1. TRABAJO DE INVESTIGACION DE TEORIA Y <br />FILOSOFIA DEL CONOCIMIENTO<br />ING:<br />ERNESTO JOSE GARCIA PUCHE<br />ALUMNA:<br />XAIRA YURIEL MAHECHA CEBALLOS<br />COD:<br />2009213034<br />FACULTAD DE INGENIERIAS<br />PROGRAMA DE ING CIVIL<br />2Do SEMESTRE<br />UNIVERSIDAD DEL MAGDALENA<br />20 de abril de 2010<br />SANTA MARTA<br />D.TC.H.<br />¿Cuáles son los métodos para mejorar la resistencia de los metales?<br />Marco teórico-conceptual<br />En la naturaleza existe una considerable cantidad de metales que se pueden obtener, pero para la realización de esta investigación solo se usarán los más usados en la construcción. Pocos de estos metales se encuentran de forma nativa en la naturaleza; estos pueden encontrarse químicamente combinados formando diversos compuestos minerales, tales como óxidos, carbonatos, sulfuros, etc. Estos compuestos se hallan en los yacimientos formando la mena, que es toda materia de origen natural de la cual se puede extraer uno o más metales. Las menas, generalmente contienen cantidades variables de materias extrañas, piedras o tierras, que se denominan gangas. La combinación de la mena y la ganga es lo que constituye el mineral. Se considera que el hierro fue el primer material utilizado por el hombre, llegándose a creer que ya era conocido siete mil años antes de J.C. No se ha podido establecer con exactitud su edad, porque éste se destruye al convertirse en herrumbre u orín.<br />Los metales cuentan con ciertas propiedades que lo hacen de gran utilidad en el campo de la construcción y que le proporcionan su gran resistencia, entre esas propiedades podemos nombrar: <br /> Fragilidad: Es la facultad de un metal de romperse por la acción del choque o por cambios bruscos de temperatura. Muchas veces se confunde la fragilidad con debilidad, siendo propiedades independientes. Un material es frágil cuando su deformación es casi nula antes de romperse. Forjabilidad: Es la propiedad mediante la cual puede modificarse a la forma de un metal a través de la temperatura. Soldabilidad: Es la propiedad que tienen algunos metales, por medio de la cual dos piezas de los mismos se pueden unir formando un solo cuerpo. Temple: Es la propiedad para la cual adquiere el acero una dureza extraordinaria al calentarlo de 600 C y enfriándolo bruscamente en agua. Oxidación: Los metales en la construcción se oxidan por acción del oxígeno del aire. Hay metales impermeables en los cuales la pequeña capa de óxido o carbonato que se le forma en la superficie, protege al resto de metal, como es el caso del cobre, aluminio, plomo, estaño y cinc, entre otros. Hay otros metales, como el hierro, que son permeables y la oxidación penetra el metal hasta destruirlo. Los factores que influyen en la resistencia de los metales son los siguientes:<br />a) Los limites de granos: su número en determinada área (función directa del tamaño de grano), las interrelaciones entre granos.<br />b) des alineamiento intragranular: en el interior de los granos existen grupos de celdas que poseen más de 1000 iones por lado que difieren de otros en su alineación de 10 a 15 min generando una interrupción en el ordenamiento intragranular.<br />c) Dislocaciones: las dislocaciones cuya causa principal son las deformaciones que también pueden originarse durante la solidificación y durante los cambios de temperatura.<br />d) Iones extraños: sea que hayan sido añadidos intencionalmente o que estén como impurezas, alteran la regularidad del espaciamiento iónico, debido a que los radios de los iones de diferentes sustancias no son iguales (partículas de segunda fase, tercera fase, etc.).<br />e) El esmerilado, fresado y los procedimientos de pulido: este transforman las capas superficiales e interrumpen el orden del espaciamiento iónico, modificando las condiciones de la pieza.<br />f). condiciones de servicio: entre estos se pueden nombrar: <br />La temperatura: los efectos térmicos pueden producir vacancias a temperaturas suficientemente elevadas (con respecto a la temperatura de transformación)<br />Diseño: piezas intrincadas o con cambios súbitos el la geometría, muescas o ranuras, generan restricciones en el desplazamiento de los iones modificando la ductilidad.<br />Corrosión: un ambiente corrosivo modifica de manera diferencial (dependiendo del material) la resistencia<br />CONCLUCION:<br />De la misma manera existen mecanismo de refuerzo o métodos para aumentar la resistencia que se explicaran a continuación:<br />Trabajo (en frio y en caliente): Cuando un metal o una aleación sometidos a conformación mecánica presenten deformación y endurecimiento simultáneamente el trabajo realizado sobre él se denomina trabajo fría, si se presenta solamente deformación a elevadas temperaturas sin que exista endurecimiento posterior a la aplicación de la carga se denomina “trabajo caliente”. Lo que separa las temperaturas de frio o caliente depende del material que se trate<br />Recocido: es un tratamiento térmico que se utiliza para utilizar los efectos del trabajo en frío (una de las acepciones de recocido), consiste en elevar la temperatura de a pieza y posteriormente disminuirla lentamente, de preferencia dentro del mismo horno. Los efectos que produce son:<br />a- restablece la ductilidad eliminando el endurecimiento consecuencia de este trabajo, lo que permite nuevamente trabajar en frío el material y posteriormente someterlo ha recocido y así sucesivamente. <br />b- Elimina los esfuerzos residuales (en caso de que se consideren dañinos) sin afectar las propiedades mecánicas. <br />Esto ocurre porque los granos deformados del metal que ha sido conformado en frío se consumen en la nucleación crecen granos nuevos más pequeños, por lo tanto se refinan los granos. Existen tres etapas en el recocido la recuperación, re cristalización, crecimiento de granos.<br />Reducción del tamaño de grano: Los límites de grano actúan como contenedores de las dislocaciones removiendo su acumulación al evitar su movimiento, como consecuencia el esfuerzo descendencia aumenta en metales y aleaciones de granos finos que poseen mayores límites de granos y su resistencia es mayor.<br />Solución sólida: Una de las formas de aumentar las dureza y el esfuerzo decedencia es precisamente introduciendo átomos de soluto en la recristalina del disolvente <br />Endurecimiento por dispersión: Pequeñas partículas dispersas en los intersticios aumentan la resistencia del material en función del número de ésta y su tamaño y por ende del espacio entre ellas, la dispersión puede producirse de diferentes maneras mezclando polvos metálicos con partículas inerte muy pequeñas formando cierta solución sólida y posteriormente difundiendo oxigeno. <br />Transformación polimórfica: La característica de los materiales metálicos y los cerámicos de poseer diferentes estructuras con la misma composición química depende de la temperatura a la que se encuentra, permitiendo mejorar las propiedades de estos por medio de relaciones-temperatura-tiempo-transformación.<br />BIBLIOGRAFIA:<br />Tecnología e ingeniería de materiales., Mayagoitia, Mc Graw Hill. <br />Resistencia de materiales. Tomo 1 - S. Timoshenko.<br /> <br />