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1. Universidad de La Rioja
Área de Ciencia de
Materiales
Asignatura: Ciencia de Materiales
INFORME DE LA PRÁCTICA Nº4
PROPIEDADES MECÁNICAS
MANUEL ARENAS NÚÑEZ
CURSO 19/20

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INTRODUCCIÓN
En esta práctica vamos a seleccionar tres materiales, uno de metal, otro cerámico y, por último, un polímero
y posteriormente los analizaremos mutuamente y también estudiaremos sus propiedades mecánicas.
Los materiales seleccionados han sido el carburo de tungsteno de un afilador de cuchillos, un vaso de vidrio y
un molde de cocina de silicona.
TEORÍA
Vamos a hacer una definición de las diferentes características a estudiar en esta practica:
 Dureza: es el grado de resistencia a la deformación permanente que sufre un material bajo la acción
directa de una carga.
 Rigidez: resistencia a la deformación plástica.
 Fragilidad: indica la falta de deformación plástica.
 Ductilidad: es el alargamiento máximo por tracción antes de la ruptura.
 tenacidad: determina la energía almacenada por un material antes de romperse por esfuerzos de
tracción progresivos.
MATERIALES
Primero describiremos el carburo de tungsteno:
Este compuesto está formado por tungsteno o wolframio y carbono. Pertenece al grupo de los carburos. Es
conocido por su extremada dureza lo que permite que pueda ser usado en la fabricación de máquinas y
utensilios de acero, en nuestro caso se utiliza para afilar los cuchillos de cocina.
Posee una escasa ductilidad por lo que su proceso de fabricación es algo complejo y para mecanizarlo hay
que utilizar máquinas de electroerosión de hilo.
Otras de sus características es que tiene un módulo de Young de 550 GPa, módulo de compresibilidad de 439
GPa y su resistencia a la tracción es de 344 MPa.
Tiene baja resistividad eléctrica.
Sus dimensiones son de 3mm de diámetro y 2 cm de longitud.
El segundo material es el vidrio:
Este material es muy frágil, es decir, es muy poco resistente a un impacto y no tiene deformación plástica.
Para obtiene a partir de arena de sílice, caliza y carbonato de sodio.
El vidio también es un material duro, pero no tanto como el carburo de tungsteno, en la escala de Mohs el
vidrio tiene una dureza de 6 y el carburo de tungsteno de 9.
Para poder moldearlo se necesita una viscosidad de entre 1000 y 5000 poises, es decir más de 1200 grados
de temperatura.
A temperatura ambiente es rígido.
El tercer material es la silicona:
La silicona es un polímero inorgánico que está constituido por átomos de silicio y oxigeno alternados. Según
la longitud de sus moléculas hay varios tipos de siliconas, entre estos tipos están las gaseosas, los aceites, las
resinas y las gomas, en el caso del molde de cocina en una goma.
Gracias a su composición es flexible suave, no mancha, no se desgasta, no envejece y es resistente al uso
continuado por lo que es el material ideal para este tipo de aplicaciones.

3. 3
Sus Propiedades mecánicas son:
Resistencia a la tracción de 70 kg/cm2 con una elongación promedio de 400%. Mantiene estos valores aun
después de largas exposiciones a temperaturas extremas. Propiedades típicas de un elastómero.
Propiedades eléctricas: Es flexible, elástica y aislante, manteniendo sus propiedades a temperaturas
extremas donde otros materiales no soportarían.
DATOS Y TABLA DE RESULTADOS
La dureza, con los datos conocidos de los materiales en la escala, en este caso de Mohs, podemos saber que
el carburo de tungsteno en más duro que el vidrio y este que la silicona.
Otra forma de haberlo comprobado es rayando unos a otros ya que para que un material sea capaz de rayar
a otro, este tiene que ser más duro que el otro.
La rigidez es definida como la falta de elasticidad y el material más rígido de los 3 es el vidrio, ya que el metal,
pese a ser muy rígido, tiene una pequeña deformación elástica. La silicona, como elastómero es la menos
rígida de las 3.
Pese a que el carburo de tungsteno es frágil, hay que aplicar más fuerza para romperlo en el ensayo de
choque que el vidrio por lo que el material más frágil es el cerámico seguido del metal y del polímero.
Como la ductilidad es lo inverso a la fragilidad, los resultados son los opuestos.
La tenacidad es la energía que se puede almacenar antes de romperse, por lo tanto, el más tenaz es el metal,
seguido del vidrio y de la silicona.
Objeto y Material
Propiedad Mecánica
Metal
Carburo de Tungsteno
Afilador cuchillos
Cerámico
Vidrio (VASO)
Polímero
Silicona
Molde cocina
Dureza 1 2 3
Rigidez 2 1 3
Fragilidad 2 1 3
Ductilidad 2 3 1
Tenacidad 1 2 3
El carburo de tungsteno se podría sustituir por un filo de diamante ya que afilarían mejor los cuchillos de casa, pero
también son más caros, por lo tanto este metal es uno de los mejores para llevar a cabo este trabajo.
Por otro lado , el vidrio de un vaso se puede sustituir por un vaso de cerámica o de plástico, de plástico es más practico
ya que no hay peligro de rotura y es mucho más económico de fabricar pero contamina más la creación del plástico y
es mas difícil de reutilizar.
La silicona del molde se podría sustituir por un molde de metal, aunque estos son por lo general menos prácticos.

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BIBLIOGRAFIA
https://es.wikipedia.org/wiki/Carburo_de_wolframio
https://www.smp.es/tungsteno
https://www.smp.es/carburodetungsteno
http://www.elaplas.es/wp-content/uploads/policarbonato.pdf
https://www.cemausa.com/docs/DUREZA.pdf--POLICARBONATO
https://ingemecanica.com/tutoriales/tabla_dureza.html
https://www.placasdepolicarbonato.org/los-diferentes-usos-y-aplicaciones-del-policarbonato/