Presentacion orientada a la clasificación de los materiales haciendo énfasis en los materiales metálicos, específicamente en las aleaciones ferrosas, en cuanto a su clasificación y aplicaciones

1. • Ciencia de los materiales: estudio de la relación entre
estructura y propiedades de los materiales.
• Ingeniería de materiales: desarrollo o perfeccionamiento
de técnicas de fabricación y procesamiento de materiales
con base en la relación estructura-propiedades.
CIENCIA DE LOS MATERIALES E INGENIERÍA
DE
MATERIALES

3. CLASIFICACION DE MATERIALES
INORGANICOS
COMPUESTOS
ORGANICOS

4. MATERIALES
METALICOS
MATERIALES
CERAMICOS
METALES
ALEACIONES
FERROSAS
NO FERROSAS
ACEROS
HIERROS
FUNDIDOS
BRONCES
LATONES
CUPRONIQUELES
CUPROALUMINICOSLADRILLOS Y REFRACTARIOS
PORCELANA
CEMENTO
VIDRIO
CARBURO DE SILICIO ( Sic )
TITANATO DE BARIO ( BaTiO3 )
INORGANICOS

5. MADERA
ALGODÓN
CUERO
POLIMEROS
ORGANICOS
PLASTICOS
CAUCHOS
ELASTOMEROS
NYLON
POLIESTIRENO
(Envases, CD,
Juguetes, Maq.
afeitar, anime)
POLICLORURO DE
VINILO pvc
POLIETILENO
( Bolsas, Envases
plásticos

6. COMPUESTOS
CMC’s ( Compuestos de matriz cerámica )
Ej: Hormigón
MMC’s ( Compuestos de matriz metálica )
Ej: WC o TiC
PMC’s ( Compuestos de matriz polimérica)
Ej: Fibra de carbono
Fibra de vidrio

8. Metales
Combinación de elementos
Metálicos
Gran número de electrones libres
Muchas propiedades están
relacionadas a esos electrones
Buenos conductores eléctricos y
térmicos; opacos; alta resistencia
mecánica, moderada plasticidad y
alta tenacidad
Micrografía óptica de un
latón policristalino. 100X.

10. Cerámicas
Combinación de elementos metálicos
y no metálicos (carburos, óxidos y
nitruros)
Cerámicas, arcillas, vidrios,
vitrocerámicas
Aislantes térmicos y eléctricos;
refractarios; resistentes a medios
químicamente agresivos; muy duras y
muy frágiles
Micrografía óptica de
transmisión del nitruro de
silicio (Si3N4). 750X

12. Polímeros
Compuestos orgánicos a base de
carbono, hidrógeno y otros
elementos.
Estructuras moleculares muy
grandes (macro-moléculas).
Plásticos y Cauchos.
Poseen baja densidad; materiales
bastante flexibles, fácilmente
conformábles y poco resistentes a
las altas temperaturas.
Micrografía óptica de
transmisión de un
polietileno de estructura
esferulítica. 525X.

13. Constituidos por más de un
tipo de material.
Diseñados para presentar
las mejores características
de cada uno de los
materiales involucrados.
Micrografía óptica de un
compuesto reforzado con fibras
de vidrio. 1000X
Compuestos

14. Semiconductores
Poseen propiedades eléctricas
intermediarias de un material
conductor e un aislante.
Sus propiedades eléctricas son
extremadamente sensibles a la
presencia de impurezas.
Utilizados en la industria
electrónica para fabricar circuitos
integrados.
“Wafer” pulida en Si.

15. Biomateriales
Utilizados para recomponer
partes del cuerpo humano que
fueron dañadas por
enfermedades o accidentes.
Deben ser compatibles con los
tejidos humanos, es decir, no
pueden liberar sustancias
tóxicas cuando están en
contacto con fluidos o tejidos del
cuerpo humano.
Fotografia de dos prótesis para
implantes quirúrgicos.

17. CLASIFICACION DE LOS ACEROS
1- ACEROS AL
CARBONO
-Extra bajo carbono 0,03 - 0,09 %
-Bajo carbono 0,10 - 0,25 %
-Medio carbono 0,30 - 0,55 %
Alto Carbono > 0,55 %

18. % C USOS
0,05 – 0,10 Laminas, tubos, clavos
0,10 – 0,20
Remaches, tornillos, partes para temple
superficial
0,20 – 0,35
Acero estructural, placas o palastro, piezas
fajadas, ejes de levas
0,35 – 0,45
Acero de maquinarias (arboles, ejes,
vástagos de conexión)
0,45 – 0,55 Piezas grandes de forja
0,60 – 0,70
Matrices para pernos, estampación, rieles,
tornillos prisioneros

19. % C USOS
0,70 – 0,80
Cuchillas para tijeras, cizallas,corta frios,
cinceles, martillos, picos, sierras de cinta.
0,80 – 0,90
Matrices y punzones de corte, barrenas o
perforadores para rosca, cinceles
0,90 – 1 Resortes, escariadores, punzones, dados
1 – 1,10
Resortes, herramientas para torno,
limadoras, mortajadoras
1,10 – 1,20
Brocas, machos de roscar, terrajas,
herramientas de torno
1,20 – 1,30
Limas, asientos para cuerpos de cojinetes,
hojas de rasurar

20. NORMA AISI - SAE
X X X X
TIPO DE ACERO
% C / 100
o X X X

21. NORMA AISI - SAE
4 1 4 0
ACERO Cr - Mo
0,40% C

22. 2- ACEROS
ALEADOS
-Aceros
inoxidables
-Aceros de
herramientas
Baja aleación < 2,5%
Media aleación 2,5 - 5 %
Alta aleación > 5 %

23. TIPO DESIGNACIÓN COMENTARIOS
Al Carbono
AISI 10XX
AISI 11XX Resulfurizados
Al Manganeso
AISI 13XX ~ 1,75%Mn
AISI 15XX ~ 1,00%Mn
Al Níquel
AISI 23XX ~ 3,50%Ni
AISI 25XX ~ 5,00% Ni
Al Cromo-Níquel
AISI 31XX 1,25%Ni, 0,65~0,80%Cr
AISI 33XX ~ 3,50%Ni, 1,55%Cr

24. TIPO DESIGNACIÓN COMENTARIOS
Al Molibdeno
AISI 40XX 0,25%Mo
AISI 41XX 0,20%Mo, 0,95%Cr
AISI 43XX
0,25%Mo, 1,80%Ni,
0,50~0,80%Cr
AISI 46XX 0,25%Mo, 1,80%Ni
AISI 48XX 0,25%Mo, 3,50%Ni
Aceros al Cromo
AISI 50XX 0,30 ~ 0,60%Cr
AISI 51XX 0,80 ~ 1,05%Cr
AISI 52XX 0,50 ó 1,00 ó 1,45%Cr

25. TIPO DESIGNACIÓN COMENTARIOS
Al Cromo-Vanadio AISI 61XX 0,80~0,95%Cr, 0,10~0,15%V
Aleación Múltiple
AISI 86XX 0,55%Ni, 0,50%Cr, 0,20%Mo
AISI 87XX 0,55%Ni, 0,50%Cr, 0,25%Mo
AISI 92XX 0,85%Mn, 2%Si
AISI 93XX 3,25%Ni, 1,20%Cr, 0,12%Mo
AISI 94XX
1%Mn, 0,45%Ni, 0,40%Cr,
0,12%Mo
AISI 97XX 0,55%Ni, 0,17%Cr, 0,20%Mo
AISI 98XX 1,00%Ni, 0,80%Cr, 0,25%Mo

26. APLICACIÓN PREFIJO EJEMPLOS
Resistencia a Impactos S (Shock) AISI S1, AISI S2, AISI S5
Para Trabajo en Frío
W (Water) AISI W1, AISI W2, AISI W5
D (Draw) AISI D2, AISI D3, AISI D4
A (Air) AISI A2, AISI A6, AISI A8
O (Oil) AISI O1, AISI O2, AISI O6
Para Altas Velocidades
M (Mo) AISI M1, AISI M2, AISI M3-1
T (W) AISI T1, AISI T2, AISI T4

27. APLICACIÓN PREFIJO EJEMPLOS
Para Trabajo en Caliente H
H1 ~ H19: Al Cromo
H20 ~ H39: Al Tungsteno
H40 ~ H59: Al Molibdeno
Aplicaciones Especiales
P (Plast.) AISI P2, AISI P3, AISI P4
F (Friction) AISI F1, AISI F2
L (Lead) AISI L2, AISI L3, AISI L6

29. CLASIFICACIÓN
CARACTERISTICA
S
TIPOS
COMUNES
USOS
AUSTENITICOS
Serie 2XX y 3XX
- No endurecibles
- No magnéticos
- Cr-Ni-Mn ö Cr-Ni
- 304,316,310
y 317
- Utensilios y
equipos
domésticos,
industria
alimenticia, tanques
tuberías
FERRITICOS
Serie 4XX
- No endurecibles
- Magnéticos
- C = < 0,2 %
- Cr = 12 – 18%
- 430, 409 y
434
-Industria
petroquímica,
decoración interior y
exterior, sistemas de
escapes,
electrodomésticos.
MARTENSITICOS
Serie 4XX y 5XX
- Endurecibles
- C = 0,2 – 1,2
- Cr = 12 – 18%
- Bajo Cr
resistentes al
calor
- 410, 420 y
431
-Ejes, flechas,
instrumental
quirúrgico navajas,
cuchillería fina
-Partes de hornos

30. EQUIVALENCIAS ENTRE NORMAS
INTERNACIONALES

33. WWW.TOTALMATERIA.COM

34. APPS

35. - Aleaciones Fe-C-Si 2,11 – 6,67 % C
- Nivel industrial 2,5 – 4,5 % C
ORDINARIAS ALEADAS
ESPECIALES

36. -
GRISE
S
FUNDICIONES
ORDINARIAS
-BLANCAS
-ATRUNCHADAS

37. FUNDICIONES
ALEADAS
-BAJA
ALEACION
-ALTA ALEACION
RESISTENTES
- A LA ROTURA,
- AL DESGASTE,
- AL CALOR
- Al Ni
- Al Cr
- Al Si
- Al Al

38. FUNDICIONES ESPECIALES
EUROPEA o CORAZON
BLANCO
AMERICANA o CORAZON
NEGRO
-MALEABLES:

39. -NODULAR
o
DUCTIL
NODULIZAN
TE
Mg - Ce
FUNDICIONES ESPECIALES

40. ALEACIONES BASE “Cu”

42. OBJETOS DE USO COMUN

43. FACTORES DE ACTIVIDAD INDUSTRIAL

44. TRATAMIENTO
TÉRMICO

46. Dependen tanto de la composición química como de la estructura cristalina
que tenga el acero. Los tratamientos térmicos modifican esa estructura
cristalina sin alterar la composición química, dando a los materiales unas
características mecánicas concretas.
Resistencia al desgaste: Es la resistencia que ofrece un material a dejarse
erosionar cuando está en contacto de fricción con otro material.
Tenacidad: Es la capacidad que tiene un material de absorber energía sin
producir fisuras (resistencia al impacto).
Maquinabilidad: Es la facilidad que posee un material de permitir el proceso
de mecanizado por arranque de viruta.
Dureza: Es la resistencia que ofrece un acero para dejarse penetrar.
PROPIEDADES MECANICAS

47. TRATAMIENTOS
TÉRMICOS
TRATAMIENTOS APLICADOS
AL ACEROS
TRATAMIENTOS
ISOTÉRMICOS
TRATAMIENTOS
TERMOQUIMICOS

51. NORMALIZADO
RECOCIDO
TEMPLE Y
REVENIDO
BONIFICADO
TRATAMIENTOS
TÉRMICOS

55. TRATAMIENTOS
ISOTÉRMICOS
RECOCIDO
ISOTÉRMICO
AUSTEMPERING
AUSTEMPLE
MARTEMPERING
MARQUENQUING

58. TRATAMIENTOS
TERMOQUIMICOS
NITRURACION
CEMENTACION
CIANURIZACION
CARBONITRURACION

62. DISEÑO DE LAS HERRAMIENTAS
1. Evitar transiciones entre las secciones transversales por medio de
biselados o redondeos de esquinas.
2. La forma final de la pieza debe obtenerse solo después de la
operación de temple (ej. Rectificado)
3. Los componentes deben tener forma simétrica.
4. Deben considerarse perforaciones o rebajados adicionales para
una masa uniforme.
5. Todas los, ángulos, bordes, aristas, rebordes, salientes, etc., deben
ser diseñados con el máximo radio posible.
6. Deben evitarse las muescas o entalladuras, diseñar las
herramientas en dos partes para evitar la alta sensibilidad a las
fracturas.
7. En el caso de elevadas tensiones internas, las herramientas deben
diseñarse en múltiples partes (herramientas reforzadas)