mineral del subsuelo; lo muele y lava, funde y refina para obtener el metal que se utilizará para elaborar distintos productos. El proceso para la explotación inicia en la búsqueda de un yacimiento mineral (cateo). Lo sigue un estudio tecnológico y económico, además de un estudio de factibilidad. Una vez terminado eso, se hace la selección del método de explotación más adecuado al tipo de suelo y de mineral, los pasos para una vez obtenido lavar y refinar para la obtención del mineral puro. Cuando todo eso está contemplado, finalmente se inicia formalmente el proceso de explotación. Industria metalúrgica, siderúrgica y el proceso metalúrgicoLa industria metalúrgica transforma el metal extraído de las minas en lámina de metal, que la industria de la transformación utiliza para la fabricación de productos., mientras que la siderurgia es una industria metalúrgica dedicada exclusivamente al mineral del hierro

para obtener su fundición y elaborar aceros. El proceso metalúrgico se divide en los siguientes puntos:

Concentración del mineral: Separara la mayor cantidad posible de ganga mediante distintos métodos.

Levigación: El mineral se somete a una corriente de agua que arrastra a las partes menos pesadas, y las mas pesadas ( mena ) va al fondo.

Separación magnética:Se utiliza cuando la mena presenta propiedades magnéticas.

Flotación: La mena es mojada por el aceite, el mineral finalmente triturado se mete en en un deposito con agua agitando la mezcla, la mena flota y la ganga se hunde.

Tostación o calcinación: Transforma el mineral en oxido para después proceder a su reducción. La tostación se hace cuando el metal es un sulfuro, mientras que la calcinación se realiza cuando el metal es un carbono o un hidróxido.

Reducción: Una vez esta el mineral en forma de óxido, se reduce mediante carbón, hidrógeno o otro metal. Para los óxidos de los alcalinos, de aluminio se usa la vía electrónica partiendo sus sales.

Afino: Proceso destinado a eliminar las impurezas de los metales y purificarlos del todo. Proceso metalúrgico por polvosEl procesometalúrgico por polvos se distingue del tradicional debido al uso de polvo metálico como materia prima junto con algunos lubricantes ymateriales aleantes; estos se pueden mezclar y compactar para posteriormente hacer procesos de sinterizado

y manufacturar distintos tipos de piezas.

Proceso siderúrgico

Durante el proceso siderúrgico, los hornos en los se obtiene el arrabio son de tipo vertical llamados altos hornos El mineral de hierro, se somete a un ofibado donde se seleccionan los trozos del tamaño adecuado. Un carbón especial llamado carbón de coque se usa como agente reductor y calefactor; como fundente básico se utiliza caliza y como fundente ácido el silicio. . Esquema de un alto horno utilizado en la industria siderúrgica. Industria petrolera y petroquímicaCuando se habla de industria petrolera se debe entender que es la industria que se

dedica exclusivamente a la extracción y separación del petróleo y sus derivados, como el gas natural por ejemplo, que la industria de la transformación utilizará para la elaboración de los productos derivados de este. Sin embargo, al hablar de industria petroquímica

se está incluyendo además a la que se dedica a la refinación y transformación del petróleo para distintos productos. Es una diferencia substancial, porque una industria petroquímica es mucho más diversa e independiente de otro tipo de industria ya que ella es capaz de hacer todos los procesos hasta la obtención de un producto final La industria petroquímica se refiere a la extracción, separación, refinación y

obtención de distintos productos derivados del petróleo. Suele ser una de las industrias más importantes en el orbe mundial.

PROCESOS ( MATERIALES DE LAS DIFERENTES INDUSTRIAS)

Termoplástico

Los plásticos han permitido convertir tierras aparentemente improductivas en modernísimas explotaciones agrícolas. Ejemplo de ello es la provincia de Almería, que de una agricultura de subsistencia ha pasado a contar con una gran concentración de invernaderos que la hacen modelo del desarrollo agrícola en muchas partes del mundo.

Se puede procesar por los métodos de conformado empleados para los termoplásticos, como son: moldeo por inyección, moldeo por soplado, moldeo rotacional (rotomoldeo) y extrusión. En los cuatro casos hay ciertas peculariedades distintas a los termoplásticos estándar, por lo que informarse bien antes de procesar es fundamental.

EXTRACCIÓN Y PROCESADO

La arcilla está constituida por agregados de silicatos de aluminio hidratados, procedentes de la descomposición de minerales de aluminio. Presenta diversas coloraciones según las impurezas que contiene, siendo blanca cuando es pura. Surge de la descomposición de rocas que contienen feldespato, originada en un proceso natural que dura decenas de miles de años.

Yeso

Proceso

El yeso natural, o sulfato cálcico bihidrato CaSO₄·2H₂O, está compuesto por sulfato de calcio con dos moléculas de agua de hidratación.

Si se aumenta la temperatura hasta lograr el desprendimiento total de agua, fuertemente combinada, se obtienen durante el proceso diferentes yesos empleados en construcción, los que de acuerdo con las temperaturas crecientes de deshidratación pueden ser:

• Temperatura ordinaria: piedra de yeso, o sulfato de calcio bihidrato: CaSO₄· 2H₂O.
• 107 °C: formación de sulfato de calcio hemihidrato: CaSO₄·½H₂O.
• 107 - 200 °C: desecación del hemihidrato, con fraguado más rápido que el anterior: yeso comercial para estuco.
• 200 - 300 °C: yeso con ligero residuo de agua, de fraguado lentísimo y de gran resistencia.
• 300 - 400 °C: yeso de fraguado aparentemente rápido, pero de muy baja resistencia
• 500 - 700 °C: yeso Anhidro o extra cocido, de fraguado lentísimo o nulo: yeso muerto.
• 750 - 800 °C: empieza a formarse el yeso hidráulico.
• 800 - 1000 °C: yeso hidráulico normal, o de pavimento.
• 1000 - 1400 °C: yeso hidráulico con mayor proporción de cal libre y fraguado más rápido.

Acero

El acero se obtiene a partir d la fundición de mineral de hierro con carbono, cromo, vanadio, tungsteno y molibdeno entre otros.
Se mezcla el hierro para darle dureza, resistencia a la fricción, a la tracción, hacerlo inoxidable......

Los carburos metálicos

Estos carburos se forman con metales de transición como el wolframio o el titanio. A menudo no tienen una estequiometría definida. Esto se debe a que el carbono ocupa posiciones libres tetraédricas en la estructura del metal. Las sustancias formadas se caracterizan por su elevada resistencia mecánica y térmica (puntos de fusión típicamente del orden de unos 3000 a 4000 ºC) y se utilizan en la elaboración de utensilios de cerámica y de maquinaria.

Cemento

Camión portador de hormigón.

Se denomina cemento a un conglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecer al contacto con el agua. Mezclado con agregados pétreos (grava y arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece, adquiriendo consistencia pétrea, denominada hormigón (en España, parte de Sudamérica y el Caribe hispano) o concreto (en México y parte de Sudamérica). Su uso está muy generalizado en construcción e ingeniería civil.

CONCLUSION

Es sin duda impresionante la manera en la que han evolucionado los materiales y lo importante que es conocer sus propiedades no tan solo físicas o mecánicas sino también a otro nivel como bien podría ser a nivel atómico ya que de esto depende en buena parte el comprender como habrá de comportarse un material en ciertas condiciones y de esa manera conjeturar algunas características como su dureza o su resistencia a algunos esfuerzos, la verdad este curso de Materiales ha resultado de mucho provecho para cada uno de nosotros los alumnos de ingenieria, hemos aprendido como conocer a los materiales por sus propiedades asi como por su tipo, sus estructuras internas y externas, que nos llevamos del curso?, conocimiento provechoso y una mayor conciencia de los materiales y su aprovechamiento a lo largo de este curso y a lo largo de la historia, conocer nuestro entorno es sumamente importante y poder aprovecharlo y modificarlo nos dara mayor comodidad y tambien una mayor economia en base al aprovechaniento que de el obtengamos, podemos sin lugar a dudas decir que los materiales forman una parte importante de la sociedad actual, a donde usted mire encontrara diversos materiales en sus miles de formas y modificaciones que el hombre, el ingeniero ha hecho con el unico propósito de sacar mayor ventaja y poder adaptar su medio a las circunstancias requeridas en su momento, la sociedad cambia y con ella sus necesidades de toda indole, la industria evoluciona constantemente al igual que la ciencia, gracias a estos cambios podemos ir adelantes y no ser victima de la estatica, hay cambios, hay dinamica, pero esto exije cambios, tan necesarios y grandes como se desen, quizas hasta se requira cambios sociales, cambios de actitud y quizas hasta cambios de estructuras economicas y gubernamentales. La industria a mejorado y progresado a pasos acelerados durante las ultimas tres decadas, el uso de los aceros y toda clase de metales se ha hecho mucho mas comun en las sociedades, la industrialización a exigido el uso de mas y mejores materiales para su desarrollo, hoy tenemos cubierta la mayoria de esas necesidades, pero falta mucho por recorrer, realmente no sabemos hacia donde la sociedad con sus industrias, su ciencia y su tecnología vayan, lo que si sabemos es que tenemos que ser concientes de los cambios y prepararnos para ellos, el afrontarlos adecuadamente, marcara la diferencia entre las economias fuertes, las debiles y las que deben perecer a causa de la mediocridad y la falta de actitud adecuada, podemos mirar hacia veinte años atrás y ver cuantos cambios al dia de hoy se han dado y como las industrias exitosas los afrontaron y como otros hoy ni su recuerdo queda; una actitud y las acciones adecuadas han permitido el desarrollo de tecnologías nuevas y en gran manera mucho mejores que las de hace tan solo diez o cinco años, el progreso nos arrastra y es mejor remar en el sentido que el se desarrolla para ser mejores, tambien no podemos estar a expensas de casar tecnologías, tenemos la obligación de desarrollarlas y sacar adelante a nuestro pais, su economia, no basta saber manejar la tecnología, sino ser padres de ella y poder sacarle el máximo de provecho, hoy es tiempo de contribuir y de mejorar, de lo contrario el resago nos atrapara y pagaremos caro una mala actitud, que en mucho pudimos corregir y que no estuvimos dispuestos. Ojalaesto sirva para visualizar, que un buen salario es bueno, pero aportar a este pais alguna idea, algun proyecto, algun invento; es todavía mucho mejor, el tiempo cambia, nosotros debemos hacerlo para bien de la comunidad y no tan solo para provecho personal, ojala pronto podamos reconocer la falta de una buena actitud y ser protagonistas en la tecnología, ser ser maestros y no aprendices.

BIOGRAFIA

PROPIEDAD DE LOS MATERIALES

Fundamentos de la ciencia de los materiales

William F. Smith 2da. Edicion

Mc-Graw-Hill

http://www.cmpl.ipn.mx/Area_Tecnica/Glosario.htm

www.monografias.com

www.estructurascristalinas.com

Apuntes de Tecnologia de los Materiales II.