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Instituto Superior Universitario
“Carlos Cisneros”
CARRERA DE TEC. SUP. MEC INDUSTRIAL
Nombre: María José Tanguila, Víctor Huerta
Curso: 4 Mecánica industrial Nocturna
Fecha: 24/05/2023
Asignatura: Matricería
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES DE LOS METALES
INTRODUCCIÓN.
Las propiedades de los metales que tienen interés principal son aquellas que indican el
comportamiento bajo diversas condiciones. Pará esto debemos tener en cuenta aquellas
de las cuales dependen su vida útil en la industria metalúrgica. “dichas características
son unas veces cualidades otras veces defectos y en algunos casos solo constantes físicas.
se pueden clasificar en varios grupos, según sus propiedades físicas químicas,
tecnológicas y mecánicas” (Lopez, 1987),
“Estas propiedades se determinan en laboratorios de prueba, donde se utiliza
procedimientos y equipos estandarizados para recopilar datos”.(Sabo, 1973)
PROPIEDADES FÍSICAS
Las propiedades físicas de los metales son aquellas distintas de las mecánicas y químicas
que describen la naturaleza del metal.
 Extensión: Es la propiedad de ocupar espacio. Este espacio se llama volumen.
 Impenetrabilidad: Se denomina así la propiedad que tienen los cuerpos de no
poder ser ocupados su espacio, simultáneamente por otro cuerpo.
La impenetrabilidad se debe a la sustancia que llena su volumen llamada Masa.
La unidad de masa es el gramo, igual al peso de 1 cm³ de agua destilada a 4 ºC
 Gravidez: Son todos los cuerpos que están sometidos a la acción de gravedad.
Comparado con los metales, se ve que, a igualdad de volumen unos pesan más
que otros, como si su masa fuera compacta.
Esta relación es un numero que carece de magnitud. Por ejemplo, el hierro tiene
una densidad de 7,8 veces más que el agua, es decir 7,874 g/cm³

 Calor especifico: “Es la cantidad de calor necesaria para aumentar la
temperatura de la unidad de masa de un cuerpo desde 0 hasta 1ºC. se expresa en
CALORIAS-GRAMO y es muy elevado en los metales.” (Lopez, 1987)
Dicho valor es de gran importancia conocerlo ya que nos permite saber a que
temperatura se fusionaran los metales
 Calor latente de fusión:
Hace referencia a la cantidad de calor necesaria para que un metal pase de estado
sólido a líquido, es importante tomar en cuenta que mientras mas baja la
temperatura de fusión menor será el calor especifico y por ende disminuye el calor
de fusión y moldeo. Representado en CALORÍAS-GRAMO.
 Conductividad calorífica: es la propiedad de los metales que les permite
conducir el calor a través de ellos mismo. Expresada en Cal/Seg/Cm2/Cm/Grado
 Dilatación:
Es la capacidad de aumentar su volumen al elevar su temperatura. Llamado
coeficiente de dilatación lineal.
 Conductividad eléctrica:
Es la propiedad que consiste en la facilidad que tiene para transmitir la corriente
eléctrica a través de su masa. la plata y el cobre tienen conductividad eléctrica
relativamente alta en comparación de otros metales. (Sabo, 1973)
PROPIEDADES QUÍMICAS
Las propiedades mas importantes desde el punto de vista químico, y de mayor
importancia para nosotros, se refiere a la resistencia que oponen los materiales frente a
las acciones químicas y atmosféricas; es decir, a la oxidación y la corrosión. (Lopez,
1987)
Dichas propiedades deben ser tomadas en cuenta a la hora de seleccionar los metales para
el trabajo en especifico que vaya a desempeñar, sea esto en el área de construcción,
minería, alimentación entre otros, ya que se deberá aprovechar al máximo sus
características cuidando el recurso económico.
 Oxidación:
Este fenómeno ocurre cuando el metal entra en contacto con el oxígeno existente
en el ambiente, creando una capa en estado atómico que a cierta temperatura

impide que el metal continúe oxidándose, pero al incrementar la temperatura esta
también incrementa la oxidación hasta el punto de desprenderse en forma de
cascaras.
Resumen, no existe ningún metal que resista la oxidación a cualquier
temperatura. Pero pueden afirmarse que todos los metales resisten la oxidación
hasta cierta temperatura a la cual las películas de oxido que se forman son
suficiente mente impermeables para impedir la difusión a la temperatura en la
cual se halla y la suficiente mente finas para mantenerse adheridas al metal sin
sufrir fisuras. (Lopez, 1987)
Figura 1:
Oxidación de los metales.
NOTA: Prevenir la oxidación de superficies metálicas es imprescindible para
alargar la vida útil de las superficies metálicas; ¿por qué? La oxidación vuelve
frágiles y quebradizas las estructuras metálicas, por lo que la seguridad de ellas
se verá mermada, además de una pérdida de valor estético y pérdida económica
por tener que cambiar las estructuras metálicas oxidadas. Tomada de
(Quimsaitw, 2019)
 Corrosión:
Es el deterioro lento y progresivo de un metal por un agente exterior. La
corrosión atmosférica es la producida por el efeto cobijado del oxigeno del aire
y de la humedad. Pero se da también la corrosión química, producida por los
ácidos y los álcalis.
Como la atmosfera es siempre húmeda a la temperatura ambiente, los metales se
destruyen mas por corrosión que por oxidación. La primera causa perdidas

enorme y desgracias incalculables, y son numerosas los accidentes producidos
por la ruptura de piezas producidas por ambas. (Lopez, 1987)
Es importante tomar las debidas precauciones y proteger los metales de las
estructuras, ya que como menciona el autor anterior puede terminar en accidentes
catastróficos, por lo que existen en el mercado diferentes elementos químicos
que nos ayudan a prevenir un deterioro prematuro de las estructuras, cabe
mencionar que se debe dar un mantenimiento periódico, al estar expuestas a los
elementos climáticos los recubrimientos pueden verse afectados dando paso a la
oxidación y corrosión.
Esencialmente, pueden distinguirse tres tipos de corrosión.
 Corrosión uniforme: el metal adelgaza unifórmente, como cuando se afecta una
plancha de cobre con ácidos nítrico. La resistencia mecánica decrece
proporcionalmente a la disminución del espesor. (Lopez, 1987)
 Corrosión localizada: Una característica de esta corrosión es que el metal queda
picado y mostrando rugosidades en la superficie generalmente este fenómeno se
ve en los metales que están en contacto con el mar o cerca del mismo, debito a
este cambio su resistencia a la deformación disminuye rápidamente lo que
conllevaría a un colapso.
 Corrosión intergranular: es la que afecta ala cohesión de los granos de los
constituyentes del metal debilitado la resistencia del conjunto, de manera que a
veces se rompen las piezas al menor esfuerzo y sin que exteriormente se observe
ninguna alteración en la superficie. (Lopez, 1987)

Figura 2:
Estatua de la libertad.
NOTA: La corrosión causada por la nantoquita es profunda y produce un polvo de color
verde claro en el que la superficie del objeto se desmorona, una condición también
conocida como cáncer de bronce (enfermedad del bronce en el mundo anglosajón).
Tomado de (CIENCIA, 2022)
PROPIEDADES TECNOLÓGICAS
Son las relatividades al grado de adaptación del material a distintos procesos de trabajo a
los que pude estar sometido:
 Maquinabilidad: “se dicen que son mecanizarles por el corte arranque de viruta,
aquellos materiales en los que, aplicando fuerzas tecnológicamente razonables,
pueden romperse la cohesión de las partículas.” (Schmidt, 2005)
Como ejemplo claro en nuestro medio podemos recalcar el torneado, fresado,
taladrado entre otros.
 Colabilidad: propiedad especifica de los metales que se funden y pueden colarse
en moldes.
Ejemplo: Fundición Gris, Plomo, Estaño y aleaciones de cobre. (Schmidt, 2005)
 Soldabilidad: una característica de los materiales donde se une las sustancias
respectivas (Soldadura por fusión o presión) conlleva a una cohesión local.
(Schmidt, 2005)

 Ductilidad: aptitud para la deformación de un metal dúctil en forma de hilo.
(Lopez, 1987)
Un ejemplo del aprovechamiento de esta propiedad es la fabricación de alambres.
 Maleabilidad: Son maleables los materiales solidos que, por la acción de fuerzas,
admiten una variación plástica de la forma conservando su cohesión. Por ejemplo,
el en recalcado, la embutición, el prensado, el plegado. (Schmidt, 2005)
El oro es el metal mas maleable.
 Templabilidad: mediante un proceso de calentamiento y enfriamiento podemos
modificar a dureza de un material (Acero) proceso conocido como temple.
(Schmidt, 2005)
 Fusibilidad: propiedades de fundirse bajo la acción del calor. La temperatura
precisa para que se produzca se llama temperatura o punto de fusión y es una
constante, bien definida para los metales puros. Sin embargo, varia en
consideración a las aleaciones Eutécticas. (Lopez, 1987)
PROPIEDADES MECÁNICAS
Estas propiedades analizan e comportamiento que tienen los metales al estar expuestos a
fuerzas o cargas, mismas que cambian su forma, es importante para la mecánica ya que
define su aplicación.
Estas características se deben analizar de diferentes formas para relacionarlas y dar una
característica especifica, a continuación, mencionamos cuales son: (Lopez, 1987)
 Resistencia: La resistencia máxima a la tención es el máximo esfuerzo alcanzado
en la curva esfuerzo – deformación ingenieril. Por lo común, cuando el material
alcanza su esfuerzo máximo, empieza a deformarse en la parte central de la
probeta una extrusión o reducción de su sección transversal como denominada
“cuello de botella” (Campos, 2010)

Figura 3
Esfuerzo Deformación
Nota: Parámetros mecánicos obtenidos con el ensayo de tensión. Tomado de
(Campos, 2010)
 DUREZA:
Se determina mediante un ensayo mecánico en el cual se le expone a diferentes
pruebas y diferentes parámetros para este caso mencionaremos a Vickers,
Rockwell. (Campos, 2010)
Es la propiedad que expresa el grado de deformación permanente que sufre un
metal bajo la acción directa de una carga determinada.
El primer procedimiento para averiguarlo se basa en la escala Mohs que conta de
diez minerales ordenados de modo que cada uno de ellos es rayado por el que le
sigue: (Lopez, 1987)
1. Talco 6. Feldespato
2. Yeso 7. Cuarzo
3. Calcita 8. Topacio
4. Fuorita 9. Corindón
5. Apatito 10. Diamante
 Método Brinell: consiste en identar la superficie de un material con una bola de
acero de 10mm de diámetro y una carga de 3000 kg. El promedio de las dos
lecturas del diámetro de la impresión en ambos datos debe realizarse; aquí es
importante contemplar que la superficie debe estar libre de impurezas y
completamente paralela respecto de la orientación del identador.

Figura 4:
Identador.
Tomado de (Campos, 2010)
 Método Rockwell: Es uno de los ensayos de dureza ampliamente utilizados
debido a su rapidez, efectividad y habilidad para distinguir pequeñas diferencias
de durezas en aceros endurecido, y en el tamaño de Indentación.
Se utiliza Identadores de muesca y cargas, u cada combinación determina una
escala especifica de Rockwel.
Los Identadores incluyen bolas de acero duras de 1/16, 1/8, ¼, ½ de pulgada de
diámetro y un identador cónico de diamante de 120º.
Las escalas mas utilizadas es de 1/16” y 100kg de carga, el funcionamiento de la
maquina debe verificarse a menudo con bloques de prueba estándar
proporcionados por el fabricante.
Figura 5
Indentación de ensayo de dureza Rockwell

 Método Vickers: la prueba de dureza Vickers se utiliza en un identador piramidal,
el cual está constituido por ángulos de 136º entre las caras opuestas de la pirámide.
El número de dureza Vickers (VHN) se define como la carga dividida entre el área
superficial de la Indentación. En la práctica, esta área se calcula por mediciones
microscópicas de las longitudes diagonales de la impresión ocasionada por el
indentador. (Campos, 2010)
Figura 6
Iedentadores para dureza Vickers
 Elasticidad: es la capacidad de un cuerpo elástico `para recobrar su forma al cesar
la causa que lo ha deformado.
Se llama limite elástico a la carga máxima que puede soportar un metal sin sufrir
una deformación permanente, el cálculo de todas las clases de elementos
mecánicos (Muelles, estructura, ejes, maquinas, etc.), ya que en el proyecto se
debe tener en cuenta que las piezas trabajen siempre por debajo del limite elástico,
se expresan en KG/mm2 (Lopez, 1987)
 Plasticidad: es la capacidad de deformación de un metal si n que llegue a
romperse. Esta propiedad se llama Ductilidad si la deformación se produce por
alargamiento mediante un esfuerzo de tracción, cuando lo es por aplastamiento
mediante un esfuerzo de compresión se llama maleabilidad. (Lopez, 1987)
 Tenacidad: Es un parámetro mecánico que mide la absorción de energía del
estado elástico como plástico de un material ingenieril o en este caso el metal,
“por lo que un material tenaz es capaz de absorber demasiada energía tanto
elástica como pastica hasta llegar a la fractura Fg3.” (Campos, 2010).

En el capo del diseño, las operaciones del formado de un material establecen estos
valores verdaderos, por que describe la necesidad de la carga real del material para
el flujo plástico.
Esfuerzo verdadero se define como Carga dividida entre el área real
o instantánea y la deformación verdadera se le representa con:
 Fragilidad: es la propiedad que expresa falta de plasticidad y, por tanto, de
tenacidad. Los materiales frágiles se rompen en el límite elástico; es decir, su
rotura se produce bruscamente al rebasar la carga el límite elástico. (Lopez, 1987)
Figura 7
Ensayo de Fatiga
Nota: Representación esquemática del ensayo de fatiga en aceros con diferentes
contenidos de molibdeno (Campos, 2010)
 Resiliencia: es el resultado de un ensayo en un metal de la ruptura por un choque,
obteniendo así el dato de la energía consumida para romper una probeta en
dimensiones específicas.
Estos valores se incrementan a medida que aumenta la tenacidad de un metal.
(Lopez, 1987)
 Fluencia: “Conocido también como descendencia, e un parámetro mecánico muy
importante, especialmente para el diseño de ingeniería estructural, ya que es el
esfuerzo donde el material muestra una deformación plástica significativa.”

Según la norma ASTM E-8, el esfuerzo de fluencia (Sf) se elige cuando a
tenido lugar el 0,2% de deformación plástica. (Campos, 2010)
 Fatiga: este efecto de desfallecimiento del metal motivado por cargas periódicas
se llama fatiga.

Referencias
Campos, M. S.-I. (2010). Propiedades mecánicas de los materiales. En M. S.-I. Campos,
Tecnologia de los materiales (págs. 140-143). Mexico: TRILLAS.
CIENCIA, B. (19 de Mayo de 2022). PREGUNTAS Y RESPUESTAS . Obtenido de BLOG CIENCIA:
https://blogcinema.es/el-cobre-se-vuelve-verde/
Lopez, J. (1987). Propiedades de los Metales. En J. Lopez, Mecánica del taller (págs. 32,33,34).
España: THEMA-Buenos Aires, 60-Barcelona.
Quimsaitw. (16 de Abril de 2019). Prevenir la oxidación de metales. Obtenido de QuimsaITW:
https://www.quimsaitw.com/prevenir-la-oxidacion-de-metales/
Sabo, R. S. (1973). Propiedades de los materiales. En L. E. Company, Manual de procedimiento
de soldadura por arco (págs. 1.2-1). Cliveland. Ohio: Lincoln Electric.
Schmidt, H. A. (2005). 2.1.2 propiedades tecnologicas y mecanicas. En H. A. Schmidt,
tecnologia de los metales (págs. 33-34). Barcelona: reverte,S.A.

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