Materiales Metálicos

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MATERIALES METÁLICOS MATERIALES METÁLICOS

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MATERIALES METÁLICOSMATERIALES METÁLICOS

Contenido del CursoContenido del Curso 1.1 Materiales Metálicos1.1 Materiales Metálicos

– PropiedadesPropiedades 1.2 Metales1.2 Metales

– Historia, Propiedades y AplicacionesHistoria, Propiedades y Aplicaciones 1.3 Aleaciones Ferrosas y No Ferrosas1.3 Aleaciones Ferrosas y No Ferrosas

– Identificación, Procesos, Propiedades, Identificación, Procesos, Propiedades, AplicacionesAplicaciones

1.4 Ferretería en Aviación1.4 Ferretería en Aviación– AplicacionesAplicaciones

1.1 Materiales Metálicos1.1 Materiales Metálicos

¿Qué es un material METÁLICO?¿Qué es un material METÁLICO?

1.1 Materiales Metálicos1.1 Materiales Metálicos Los Ingenieros manejan Los Ingenieros manejan

cotidianamente los materiales.cotidianamente los materiales. Sustancias que se manufacturan y Sustancias que se manufacturan y

procesan, con ellas se construyen procesan, con ellas se construyen componentes o estructuras.componentes o estructuras.

Se analizan sus fallas, se prevé el Se analizan sus fallas, se prevé el funcionamiento adecuado.funcionamiento adecuado.

1.1 Materiales Metálicos1.1 Materiales Metálicos Ingeniería de electricidad – Componentes que Ingeniería de electricidad – Componentes que

reaccionen rápidamente con propiedades reaccionen rápidamente con propiedades electromagnéticas o materiales aislantes.electromagnéticas o materiales aislantes.

Ingeniería civil y arquitectura – Estructuras sólidas y Ingeniería civil y arquitectura – Estructuras sólidas y confiables, estéticas y resistentes.confiables, estéticas y resistentes.

Ingeniería petroquímica – Componentes resistentes, Ingeniería petroquímica – Componentes resistentes, tuberías resistentes a condiciones severas.tuberías resistentes a condiciones severas.

Ingeniería automotriz – Componentes ligeros y Ingeniería automotriz – Componentes ligeros y económicos.económicos.

Ingeniería aeroespacial – Componentes ligeros que Ingeniería aeroespacial – Componentes ligeros que tengan excelente desempeño en condiciones tan tengan excelente desempeño en condiciones tan extremas como altísimas temperaturas en los extremas como altísimas temperaturas en los turbopropulsores o temperaturas tan bajas como el turbopropulsores o temperaturas tan bajas como el gélido vacío del espacio exterior.gélido vacío del espacio exterior.

1.1 Materiales Metálicos1.1 Materiales Metálicos Tipos de MaterialesTipos de Materiales

Metálicos - Metálicos - Cerámicos - Cerámicos - Todos los materiales inorgánicos no metálicos que Todos los materiales inorgánicos no metálicos que

se forman por acción del calor. Materiales que tienen escasa o se forman por acción del calor. Materiales que tienen escasa o nula conductividad térmica y/o eléctrica, buena resistencia y nula conductividad térmica y/o eléctrica, buena resistencia y excelente dureza, frágiles y débiles en ductilidad y resistencia excelente dureza, frágiles y débiles en ductilidad y resistencia al impacto.al impacto.

Polímeros - Polímeros - En química, los polímeros son macromoléculas En química, los polímeros son macromoléculas (generalmente orgánicas) formadas por la unión de moléculas (generalmente orgánicas) formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros. Baja conductividad más pequeñas llamadas monómeros. Baja conductividad eléctrica y térmica, débiles a altas temperaturas, se clasifican eléctrica y térmica, débiles a altas temperaturas, se clasifican en termoplásticos y termoestables.en termoplásticos y termoestables.

Compuestos o Compositos – Están constituidos por dos o más Compuestos o Compositos – Están constituidos por dos o más materiales que generan propiedades no obtenibles mediante materiales que generan propiedades no obtenibles mediante uno solo, se observan las fases de los constituyentes uno solo, se observan las fases de los constituyentes insolubles.insolubles.

1.1 Materiales Metálicos1.1 Materiales Metálicos La ciencia de materiales define un Metal como La ciencia de materiales define un Metal como

un material en el que existe un traslape entre un material en el que existe un traslape entre la banda de valencia y la banda de conducción la banda de valencia y la banda de conducción en su estructura electrónica es decir, tienen en su estructura electrónica es decir, tienen enlace metálico.enlace metálico.

Esto le da la capacidad de conducir fácilmente Esto le da la capacidad de conducir fácilmente calor y electricidad, y generalmente la calor y electricidad, y generalmente la capacidad de reflejar la luz, lo cual le da su capacidad de reflejar la luz, lo cual le da su peculiar brillo.peculiar brillo.

Son materiales con relativamente altas Son materiales con relativamente altas propiedades mecánicas. Son dúctiles, propiedades mecánicas. Son dúctiles, maleables, duros, resistentes, etc.maleables, duros, resistentes, etc.

1.1 Materiales Metálicos1.1 Materiales Metálicos Los átomos de los metales tienen pocos Los átomos de los metales tienen pocos

electrones en su última capa, por lo general 1, 2 electrones en su última capa, por lo general 1, 2 ó 3. Éstos átomos pierden fácilmente esos ó 3. Éstos átomos pierden fácilmente esos electrones (electrones de valencia) y se electrones (electrones de valencia) y se convierten en iones positivos, por ejemplo Na+, convierten en iones positivos, por ejemplo Na+, Cu2+, Mg2+. Los iones positivos resultantes se Cu2+, Mg2+. Los iones positivos resultantes se ordenan en el espacio formando la red metálica. ordenan en el espacio formando la red metálica.

Los electrones de valencia desprendidos de los Los electrones de valencia desprendidos de los átomos forman una nube de electrones que átomos forman una nube de electrones que puede desplazarse a través de toda la red. De puede desplazarse a través de toda la red. De este modo todo el conjunto de los iones positivos este modo todo el conjunto de los iones positivos del metal queda unido mediante la nube de del metal queda unido mediante la nube de electrones con carga negativa que los envuelve. electrones con carga negativa que los envuelve.

1.1 Materiales Metálicos1.1 Materiales Metálicos

1.1.2 Esfuerzos Mecánicos1.1.2 Esfuerzos Mecánicos Esfuerzo, es el Esfuerzo, es el

resultado de una resultado de una fuerza aplicada sobre fuerza aplicada sobre un área en la que se un área en la que se aplica. Se distinguen aplica. Se distinguen dos direcciones para dos direcciones para las fuerzas, las que las fuerzas, las que son normales al área son normales al área en la que se aplican y en la que se aplican y las que son paralelas las que son paralelas al área en que se al área en que se aplican. aplican.

1.1.2 Esfuerzos Mecánicos1.1.2 Esfuerzos Mecánicos Los esfuerzos con dirección normal a Los esfuerzos con dirección normal a

la sección, se denotan como la sección, se denotan como (Sigma).(Sigma).

La deformación es el cambio en las La deformación es el cambio en las dimensiones originales de la pieza al dimensiones originales de la pieza al ser sometida a una fuerza ser sometida a una fuerza (Épsilon)(Épsilon)..

1.1.2 Esfuerzos Mecánicos1.1.2 Esfuerzos Mecánicos Curva Esfuerzo-DeformaciónCurva Esfuerzo-Deformación

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas

Resistencia: Capacidad de soportar Resistencia: Capacidad de soportar una carga externa si el metal debe una carga externa si el metal debe soportarla sin romperse se denomina soportarla sin romperse se denomina carga de rotura y puede producirse carga de rotura y puede producirse por tracción, por compresión, por por tracción, por compresión, por torsión o por cizallamiento, habrá torsión o por cizallamiento, habrá una resistencia a la rotura (kg/mm²) una resistencia a la rotura (kg/mm²) para cada uno de estos esfuerzos. para cada uno de estos esfuerzos.

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas

Dureza: Propiedad que expresa el grado de Dureza: Propiedad que expresa el grado de deformación permanente que sufre un metal deformación permanente que sufre un metal bajo la acción directa de una carga bajo la acción directa de una carga determinada. Los ensayos más importantes determinada. Los ensayos más importantes para designar la dureza de los metales, son para designar la dureza de los metales, son los de penetración, en que se aplica un los de penetración, en que se aplica un penetrador (de bola, cono o diamante) sobre penetrador (de bola, cono o diamante) sobre la superficie del metal, con una presión y un la superficie del metal, con una presión y un tiempo determinados, a fin de dejar una tiempo determinados, a fin de dejar una huella que depende de de la dureza del huella que depende de de la dureza del metal, los métodos más utilizados son los de metal, los métodos más utilizados son los de Brinell, Rockwell y Vickers. Brinell, Rockwell y Vickers.

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas

Elasticidad: Capacidad de un material Elasticidad: Capacidad de un material elástico para recobrar su forma al cesar la elástico para recobrar su forma al cesar la carga que lo ha deformado. Se llama límite carga que lo ha deformado. Se llama límite elástico a la carga máxima que puede elástico a la carga máxima que puede soportar un metal sin sufrir una deformación soportar un metal sin sufrir una deformación permanente. Su determinación tiene gran permanente. Su determinación tiene gran importancia en el diseño de toda clase de importancia en el diseño de toda clase de elementos mecánicos, ya que se debe tener elementos mecánicos, ya que se debe tener en cuenta que las piezas deben trabajar en cuenta que las piezas deben trabajar siempre por debajo del límite elástico, se siempre por debajo del límite elástico, se expresa en Kg/mm².expresa en Kg/mm².

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas

Plasticidad: Capacidad de deformación Plasticidad: Capacidad de deformación permanente de un metal sin que permanente de un metal sin que llegue a romperse.llegue a romperse.– Ductilidad: Considerada una variante de la Ductilidad: Considerada una variante de la

plasticidad, es la propiedad que poseen plasticidad, es la propiedad que poseen ciertos metales para poder estirarse en ciertos metales para poder estirarse en forma de hilos finos.forma de hilos finos.

– Maleabilidad: Otra variante de la Maleabilidad: Otra variante de la plasticidad, consiste en la posibilidad de plasticidad, consiste en la posibilidad de transformar algunos metales en láminas transformar algunos metales en láminas delgadas.delgadas.

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas

Tenacidad: Resistencia a la rotura Tenacidad: Resistencia a la rotura por esfuerzos de impacto que por esfuerzos de impacto que deforman el metal. La tenacidad deforman el metal. La tenacidad requiere la existencia de resistencia requiere la existencia de resistencia y plasticidad.y plasticidad.

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas

Fragilidad: Propiedad que expresa Fragilidad: Propiedad que expresa falta de plasticidad, y por tanto, de falta de plasticidad, y por tanto, de tenacidad. Los materiales frágiles se tenacidad. Los materiales frágiles se rompen en el límite elástico, es decir rompen en el límite elástico, es decir su rotura se produce su rotura se produce espontáneamente al rebasar la carga espontáneamente al rebasar la carga correspondiente al límite elástico.correspondiente al límite elástico.

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas

Resiliencia: Resistencia de un metal Resiliencia: Resistencia de un metal a su rotura por choque, se determina a su rotura por choque, se determina en el ensayo Charpy.en el ensayo Charpy.

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas

Fluencia: Propiedad de algunos Fluencia: Propiedad de algunos metales de deformarse lenta y metales de deformarse lenta y espontáneamente bajo la acción de espontáneamente bajo la acción de su propio peso o de cargas muy su propio peso o de cargas muy pequeñas. Esta deformación lenta, se pequeñas. Esta deformación lenta, se denomina también creep. denomina también creep.

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas

Resistencia a la Fatiga: Si se somete Resistencia a la Fatiga: Si se somete una pieza a la acción de cargas una pieza a la acción de cargas periódicas (alternativas o periódicas (alternativas o intermitentes), se puede llegar a intermitentes), se puede llegar a producir su rotura con cargas producir su rotura con cargas menores a las que producirían menores a las que producirían deformaciones.deformaciones.

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas

Propiedades Tecnológicas.Propiedades Tecnológicas. Determina la capacidad de un metal Determina la capacidad de un metal

a ser conformado en piezas o partes a ser conformado en piezas o partes útiles o aprovechables. Estas son:útiles o aprovechables. Estas son:

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas

· Fusibilidad: Es la propiedad que permite obtener · Fusibilidad: Es la propiedad que permite obtener piezas fundidas o coladas.piezas fundidas o coladas.· Colabilidad: Es la capacidad de un metal fundido · Colabilidad: Es la capacidad de un metal fundido para producir piezas fundidas completas y sin para producir piezas fundidas completas y sin defectos. Para que un metal sea colable debe defectos. Para que un metal sea colable debe poseer gran fluidez para poder llenar poseer gran fluidez para poder llenar completamente el molde. Los metales más fusibles completamente el molde. Los metales más fusibles y colables son la fundición de hierro, de bronce, de y colables son la fundición de hierro, de bronce, de latón y de aleaciones ligeras. latón y de aleaciones ligeras. · Soldabilidad: Es la aptitud de un metal para · Soldabilidad: Es la aptitud de un metal para soldarse con otro idéntico bajo presión ejercida soldarse con otro idéntico bajo presión ejercida sobre ambos en caliente.sobre ambos en caliente.Poseen esta propiedad los aceros de bajo Poseen esta propiedad los aceros de bajo contenido de carbono.contenido de carbono.

Propiedades Tecnológicas.Propiedades Tecnológicas.

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas

· Endurecimiento por el temple.· Endurecimiento por el temple.Es la propiedad del metal de sufrir transformaciones Es la propiedad del metal de sufrir transformaciones en su estructura cristalina como resultado del en su estructura cristalina como resultado del calentamiento y enfriamiento sucesivo y por ende calentamiento y enfriamiento sucesivo y por ende de sus propiedades mecánicas y tecnológicas. Los de sus propiedades mecánicas y tecnológicas. Los aceros se templan fácilmente debido a la formación aceros se templan fácilmente debido a la formación de una estructura cristalina característica de una estructura cristalina característica denominada martensita.denominada martensita.· Facilidad de mecanizado: Es la propiedad de un · Facilidad de mecanizado: Es la propiedad de un metal de dejarse mecanizar con arranque de viruta, metal de dejarse mecanizar con arranque de viruta, mediante una herramienta cortante apropiada. Son mediante una herramienta cortante apropiada. Son muy mecanizables la fundición gris y el bronce, con muy mecanizables la fundición gris y el bronce, con virutas cortadas en forma de escamas.virutas cortadas en forma de escamas.El acero dulce y las aleaciones ligeras de alta El acero dulce y las aleaciones ligeras de alta tenacidad, producen virutas largas.tenacidad, producen virutas largas.

Propiedades Tecnológicas.Propiedades Tecnológicas.

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas

Ensayos y PruebasEnsayos y Pruebas

– Muchos materiales cuando están en servicio están sujetos a fuerzas o cargas. En tales condiciones es necesario conocer las características del material para diseñar el instrumento donde va a usarse de tal forma que los esfuerzos a los que vaya a estar sometido no sean excesivos y el material no se fracture. El comportamiento mecánico de un material es el reflejo de la relación entre su respuesta o deformación ante una fuerza o carga aplicada.

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas

Hay tres formas principales en las cuales podemos aplicar cargas: Tensión, Compresión y Cizalladura. Además en ingeniería muchas cargas son torsionales en lugar de sólo cizalla.

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas

Ilustración esquemática de cómo una fuerza de tensión produce una elongación y una deformación positiva lineal.

Las líneas punteadas representan la forma antes de la deformación; las líneas sólidas representan el cuerpo después de la deformación.

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas

Ilustración esquemática de cómo una carga de compresión produce contracción y deformación lineal negativa.

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas

Representación esquemática de esfuerzo de cizalladura

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas

Representación esquemática de deformación torsional producida por un torque T.

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas

Máquina UniversalMáquina Universal

TensiónTensiónCompresiónCompresiónFlexiónFlexión

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas

Prueba TensiónPrueba Tensión– Durante la tensión, la deformación se concentra en la

región central más estrecha, la cual tiene una sección transversal uniforme a lo largo de su longitud. La muestra se sostiene por sus extremos en la máquina por medio de soportes o mordazas que a su vez someten la muestra a tensión a una velocidad constante. La máquina al mismo tiempo mide la carga aplicada instantáneamente y la elongación resultante (usando un extensiómetro). Un ensayo de tensión normalmente dura pocos minutos y es un ensayo destructivo, ya que la muestra es deformada permanentemente y usualmente fracturada.

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas

Comportamiento del material en los puntos gráficos.

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas

Las propiedades mecánicas que son de importancia en ingeniería y que pueden deducirse del ensayo de Tensión son las siguientes:

1. Módulo de elasticidad 2. Límite elástico a 0.2% 3. Resistencia máxima a la tensión 4. Porcentaje de elongación a la fractura 5. Porcentaje de reducción en el área de

fractura

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas

Prueba CompresiónPrueba Compresión– Durante la compresión, la deformación se Durante la compresión, la deformación se

concentra en la región central de la probeta, la concentra en la región central de la probeta, la muestra se comprime por las caras en los muestra se comprime por las caras en los extremos por medio unas placas que someten la extremos por medio unas placas que someten la muestra a una compresión a velocidad muestra a una compresión a velocidad constante. La máquina a su vez mide la carga constante. La máquina a su vez mide la carga aplicada instantáneamente y la deformación.aplicada instantáneamente y la deformación.

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas

FlexiónFlexión

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas

DUREZA– La dureza de una material se mide de varias formas

dentro de las cuales se pueden destacar las durezas “ mecánicas” y la dureza de Mohs.

– En las durezas mecánicas se utiliza un penetrador sobre la superficie del material. Sobre este penetrador se ejerce una carga conocida presionando el penetrador a 90° de la superficie del material de ensayo. El penetrador tiene diferentes formas y de acuerdo a esta es la huella que queda impresa en el material. De acuerdo a la geometría de la huella y a la carga. Se utilizan diferentes fórmulas para determinar el valor de la dureza. Actualmente hay aparatos que leen la dureza de una forma digital. Es así como puede establecerse la dureza Brinell, Vickers, Knoop, y Rockwell

DUREZA

Escala de Mohs1. Talco2. Yeso3. Calcita4. Fluorita5. Apatito6. Feldespato7. Cuarzo8. Berilo9. Corindón10. Diamante

DUREZA BRINELL

Medición de la dureza de un material mediante el método de identación, midiendo la penetración de un objeto en el material a estudiar. Fue propuesto por el ingeniero sueco Johan August Brinell en 1900, siendo el método de dureza más antiguo.

Este ensayo se utiliza en materiales blandos Este ensayo se utiliza en materiales blandos (de baja dureza) y muestras delgadas. El (de baja dureza) y muestras delgadas. El identador usado es una bola de acero identador usado es una bola de acero templado de diferentes diámetros. Para los templado de diferentes diámetros. Para los materiales más duros se usan bolas de materiales más duros se usan bolas de carburo de tungsteno. En el ensayo típico se carburo de tungsteno. En el ensayo típico se suele utilizar una bola de acero de 10 suele utilizar una bola de acero de 10 milímetros de diámetro, con una fuerza de milímetros de diámetro, con una fuerza de 3000 kg fuerza. El valor medido es el 3000 kg fuerza. El valor medido es el diámetro del casquete en la superficie del diámetro del casquete en la superficie del material.material.

F=ma g=9.81m/s2F=ma g=9.81m/s2 1 Kgf = Fuerza de 1 Kg masa por 1 gravedad1 Kgf = Fuerza de 1 Kg masa por 1 gravedad

DUREZA BRINELL

El peso de la bola se puede El peso de la bola se puede obtener con la siguiente obtener con la siguiente expresión:expresión:

P = KD²P = KD² donde:donde: P = carga a utilizar P = carga a utilizar

(kilopondios).(kilopondios). K = constante para cada K = constante para cada

material, que puede valer 5 material, que puede valer 5 (aluminio, magnesio y sus (aluminio, magnesio y sus aleaciones), 10 (cobre y sus aleaciones), 10 (cobre y sus aleaciones), y 30 (aceros).aleaciones), y 30 (aceros).

D = diámetro de la bola D = diámetro de la bola (identador) (mm).(identador) (mm).

DUREZA BRINELL

Este ensayo sólo es Este ensayo sólo es válido para valores válido para valores menores de 600 HB en menores de 600 HB en el caso de utilizar la bola el caso de utilizar la bola de acero, pues para de acero, pues para valores superiores la valores superiores la bola se deforma y el bola se deforma y el ensayo no es válido. Se ensayo no es válido. Se pasa entonces al ensayo pasa entonces al ensayo de dureza Vickers. de dureza Vickers. Ambos métodos son del Ambos métodos son del tipo ensayo no tipo ensayo no destructivo.destructivo.

DUREZA BRINELL

DUREZA VICKERS

El ensayo de El ensayo de dureza Vickersdureza Vickers, , llamado el ensayo universal, es un llamado el ensayo universal, es un método para medir la dureza de los método para medir la dureza de los materiales. Sus cargas van de 5 a materiales. Sus cargas van de 5 a 125 Kgf (de cinco en cinco). Su 125 Kgf (de cinco en cinco). Su penetrador es una pirámide de penetrador es una pirámide de diamante con un ángulo base de diamante con un ángulo base de 136º.136º.

Este ensayo constituye una mejora al Este ensayo constituye una mejora al ensayo de dureza Brinell. Se presiona ensayo de dureza Brinell. Se presiona el indentador contra una probeta, el indentador contra una probeta, bajo cargas más livianas que las bajo cargas más livianas que las utilizadas en el ensayo Brinell. Se utilizadas en el ensayo Brinell. Se miden las diagonales de la impresión miden las diagonales de la impresión cuadrada y se halla el promedio para cuadrada y se halla el promedio para aplicar la fórmula antes mencionada.aplicar la fórmula antes mencionada.

DUREZA VICKERS

Se emplea para Se emplea para láminas tan láminas tan delgadas como delgadas como 0.006 pulgadas y 0.006 pulgadas y no se lee no se lee directamente en la directamente en la máquina. Sino se máquina. Sino se aplica la formula aplica la formula mencionada.mencionada.

DUREZA VICKERS

DUREZA VICKERS Este ensayo constituye una mejora al Este ensayo constituye una mejora al

ensayo de dureza Brinell. Se presiona el ensayo de dureza Brinell. Se presiona el indentador contra una probeta, bajo indentador contra una probeta, bajo cargas más livianas que las utilizadas en cargas más livianas que las utilizadas en el ensayo Brinell. Se miden las el ensayo Brinell. Se miden las diagonales de la impresión cuadrada y se diagonales de la impresión cuadrada y se halla el promedio para aplicar la fórmula halla el promedio para aplicar la fórmula antes mencionada.antes mencionada.

Se usa para durezas normales (P=1-Se usa para durezas normales (P=1-5 Kp), superficiales (P=1/2-1 Kp) y 5 Kp), superficiales (P=1/2-1 Kp) y micro durezas (P=10 gr-500 gr.)micro durezas (P=10 gr-500 gr.)

MICRODUREZA KNOOP

El penetrador esta El penetrador esta hecho con una hecho con una pirámide rómbica pirámide rómbica con relación entre con relación entre diagonales de 1:7. diagonales de 1:7. Sus ángulos entre Sus ángulos entre aristas son a = aristas son a = 130° y b = 130° y b = 172°30’; de donde 172°30’; de donde obtenemos:obtenemos:

MICRODUREZA KNOOP

El método Knoop El método Knoop se emplea sólo en se emplea sólo en laboratorio, para laboratorio, para medir la dureza de medir la dureza de láminas muy láminas muy delgadas, incluso delgadas, incluso de depósitos de depósitos electrolíticos. electrolíticos.

MICRODUREZA KNOOP

Este constituye el método más usado para medir Este constituye el método más usado para medir la dureza debido a que es muy simple de llevar a la dureza debido a que es muy simple de llevar a cabo y no requiere conocimientos especiales. Se cabo y no requiere conocimientos especiales. Se pueden utilizar diferentes escalas que provienen pueden utilizar diferentes escalas que provienen de la utilización de distintas combinaciones de de la utilización de distintas combinaciones de penetradores y cargas, lo cual permite ensayar penetradores y cargas, lo cual permite ensayar prácticamente cualquier metal o aleación. prácticamente cualquier metal o aleación.

DUREZA ROCKWELL

Hay dos tipos de penetradores: unas Hay dos tipos de penetradores: unas bolas esféricas de acero endurecido bolas esféricas de acero endurecido (templado y pulido) de 1/16, 1/8, ¼ y (templado y pulido) de 1/16, 1/8, ¼ y ½ pulg, y un penetrador cónico de ½ pulg, y un penetrador cónico de diamante con un ángulo de 120º +/- diamante con un ángulo de 120º +/- 30' y vértice redondeado formando 30' y vértice redondeado formando un casquete esférico de radio 0,20 un casquete esférico de radio 0,20 mm (Brale), el cual se utiliza para los mm (Brale), el cual se utiliza para los materiales más duros.materiales más duros.

DUREZA ROCKWELL

DUREZA ROCKWELL

DUREZA ROCKWELL

Se le aplica una precarga menor de 10 kg, Se le aplica una precarga menor de 10 kg, básicamente para eliminar la deformación elástica y básicamente para eliminar la deformación elástica y obtener un resultado mucho más preciso. Luego se obtener un resultado mucho más preciso. Luego se le aplica durante unos 15 segundos un esfuerzo que le aplica durante unos 15 segundos un esfuerzo que varía desde 60 a 150 kg a compresión. Se desaplica varía desde 60 a 150 kg a compresión. Se desaplica la carga y mediante un durómetro Rockwell se la carga y mediante un durómetro Rockwell se obtiene el valor de la dureza directamente en la obtiene el valor de la dureza directamente en la pantalla, el cual varía de forma proporcional con el pantalla, el cual varía de forma proporcional con el tipo de material que se utilice. tipo de material que se utilice.

DUREZA

Comparación de Escalas

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas ENSAYO DE IMPACTOENSAYO DE IMPACTO

Esquema de una máquina para ensayo de impacto.

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas

ENSAYO DE IMPACTO

El martillo es soltado desde una altura h fija y rompe la probeta.

La energía gastada o absorbida por el material, es relacionada con la diferencia entre la altura inicial h y final h’ del martilo

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas ENSAYO DE IMPACTO

Probetas usadas para los ensayos de impacto Izod y Charpy

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas

ENSAYO DE FATIGA

– La falla La falla consiste en un inicio, y posterior consiste en un inicio, y posterior propagación, de fisuras. La superficie de propagación, de fisuras. La superficie de fractura es perpendicular a la dirección fractura es perpendicular a la dirección del esfuerzo.del esfuerzo.

– Se puede medir la fuerza, esfuerzo o Se puede medir la fuerza, esfuerzo o cantidad de ciclos.cantidad de ciclos.

1.1.3 Propiedades 1.1.3 Propiedades MecánicasMecánicas

ENSAYO DE FATIGA

Diagrama esquemático de una máquina de fatiga para realizar ensayos de flexión rotatorios.

1.1.4 Conductividad 1.1.4 Conductividad TérmicaTérmica

La conductividad térmica es una La conductividad térmica es una propiedad física de los materiales propiedad física de los materiales que mide la capacidad de conducción que mide la capacidad de conducción de calor.de calor.

1.1.4 Conductividad 1.1.4 Conductividad TérmicaTérmica

En física, el calor es una forma de En física, el calor es una forma de energía asociada al movimiento de energía asociada al movimiento de los átomos, moléculas y otras los átomos, moléculas y otras partículas que forman la materia partículas que forman la materia

En termodinámica se denomina En termodinámica se denomina energía interna a la energía que energía interna a la energía que posee un sistema en virtud de su posee un sistema en virtud de su estado termodinámico. estado termodinámico.

1.1.4 Conductividad 1.1.4 Conductividad TérmicaTérmica

En el caso de un sólido, los En el caso de un sólido, los movimientos en cuestión resultan ser movimientos en cuestión resultan ser las vibraciones de las partículas en las vibraciones de las partículas en sus sitios dentro del sólido.sus sitios dentro del sólido.

1.1.4 Conductividad 1.1.4 Conductividad TérmicaTérmica

La temperatura es una magnitud escalar La temperatura es una magnitud escalar que es una propiedad de todos los sistemas que es una propiedad de todos los sistemas termodinámicos en equilibrio térmico (o sea termodinámicos en equilibrio térmico (o sea que no presentan intercambio de calor que no presentan intercambio de calor entre sus partes). En la escala microscópica, entre sus partes). En la escala microscópica, la temperatura se define como el promedio la temperatura se define como el promedio de la energía de los movimientos de una de la energía de los movimientos de una partícula individual por grado de libertad. Se partícula individual por grado de libertad. Se refiere a las nociones comunes de calor o refiere a las nociones comunes de calor o frío, por lo general un objeto más "caliente" frío, por lo general un objeto más "caliente" tendrá una temperatura mayor. tendrá una temperatura mayor.

1.1.4 Conductividad 1.1.4 Conductividad TérmicaTérmica

Las escalas de medición de la Las escalas de medición de la temperatura se dividen temperatura se dividen fundamentalmente en dos tipos:fundamentalmente en dos tipos:

AbsolutasAbsolutas Relativas Relativas

1.1.4 Conductividad 1.1.4 Conductividad TérmicaTérmica

AbsolutasAbsolutas

– Kelvin (K) El Kelvin es la unidad de Kelvin (K) El Kelvin es la unidad de medida del SI, y siendo la escala Kelvin medida del SI, y siendo la escala Kelvin absoluta parte del cero absoluto y absoluta parte del cero absoluto y define la magnitud de sus unidades de define la magnitud de sus unidades de tal forma que el punto triple del agua tal forma que el punto triple del agua este exactamente a 273.15 K.este exactamente a 273.15 K.

1.1.4 Conductividad 1.1.4 Conductividad TérmicaTérmica

RelativasRelativas

– Grado Celsius (°C). Contrariamente a lo que se cree, esta Grado Celsius (°C). Contrariamente a lo que se cree, esta escala no se basa en los puntos de congelamiento y escala no se basa en los puntos de congelamiento y ebullición del agua, para definir la magnitud de sus ebullición del agua, para definir la magnitud de sus unidades. Utiliza la fórmula unidades. Utiliza la fórmula CC = = KK − 273.15 donde − 273.15 donde CC es la es la temperatura en grados centígrados y temperatura en grados centígrados y KK es la temperatura es la temperatura en Kelvin. El 0 de esta escala se ubica en el punto de en Kelvin. El 0 de esta escala se ubica en el punto de congelamiento del agua, y al hacer la conversión los valores congelamiento del agua, y al hacer la conversión los valores experimentales son 0.00 °C y 99.975 °C, lo cual en la experimentales son 0.00 °C y 99.975 °C, lo cual en la práctica coincide con el fundamento histórico de la práctica coincide con el fundamento histórico de la definición de la escala Celsius. .Es la más usada en definición de la escala Celsius. .Es la más usada en información e investigación científica y meteorología, información e investigación científica y meteorología, aunque para ciertos procesos se usa la escala Kelvin. aunque para ciertos procesos se usa la escala Kelvin.

– Grado Fahrenheit (°F). Toma divisiones entre los puntos de Grado Fahrenheit (°F). Toma divisiones entre los puntos de congelación y evaporación de disoluciones de cloruro congelación y evaporación de disoluciones de cloruro amónico. Es una unidad típicamente usada en los países amónico. Es una unidad típicamente usada en los países anglosajones.anglosajones.

1.1.4 Conductividad 1.1.4 Conductividad TérmicaTérmica

– Para convertir una escala en Para convertir una escala en Celsius están las siguientes fórmulas: están las siguientes fórmulas:

– C = K - 273 C = K - 273 – C = (F - 32)/(9/5) C = (F - 32)/(9/5)

– Para convertir en Para convertir en Kelvin las siguientes las siguientes fórmulas: fórmulas:

– K = C + 273 K = C + 273 – K = (F + 459.67)/(9/5) K = (F + 459.67)/(9/5)

– Para convertir en Farenheit las Para convertir en Farenheit las siguientes fórmulas: siguientes fórmulas:

– F = (K * 9mulas de conversión de temperatura]] F = (K * 9mulas de conversión de temperatura]]

1.1.4 Conductividad 1.1.4 Conductividad TérmicaTérmica

En otras palabras la conductividad En otras palabras la conductividad térmica es también la capacidad de térmica es también la capacidad de una sustancia de transferir el una sustancia de transferir el movimiento cinético de sus movimiento cinético de sus moléculas a sus propias moléculas moléculas a sus propias moléculas adyacentes o a otras substancias con adyacentes o a otras substancias con las que está en contacto. las que está en contacto.

1.1.4 Conductividad 1.1.4 Conductividad TérmicaTérmica

La energía cinética de un cuerpo es La energía cinética de un cuerpo es una energía que surge en el una energía que surge en el fenómeno del movimiento. Esta fenómeno del movimiento. Esta definida como el trabajo necesario definida como el trabajo necesario para acelerar un cuerpo de una masa para acelerar un cuerpo de una masa dada desde su posición de equilibrio dada desde su posición de equilibrio hasta una velocidad dada. hasta una velocidad dada.

1.1.4 Conductividad 1.1.4 Conductividad TérmicaTérmica

La conducción de calor es un mecanismo La conducción de calor es un mecanismo de transferencia de energía térmica entre de transferencia de energía térmica entre dos sistemas basado en el contacto directo dos sistemas basado en el contacto directo de sus partículas sin flujo neto de materia de sus partículas sin flujo neto de materia y que tiende a igualar la temperatura y que tiende a igualar la temperatura dentro de un cuerpo y entre diferentes dentro de un cuerpo y entre diferentes cuerpos en contacto por medio de ondas. cuerpos en contacto por medio de ondas. La conducción del calor es muy baja en el La conducción del calor es muy baja en el espacio ultra alto vacío y es nula en el espacio ultra alto vacío y es nula en el espacio vacío ideal, espacio sin energía. espacio vacío ideal, espacio sin energía.

1.1.4 Conductividad 1.1.4 Conductividad TérmicaTérmica

Los mecanismos de transferencia de Los mecanismos de transferencia de energía térmica son de tres tipos:energía térmica son de tres tipos:

Conducción Conducción Convección Convección RadiaciónRadiación

1.1.4 Conductividad 1.1.4 Conductividad TérmicaTérmica

La transferencia de energía o calor La transferencia de energía o calor entre dos cuerpos diferentes por entre dos cuerpos diferentes por conducciónconducción requiere el contacto requiere el contacto directo de las moléculas de directo de las moléculas de diferentes cuerposdiferentes cuerpos

1.1.4 Conductividad 1.1.4 Conductividad TérmicaTérmica

La La convecciónconvección es una de las tres es una de las tres formas de transferencia de calor y se formas de transferencia de calor y se caracteriza porque se produce por caracteriza porque se produce por intermedio de un fluido (aire, agua) intermedio de un fluido (aire, agua) que transporta el calor entre zonas que transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas. con diferentes temperaturas.

1.1.4 Conductividad 1.1.4 Conductividad TérmicaTérmica

El fenómeno de la El fenómeno de la radiaciónradiación consiste consiste en la propagación de energía en en la propagación de energía en forma de ondas electromagnéticas o forma de ondas electromagnéticas o partículas subatómicas a través del partículas subatómicas a través del vacío o de un medio material.vacío o de un medio material.

La radiación propagada en forma de La radiación propagada en forma de ondas electromagnéticas (Rayos X, ondas electromagnéticas (Rayos X, Rayos UV, etc...)Rayos UV, etc...)

1.1.4 Conductividad 1.1.4 Conductividad TérmicaTérmica

Es elevada en metales y en general en Es elevada en metales y en general en cuerpos continuos, y es baja en los gases (a cuerpos continuos, y es baja en los gases (a pesar de que en ellos la transferencia puede pesar de que en ellos la transferencia puede hacerse a través de electrones libres) y en hacerse a través de electrones libres) y en materiales iónicos y covalentes, siendo muy materiales iónicos y covalentes, siendo muy baja en algunos materiales especiales como baja en algunos materiales especiales como la fibra de vidrio, que se denominan por eso la fibra de vidrio, que se denominan por eso aislantes térmicos. Para que exista aislantes térmicos. Para que exista conducción térmica hace falta una sustancia, conducción térmica hace falta una sustancia, de ahí que es nula en el vacío ideal, y muy de ahí que es nula en el vacío ideal, y muy baja en ambientes donde se ha practicado un baja en ambientes donde se ha practicado un vacío elevado. vacío elevado.

1.1.4 Conductividad 1.1.4 Conductividad TérmicaTérmica

La tabla que se muestra se refiere a la La tabla que se muestra se refiere a la capacidad de ciertos materiales para capacidad de ciertos materiales para transmitir el calor. El transmitir el calor. El coeficiente de conductividad térmica (λ) (λ) representa la cantidad de calor necesario por representa la cantidad de calor necesario por m2, para que atravesando durante la unidad m2, para que atravesando durante la unidad de tiempo, 1 m2 de material homogéneo de tiempo, 1 m2 de material homogéneo obtenga una diferencia de 1 °C de obtenga una diferencia de 1 °C de temperatura entre las dos caras. La temperatura entre las dos caras. La conductividad térmica se expresa en conductividad térmica se expresa en unidades de unidades de W//m··K ( (J//s · m · · m · °C).).

1.1.4 Conductividad 1.1.4 Conductividad TérmicaTérmica

1.1.4 Conductividad 1.1.4 Conductividad TérmicaTérmica

Los metales del grupo IB – Cu, Ag, Au, tienen un electrón en su banda s mas exterior y siguen inmediatamente a los Los metales del grupo IB – Cu, Ag, Au, tienen un electrón en su banda s mas exterior y siguen inmediatamente a los grupos de los metales de transición en número atómico. Debido a que los electrones de la banda interna d están sujetos grupos de los metales de transición en número atómico. Debido a que los electrones de la banda interna d están sujetos fuertemente por el núcleo del átomo y no interactúan con los electrones de la banda s, estos metales tienen muy altas fuertemente por el núcleo del átomo y no interactúan con los electrones de la banda s, estos metales tienen muy altas conductividades. Eléctricaconductividades. Eléctrica

Si se excitan fácilmente los electrones de valencia hacia la banda de conducción, la energía térmica puede ser Si se excitan fácilmente los electrones de valencia hacia la banda de conducción, la energía térmica puede ser transmitida por los electrones. La cantidad de energía transferida depende del número de electrones excitados y de su transmitida por los electrones. La cantidad de energía transferida depende del número de electrones excitados y de su movilidad. La gran movilidad que tienen los electrones de la banda s de los elementos del grupo IB, les da la propiedad movilidad. La gran movilidad que tienen los electrones de la banda s de los elementos del grupo IB, les da la propiedad de alta conductividad térmica.de alta conductividad térmica.

ConductividadConductividad Los metales del grupo IB – Cu, Ag, Au, tienen un electrón en Los metales del grupo IB – Cu, Ag, Au, tienen un electrón en

su banda s mas exterior y siguen inmediatamente a los su banda s mas exterior y siguen inmediatamente a los grupos de los metales de transición en número atómico. grupos de los metales de transición en número atómico. Debido a que los electrones de la banda interna d están Debido a que los electrones de la banda interna d están sujetos fuertemente por el núcleo del átomo y no sujetos fuertemente por el núcleo del átomo y no interactúan con los electrones de la banda s, estos metales interactúan con los electrones de la banda s, estos metales tienen muy altas conductividades. Eléctricatienen muy altas conductividades. Eléctrica

Si se excitan fácilmente los electrones de valencia hacia la Si se excitan fácilmente los electrones de valencia hacia la banda de conducción, la energía térmica puede ser banda de conducción, la energía térmica puede ser transmitida por los electrones. La cantidad de energía transmitida por los electrones. La cantidad de energía transferida depende del número de electrones excitados y transferida depende del número de electrones excitados y de su movilidad. La gran movilidad que tienen los de su movilidad. La gran movilidad que tienen los electrones de la banda s de los elementos del grupo IB, les electrones de la banda s de los elementos del grupo IB, les da la propiedad de alta conductividad térmica.da la propiedad de alta conductividad térmica.

1.1.5 Conductividad 1.1.5 Conductividad EléctricaEléctrica

La conductividad eléctrica es la La conductividad eléctrica es la capacidad de un cuerpo de permitir capacidad de un cuerpo de permitir el paso de la corriente eléctrica a el paso de la corriente eléctrica a través de sí.través de sí.

1.1.5 Conductividad 1.1.5 Conductividad EléctricaEléctrica

La La corriente eléctricacorriente eléctrica es el flujo de es el flujo de portadores de portadores de carga eléctrica, , normalmente a través de un cable normalmente a través de un cable metálico o cualquier otro metálico o cualquier otro conductor eléctrico, debido a la , debido a la diferencia de potencial creada por un creada por un generador de corriente. generador de corriente.

1.1.5 Conductividad 1.1.5 Conductividad EléctricaEléctrica

Corriente continua - Corriente continua - La corriente continua La corriente continua implica un flujo de carga que fluye siempre implica un flujo de carga que fluye siempre en una sola dirección. Una batería produce en una sola dirección. Una batería produce corriente continua en un circuito porque sus corriente continua en un circuito porque sus bornes tienen siempre el mismo signo de bornes tienen siempre el mismo signo de carga. Los electrones se mueven siempre carga. Los electrones se mueven siempre en el circuito en la misma dirección: del en el circuito en la misma dirección: del borne negativo que los repele al borne borne negativo que los repele al borne positivo que los atrae. Al desplazarse en positivo que los atrae. Al desplazarse en este sentido los electrones, los huecos o este sentido los electrones, los huecos o ausencias de electrones (cargas positivas) ausencias de electrones (cargas positivas) lo hacen en sentido contrario, es decir, lo hacen en sentido contrario, es decir, desde el polo positivo al negativo.desde el polo positivo al negativo.

1.1.5 Conductividad 1.1.5 Conductividad EléctricaEléctrica

Corriente alterna - Corriente alterna - En la corriente En la corriente alterna (CA o AC), los electrones no alterna (CA o AC), los electrones no se desplazan de un polo a otro, sino se desplazan de un polo a otro, sino que a partir de su posición fija en el que a partir de su posición fija en el cable (centro), oscilan de un lado al cable (centro), oscilan de un lado al otro de su centro, dentro de un otro de su centro, dentro de un mismo entorno o amplitud, a una mismo entorno o amplitud, a una frecuencia determinada (número de frecuencia determinada (número de oscilaciones por segundo).oscilaciones por segundo).

1.1.5 Conductividad 1.1.5 Conductividad EléctricaEléctrica

La La carga eléctricacarga eléctrica es una propiedad es una propiedad intrínseca de algunas intrínseca de algunas partículas sub-atómicas que se manifiesta que se manifiesta mediante atracciones y repulsiones que mediante atracciones y repulsiones que determinan las determinan las interacciones electromagnéticas entre ellas. entre ellas. La materia cargada eléctricamente es La materia cargada eléctricamente es influida por los campos electromagnéticos influida por los campos electromagnéticos siendo, a su vez, generadora de ellos. La siendo, a su vez, generadora de ellos. La interacción entre carga y campo eléctrico es interacción entre carga y campo eléctrico es la fuente de una de las cuatro fuerzas la fuente de una de las cuatro fuerzas fundamentales, la fundamentales, la fuerza electromagnética..

1.1.5 Conductividad 1.1.5 Conductividad EléctricaEléctrica

La La tensión eléctricatensión eléctrica, , diferencia de diferencia de potencialpotencial o o voltajevoltaje, es una , es una magnitud física que impulsa a las cargas a lo largo de un que impulsa a las cargas a lo largo de un conductor en un en un circuito cerrado. La tensión . La tensión entre dos puntos de un entre dos puntos de un campo eléctrico es es igual al igual al trabajo que realiza dicha unidad de que realiza dicha unidad de carga positiva para transportarla desde el positiva para transportarla desde el punto A al punto B. Igual que el potencial, en punto A al punto B. Igual que el potencial, en el Sistema Internacional de Unidades la el Sistema Internacional de Unidades la diferencia de potencial se mide en voltios (V).diferencia de potencial se mide en voltios (V).

1.1.5 Conductividad 1.1.5 Conductividad EléctricaEléctrica

El El campo eléctricocampo eléctrico es una es una propiedad del espacio, debido a la propiedad del espacio, debido a la cual una carga eléctrica puntual de cual una carga eléctrica puntual de valor "q" sufrirá los efectos de una valor "q" sufrirá los efectos de una fuerza "F" que vendrá dada por la fuerza "F" que vendrá dada por la siguiente ecuaciónsiguiente ecuación

1.1.5 Conductividad 1.1.5 Conductividad EléctricaEléctrica

Otra de las formas de expresar la Otra de las formas de expresar la tensión entre dos puntos es en tensión entre dos puntos es en función de la intensidad de corriente función de la intensidad de corriente y la resistencia existentes entre y la resistencia existentes entre ellos; así se obtiene uno de los ellos; así se obtiene uno de los enunciados de la ley de ohm, que enunciados de la ley de ohm, que dice:dice:

1.1.5 Conductividad 1.1.5 Conductividad EléctricaEléctrica

Se le llama Se le llama resistividadresistividad al grado de al grado de dificultad que encuentran los dificultad que encuentran los electrones en sus desplazamientos. electrones en sus desplazamientos. Se designa por la letra griega rho Se designa por la letra griega rho minúscula (ρ) y se mide en ohmios minúscula (ρ) y se mide en ohmios por metro (Ω·m, a veces también en por metro (Ω·m, a veces también en Ω·mm²/m).Ω·mm²/m).

También varía según la temperatura: También varía según la temperatura: normalmente, a más temperatura, normalmente, a más temperatura, más resistividad.más resistividad.

1.1.5 Conductividad 1.1.5 Conductividad EléctricaEléctrica

1.1.6 Magnetismo1.1.6 Magnetismo fenómeno por el que los materiales ejercen fenómeno por el que los materiales ejercen

fuerzas de atracción o repulsión a otros fuerzas de atracción o repulsión a otros materiales. Hay algunos materiales materiales. Hay algunos materiales conocidos que han presentado propiedades conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables fácilmente como el magnéticas detectables fácilmente como el níquel, hierro y sus aleaciones que níquel, hierro y sus aleaciones que comúnmente se llaman (imanes). Sin comúnmente se llaman (imanes). Sin embargo todos los materiales son embargo todos los materiales son influenciados, de mayor o menor forma, por influenciados, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético. la presencia de un campo magnético.

1.1.6 Magnetismo1.1.6 Magnetismo Cada electrón es, por su naturaleza, un Cada electrón es, por su naturaleza, un

pequeño imán. Ordinariamente, pequeño imán. Ordinariamente, innumerables electrones de un material son innumerables electrones de un material son orientados aleatoriamente en diferentes orientados aleatoriamente en diferentes direcciones, sin dejar efecto promedio, pero direcciones, sin dejar efecto promedio, pero en un imán casi todos los electrones tienden en un imán casi todos los electrones tienden a orientarse en la misma dirección, creando a orientarse en la misma dirección, creando una fuerza magnética grande o pequeña una fuerza magnética grande o pequeña dependiendo del número de electrones, lo dependiendo del número de electrones, lo mismo pasa con los neutrones. mismo pasa con los neutrones.

1.2 Metales1.2 Metales HistoriaHistoria Propiedades – Capítulo 1.3 Propiedades – Capítulo 1.3 Aplicaciones – Capítulo 1.4Aplicaciones – Capítulo 1.4

1.2.1 Historia1.2.1 Historia El descubrimiento de la fundición de los metales tuvo El descubrimiento de la fundición de los metales tuvo

un impacto muy profundo en las culturas existentes. un impacto muy profundo en las culturas existentes. El espació dejó de ser, definitivamente, homogéneo, El espació dejó de ser, definitivamente, homogéneo, y las zonas mineras comenzaron a ser más ricas que y las zonas mineras comenzaron a ser más ricas que las demás. Hubo un interés creciente por dominarlas, las demás. Hubo un interés creciente por dominarlas, incluso por la fuerza.      Aunque la fundición de los incluso por la fuerza.      Aunque la fundición de los metales revela un mayor dominio del medio, esto no metales revela un mayor dominio del medio, esto no quiere decir que los pueblos que sabían procesar el quiere decir que los pueblos que sabían procesar el bronce tuviesen culturas más avanzadas. La periodo bronce tuviesen culturas más avanzadas. La periodo de transición entre el Neolítico y la Edad del Cobre se de transición entre el Neolítico y la Edad del Cobre se le llama Eneolítico, aunque no todos los historiadores le llama Eneolítico, aunque no todos los historiadores reconocen este período. En realidad, sólo la cultura reconocen este período. En realidad, sólo la cultura micénica fue una civilización basada en la metalurgia micénica fue una civilización basada en la metalurgia del bronce. Pero también es cierto que el alfabeto del bronce. Pero también es cierto que el alfabeto surgió en sociedades que dominaban la metalurgia surgió en sociedades que dominaban la metalurgia del hierro. del hierro.

1.2.1 Historia1.2.1 Historia El cobreEl cobre           El descubrimiento de la metalurgia del cobre no supuso El descubrimiento de la metalurgia del cobre no supuso

el fin de la industria lítica. Algunas culturas tendrán ahora su el fin de la industria lítica. Algunas culturas tendrán ahora su época de mayor perfección; pero se irán aculturando con el época de mayor perfección; pero se irán aculturando con el tiempo. El cobre es un metal blando y de pocas tiempo. El cobre es un metal blando y de pocas aplicaciones, que en principio no competía con la piedra. aplicaciones, que en principio no competía con la piedra. Además, las demandas eran muchas y las zonas mineras Además, las demandas eran muchas y las zonas mineras pocas, lo que le hacía un metal muy caro.      El pocas, lo que le hacía un metal muy caro.      El descubrimiento del cobre se realizó o en Egipto o en la descubrimiento del cobre se realizó o en Egipto o en la altiplanicie del Kurdistán. Fue desde este último lugar, altiplanicie del Kurdistán. Fue desde este último lugar, desde donde se inició su difusión por todo el mundo. Hacia desde donde se inició su difusión por todo el mundo. Hacia el año 4000 a.C. ya se conoce el cobre en Egipto; hacia el el año 4000 a.C. ya se conoce el cobre en Egipto; hacia el 3500 a.C. aparece en Mesopotamia, Irán y la India; hacia el 3500 a.C. aparece en Mesopotamia, Irán y la India; hacia el 3000 a.C. en el Egeo y China; y entre el 2500 y el 2000 a.C. 3000 a.C. en el Egeo y China; y entre el 2500 y el 2000 a.C. en Europa. Los objetos de cobre entraron en Europa a través en Europa. Los objetos de cobre entraron en Europa a través del valle del Kubán, pero los auténticos propagadores de la del valle del Kubán, pero los auténticos propagadores de la técnica de fundición fueron las culturas del vaso técnica de fundición fueron las culturas del vaso campaniforme. campaniforme.

1.2.1 Historia1.2.1 Historia El bronceEl bronce           El bronce es una aleación de dos metales: cobre y El bronce es una aleación de dos metales: cobre y

estaño. Esto supone un avance significativo con estaño. Esto supone un avance significativo con respecto al estadio anterior. Además, hizo necesario respecto al estadio anterior. Además, hizo necesario que se pusiera en contacto las zonas mineras de que se pusiera en contacto las zonas mineras de cobre y las de estaño, lo que favoreció el comercio. El cobre y las de estaño, lo que favoreció el comercio. El mineral de cobre se había descubierto en muchas mineral de cobre se había descubierto en muchas partes, pero no el de estaño. Esta aleación consigue partes, pero no el de estaño. Esta aleación consigue objetos más duros y duraderos que los de cobre.      objetos más duros y duraderos que los de cobre.      El origen del bronce parece estar en Armenia, en El origen del bronce parece estar en Armenia, en torno al año 2800 a.C., pero aparece casi torno al año 2800 a.C., pero aparece casi simultáneamente en la India, Irán, Sumeria y Egipto. simultáneamente en la India, Irán, Sumeria y Egipto. Hacia el 2400 a.C. llega al Egeo y hacia el 1700 a.C. a Hacia el 2400 a.C. llega al Egeo y hacia el 1700 a.C. a Europa. Europa.

1.2.1 Historia1.2.1 Historia El hierroEl hierro           En el último milenio a.C. aparece la siderurgia del En el último milenio a.C. aparece la siderurgia del

hierro. El hierro ya era conocido, e incluso se han hierro. El hierro ya era conocido, e incluso se han encontrado objetos de hierro fundido que se datan encontrado objetos de hierro fundido que se datan en torno al 1800 a.C. Sin embargo, los primeros en en torno al 1800 a.C. Sin embargo, los primeros en trabajar el hierro en abundancia fueron los hititas, trabajar el hierro en abundancia fueron los hititas, hacia el 1300 a.C., que lo exportaban a Egipto y a hacia el 1300 a.C., que lo exportaban a Egipto y a Asiria. En Grecia el hierro entró con los dorios hacia Asiria. En Grecia el hierro entró con los dorios hacia el 1200 a.C. En el resto de Europa alcanzó su el 1200 a.C. En el resto de Europa alcanzó su máximo esplendor hacia el 450 a.C., con la cultura máximo esplendor hacia el 450 a.C., con la cultura de La Tène . de La Tène .

          El hierro era un metal mucho más duro y El hierro era un metal mucho más duro y duradero que el bronce, pero también necesita unas duradero que el bronce, pero también necesita unas temperaturas mucho mayores para su fundición. temperaturas mucho mayores para su fundición.

1.2.1 Historia1.2.1 Historia

1.2.1 Historia1.2.1 Historia Metales como el oro, la plata, el cobre, fueron utilizados desde la Metales como el oro, la plata, el cobre, fueron utilizados desde la

prehistoria. Aunque al principio sólo se usaban si se encontraban prehistoria. Aunque al principio sólo se usaban si se encontraban fácilmente en estado metálico puro (en forma de elementos nativos), fácilmente en estado metálico puro (en forma de elementos nativos), paulatinamente se fue desarrollando la tecnología necesaria para obtener paulatinamente se fue desarrollando la tecnología necesaria para obtener nuevos metales a partir de sus minerales, calentándolos en un horno nuevos metales a partir de sus minerales, calentándolos en un horno mediante carbón de madera.mediante carbón de madera.

El primer gran avance se produjo con el descubrimiento del bronce, fruto El primer gran avance se produjo con el descubrimiento del bronce, fruto de la utilización de mineral de cobre con incursiones de estaño, entre 3500 de la utilización de mineral de cobre con incursiones de estaño, entre 3500 adC y 2000 adC, en diferentes regiones del planeta, surgiendo la adC y 2000 adC, en diferentes regiones del planeta, surgiendo la denominada Edad de Bronce, que sucede a la Edad de Piedra.denominada Edad de Bronce, que sucede a la Edad de Piedra.

Otro hito importante en la historia fue el descubrimiento del hierro, hacia Otro hito importante en la historia fue el descubrimiento del hierro, hacia 1400 adC. Los hititas fueron uno de los primeros pueblos en utilizarlo para 1400 adC. Los hititas fueron uno de los primeros pueblos en utilizarlo para elaborar armas, tales como espadas, y las civilizaciones que todavía elaborar armas, tales como espadas, y las civilizaciones que todavía estaban en la Edad de Bronce, como los egipcios o los aqueos, pagaron estaban en la Edad de Bronce, como los egipcios o los aqueos, pagaron caro su atraso tecnológico.caro su atraso tecnológico.

No obstante, en la antigüedad no se sabía alcanzar la temperatura No obstante, en la antigüedad no se sabía alcanzar la temperatura necesaria para fundir el hierro, por lo que se obtenía un metal impuro que necesaria para fundir el hierro, por lo que se obtenía un metal impuro que había de ser moldeado a martillazos. Hacia el año 1400 ddC se empezaron había de ser moldeado a martillazos. Hacia el año 1400 ddC se empezaron a utilizar los hornos provistos de fuelle, que permiten alcanzar la a utilizar los hornos provistos de fuelle, que permiten alcanzar la temperatura de fusión del hierro, unos 1.535 ºC.temperatura de fusión del hierro, unos 1.535 ºC.

1.2.1 Historia1.2.1 Historia Poco después se utilizó el aluminio y el Poco después se utilizó el aluminio y el

magnesio, que permitieron desarrollar magnesio, que permitieron desarrollar aleaciones mucho más ligeras y aleaciones mucho más ligeras y resistentes, muy utilizadas en aviación, resistentes, muy utilizadas en aviación, transporte terrestre y herramientas transporte terrestre y herramientas portátiles. El titanio, que es el último portátiles. El titanio, que es el último de los metales abundantes y estables de los metales abundantes y estables con los que se está trabajando, y se con los que se está trabajando, y se espera que, en poco tiempo, el uso de espera que, en poco tiempo, el uso de la tecnología del titanio se generalice. la tecnología del titanio se generalice.