1. MATERIALES INDUSTRIALES Y SUS
PROPIEDADES

2. MATERIALES INDUSTRIALES Y SUS PROPIEDADES
1. EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LOS MATERIALES
 EDAD DE PIEDRA, (4.000.000 a.C.- 4.000 a.C.) MATERIALES PIEDRA,
MADERA, BARRO, HUESOS.
 EDAD DE BRONCE, elaboración de bronce 4.000 a.C. en Armenia, y en
Egipto y Mesopotamia en 3.500 a.C. La aleación de estaño y cobre se funde
con facilidad y es más resistente que los metales por separado, es más
fácil de forjar (filo cortante).
 EDAD DE HIERRO, aparecen productos que combinan hierro con carbono
en distintas proporciones. La fundición de hierro surge en 1.500 a. C. en
Anatolia (Asia Menor).
 DURANTE MUCHOS AÑOS, progreso lento y demanda baja: se utilizan
otros materiales. En s.XVII con la Revolución Industrial crece la demanda
de hierro colado y acero.
 ERA ESPACIAL Y DEL SILICIO, la etapa en la que vivimos dominada por
la microelectrónica, y el uso de nuevos materiales de uso en ingeniería
espacial, más ligeros y resistentes.

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2. CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES INDUSTRIALES
METÁLICOS NO METÁLICOS
FERROSOS NO FERROSOS PLÁSTICOS
HIERRO PESADOS: LIGEROS: ULTRALIGEROS: MADERA
ACERO COBRE ALUMINIO MAGNESIO
FUNDICIONES BRONCE TITANIO BERILIO TEXTILES
FERROALEACIONES LATÓN
CONGLOMERADOS ESTAÑO PÉTREOS Y
FÉRREOS CERÁMICOS
PLOMO
CINC
CROMO
NIQUEL

4. MATERIALES INDUSTRIALES Y SUS PROPIEDADES
3. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
Se puede definir 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.”
TIPOS DE PROPIEDADES:
 PROPIEDADES MECÁNICAS, la resistencia que ofrecen los materiales al
ser sometidos a determinados esfuerzos exteriores.
 PROPIEDADES TECNOLÓGICAS, indican la mayor o menor disposición
de un material para poder ser trabajado de determinada forma.
 PROPIEDADES QUÍMICAS, oxidación y corrosión.
 PROPIEDADES FÍSICAS, aquellas que no afectan a la estructura y
composición de los cuerpos.

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3.1. PROPIEDADES MECÁNICAS
 COHESIÓN, fuerza de atracción entre los átomos de un material.
 ELASTICIDAD, capacidad que presentan ciertos materiales de
deformarse por acción de fuerzas externas y recobrar su forma primitiva al
cesar estas fuerzas.
 PLASTICIDAD, capacidad de los materiales para adquirir deformaciones
permanentes sin llegar a la rotura, según los esfuerzos se llama ductilidad o
maleabilidad.
 DUREZA, resistencia que oponen los cuerpos a dejarse rayar o penetrar
por otros. Es directamente proporcional a la cohesión atómica. Es el
resultado de un ensayo:
 Dureza al rayado, resistencia a dejarse rayar por otros. Escala de
Mohs.
 Dureza de penetración, ensayos Brinell, Vickers y Rockwell.
 Dureza al rebote, ensayo Shore.

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3.1. PROPIEDADES MECÁNICAS (II)
 RESISTENCIA A LA ROTURA, resultado de un ensayo: carga específica
(por unidad de sección) que es necesario aplicar a un material para producir
su rotura. Según el esfuerzo puede ser: tracción, compresión, flexión, torsión
y cortadura.
 TENACIDAD, propiedad que tienen los materiales de soportar, sin
deformarse ni romperse, la acción de fuerzas externas.
 FRAGILIDAD, cuando se rompe fácilmente una vez alcanzado el límite
elástico, sin adquirir deformaciones plásticas.
 RESILIENCIA, resultado de un ensayo que consiste en romper una
probeta del material de un esfuerzo instantáneo. Energía absorbida por el
material al ser roto de un solo golpe.

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3.1. PROPIEDADES MECÁNICAS (III)
 FLUENCIA, fenómeno por el cual los cuerpos que se cargan por encima
de su límite elástico adquieren deformaciones plásticas en las que influye el
transcurso del tiempo.
∆d = f (σ ⋅ T ⋅ t )
 FATIGA, al someter un material a esfuerzos variables y repetidos con una
determinada frecuencia, se rompe al transcurrir un cierto número de ciclos
aunque el valor máximo de los esfuerzos sea inferior a su límite elástico.

8. MATERIALES INDUSTRIALES Y SUS PROPIEDADES
3.2. PROPIEDADES TECNOLÓGICAS (I)
 MALEABILIDAD, capacidad que presenta un cuerpo de ser deformado
mediante esfuerzos de compresión, transformándose en láminas pudiéndose
realizar en frío o en caliente.
maleabilidad  tenacidad  resistencia y dureza 
Más maleables: oro, plata, estaño, cobre, cinc, plomo, aluminio, latón.
 DUCTILIDAD, capacidad que presenta un material para ser deformado
mediante esfuerzos de tracción, transformándose en hilos.
ductilidad  tenacidad  resistencia y dureza 
Más dúctiles: plata, cobre, hierro, plomo y alumnio.
 ACRITUD, deformación plástica en frío acompañada de un cambio de
otras propiedades. Aumenta la dureza, la fragilidad y la resistencia de ciertos
materiales al ser deformados en frío.

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3.2. PROPIEDADES TECNOLÓGICAS (II)
 FUSIBILIDAD, propiedad que permite transformar un material en un
objeto determinado por medio de la fusión. Todos son fusibles, pero con
pocos se pueden hacer piezas sanas (sin sopladuras o inclusiones de
ácidos).
Mejor fusibilidad: bronce, latón, fundición y aleaciones ligeras
 COLABILIDAD, facultad de un material fundido de producir objetos
completos y sanos cuando se cuela en un molde. Debe tener gran fluidez o
fusibilidad: bronce, latón, fundición.
 FORJABILIDAD, propiedad de deformación mediante golpes cuando el
material se encuentra a una temperatura relativamente elevada.
 SOLDABILIDAD, propiedad de poderse unir unos a otros por una sección
o superficie determinada, llevando las secciones a la temperatura de fusión
o a una temperatura próxima a ella, o bien con otro material intermedio.
Poseen esta propiedad los materiales férricos de bajo contenido en carbono
(aceros) por presentar un amplio periodo plástico. Los metales y aleaciones
que pasan bruscamente de sólido a líquido y carecen de periodo plástico no
son soldables (fundición y bronce).

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3.2. PROPIEDADES TECNOLÓGICAS (III)
 TEMPLABILIDAD, propiedad que tiene un material metálico de sufrir
transformaciones en su estructura cristalina como consecuencia de
calentamientos y enfriamientos bruscos. Aumenta la dureza, alargamiento,
resiliencia, resistencia a la tracción y la resistencia a la fatiga.
 MAQUINABILIDAD o facilidad de mecanizado, es la propiedad que
indica la facilidad o dificultad que presenta éste para ser trabajado con
herramientas cortantes arrancando pequeñas porciones (virutas).

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3.3. PROPIEDADES QUÍMICAS
 OXIDACIÓN, fenómeno producido en la superficie de un material por el
oxígeno, como consecuencia de la elevación de la temperatura o humedad.
 CORROSIÓN METÁLICA, ligada a la oxidación, acción destructora que
tiene su origen en las superficies metálicas, a expensas del oxígeno del aire
y en presencia de agentes electroquímicos.

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3.4. PROPIEDADES FÍSICAS (I)
 PESO ESPECÍFICO ABSOLUTO, el peso de la unidad de volumen de un
cuerpo. Para cuerpos homogéneos, relación entre peso y volumen del
cuerpo (kg/dm3)
 PESO ESPECÍFICO RELATIVO, es la relación entre el peso de un cuerpo
y el peso de igual volumen de una sustancia tomada como referencia (para
sólidos y líquidos agua destilada a 4 ºC).
 CALOR ESPECÍFICO (Ce), cantidad de calor necesaria para elevar 1 ºC
la temperatura de 1 kg de determinada sustancia.
Q = Ce ⋅ m ⋅ ∆T

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3.4. PROPIEDADES FÍSICAS (II)
 CONDUCTIVIDAD CALORÍFICA, expresa la mayor o menor dificultad con
los cuerpos transmiten la energía calorífica.
 COEFICIENTE DE DILATACIÓN LINEAL, es la propiedad de los cuerpos
de aumentar su volumen al elevar la temperatura
∆L = α ⋅ L0 ⋅ T
 TEMPERATURA O PUNTO DE FUSIÓN, temperatura a la que un
material pasa del estado sólido al líquido.
 PUNTO DE SOLIDIFICACIÓN, temperatura a la que un material pasa del
estado líquido al sólido. En general coinciden los puntos de fusión y
solidificación.

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3.4. PROPIEDADES FÍSICAS (III)
 CALOR DE FUSIÓN, la cantidad de calor (Q) necesaria para pasar 1kg
de material de sólido a líquido viene dado por:
Q = Ce ⋅ (T f − Ti ) + q
Donde Tf es la temperatura final, Ti la temperatura inicial, y q el calor latente
de fusión.
 CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA, representa la mayor o menor facilidad
que tienen los cuerpos para transportar la energía eléctrica.