Materiales

1. FACULTAD MECÁNICA
ESCUELA ING. INDUSTRIAL
MATERIALES
TRABAJO PREPARATORIO
GUILLERMOVERDEZOTO
ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE
CHIMBORAZO
PROPIEDADES DE LOS
MATERIALES

2. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
Se definen como un conjunto de características diferentes para cada cuerpo o grupo de
cuerpos, que ponen de manifiesto cualidades intrínsecas de los mismos o su forma de
responder a determinados agentes exteriores.
Estas características vienen determinadas por la estructura interna del material
(componentes químicos presentes y forma de unión de los átomos).

3. PROPIEDADES MECÁNICAS
Las propiedades mecánicas representan el comportamiento de los
materiales sometidos a esfuerzos de empleo.
DUREZA
La dureza es la resistencia que
opone un material a la penetración
de un cuerpo exterior.
Para probar la dureza pueden
utilizarse tres métodos:
a) Brunei.- para durezas no
elevadas.
b) Rockwell.- para durezas
elevadas.
c) Vickers.- deja huellas muy
pequeñas

4. PROPIEDADES MECÁNICAS
RESISTENCIA MECÁNICA
Es la capacidad de un material de soportar los esfuerzos que tienden a deformarlo o a romperlo.
Los esfuerzos pueden ser:
TRACCIÓN.- La tracción es la acción a la que se somete una pieza cuando se ve sujeta a
fuerzas contrarias axiales divergentes, como por ejemplo los tornillos.
COMPRESIÓN.- La resistencia a la compresión en casi todos los materiales equivale a
la resistencia a la tracción.
FLEXIÓN.- El esfuerzo de flexión puede determinar una deformación permanente o
temporal de la pieza examinada.
TORSIÓN.- Están sujetos a torsión todas las piezas de transmisión o de conexión que se
ponen en rotación.
CORTE.- La resistencia al corte puede ser un factor positivo o negativo. Positivo cuando
esta resistencia contribuye a la funcionalidad de los órganos mecánicos, como por
ejemplo pernos para ganchos de remolque o pernos para juntas de seguridad. Negativo
en todos esos casos en que esta resistencia se opone al mecanizado como por ejemplo el
corte de las chapas.

5. TRACCIÓN CORTE
COMPRESIÓN
TORSIÓNFLEXIÓN

6. PROPIEDADES MECÁNICAS

7. PROPIEDADES MECÁNICAS

8. PROPIEDADES MECÁNICAS

9. PROPIEDADES TECNOLÓGICAS
Las propiedades tecnológicas representan el comportamiento de los
materiales sometidos a distintos procesos de mecanizado.
SOLDABILIDAD
Es la característica que presentan algunos materiales de unirse si se
calientan adecuadamente y se comprimen entre sí.

10. PROPIEDADES TECNOLÓGICAS
MAQUINABILIDAD TEMPLABILIDAD
Es la propiedad que tienen algunos
materiales metálicos para cambiar su
dureza, cuando, tras haberlos calentado a
una cierta temperatura, se sumergen en
un fluido de refrigeración (agua, aceite,
aire, etc.).

11. PROPIEDADES QUÍMICAS
RESISTENCIA A LA OXIDACIÓN
Cuando un material se combina
con el oxígeno, transformándose
en óxidos más o menos complejos,
se dice que experimenta una
reacción de oxidación. De una
forma esquemática, se puede
representar el proceso de
oxidación de la siguiente manera:
Material + Oxígeno = Óxido del material ± energía

12. RESISTENCIA A LA CORROSIÓN
Es la capacidad de resistir a la acción
corrosiva de los agentes exteriores y varía
mucho en función del metal.
La corrosión se debe a reacciones químicas
o electroquímicas que tienden a disgregar
el material transformándolo en óxidos,
como por ejemplo: herrumbre.
El fenómeno de corrosión se detiene
preferentemente aplicando tratamientos
superficiales de protección, como por
ejemplo: pintura, cromado, etc.
PROPIEDADES QUÍMICAS

13. COMPOSICIÓN QUÍMICA
La composición química de los materiales afecta a los sectores de la
fundición, el mecanizado y el campo de empleo.
Esta composición, indicada a menudo por la sigla del material, es el
factor que diversifica las características mecánicas, tecnológicas y
físicas de la mayor parte de los materiales.
TOXICIDAD.-Es el carácter nocivo de los materiales para el medio
ambiente o los seres vivos.
PROPIEDADES QUÍMICAS

14. PROPIEDADES TÉRMICAS
DILATACIÓN Y CONTRACCIÓNTÉRMICA
La dilatación térmica es el aumento de volumen
que sufre un cuerpo siempre que se incrementa su
temperatura.
El fenómeno de contracción es el inverso de la
dilatación de los metales y es importante en la
fundición para la fabricación de los moldes que dan
origen a las coladas.
PUNTO DE FUSIÓN O SOLIDIFICACIÓN
El punto de fusión es la temperatura a la que el material
pasa del estado sólido al
estado líquido. La temperatura del punto de fusión
corresponde aproximadamente a la de solidificación.
Estas características se aprovechan sobre todo en el
campo de la fundición o de la soldadura.

15. PROPIEDADES TÉRMICAS
CONDUCTIBILIDADTÉRMICA
Es la aptitud de los materiales a propagar con facilidad el
calor.
Todos los metales que conducen el calor con facilidad
son también buenos conductores de electricidad.
Estas características asumen especial importancia en las
soldaduras y en los tratamientos térmicos, o en ciertas
aplicaciones como radiadores, etc.
CAPACIDAD CALORÍFICA.- de una sustancia se define como la cantidad de calor
necesaria para elevar 1ºC su temperatura.
Al multiplicar por la masa molecular de la sustancia se obtendría la capacidad calorífica
molar, menos usada en ingeniería.

16. PROPIEDADES FÍSICAS
Las propiedades físicas se deben al ordenamiento en el espacio de los átomos de los
materiales.
DENSIDADY PESO ESPECÍFICO
Se denomina densidad a la relación existente entre la masa de una determinada cantidad
de material y el volumen que ocupa. Su unidad en el Sistema Internacional es el kg/m3.
La magnitud inversa de la densidad se conoce como volumen específico.
Por peso específico se entiende la relación existente entre el peso de una determinada
cantidad de material y el volumen que ocupa. Su unidad en el SI es el N/m3.
Para determinadas aplicaciones, como por ejemplo en el caso de la navegación aérea,
estas propiedades resultan determinantes para elegir uno u otro material.

17. Todas las sustancias, en mayor o menor grado, son conductoras de la corriente eléctrica y también,
según ciertas características de construcción y naturaleza, ofrecen una resistencia al paso de la
corriente.
PROPIEDADES ELÉCTRICAS
Conductividad eléctrica: Un material tiene alta conductividad
eléctrica cuando deja pasar la corriente eléctrica por él. Entonces
decimos que es conductor. En caso contrario hablamos de materiales
aislantes. Como materiales conductores se distinguen los metales, y
como materiales aislantes los plásticos.
La resistencia eléctrica de un material conductor depende, entre
otros factores, de su naturaleza; es decir, de la presencia de
electrones móviles en los átomos y de su grado de movilidad ante la
acción de un campo eléctrico. Esta propiedad, específica de cada
sustancia, se denomina resistividad ; se define como la resistencia
que ofrece al paso de la corriente un elemento de ese material de 1
metro de longitud y de 1 𝑚2 de sección. Se mide en Ohm.

18. PROPIEDADES MAGNÉTICAS

19. PROPIEDADES MAGNÉTICAS
Teniendo en cuenta su comportamiento frente a un campo magnético
exterior, los materiales se pueden clasificar en tres grupos diferentes:
• Materiales diamagnéticos. Se oponen al campo magnético aplicado,
de tal forma que en su interior el campo magnético es más débil. Son
materiales diamagnéticos: bismuto, mercurio, oro, plata, cobre, sodio,
hidrógeno, nitrógeno, etc.
• Materiales paramagnéticos. El campo magnético en su interior es
algo mayor que el aplicado; ejemplos de materiales paramagnéticos son el
aluminio, magnesio, platino, paladio, oxígeno, etc.
• En el interior de los materiales ferromagnéticos. El campo
magnético es mucho mayor que el exterior. Estos materiales se utilizan
como núcleos magnéticos en transformadores y bobinas en circuitos
eléctricos y electrónicos; los más importantes son el hierro, el cobalto, el
níquel y sus aleaciones, así como los óxidos de hierro conocidos
frecuentemente como ferritas y utilizados en circuitos electrónicos.

20. PERMEABILIDAD MAGNÉTICA
Algunos materiales se magnetizan cuando se coloca en un campo
magnético. La capacidad de un material a ser magnetizado se llama
permeabilidad magnética. Un ejemplo de esto es frotar un trozo de
hierro con un imán. El hierro se convertirá en magnetizado y tener
su propio campo magnético.
PROPIEDADES MAGNÉTICAS

21. Se llama campo coercitivo al campo de sentido contrario necesario
para anular el magnetismo remanente.
INDUCCIÓN MAGNÉTICA
En los experimentos con limaduras de hierro se puede comprobar
que la mayoría de éstas quedan retenidas en los polos. A partir de una
determinada distancia del imán, las limaduras ya no se orientan
porque las fuerzas que actúan son excesivamente débiles. Por tanto, el
efecto del campo magnético disminuye con la distancia. Por otro lado,
si se pone en contacto un imán con un montón de clavos, se forman
cadenas como si se prolongara el efecto de atracción. El campo
magnético inducido transforma cada clavo en un pequeño imán que
atrae a los otros. Las propiedades magnéticas desaparecen cuando se
rompe el contacto en un punto de la cadena.
PROPIEDADES MAGNÉTICAS

22. PROPIEDADES ÓPTICAS
Cuando la luz incide sobre los cuerpos, éstos se
pueden comportar de tres maneras distintas:
 Los cuerpos opacos absorben o reflejan
totalmente la luz, impidiendo que pase a su
través.
 Los cuerpos transparentes transmiten la luz,
por lo que permiten ver a través de ellos.
 Por último, el tipo de cuerpos denominados
translúcidos dejan pasar la luz, pero impiden
ver los objetos a su través.
Al incidir la luz sobre la superficie de un
cuerpo, una parte de ella se refleja; parte se
transmite a través del cuerpo; otra parte se
difunde, es decir, sufre una reflexión no
especular en múltiples direcciones y, por
último, la luz restante la absorbe el cuerpo,
aumentando su energía interna.