Este documento clasifica los materiales en tres grupos: materiales naturales, artificiales y sintéticos. Describe los métodos para extraer metales a partir de minerales y las etapas del proceso metalúrgico. También resume las propiedades mecánicas de los materiales como elasticidad, plasticidad y resistencia a la fluencia.

1. República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular Para La Educación Superior
I.U.P “Santiago Mariño”
Cátedra: Corrosión (SAIA)
Elaborado Por:
Jesús Pirela.
C.I: 24.252.487.
Maracaibo , septiembre 2016

2. ¿Cómo se clasifican los materiales?
Todos los materiales que se emplean en la
actualidad los podemos clasificar en tres
grandes grupos según su origen:
• Materiales Naturales
• Materiales Artificiales
• Materiales sintéticos

3. Materiales
Naturales
• Son todos aquellos que se encuentran en la naturaleza. Constituyen los
materiales básicos a partir de los cuales se fabrican los demás productos. Las
personas utilizamos materiales naturales con diferente origen: mineral, vegetal
o anima.
Materiales
Artificiales
• Son aquellos que se obtienen a partir de materiales naturales que se
encuentran en la naturaleza y no han sufrido transformación previa. También
reciben este nombre aquellos productos fabricados con varios materiales que
sean en su mayoría de origen natural, como por ejemplo el hormigón, que está
fabricados partir de arena(material natural), grava(material natural),
cemento(material artificial) y agua(material natural). Otros materiales
artificiales son el acero el papel.
Materiales
Sintéticos
• Están fabricados por el hombre a partir de materiales artificiales. No se
encuentran en la naturaleza ni ellos ni ninguno de los materiales que lo
componen. En general suelen ser derivados del petróleo y han representado
para la sociedad un fenomenal avance. Ejemplos de este tipo de materiales son
la baquelita, la urea, y la fibra.

4. Método de obtención de metales o
aleaciones
La metalurgia es la ciencia que trata de la
extracción de los metales a partir de sus
minerales para hacer aleaciones y objetos
metálicos.

5. Etapas de un proceso metalúrgico
• Concentración del mineral: Consiste en separar de éste la mayor cantidad posible
de ganga mediante distintos métodos.
• Levigación: Se utiliza la mena y la ganga tienen muy diferente densidad. El mineral
es sometido a una corriente de agua que arrastra a las partes menos pesadas, y las
mas pesadas ( mena ) va al fondo.
• Separación magnética: Se utiliza cuando la mena presenta propiedades
magnéticas ( hierro ).El mineral se pasa por una cinta en la cual hay un
electroimán, la ganga cae al suelo y la mena queda pegada a la cinta.
• Flotación: Procedimiento que se utiliza cuando la mena no es mojada por agua
pero si por el aceite, el mineral finalmente triturado se mete en un deposito con
agua agitando la mezcla, la mena flota y la ganga se hunde.
• Tostación o calcinación: Tiene por objeto transformar el mineral en oxido para
después proceder a su reducción.
• Tostación: se realiza cuando el metal es un sulfuro.
• Calcinación: se realiza cuando el metal es un carbono o un hidróxido.
• Reducción: Una vez esta el mineral en forma de óxido, la reducción tiene por
objeto separar el metal, en estado libre, los óxidos correspondientes a los metales
de pequeño potencial de oxidación, se reduce mediante carbón, hidrógeno o otro
metal.

6. Clasificación de las aleaciones
• Aleación para fundición resistente a los ácidos.
• Aleación para calderas que contendrán sodas lejía.
• Aleaciones para calderas de fundición de plomo.
• Aleaciones para distintas piezas de fundición de hierro.
• Aleaciones resistentes al acido nítrico.
• Aleaciones de cobre de fundición.
• Aleaciones para lograr elevada sonoridad.
• Aleaciones para bronce tipo francés.
• Aleaciones zinc-cobre conteniendo silicio.
• Aleaciones que llegan a una buena fluidez.
• Aleaciones apropiadas para fundición inyectada.

7. Elasticidad
El término elasticidad designa la propiedad mecánica de ciertos
materiales de sufrir deformaciones reversibles cuando se
encuentran sujetos a la acción de fuerzas exteriores y de recuperar
la forma original si estas fuerzas exteriores se eliminan.
Plasticidad
La plasticidad es la propiedad mecánica que tiene un material para
deformarse permanentemente e irreversiblemente cuando se
encuentra sometido a tensiones por encima de su limite elástico.
Resistencia a la fluencia
Es la fuerza que se le aplica a un material para deformarlo sin que
recupere su antigua forma al parar de ejercerla.
Entre las propiedades mecánicas están

8. Propiedades mecánicas
Resistencia a la tracción o resistencia última
Indica la fuerza de máxima que se le puede aplicar a un material
antes de que se rompa.
Resistencia a la torsión
Fuerza torsora máxima que soporta un material antes de romperse.
Resistencia a la fatiga
Deformación de un material que puede llegar a la ruptura al
aplicarle una determinada fuerza repetidas veces.
Dureza
La dureza es la propiedad que tienen los materiales de resistir el rayado y el
corte de su superficie. Por ejemplo: la madera puede rayarse con facilidad,
esto significa, que no tiene mucha dureza, mientras que el vidrio cuando lo
rayas no queda marca, por lo tanto tiene gran dureza.

9. Propiedades mecánicas
Fragilidad
La fragilidad intuitivamente se relaciona con la cualidad de los objetos y
materiales de romperse con facilidad. Aunque técnicamente la fragilidad se
define más propiamente como la capacidad de un material de fracturarse
con escasa deformación, a diferencia de los materiales dúctiles que se
rompen tras sufrir acusadas deformaciones plásticas.
Tenacidad
La tenacidad es una medida de la cantidad de energía que un material puede
absorber antes de fracturarse. Evalúa la habilidad de un material de soportar
un impacto sin fracturarse.
Resiliencia o resistencia al choque
Es la energía que absorbe un cuerpo antes de fracturarse
Maquinabilidad
La maquinabilidad es una propiedad de los materiales que permite
comparar la facilidad con que pueden ser mecanizados por arranque
de virutas.

10. Propiedades mecánicas
Ductilidad
La ductilidad es una propiedad que presentan algunos materiales, como las
aleaciones metálicas o materiales asfálticos, los cuales bajo la acción de una
fuerza, pueden deformarse sosteniblemente sin romperse, permitiendo
obtener alambres o hilos de dicho material. A los materiales que presentan
esta propiedad se les denomina dúctiles. Los materiales no dúctiles se
clasifican de frágiles. Aunque los materiales dúctiles también pueden llegar a
romperse bajo el esfuerzo adecuado, esta rotura sólo se produce tras
producirse grandes deformaciones.
Maleabilidad
La maleabilidad es la propiedad de la materia, que junto a la ductilidad
presentan los cuerpos al ser elaborados por deformación. Se diferencia de
aquella en que mientras la ductilidad se refiere a la obtención de hilos, la
maleabilidad permite la obtención de delgadas láminas de material sin que
éste se rompa. Es una cualidad que se encuentra opuesta a la ductilidad
puesto que en la mayoría de los casos no se encuentran ambas cualidades
en un mismo material.
Colabilidad
Es la capacidad de un metal fundido para producir piezas fundidas
completas a partir de un molde.

11. Métodos estandarizados de prueba para
determinar las propiedades mecánicas de los
materiales
Para determinar una propiedad mecánica de cualquier material,
es necesario aplicar un “ensayo mecánico”. La realización de este
ensayo se necesita una muestra del material, con las
dimensiones y formas establecidas por las normas, que se le
conoce con el nombre de probeta. Una vez teniendo la probeta
se realiza la prueba haciéndole ejercer diversas fuerzas como
son: tensión, compresión, torsión, flexión y corte directo.
Dependiendo del uso de la fuerza y la propiedad a determinar
será la forma y técnica a usar.

12. Efectos ambientales sobre los materiales
La mayoría de los materiales se encuentran expuestos a diferentes cambios
ambientales y climáticos como lo son: cambios en la temperatura, y cambios
de las condiciones atmosféricas.
Temperatura
Los cambios en la temperatura pueden causar alteraciones considerables de las
propiedades de los materiales, debidos principalmente a:
• Reblandecimiento
• Degradación
• Transformaciones de fases
• Fragilización

13. Efectos ambientales sobre los materiales
Corrosión
Reacción de un material con el oxígeno u otros gases,
particularmente a alta temperatura. Los líquidos corrosivos
también atacan a algunos materiales. De todos los problemas
metalúrgicos que conciernen a un ingeniero, el más importante
desde el Efecto de la temperatura sobre la resistencia mecánica
punto de vista económico es la corrosión. Los metales no se
corroen en lugares donde no hay atmósferas.

14. Efectos ambientales sobre los materiales
Oxidación o Corrosión en Seco
Los metales del grupo I y II de la Tabla Periódica reaccionan
inmediatamente con el oxígeno por lo que tienen un uso
muy limitado en el área de la construcción. Así, la mayoría
de los metales que se utilizan son aquellos que se
encuentran en la denominada zona de transición y se
caracterizan por tener menor afinidad por el oxígeno. La
oxidación es muy lenta en estos metales a temperatura
ambiente, pero se ve incrementada con el aumento de la
temperatura. Cuando el Fierro se calienta en una atmósfera
rica en oxígeno, es cubierto por una capa negra de FeO.

15. Efectos ambientales sobre los materiales
Corrosión Electrolítica o Corrosión en Húmedo
La corrosión electrolítica es de alguna manera la
responsable de la mayoría de la corrosión, que ocurre en
los metales a temperatura ambiente. Este tipo de corrosión
ocurre cuando dos metales con diferentes potenciales de
electrodo, que están en contacto eléctrico uno con otro y
en presencia de un electrólito.

16. Metalografía
Es la ciencia que estudia las características micro estructurales o
constitutivas de un metal o aleación relacionándolas con las
propiedades físicas, químicas y mecánicas.
Mucha es la información que puede suministrar un examen
metalográfico, para ello es necesario obtener muestras que sean
representativas y que no presenten alteraciones debidas a la
extracción y/o preparación metalográfica.

17. Método de preparación para realizarle a las
muestras el ensayo metalográfico
Corte metalográfico
Cortar la muestra con una sierra metalográfica: es un equipo
capaz de cortar con un disco especial de corte por abrasión,
mientras suministra un gran caudal de refrigerante, evitando así
el sobrecalentamiento de la muestra. De este modo, no se
alteran las condiciones microestructurales de la misma.

18. Método de preparación para realizarle a las
muestras el ensayo metalográfico
Incluido metalográfico
La muestra cortada se incluye en resina para su mejor tratamiento
posterior y almacenado. La inclusión se puede realizar mediante resina en
frío: normalmente dos componentes, resina en polvo y un catalizador en
líquido, los cuales se mezclan y se vierten sobre un molde con la pieza a
incluir ya puesta dentro del mismo. Se debe llenar el molde hasta cubrir
su totalidad. La inclusión en frío tiene la ventaja de poder incluir varias
piezas en poco tiempo. Asimismo, se le puede dar cualquier forma al
molde. Tiene la desventaja de formar una inclusión más bien blanda
(comparada con la incluisión en caliente) y es difícil respetar las
tolerancias del diámetro de embutición. Sino, se puede incluir en caliente:
mediante una incluidora, que, mediante una resistencia interior calienta la
resina (monocomponente) hasta que se deshace. La calidad y dureza de la
embutición es óptima. El proceso de embutición es relativamente rápido.

19. Método de preparación para realizarle a las
muestras el ensayo metalográfico
Pulido metalográfico
Se usa el equipo suelda Metalográfica, se prepara la
superficie del material, en su primera fase denominada
Desbaste Grueso, se desbasta la superficie de la muestra
con papel de lija, de manera uniforme y así sucesivamente
disminuyendo el tamaño de grano (Nº de papel de lija)
hasta llegar al papel de menor tamaño de grano. Desbaste
Fino, se requiere de una superficie plana libre de ralladuras
la cual se obtiene mediante una rueda giratoria húmeda
cubierta con un paño especial cargado con partículas
abrasivas cuidadosamente seleccionadas en su tamaño para
ello existen gran posibilidad de abrasivos para efectuar el
último pulido.

20. Método de preparación para realizarle a las
muestras el ensayo metalográfico
Ataque químico
Hay una enormidad de ataques químicos, para diferentes
tipos de metales y situaciones. En general, el ataque es
hecho por inmersión o fregado con algodón embebido en el
líquido escogido por la región a ser observada, durante
algunos segundos hasta que la estructura o defecto sea
revelada. Uno de los más usados es el nital, (ácido nítrico y
alcohol), para la gran mayoría de los metales ferrosos. Una
guía de los ataques químicos utilizados para revelar las
fases y microconstituyentes de metales y aleaciones se
pueden ver en la norma ASTM E407 - 07

21. Método de preparación para realizarle a las
muestras el ensayo metalográfico
Microscopio
Utilización de lupas estereoscópicas (que favorecen la
profundidad de foco y permiten por tanto, visión tridimensional
del área observada) con aumentos que pueden variar de 5x a
64X.
El principal instrumento para la realización de un examen
metalográfico lo constituye el microscopio metalográfico, con el
cual es posible examinar una muestra con aumentos que varían
entre 50x y 2000x.
El microscopio metalográfico, debido a la opacidad de los
metales y aleaciones, opera con la luz reflejada por el metal. Por
lo que para poder observar la muestra es necesario preparar una
probeta y pulir a espejo la superficie.

22. ¿Qué condiciones deben cumplir dos
elementos para que entre ellos se forme una
solución sólida de sustitución?
Una solución sólida es una solución en estado sólido de uno o
más solutos en un disolvente.
El soluto puede incorporarse dentro de la estructura cristalina
del disolvente bien mediante sustitución, reemplazando cada
átomo del disolvente por un átomo del soluto (y formará una
solución sólida sustitucional), o bien de forma intersticial,
encajándose los átomos de soluto dentro del espacio que hay
entre los átomos del disolvente. Ambos tipos de solución sólida
afectan a las propiedades del material ya que distorsionan,
aunque sea poco, la estructura cristalina y porque perturban la
homogeneidad física y eléctrica del material disolvente.

23. ¿Qué condiciones debe cumplir una aleación
para que pueda endurecerse por precipitación
o envejecimiento?
El fortalecimiento por envejecimiento es posible si la línea de solubilidad sólida se
inclina fuertemente hacia el centro en el diagrama de fase. Es deseable un gran
volumen de partículas de precipitado, una pequeña cantidad suficiente del elemento
de aleación debe añadirse que sigue siendo fácilmente soluble en algún razonable
recocido temperatura.
Los elementos utilizados para el fortalecimiento de la precipitación de aluminio y
aleaciones de titanio típica representan alrededor del 10% de su composición. Aunque
las aleaciones binarias son más fáciles de entender como un ejercicio académico, las
aleaciones comerciales a menudo utilizan tres componentes para el fortalecimiento de
las precipitaciones, en las composiciones, tales como Al (Mg, Cu ) y Ti (Al, V ). Un gran
número de otros constituyentes puede ser involuntaria, pero benigna, o puede ser
añadido para otros fines tales como refinamiento del grano o resistencia a la
corrosión. En algunos casos, tales como las aleaciones de aluminio muchos, un
aumento en la fuerza se consigue a expensas de la resistencia a la corrosión.

24. Finalidad que tiene el recocido de
homogeneización
Este tiene como finalidad destruir la heterogeneidad química de
la masa de un metal o aleación producida por una solidificación
defectuosa para hacer una sola estructura este se realiza a
temperaturas elevadas cercanas a la de fusión y se aplica
principalmente a metales férreos o propensos a segregaciones. A
lo que se refiere este tipo de tratamiento térmico es a que
cuando se dice que se homogeneizan es a que hacen una sola se
“funden”

25. Tipos de fundiciones de Fe
Fundiciones grises:
• Presentan el carbono en forma de grafito laminar.
• Suelen estar aleados con silicio (elemento muy
grafitizante).
• Una lenta velocidad de enfriamiento favorece la
formación de una fundición gris ya que la lentitud en las
reacciones favorece que se formen los constituyentes
más estables: la cementita se transforma en ferrita y
grafito (grafitización). Son fácilmente mecanizables ya
que el grafito favorece la salida de la viruta.

26. Tipos de fundiciones de Fe
Fundiciones blancas:
• El carbono aparece en forma de cementita.
• La cantidad de silicio es mínima.
• Las velocidades rápidas de enfriamiento favorece la formación
de la cementita.
• Tienen una alta resistencia mecánica y dureza, pero también
gran fragilidad (propiedades debidas a la cementita), por lo
que son difíciles de mecanizar.

27. Proceso de obtención de una fundición hipo
eutéctica para que a temperatura ambiente sea
gris ferrítica.
La característica de las fundiciones grises es que solidifican según el diagrama estable; es decir, los
constituyentes de equilibrio durante la solidificación son austenita y grafito libre; por consiguiente no
presentan ledeburita.
El carbono, en forma de grafito, ocupa un volumen mucho mayor que el carbono combinado en forma de
cementita (peso específico del grafito 2,2). Entre otros, los principales factores que favorecen la solidificación
estable son:
- Lenta velocidad de enfriamiento (conseguible más fácilmente si las piezas son grandes, masivas).
- Adición de elementos grafitizantes: Silicio -principalmente- P, Al, Ni, Cu; es decir elementos no
carburígenos (el Cr, Mo, W favorecerían el enfriamiento metaestable).
La adición de estos elementos, principalmente el Si, modifica la posición del eutéctico y eutectoide.
El efecto estable de los elementos grafitizantes es diluir los pre agrupamientos atómicos Fe – C, para que no
den posteriormente cementita. Esta dilución, que se consigue por simple efecto de masa, viene favorecida por
un efecto de afinidad: El Fe es más afín a pre agrupamientos con Si, P, Al, etc. que con el C.
Cuando el contenido en P es elevado (> 0,07 %) y el enfriamiento rápido, suele aparecer Steadita: eutéctico
ternario (Fe3C 31%, Fe3P 42%, Feα 27%).
El grafito puede obtenerse con morfología laminar -el más común industrialmente- o en forma esferoidal.