El documento resume los principales materiales utilizados en ingeniería, incluyendo metales como aceros, fundiciones y aleaciones de cobre, aluminio y titanio. También describe cerámicos, plásticos y materiales compuestos. Se enfoca en los aceros, describiendo tipos de aceros al carbono y aleados, así como aceros inoxidables y para herramientas.

1. MATERIALES PARA APLICACIONES EN INGENIERÍA
METALES, CERÁMICOS Y POLÍMEROS
Metales: Materiales ferrosos (aceros y fundiciones)
Metales no ferrosos ( Aleaciones de Cu, Al, Mg, Ti, etc).
Aceros: Al carbono y aceros aleados
Aceros al carbono: (hipoeutectoides, eutectoides e hipereutectoides)
bajo, medio y alto contenido de carbono
Aceros aleados: Herramientas, inoxidables, de construción mecánica,
estructurales.
Fundiciones: (gris, blanca, nodular, de grafito compacto, aleadas, etc)
Cerámicos: Tradicionales y de ingeniería
Plásticos: Termoplásticos, termoestables y elastómeros
Materiales compuestos: Polímeros reforzados con fibras, metales
reforzados con polimeros, concreto, madera, asfalto, materiales
laminados, etc.

2. NOMENCLATURA DE LOS ACEROS DE CONSTRUCCIÓN
MECÁNICA SISTEMA A.I.S.I – S.A.E
Clasificaión con cuatro dígitos: Primer dígito especifica la aleación
principal, el segundo dígito indica la aleación secundaria, dos últimos
dígitos dan la cantidad de carbono presente en la aleación.
Convenciones para el primer dígito :
1 – MANGANESO
2 – NIQUEL
3 - NIQUEL-CROMO, principal aleante el cromo
4 – MOLIBDENO
5 – CROMO
6 - CROMO-VANADIO, principal aleante el cromo
8 - NIQUEL-CROMO-MOLIBDENO, principal aleante el molibdeno
9 - NIQUEL-CROMO-MOLIBDENO, principal aleante el níquel
Sí el primer número es 1 es un acero al carbono; si el dígito siguiente es el
0, o sea que la designación es 10xx, se trata de un acero ordinario al
carbono; así 1030 significa un acero ordinario al carbono con 0.30%C.

3. ACEROS AL CARBONO PARA CEMENTACION. Usados para
bulones, ejes, cadenas, bujes, remaches, tuercas, tornillos racores,
eslabones para cadenas, pasadores, alta tenacidad y baja resistencia
mecánica. A.I.S.I. 1010, 1016, 1020
ACEROS AL CARBONO PARA TEMPLE Y REVENIDO. Usados en
palancas para frenos, cigüeñales, herramientas agrícolas, productos
estampados y forjados, requieran dureza y tenacidad. 1035, 1040,
1045.
ACEROS AL CARBONO DE ALTO MANGANESO. Usados en en
piñones, bujes, casquillos, partes para la industria petrolera, acoples,
ejes de transmisión. AISI 1518
ACEROS AEADOS PARA CEMENTACION. Engranajes, ejes de leva,
cigüeñales, tornillos sinfín, cuerpos de válvulas. A.I.S.I. 8620, 8615
ACEROS ALEADOS PARA TEMPLE Y REVENIDO. ejes, reductores,
engranajes, transmisión, espárragos, bielas, cinceles, tijeras, rotores
de turbinas, y en general piezas que requieran alta resistencia
mecánica. A.I.S.I. 4140, 4340, 5160

4. ELEMENTOS DE ALEACIÓN EN ACEROS ALEADOS
Usados para proveer propiedades y mejorar otras.
Cr. formación de carburos de cromo duros; el acero resultante es más
dúctil que un acero de la misma dureza. La adición de cromo amplía el
intervalo de temperatura crítico.
Ní. no forma carburos u óxidos. Aumenta resistencia sin disminuir
ductilidad. Junto al cromo se obtiene la tenacidad y ductilidad
Mn. Usado para desoxidar y desulfurar. Más del 1%, de Mn el acero se
clasifica como un acero aleado al manganeso.
Si. Se agrega como desoxidante. Junto con manganeso, cromo y
vanadio, estabilizan carburos.
Mo. formador carburos, y se disuelve en ferrita aumenta dureza y
tenacidad. Después del carbono, provee alta dureza y alto grado de
tenacidad.
V. Refinador del tamaño fino de grano, también aumenta la tenacidad
del acero. Utilizado ampliamente en aceros para herramientas.
Tg (wolframio). En aceros para herramientas mantiene su dureza aún al
rojo. imparte tenacidad y dureza.

5. Aceros resistentes a la oxidación y la corrosión (Aceros
inoxidables)
Aceros Inoxidable Ferríticos (serie 4XX)
Nombre % Cr %C %Mo %Al
405 13 0.08 --- 0.2
430 17 0.12 ---
446 25 0.20 ---
Producido en laminas a frío. Se utiliza en utensilios de cocina,
partes ornamentales para autos, etc. Tienen buena resistencia
a la corrosión por picadura, bajo tensión, líquida y a la
oxidación a alta temperatura y son más baratos que los
Austeníticos.
Propiedades Mecánicas típicas
σf 40 - 50 Ksi 276 - 345 MPa
σU 65 - 80 Ksi 450 - 552 MPa
% de Elongación 20 - 30%

6. Aceros Inoxidable Ferríticos
Este acero recocido consiste en matriz de ferrita con partículas
de carburo dispersas.
Al calentar sobre 900°C y luego enfriar a temperatura ambiente
Hay precipitación en los bordes de grano de Carburos y nitruros
de Cr y Fe (Cr,Fe)7C3 y/o (Cr,Fe)23C6. Producendo severa
fragilización y pérdida de resistencia a la corrosión,

7. Aceros Inoxidables Martensíticos
Poseen mayor contenido de C (0,12 a 1,2%), su contenido de
Cr está entre 12% y 17%. La relación entre C y Cr debe permitir
la austenización. Para esto se debe cumplir la siguiente
relación
La resistencia a la corrosión es relativamente menor que los
Austeníticos y ferríticos

8. Aceros inox martensíticos típicos
Nombre % Cr %C
410 12 - 14 Menor de0.15
420 13 - 15 0.20 - 040
440 A, B y C 14 - 18 06 – 1.0
Propiedades mecánicas
σf (Mpa) σU (Mpa) % de Elongación
410 620 825 12
420 1720 1480 8
440A 1790 1650 5

9. Inoxidables austeníticos.
Son esencialmente aleaciones ternarias de Fe, Cr y Ni, que contienen
de un 16 hasta un 25% de Cr y de un 7 a un 20% de Ni
Tipo % Cr % Ni %C % Mn
304 18-20 8-10 0.08 2.0
310 24-26 19-22 0.25 2.0
316 16-18 10-14 0.08 2.0
316L 16-18 10-14 0.03 2.0
Su resistencia a la corrosión aumenta a medida que el
ambiente es más corrosivo, (por temperatura o por ácidos más
fuertes), se utilizan aceros inoxidables con mayores cantidades
de elementos de aleación, un ejemplo de esto es el AISI 304.
La adición de 2% de Mo aumenta resistencia a la corrosión por
picadura, AISI 316.

10. OTROS ACEROS INOX IDABLES
Aceros inoxidables duplex.
Estructura mixta de ferrita y austenita. Presentan
valores de limite de resistencia, limite de fluencia, y
resistencia a la corrosión bajo tensión mayores que
los austeníticos de composición semejante.
Aceros inoxidables endurecibles por precipitación.
Endurecibles por tratamiento térmico, sus excelentes
propiedades mecánicas son obtenidas durante
revenido. Debido a su alta resistencia mecánica y
razonable resistencia a la corrosión, son usados en
las industrias aeroespacial y aplicaciones avanzadas

11. ACEROS PARA HERRAMIENTAS
Usados en la fabricación herramientas destinadas a
modificar la forma, tamaño y dimensiones de los materiales
por corte, presión o arranque de viruta.
Tipos de aceros para herramientas
-Aceros al carbono: 0.2 a 0.4 martillos y picas. 0.50 a 0.70%.
brocas, cuchillas, y limas; calidades intermedias de 0.70 a
1%. máxima dureza, deben ser templados en agua.
-Aceros rápidos: conservan su filo en caliente, trabajan casi a
l rojo (600º). composiciones típicas C = 0.75%, W = 18%, Cr
= 4% y V = 1% ; otra C = 0.75%, W = 18%, Co = 4% y V =
1.25%.
-Aceros indeformables: Con el temple no sufren casi
deformaciones. Esto lo permite el cromo y el manganeso.
Composiciones típicas: C = 2% y Cr = 12%; C = 1% y Cr =
5% y otra C = 1% y Mn = 1%.
-Aceros al corte no rápidos: aleados con cromo y wolframio,
herramientas de corte que no deben trabajar en condiciones

12. Principales aceros para herramientas
AISI D2
Estado de entrega: Recocido Blando
Dureza: 250 Brinell max.
Dureza obtenible: 63 – 65 Rockwell C.
Medidas disponibles:
Redondos: 5/8" – 10" Platinas: 40 x 15
– 350 x 60 mm Cuadrados: ¾" – 4"

13. AISI O1
Estado de entrega: Recocido Blando
Dureza: 250 Brinell max.
Dureza obtenible: 63 – 65 Rockwell C.
Medias disponibles:
Redondos: 3/8" – 16" Platinas: 25 x 9.5 –
304.8 x 50.8 mm Cuadrados:5/8"–6"

14. AISI H13
Estado de entrega: Recocido Blando
Dureza: 229 Brinell max.
Dureza obtenible: 52 – 56 Rockwell C.
Aceite/sal
50 – 54 Rockwell C. Aire
Medias disponibles:
Redondos: 3/4" – 13" Platinas: 100 x 30 –
350 x 100 mm