Este documento trata sobre la estructura y propiedades de los metales. Explica que los metales tienen una estructura cristalina donde los átomos se disponen de forma ordenada y periódica. Describe los diferentes tipos de enlaces y estructuras cristalinas que pueden tener los metales, incluyendo las estructuras cúbica centrada en el cuerpo, cúbica centrada en las caras y hexagonal compacta. También menciona que la estructura cristalina influye en las propiedades mecánicas, eléct
Este documento presenta los conceptos fundamentales de la difusión en sólidos, incluyendo los mecanismos atómicos, la difusión macroscópica en estado estacionario descrita por las Leyes de Fick, y aplicaciones industriales. También incluye ejemplos y problemas para reforzar los conceptos clave.
Este documento presenta un resumen de 6 capítulos sobre materiales de ingeniería. Cubre temas como estructura cristalina, propiedades físicas y mecánicas de los materiales, diagramas de equilibrio, materiales poliméricos y metalografía. Contiene una serie de problemas resueltos relacionados con estos temas para ayudar a los estudiantes a prepararse para la asignatura de Materiales en Ingeniería Industrial.
El documento trata sobre cerámicos. Las cerámicas pueden definirse como materiales inorgánicos no metálicos producidos usualmente usando arcillas y otros minerales. Algunos ejemplos de cerámicos son la piedra, el barro, el cemento portland y cerámicos avanzados. Las cerámicas se caracterizan por su alta dureza, alto punto de fusión y ser rígidas.
Este documento presenta un prólogo y una tabla de contenido para un libro de texto sobre termodinámica. El prólogo describe las actualizaciones realizadas a la quinta edición del libro, incluyendo una nueva sección sobre la sustancia pura al comienzo y un capítulo agregado sobre transmisión de calor. La tabla de contenido lista 7 capítulos que cubren los principios básicos, las leyes de la termodinámica, sustancias puras, gases ideales y varios procesos termodinámicos.
El documento describe los cuatro tipos de arreglos atómicos y iónicos que se pueden encontrar en los distintos estados de la materia: sin orden, orden de corto alcance, orden de largo alcance y cristales líquidos. También explica conceptos clave sobre la estructura cristalina como las redes cristalinas, las celdas unitarias, los parámetros de red y los sistemas cristalinos. Finalmente, analiza cómo se pueden describir y caracterizar las direcciones y planos dentro de la celda unitaria de un cr
Este documento describe las propiedades y características de los materiales cerámicos. Estos materiales contienen compuestos de elementos metálicos y no metálicos unidos por enlaces iónicos y covalentes. Son duros y frágiles, tienen alto punto de fusión y baja conductividad eléctrica y térmica. Presentan estructuras cristalinas complejas basadas en sistemas cúbicos, hexagonales, tetragonales u ortorrómbicos, con enlaces iónicos y covalentes que les confieren alta
Este documento describe las estructuras cristalinas y amorfas en estado sólido. Explica las celdas unitarias, redes de Bravais, parámetros de red e índices de Miller que caracterizan las estructuras cristalinas. También describe las estructuras amorfas, cristalinas principales como cúbica simple, cúbica centrada en el cuerpo y cúbica centrada en las caras, incluyendo sus parámetros como número de átomos por celda y factor de empaquetamiento.
Este documento presenta los conceptos fundamentales de la difusión en sólidos, incluyendo los mecanismos atómicos, la difusión macroscópica en estado estacionario descrita por las Leyes de Fick, y aplicaciones industriales. También incluye ejemplos y problemas para reforzar los conceptos clave.
Este documento presenta un resumen de 6 capítulos sobre materiales de ingeniería. Cubre temas como estructura cristalina, propiedades físicas y mecánicas de los materiales, diagramas de equilibrio, materiales poliméricos y metalografía. Contiene una serie de problemas resueltos relacionados con estos temas para ayudar a los estudiantes a prepararse para la asignatura de Materiales en Ingeniería Industrial.
El documento trata sobre cerámicos. Las cerámicas pueden definirse como materiales inorgánicos no metálicos producidos usualmente usando arcillas y otros minerales. Algunos ejemplos de cerámicos son la piedra, el barro, el cemento portland y cerámicos avanzados. Las cerámicas se caracterizan por su alta dureza, alto punto de fusión y ser rígidas.
Este documento presenta un prólogo y una tabla de contenido para un libro de texto sobre termodinámica. El prólogo describe las actualizaciones realizadas a la quinta edición del libro, incluyendo una nueva sección sobre la sustancia pura al comienzo y un capítulo agregado sobre transmisión de calor. La tabla de contenido lista 7 capítulos que cubren los principios básicos, las leyes de la termodinámica, sustancias puras, gases ideales y varios procesos termodinámicos.
El documento describe los cuatro tipos de arreglos atómicos y iónicos que se pueden encontrar en los distintos estados de la materia: sin orden, orden de corto alcance, orden de largo alcance y cristales líquidos. También explica conceptos clave sobre la estructura cristalina como las redes cristalinas, las celdas unitarias, los parámetros de red y los sistemas cristalinos. Finalmente, analiza cómo se pueden describir y caracterizar las direcciones y planos dentro de la celda unitaria de un cr
Este documento describe las propiedades y características de los materiales cerámicos. Estos materiales contienen compuestos de elementos metálicos y no metálicos unidos por enlaces iónicos y covalentes. Son duros y frágiles, tienen alto punto de fusión y baja conductividad eléctrica y térmica. Presentan estructuras cristalinas complejas basadas en sistemas cúbicos, hexagonales, tetragonales u ortorrómbicos, con enlaces iónicos y covalentes que les confieren alta
Este documento describe las estructuras cristalinas y amorfas en estado sólido. Explica las celdas unitarias, redes de Bravais, parámetros de red e índices de Miller que caracterizan las estructuras cristalinas. También describe las estructuras amorfas, cristalinas principales como cúbica simple, cúbica centrada en el cuerpo y cúbica centrada en las caras, incluyendo sus parámetros como número de átomos por celda y factor de empaquetamiento.
Este documento describe la estructura cristalina de los metales. Explica que los metales están formados por átomos que se organizan en estructuras cristalinas tridimensionales ordenadas. Las estructuras más comunes son cúbica centrada en el cuerpo, cúbica centrada en las caras y hexagonal compacta. También contiene defectos como vacantes, impurezas y dislocaciones, que afectan las propiedades de los metales como su dureza y ductilidad.
La historia de la fundición ha evolucionado desde las primeras comunidades neolíticas que forjaron utensilios de cobre hasta los modernos sistemas de producción en serie. Actualmente, la tecnología para fundir metal es más versátil, segura y productiva, destacándose los hornos de inducción que permiten una fusión rápida, limpia y uniforme sin necesidad de purificación.
1. El documento presenta 10 ejercicios relacionados con la difusión en materiales. Los ejercicios involucran cálculos de flujos difusivos, coeficientes de difusión y tiempos requeridos para alcanzar ciertas concentraciones usando la primera ley de Fick y datos termodinámicos. 2. Los materiales considerados incluyen aleaciones férreas, hierro, aluminio, magnesio y wolframio. 3. Los ejercicios requieren determinar flujos, coeficientes y tiempos de difusión usando modelos de dif
Este documento trata sobre los diferentes tipos de materiales, sus estructuras y propiedades. Describe seis categorías principales de materiales (metálicos, cerámicos, polímeros, compuestos, electrónicos y biomateriales/nanomateriales) y analiza en más detalle las características de los materiales metálicos, cerámicos y polímeros. También explica conceptos clave como los diferentes tipos de enlaces (iónico, covalente y metálico) y los estados de la materia.
El documento presenta 6 problemas relacionados con la estructura cristalina de diferentes materiales. Los problemas cubren temas como determinar la estructura y parámetros de redes cristalinas, calcular densidades atómicas y volúmenes de celdas unitarias. Los materiales considerados incluyen óxidos, nitruros, metales y aleaciones, y los problemas requieren el uso de datos como radios iónicos, masas atómicas y parámetros de red.
Este documento describe las estructuras cristalinas y amorfas en estado sólido, incluyendo las celdas unitarias, redes de Bravais, parámetros de red, índices de Miller y las principales estructuras cristalinas como cúbica simple, cúbica centrada en el cuerpo y cúbica centrada en las caras. También explica conceptos como el número de coordinación, factor de empaquetamiento y cómo calcular la densidad teórica de un material cristalino.
Este documento presenta una lista de 21 alumnos y un profesor que participarán en una actividad complementaria el 1 de abril de 2016. El grupo pertenece a la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingenierías del Instituto Politécnico Nacional en el Campus Guanajuato.
Este documento presenta 8 ejercicios de cristalografía resueltos. Los ejercicios involucran calcular parámetros de red, densidades, números de átomos por celda, índices de Miller y vectores dirección para diferentes estructuras cristalinas como CFC, CC y ortorrómbica usando fórmulas matemáticas. El documento provee las soluciones completas a cada ejercicio mostrando los pasos de cálculo para determinar las propiedades cristalinas solicitadas.
Este documento describe las propiedades mecánicas de los metales como resistencia, fragilidad, tenacidad y resiliencia. Explica procesos como fundición, laminación, extrusión y forja para producir productos semiacabados y aleaciones. También cubre conceptos como tensión, deformación elástica y plástica, y cómo la estructura cristalina y aleaciones afectan la resistencia de los metales.
Este documento trata sobre la cristalografía. Explica conceptos como la celda unitaria, las estructuras cristalinas de los metales como la cúbica centrada en el cuerpo y la cúbica centrada en las caras, y el polimorfismo. También cubre cálculos como el factor de empaquetamiento atómico y la densidad para diferentes estructuras cristalinas. Por último, analiza imperfecciones en sólidos como defectos de punto, línea y volumen, así como la difusión y su importancia tecnológica
Muestra los diferentes métodos para el tratamiento térmico para el acero, así como también sus funciones de cada uno de los métodos a realizar, como es el recocido, templado, y entre otros aspectos mas que se derivan de ella.
Este documento describe los diferentes tipos y procesos de fundición de metales. Explica que la fundición implica fundir metales a altas temperaturas y luego verterlos en un molde para que se solidifiquen. Describe los diferentes tipos de fundición como la fundición gris, nodular, maleable y aleada, y explica las características y usos de cada una. También cubre los materiales comunes utilizados en moldes como la arena y los usos comunes de las piezas fundidas como bloques, herramientas y soportes.
Este documento trata sobre los procesos de endurecimiento por deformación y recocido. Explica conceptos como manantiales de dislocaciones, fuente Frank-Read, endurecimiento por deformación plástica, relación entre porcentaje de trabajo en frío y propiedades mecánicas, energía almacenada por trabajo en frío, procesos de conformado como laminación y forja, y endurecimiento por recocido mediante cambios en la estructura cristalina. El objetivo es modificar las propiedades mecánicas de los metales a trav
Materiales cerámicos tradicionales y de la ingeniaríaRoberto Sánchez
Este documento describe los materiales cerámicos tradicionales y de ingeniería. Explica que los materiales cerámicos son inorgánicos y no metálicos que se endurecen a altas temperaturas, y se dividen en cerámicas tradicionales como ladrillos y cerámicas de ingeniería como carburo de silicio y óxido de aluminio. También resume los procesos comunes de fabricación como prensado en seco, inyección y extrusión para dar forma a las piezas cerámicas.
Un horno de arco eléctrico utiliza electrodos de grafito para generar un arco eléctrico que calienta la chatarra hasta 1600°C y la derrite, transformándola en acero fundido. La chatarra se introduce en la cuba del horno junto con carbono si es necesario enriquecer la aleación. Una vez fundida, se analiza la escoria para determinar la calidad del acero producido y si requiere más procesamiento.
El documento describe cómo se determinan los índices de Miller para planos cristalinos en una estructura cúbica. Explica que los índices de Miller son el inverso de las fracciones de intersección del plano con los ejes x, y y z, y que se utilizan para identificar planos cristalinos. Además, proporciona ejemplos de cómo calcular los índices de Miller para diferentes planos.
El documento describe las estructuras cristalinas de los sólidos, incluyendo la clasificación de los sólidos en amorfos y cristalinos. Explica que los sólidos cristalinos tienen una ordenación tridimensional de unidades definida que forma cristales. También describe los diferentes tipos de empaquetamiento de esferas que representan la estructura de los átomos en los cristales, como el empaquetamiento cúbico centrado en las caras y el hexagonal compacto. Finalmente, introduce el modelo de empaquetamiento de poliedros para represent
El documento describe conceptos fundamentales sobre estructuras cristalinas de materiales. Explica que los materiales sólidos pueden ser cristalinos u amorfos dependiendo del ordenamiento de los átomos que los componen. Los materiales cristalinos se caracterizan por tener una estructura cristalina donde los átomos se ordenan de forma periódica en tres dimensiones. También define conceptos como celda unitaria, sistemas cristalinos, índices de Miller y las principales estructuras cristalinas de los metales puros como cúbica simple
Este documento establece los requisitos para diferentes clases de ejecución (EXC1 a EXC4) para la coordinación y ejecución de soldaduras estructurales. Detalla los requisitos mínimos para el personal de coordinación de soldeo, la preparación de uniones, los procesos de soldeo cualificados, los criterios de inspección y aceptación, y las pruebas no destructivas requeridas para cada clase. También proporciona detalles sobre soldaduras específicas como soldaduras a tope, en ángulo
Este documento describe los símbolos de soldadura utilizados en dibujos de fabricación. Explica que la AWS desarrolló símbolos estandarizados que proporcionan instrucciones claras sobre cómo aplicar soldaduras. Los símbolos contienen información sobre el proceso de soldadura, tipo, dimensiones y secuencia. También describe los componentes básicos de un símbolo de soldadura y los diferentes tipos de símbolos para soldaduras de filete, ranura, conexión y otros.
Este documento describe la estructura cristalina de los metales. Explica que los metales están formados por átomos que se organizan en estructuras cristalinas tridimensionales ordenadas. Las estructuras más comunes son cúbica centrada en el cuerpo, cúbica centrada en las caras y hexagonal compacta. También contiene defectos como vacantes, impurezas y dislocaciones, que afectan las propiedades de los metales como su dureza y ductilidad.
La historia de la fundición ha evolucionado desde las primeras comunidades neolíticas que forjaron utensilios de cobre hasta los modernos sistemas de producción en serie. Actualmente, la tecnología para fundir metal es más versátil, segura y productiva, destacándose los hornos de inducción que permiten una fusión rápida, limpia y uniforme sin necesidad de purificación.
1. El documento presenta 10 ejercicios relacionados con la difusión en materiales. Los ejercicios involucran cálculos de flujos difusivos, coeficientes de difusión y tiempos requeridos para alcanzar ciertas concentraciones usando la primera ley de Fick y datos termodinámicos. 2. Los materiales considerados incluyen aleaciones férreas, hierro, aluminio, magnesio y wolframio. 3. Los ejercicios requieren determinar flujos, coeficientes y tiempos de difusión usando modelos de dif
Este documento trata sobre los diferentes tipos de materiales, sus estructuras y propiedades. Describe seis categorías principales de materiales (metálicos, cerámicos, polímeros, compuestos, electrónicos y biomateriales/nanomateriales) y analiza en más detalle las características de los materiales metálicos, cerámicos y polímeros. También explica conceptos clave como los diferentes tipos de enlaces (iónico, covalente y metálico) y los estados de la materia.
El documento presenta 6 problemas relacionados con la estructura cristalina de diferentes materiales. Los problemas cubren temas como determinar la estructura y parámetros de redes cristalinas, calcular densidades atómicas y volúmenes de celdas unitarias. Los materiales considerados incluyen óxidos, nitruros, metales y aleaciones, y los problemas requieren el uso de datos como radios iónicos, masas atómicas y parámetros de red.
Este documento describe las estructuras cristalinas y amorfas en estado sólido, incluyendo las celdas unitarias, redes de Bravais, parámetros de red, índices de Miller y las principales estructuras cristalinas como cúbica simple, cúbica centrada en el cuerpo y cúbica centrada en las caras. También explica conceptos como el número de coordinación, factor de empaquetamiento y cómo calcular la densidad teórica de un material cristalino.
Este documento presenta una lista de 21 alumnos y un profesor que participarán en una actividad complementaria el 1 de abril de 2016. El grupo pertenece a la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingenierías del Instituto Politécnico Nacional en el Campus Guanajuato.
Este documento presenta 8 ejercicios de cristalografía resueltos. Los ejercicios involucran calcular parámetros de red, densidades, números de átomos por celda, índices de Miller y vectores dirección para diferentes estructuras cristalinas como CFC, CC y ortorrómbica usando fórmulas matemáticas. El documento provee las soluciones completas a cada ejercicio mostrando los pasos de cálculo para determinar las propiedades cristalinas solicitadas.
Este documento describe las propiedades mecánicas de los metales como resistencia, fragilidad, tenacidad y resiliencia. Explica procesos como fundición, laminación, extrusión y forja para producir productos semiacabados y aleaciones. También cubre conceptos como tensión, deformación elástica y plástica, y cómo la estructura cristalina y aleaciones afectan la resistencia de los metales.
Este documento trata sobre la cristalografía. Explica conceptos como la celda unitaria, las estructuras cristalinas de los metales como la cúbica centrada en el cuerpo y la cúbica centrada en las caras, y el polimorfismo. También cubre cálculos como el factor de empaquetamiento atómico y la densidad para diferentes estructuras cristalinas. Por último, analiza imperfecciones en sólidos como defectos de punto, línea y volumen, así como la difusión y su importancia tecnológica
Muestra los diferentes métodos para el tratamiento térmico para el acero, así como también sus funciones de cada uno de los métodos a realizar, como es el recocido, templado, y entre otros aspectos mas que se derivan de ella.
Este documento describe los diferentes tipos y procesos de fundición de metales. Explica que la fundición implica fundir metales a altas temperaturas y luego verterlos en un molde para que se solidifiquen. Describe los diferentes tipos de fundición como la fundición gris, nodular, maleable y aleada, y explica las características y usos de cada una. También cubre los materiales comunes utilizados en moldes como la arena y los usos comunes de las piezas fundidas como bloques, herramientas y soportes.
Este documento trata sobre los procesos de endurecimiento por deformación y recocido. Explica conceptos como manantiales de dislocaciones, fuente Frank-Read, endurecimiento por deformación plástica, relación entre porcentaje de trabajo en frío y propiedades mecánicas, energía almacenada por trabajo en frío, procesos de conformado como laminación y forja, y endurecimiento por recocido mediante cambios en la estructura cristalina. El objetivo es modificar las propiedades mecánicas de los metales a trav
Materiales cerámicos tradicionales y de la ingeniaríaRoberto Sánchez
Este documento describe los materiales cerámicos tradicionales y de ingeniería. Explica que los materiales cerámicos son inorgánicos y no metálicos que se endurecen a altas temperaturas, y se dividen en cerámicas tradicionales como ladrillos y cerámicas de ingeniería como carburo de silicio y óxido de aluminio. También resume los procesos comunes de fabricación como prensado en seco, inyección y extrusión para dar forma a las piezas cerámicas.
Un horno de arco eléctrico utiliza electrodos de grafito para generar un arco eléctrico que calienta la chatarra hasta 1600°C y la derrite, transformándola en acero fundido. La chatarra se introduce en la cuba del horno junto con carbono si es necesario enriquecer la aleación. Una vez fundida, se analiza la escoria para determinar la calidad del acero producido y si requiere más procesamiento.
El documento describe cómo se determinan los índices de Miller para planos cristalinos en una estructura cúbica. Explica que los índices de Miller son el inverso de las fracciones de intersección del plano con los ejes x, y y z, y que se utilizan para identificar planos cristalinos. Además, proporciona ejemplos de cómo calcular los índices de Miller para diferentes planos.
El documento describe las estructuras cristalinas de los sólidos, incluyendo la clasificación de los sólidos en amorfos y cristalinos. Explica que los sólidos cristalinos tienen una ordenación tridimensional de unidades definida que forma cristales. También describe los diferentes tipos de empaquetamiento de esferas que representan la estructura de los átomos en los cristales, como el empaquetamiento cúbico centrado en las caras y el hexagonal compacto. Finalmente, introduce el modelo de empaquetamiento de poliedros para represent
El documento describe conceptos fundamentales sobre estructuras cristalinas de materiales. Explica que los materiales sólidos pueden ser cristalinos u amorfos dependiendo del ordenamiento de los átomos que los componen. Los materiales cristalinos se caracterizan por tener una estructura cristalina donde los átomos se ordenan de forma periódica en tres dimensiones. También define conceptos como celda unitaria, sistemas cristalinos, índices de Miller y las principales estructuras cristalinas de los metales puros como cúbica simple
Este documento establece los requisitos para diferentes clases de ejecución (EXC1 a EXC4) para la coordinación y ejecución de soldaduras estructurales. Detalla los requisitos mínimos para el personal de coordinación de soldeo, la preparación de uniones, los procesos de soldeo cualificados, los criterios de inspección y aceptación, y las pruebas no destructivas requeridas para cada clase. También proporciona detalles sobre soldaduras específicas como soldaduras a tope, en ángulo
Este documento describe los símbolos de soldadura utilizados en dibujos de fabricación. Explica que la AWS desarrolló símbolos estandarizados que proporcionan instrucciones claras sobre cómo aplicar soldaduras. Los símbolos contienen información sobre el proceso de soldadura, tipo, dimensiones y secuencia. También describe los componentes básicos de un símbolo de soldadura y los diferentes tipos de símbolos para soldaduras de filete, ranura, conexión y otros.
Este documento describe los símbolos utilizados comúnmente en planos de ingeniería para identificar diferentes tipos de soldaduras. Explica que la línea horizontal es la línea de referencia donde se colocan los demás símbolos y que la flecha conecta esta línea con la unión a soldar. También describe los símbolos básicos para soldaduras de canal, conexión y óvalos, e incluye detalles sobre cómo se especifican dimensiones y otros aspectos en cada símbolo.
El documento proporciona instrucciones para 18 tipos diferentes de juntas para soldadura, incluyendo detalles sobre los materiales, ángulos, radios y espesores requeridos. Se especifican parámetros como un ángulo de 45 grados, radios de 3 mm, y espesores de 1,5-3 mm para varias juntas.
El documento describe las propiedades, obtención y formas comerciales de los metales. Explica que los metales férricos como el hierro son los más utilizados y menciona aleaciones como el acero. También cubre metales no férricos como el cobre y aluminio, y sus aleaciones. Finalmente, discute el impacto ambiental de la explotación de metales y formas de minimizarlo.
El documento establece los estándares de la Sociedad Americana de Soldadura para los símbolos de soldadura y pruebas no destructivas. Describe los símbolos básicos y sus elementos, incluidos la línea de referencia, flecha, símbolo de soldadura y datos adicionales. También explica cómo se usan los símbolos para indicar diferentes tipos de uniones, la localización de la soldadura y combinaciones de soldaduras.
El documento describe diferentes tipos de uniones y soldaduras, incluyendo sus preparaciones y parámetros. Explica uniones a tope, en esquina, en T, a solape y en canto. Luego describe soldaduras a tope, en ángulo, en ángulo con chaflán, de tapón y en ojal, de recargue, por puntos y de costuras. Incluye detalles sobre preparación de bordes, posiciones de soldadura, tipos de cordones y movimientos del electrodo.
El documento describe diferentes tipos de procesos de soldadura, incluyendo soldadura blanda, soldadura fuerte, soldadura por presión, soldadura oxiacetilénica y soldadura por arco eléctrico. Explica los materiales, temperaturas y procedimientos involucrados en cada uno de estos procesos de soldadura.
Descripción rápida de algunas estrcuturas tipo de minerales comunes. Se introduce el lenguaje de notación de estructuras cristalinas, tipos de sitio vacante y demás características de celda.
La Edad de los Metales se divide en tres periodos: la Edad de Cobre, la Edad de Bronce y la Edad de Hierro. En la Edad de Cobre, el hombre descubrió el cobre y comenzó a trabajarlo. En la Edad de Bronce se originó la aleación de cobre y estaño y mejoraron las herramientas. En la Edad de Hierro se elaboraron armas muy resistentes de hierro y surgieron las primeras civilizaciones con gobernantes, división del trabajo y formas de gobierno.
Clasificacion De Los Procesos De SoldaduraVinicio Acuña
El documento clasifica los principales procesos de soldadura reconocidos por la AWS. Estos incluyen soldadura por arco, soldadura en estado sólido, soldadura blanda, soldadura fuerte, soldadura por resistencia, soldadura con gas oxicombustible y otros procesos de soldadura menos comunes. Cada proceso se define brevemente por cómo produce la unión de los metales a través de la aplicación de calor y/o presión.
9.3 sistemas de deslizamiento en diferentes cristalesGM Manufacturing
El documento describe los sistemas de deslizamiento en diferentes estructuras cristalinas metálicas. Un sistema de deslizamiento consiste en un plano y una dirección de movimiento. En los cristales cúbicos de cara centrada, el deslizamiento ocurre en los planos {111} en la dirección <110>. En los cristales cúbicos centrados en el cuerpo, el deslizamiento ocurre en los planos {110}, {123} y {112} con direcciones <111>. En los cristales de empaquetamiento hexagonal compacto, el desl
Este documento proporciona información sobre los metales. Explica que los metales se han utilizado desde la prehistoria y son importantes para la sociedad moderna. Luego describe las propiedades físicas, químicas y ecológicas de los metales, así como las técnicas para separarlos, clasificarlos en ferrosos y no ferrosos, obtener acero, y darles forma a través de procesos como la metalurgia de polvo, moldeo, deformación, laminación y extrusión. Finalmente, proporciona detalles sobre
Este documento habla sobre los materiales metálicos. Explica que los metales se obtienen de minerales extraídos de las minas y se clasifican en ferrosos como el hierro y acero, y no ferrosos como el cobre, latón y bronce. También describe las propiedades físicas y químicas de los metales, así como técnicas para darles forma, unirlos y darles acabado para protegerlos de la corrosión.
Este documento describe los diferentes tipos de uniones y soldaduras. Explica los cinco tipos básicos de uniones para integrar dos partes, así como los diferentes tipos de soldaduras como soldadura de filete, con ranura, con insertos, de puntos y engargolada. También cubre los símbolos utilizados para especificar los detalles de la soldadura en los planos.
La Unión Europea ha propuesto un nuevo paquete de sanciones contra Rusia que incluye un embargo al petróleo. El embargo prohibiría la importación de petróleo ruso a la UE y también prohibiría a los buques europeos transportar petróleo ruso a otros lugares. Sin embargo, Hungría se opone firmemente al embargo al petróleo, lo que podría retrasar la aprobación del paquete de sanciones de la UE.
El documento trata sobre las características de las estructuras cristalinas. Explica los 7 sistemas cristalinos y las 14 redes de Bravais. Incluye objetivos sobre la comprensión de las estructuras cristalinas en metales y no metálicos. También presenta una serie de problemas sobre el cálculo de parámetros de redes y radios atómicos basados en datos de densidad y masa atómica.
Este documento describe la importancia y ventajas de la simbolización de soldaduras. Explica que sin una simbolización estandarizada, las soldaduras podrían ser interpretadas de diferentes formas y ejecutadas incorrectamente. Luego detalla los elementos que componen los símbolos de soldadura según los estándares ANSI/AWS, incluyendo dimensiones, ángulos y procesos. Finalmente, explica cómo se representan y dimensionan las soldaduras en chaflanes y uniones en ángulo usando los símbolos.
modelo de presentacion para aprobacion de tesisJavier Limo
Este documento presenta un resumen de un proyecto de tesis para diseñar un sistema de agua potable para la comunidad de Alto Perillo en Perú. El proyecto tiene como objetivo principal mejorar la calidad de vida de los residentes al proveerles acceso a agua potable y evitar enfermedades. El proyecto incluirá un análisis de agua, un levantamiento topográfico, el diseño de tuberías de conducción, un estudio de suelos, el diseño de la captación de agua, diseños de instalaciones sanitarias
Este documento describe un proyecto de investigación que busca diseñar un modelo de gestión empresarial basado en la combinación del Balanced Scorecard y el método SCOR para la empresa Mediveb C.A. El objetivo general es desarrollar indicadores clave de desempeño para cada perspectiva de los modelos propuestos y mejorar los procesos identificados. Se revisarán conceptos organizacionales y libros sobre ambos métodos para llevar a cabo un estudio descriptivo no experimental de la empresa.
2.13._Estructura de los materiales
Estructura cristalina:
Una celda unitaria es la unidad estructural que se repite en un sólido, cada sólido cristalino se representa con cada uno de los siete tipos de celdas unitarias que existen y cualquiera que se repita en el espacio tridimensional forman una estructura divida en pequeños cuadros. A un modelo simétrico, que es tridimensional de varios puntos que define un cristal se conoce como una red cristalina.
La clasificación que se puede hacer de materiales, es en función de cómo es la disposición de los átomos o iones que lo forman.
Si estos átomos o iones se colocan ordenadamente siguiendo un modelo que se repite en las tres direcciones del espacio, se dice que el material es cristalino
Si los átomos o iones se disponen de un modo totalmente aleatorio, sin seguir ningún tipo de secuencia de ordenamiento, estaríamos ante un material no cristalino ó amorfo.
Por conveniencia la mayoría de los materiales de la ingeniería están divididos en:
Materiales metálicos:
Se denomina metal a los elementos químicos caracterizados por ser buenos conductores del calor y la electricidad. Poseen alta densidad y son sólidos en temperaturas normales (excepto el mercurio).
Estos materiales son sustancias inorgánicas que están compuestas de uno o más elementos metálicos, pudiendo contener también algunos elementos no metálicos, ejemplo de elementos metálicos son hierro cobre, aluminio, níquel y titanio mientras que como elementos no metálicos podríamos mencionar al carbono.
El concepto de metal se refiere tanto a elementos puros, así como aleaciones con características metálicas, como el acero y el bronce. Los metales comprenden la mayor parte de la tabla periódica de los elementos y se separan de los no metales por una línea diagonal entre el boro y el polonio. En comparación con los no metales tienen baja electronegatividad y baja energía deionización, por lo que es más fácil que los metales cedan electrones y más difícil que los ganen.
Los metales poseen ciertas propiedades físicas características, entre ellas son conductores de la electricidad. La mayoría de ellos son de color grisáceo, pero algunos presentan colores distintos; el bismuto(Bi) es rosáceo, el cobre (Cu) rojizo y el oro (Au) amarillo. En otros metales aparece más de un color; este fenómeno se denomina policromismo.
Otras propiedades serían:
• Maleabilidad: capacidad de los metales de hacerse láminas al ser sometidos a esfuerzos de compresión.
• Ductilidad: propiedad de los metales de moldearse en alambre e hilos al ser sometidos a esfuerzos de tracción.
• Tenacidad: resistencia que presentan los metales al romperse o al recibir fuerzas bruscas (golpes, etc.)
• Resistencia mecánica: capacidad para resistir esfuerzo de tracción, compresión, torsión y flexión sin deformarse ni romperse.
Guía para las tareas de investigación análisis estrucFernando Palma
Este documento presenta una guía para investigaciones sobre materiales de ingeniería. Brevemente describe los siguientes puntos: 1) factores a considerar para seleccionar materiales, 2) tipos principales de materiales, y 3) la relación entre la estructura, propiedades y procesamiento de los materiales.
01 ciencia e ingeniería de los materialessantosjosecc
Este documento resume la historia y la importancia de los materiales a lo largo del tiempo. Explica que la metalurgia física estudia las propiedades de los materiales a nivel microscópico y cómo esto afecta sus propiedades. Además, clasifica los materiales en metales, cerámicas, polímeros, materiales compuestos y semiconductores según su estructura atómica y composición química. Finalmente, destaca que la elección del material apropiado depende de las condiciones de uso y las propiedades requer
Este documento describe el enlace metálico. Los átomos en un metal se agrupan muy juntos en una red tridimensional compacta y comparten electrones, formando una "nube de electrones" que mantiene unida la estructura. Los metales tienden a ser sólidos, brillantes, maleables y buenos conductores de calor y electricidad. El modelo atómico explica que los átomos metálicos pierden electrones para formar iones positivos ordenados en una red, mientras que los electrones comparten se mueven libremente por toda la e
Este documento describe las propiedades físicas de los materiales utilizados en una computadora, incluyendo metales y plásticos. Explica que los metales son buenos conductores de calor y electricidad y tienen propiedades como maleabilidad y ductilidad. También describe las propiedades del silicio y su uso en procesadores. Finalmente, define los plásticos como polímeros sintéticos derivados del petróleo que pueden ser moldeados térmicamente.
El documento describe las causas y tipos de lesiones que pueden sufrir las estructuras metálicas utilizadas en la construcción. Explica que la deformación excesiva, la rotura dúctil y frágil, y la corrosión son las lesiones más comunes, causadas principalmente por acciones mecánicas y térmicas. También detalla los tipos específicos de corrosión como la oxidación-corrosión y cómo afectan estos daños a las estructuras metálicas y las instalaciones hidráulicas.
Este documento trata sobre la corrosión. Explica que la corrosión es el deterioro de un material por un ataque electroquímico de su entorno y causa daños económicos. Describe los tipos de corrosión como uniforme, galvánica y por picaduras. También cubre las características, importancia del estudio y procesos de la corrosión.
Materiales Metálicos. Introducción a la metalurgiaJuanAmmn1
Los materiales metálicos son aquellos que están compuestos principalmente por elementos metálicos, como hierro, aluminio, cobre, etc. Estos materiales se caracterizan por su alta conductividad eléctrica y térmica, su maleabilidad, ductilidad y resistencia a la tracción. Además, suelen ser duraderos y resistentes a la corrosión, lo que los hace útiles en una amplia gama de aplicaciones, desde la fabricación de estructuras y maquinaria hasta la industria automotriz y aeroespacial.
La corrosión causa la destrucción de la mayoría de los materiales fabricados por el hombre y representa una de las mayores pérdidas económicas. La corrosión ocurre cuando un metal interactúa con su entorno, disolviéndose en forma de iones. Algunos ejemplos cotidianos de corrosión son las cañerías de agua, automóviles y electrodomésticos. Estudiar la corrosión permite predecir el comportamiento a largo plazo de los metales y reducir las pérdidas económicas que causa.
La corrosión causa la destrucción de la mayoría de los materiales fabricados por el hombre y representa una de las mayores pérdidas económicas. La corrosión ocurre cuando un metal interactúa con su entorno, disolviéndose en forma de iones. Algunos ejemplos cotidianos son las cañerías de agua, automóviles y electrodomésticos. Estudiar la corrosión permite predecir el comportamiento a largo plazo de los metales y reducir las pérdidas económicas que causa.
Este documento presenta información sobre materiales semiconductores. Brevemente describe la estructura atómica del silicio y germanio, los cuales son semiconductores elementales. También cubre la estructura atómica de dopantes comunes como boro, galio, fósforo y carbono y cómo estos pueden modificar las propiedades eléctricas de los semiconductores.
Este documento presenta una introducción a la ciencia e ingeniería de materiales. Explica que esta disciplina estudia la estructura atómica y cómo manipular las propiedades de los materiales a través del control de la estructura y procesamiento. Describe los diferentes tipos de materiales y cómo su estructura afecta sus propiedades. Finalmente, introduce conceptos clave como el tetraedro de materiales y cómo relaciona la estructura, composición y propiedades.
La ingeniería de materiales estudia las relaciones entre la estructura y las propiedades de los materiales para diseñar materiales que cumplan con propiedades específicas. Los ingenieros de materiales dominan técnicas avanzadas de producción y transformación de materiales y contribuyen al desarrollo de nuevos materiales y procesos. La ingeniería de materiales es fundamental para el progreso tecnológico y los ingenieros de materiales son muy demandados para la investigación e innovación.
El documento resume los conceptos de corrosión en metales estructurales y los principales métodos para prevenirla. Explica que la corrosión es el desgaste químico o electroquímico de los metales debido a factores ambientales. Luego describe cuatro métodos generales para contrarrestar la corrosión: 1) usar aleaciones químicamente resistentes como el acero inoxidable, 2) recubrirlos con metales más reactivos, 3) recubrimientos electrolíticos impermeables, 4) pinturas protectoras. Concluye que
Este documento presenta preguntas sobre materiales y aleaciones para ser respondidas. Aborda temas como la clasificación de materiales, el proceso siderúrgico, clasificación y propiedades de aleaciones, métodos de prueba de propiedades mecánicas, efectos ambientales, metalografía y condiciones para formación de soluciones sólidas y endurecimiento por precipitación.
Los metales son elementos químicos que presentan características físicas y químicas comunes como su tendencia a ceder electrones y formar cationes. Forman estructuras cristalinas ordenadas a través de enlaces metálicos y son buenos conductores de electricidad y calor. Existen diferentes clasificaciones y estructuras de los metales que determinan sus propiedades y aplicaciones en sectores como la industria, electrónica y transporte.
El documento presenta un resumen de tres oraciones sobre la corrosión de las turbinas de aviones y los materiales desarrollados por científicos de Cinvestav para protegerlos:
Cinvestav desarrolló materiales nanoestructurados con propiedades anticorrosivas e aislamiento térmico que son impregnados sobre bases metálicas mediante pistolas de alta presión para proteger partes expuestas a temperaturas de hasta 1000 grados y prolongar la vida de las turbinas de aviones.
El documento habla sobre la corrosión. Define la corrosión como el deterioro de un material debido a un ataque electroquímico de su entorno. Explica que la corrosión ocurre por una reacción electroquímica y que la velocidad depende de factores como la temperatura y la salinidad del fluido en contacto con el metal. También menciona que la corrosión afecta a todos los materiales y ambientes.
1) La materia está compuesta de átomos formados por protones, neutrones y electrones.
2) Los átomos se unen formando moléculas y cristales mediante enlaces iónicos, covalentes o metálicos.
3) Las propiedades de los materiales dependen de su estructura atómica y los enlaces entre átomos.
1) La materia está compuesta de átomos formados por protones, neutrones y electrones.
2) Los átomos se unen formando moléculas y cristales mediante enlaces iónicos, covalentes o metálicos.
3) Las propiedades de los materiales dependen de su estructura atómica y los enlaces entre átomos.
Similar a Tema 3 -_estructura_y_propiedades_de_los_metales[1] (20)
Este documento describe los métodos estándarizados de análisis físicos y químicos para aguas y aguas residuales. Explica parámetros como pH, temperatura, turbidez, color, olor, sabor y oxígeno disuelto. Estos análisis son importantes para determinar las características del agua y si es segura para la salud o no. El documento también discute los rangos normales de estos parámetros para agua potable y aguas residuales.
El documento trata sobre el almidón y su modificación. Explica que el almidón se encuentra naturalmente en plantas como raíces, tubérculos y cereales. Se presenta en forma de gránulos insolubles en agua fría. El almidón se utiliza comúnmente en la industria alimentaria para diversas funciones. Luego, describe los objetivos del documento y procede a explicar conceptos como la dextrina límite, las diferencias entre el almidón nativo y modificado, y los procesos hidrolíticos del almidón util
El documento describe los parámetros físicos, químicos y biológicos que se analizan para determinar la calidad del agua, incluyendo la temperatura, pH, conductividad, oxígeno disuelto, nitratos, sulfatos y más. Además, explica cómo se usan los humedales para tratar las aguas residuales mediante procesos químicos, físicos y biológicos, y describe la importancia del oxígeno disuelto, la acidez y la dureza del agua.
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El documento presenta un trabajo de graduación sobre la aplicación de buenas prácticas de manufactura en la industria de fabricación de pastas alimenticias. Describe los antecedentes y conceptos clave de las buenas prácticas, su importancia y las empresas que deben implementarlas. También incluye disposiciones generales sobre personal, materias primas, establecimientos e higiene, y explica cómo establecer un programa de buenas prácticas abarcando conceptos básicos, responsabilidades y capacitación del personal.
El documento habla sobre la inocuidad de los alimentos. Explica que la inocuidad de los alimentos se refiere a las condiciones necesarias para producir, procesar, almacenar y distribuir alimentos libres de contaminantes que no representen riesgos para la salud. También describe cómo la contaminación puede ocurrir a lo largo de la cadena alimentaria y cómo el sistema HACCP, basado en 7 principios, puede usarse para prevenir la contaminación y asegurar la inocuidad de los alimentos.
2. 16/06/2008 jaasullcahuamán 2
ESTRUCTURA Y PROPIEDADESESTRUCTURA Y PROPIEDADES
DE LOS METALESDE LOS METALES
1. INTRODUCCIÓN
2. ESTRUCTURA CRISTALINA
3. DEFORMACIÓN PLÁSTICA
4. RESISTENCIA DE LOS METALES
5. DEFECTOS CRISTALINOS
6. RESISTENCIA REAL DE LOS METALES
7. MECANISMOS DE ENDURECIMIENTO
8. DIFUSIÓN EN ESTADO SÓLIDO
>><<
3. 16/06/2008 jaasullcahuamán 3
1.1. IntroducciIntroduccióónn
Ciencia de los materiales
Disciplina científica investigación
Conocimiento básico de la estructura, propiedades y
procesamiento de los materiales
Ingeniería de materiales
Disciplina de la ingeniería aplicación
Conocimiento de los materiales Convertir los
materiales en productos necesarios para el bienestar de
la sociedad.
La Ciencia e ingeniería de los materiales combina la
ciencia de los materiales y la ingeniería de materiales
ÍNDICEÍNDICE >><<
10. 16/06/2008 jaasullcahuamán 10
CMP y CMM han sido desarrollados
para aplicaciones aeroespaciales. Estos
materiales compuestos poseen una
elevada resistencia mecánica y rigidez
así como un coeficiente de expansión
térmica casi nulo.
CMP (grafito/epoxy) ha sido empleado
en la fabricación de elementos de
apoyo, paneles, antenas, antenas
parabólicas, reflectores.
CMM poseen una elevada
resistencia y conductividad
térmica, alta rigidez y
resistencia específica.
The P100/6061 Al usado en el
telescopio espacial Hubble
ÍNDICEÍNDICE >><<
11.. IntroducciIntroduccióónn
11. 16/06/2008 jaasullcahuamán 11ÍNDICEÍNDICE >><<
“Una civilización es a la vez
desarrollada y limitada por los
materiales que dispone”
George Paget Thomson
11.. IntroducciIntroduccióónn
12. 16/06/2008 jaasullcahuamán 12
Los metales han sido siempre elementos fundamentales en el
desarrollo de la humanidad...
¿Cómo se fabricarían: automóviles, trenes, aviones, barcos,
tractores, bicicletas, ..., etc. sin el uso de los metales?
Es obvia esta dependencia en las plantas industriales, sea
mecánica, química, eléctrica, nuclear o de cualquier otro tipo.
También , es evidente la función clave que desempeñan en los
elementos de nuestros propios hogares.
ÍNDICEÍNDICE >><<
Instalaciones sanitarias
Luz eléctrica y alumbrado
Estufas eléctricas
Refrigeradores
Lavadoras y secadoras
Hornos
Radio y televisión
Marcos de aluminio para ventanas
Sistemas de aire acondicionado.
etc.
11.. IntroducciIntroduccióónn
13. 16/06/2008 jaasullcahuamán 13
En alguna etapa de la fabricación de estos artículos, los
metales cumplen un papel importante de modo que sería muy
difícil y, frecuentemente imposible, producirlos sin el uso de
metales.
Desde luego, además de los metales, otros materiales tienen
funciones claves en la manufactura de muchos artículos en
nuestra moderna tecnología.
El ingeniero selecciona los materiales que tienen las
propiedades físicas deseadas y que son las más económicas.
ÍNDICEÍNDICE >><<
11.. IntroducciIntroduccióónn
14. 16/06/2008 jaasullcahuamán 14
Existen esencialmente 3 propiedades físicas principales de los
metales que explican su papel clave en el desarrollo humano:
1. Formabilidad. Sólo aproximadamente el 20% de los
metales se usa directamente en su forma de colada, casi
todos son mecánicamente formados.
2. Resistencia sin fragilidad (tenacidad). Por ejemplo, el
vidrio es muy resistente (σF del vidrio es aprox. 7σF de
las mejores aleaciones de Al ) y a la vez extremadamente
frágil, por lo que uno nunca soñaría en diseñar un ala de
avión hecha de vidrio.
3. Propiedades eléctricas y magnéticas. Baja resistividad
eléctrica y magnetización de los metales ferrosos.
ÍNDICEÍNDICE >><<
11.. IntroducciIntroduccióónn
16. 16/06/2008 jaasullcahuamán 16
La metalurgia física se relaciona más con el efecto del arreglo
atómico y la micro estructura del metal que con sus
propiedades físicas.
Se pueden resumir estas relaciones en la siguiente tabla:
ÍNDICEÍNDICE >><<
PROPIEDAD FÍSICA
INFLUENCIA DEL
ARREGLO ATÓMICO
INFLUENCIA DE LA
MICROESTRUCTURA
Mecánica (resistencia,
ductilidad, fragilidad, etc.)
muy fuerte muy fuerte
Eléctrica y térmica
(resistividad, magnetización,
conductividad, etc.)
poca ligera a fuerte
Química (resistencia a la
corrosión, potencial
catalítico, etc.)
poca ligera a moderada
11.. IntroducciIntroduccióónn
19. 16/06/2008 jaasullcahuamán 19
Como se puede observar en la tabla:
si se controla el arreglo atómico y la micro estructura se
pueden controlar todas las propiedades físicas del metal,
pero particularmente las propiedades mecánicas.
Por tanto, intentaremos constantemente orientar nuestro
estudio hacia el control de las propiedades mecánicas de los
metales y sus aplicaciones.
El control del arreglo atómico y la microestructura se realiza por
medio de procesos tales como el colado, conformado y
tratamiento térmico.
Una de las metas de este tópico es ofrecer las bases teóricas
que permitan comprender cómo y por qué dichos procesos
controlan el arreglo atómico y la micro estructura en la forma
que lo hacen.
ÍNDICEÍNDICE >><<
11.. IntroducciIntroduccióónn
20. 16/06/2008 jaasullcahuamán 20
Materiales cerámicos
Materiales que exhiben enlaces iónicos o covalentes o ambos
Compuestos de elementos metálicos y no metálicos de altas
temperaturas de fusión
Duros y quebradizos
Bajas conductividades eléctricas y térmicas
Ej.: productos de arcilla, porcelana, vidrio y óxidos de aluminio
Materiales poliméricos
Materiales que presentan primordialmente enlaces covalentes.
También son importantes las fuerzas de enlace secundarias
(enlaces de Van der Waals).
Constan de cadenas largas formadas por elementos de bajo
peso atómico (C, H, O y N)
Bajo punto de fusión
Baja resistencia mecánica y bajas conductividades eléctricas
Ej.: madera, plásticos, polietileno, policloruro de vinilo
ÍNDICEÍNDICE >><<
11.. IntroducciIntroduccióónn
21. 16/06/2008 jaasullcahuamán 21
Materiales metálicos
Materiales que se caracterizan por tener enlaces metálicos.
Enlace metálico altas conductividades térmicas y eléctricas
Buena ductilidad, resistencia mecánica, tenacidad
Ejemplo: magnesio, hierro, oro, plata, aluminio, acero, etc.
Una característica común a los elementos metálicos es que
tienen solamente uno, dos o tres electrones en la capa externa,
estos se enlazan en forma relativamente libre al núcleo.
Así por ejemplo, cuando colocamos juntos un número de
átomos de aluminio (número atómico = 13), en un bloque de
aluminio, los electrones exteriores abandonan los átomos
individuales y pasan a formar un "gas de electrones" común.
Estos electrones se desplazan continuamente dentro del metal
y no pertenecen a un átomo determinado, sino al conjunto de
átomos.
ÍNDICEÍNDICE >><<
11.. IntroducciIntroduccióónn
22. 16/06/2008 jaasullcahuamán 22
Enlace metálico
Enlace en el cual los átomos del metal ceden sus electrones a
un gas de electrones y asumen un ordenamiento regular.
ÍNDICEÍNDICE >><<
gas de
electrones
átomo de
aluminio
átomo de
aluminio
Ejemplo:
Al (z=13)
11.. IntroducciIntroduccióónn
23. 16/06/2008 jaasullcahuamán 23
Por lo tanto, los átomos se conviertes en iones de Al +3 .
Estos se repelen entre sí, pero permanecen en el bloque
gracias a la atracción entre los electrones negativos y los iones
positivos.
Este modelo nos ayuda a entender las propiedades de los
metales.
Por ejemplo, el modelo explica la alta conductividad eléctrica
de los metales. Si aplicamos un voltaje a través del cristal, los
electrones en el gas de electrones (que están enlazados
débilmente) se moverán con facilidad, produciendo una
corriente.
También se puede entender; la ductilidad de los metales o
capacidad para deformarse sin fractura; la conductividad
térmica; la reflectividad a la luz (lustre metálico); su forma
cristalográfica en estado sólido, etc.
ÍNDICEÍNDICE >><<
11.. IntroducciIntroduccióónn
24. 16/06/2008 jaasullcahuamán 24ÍNDICEÍNDICE >><<
Contribución relativa de los diferentes tipos de enlace a cada uno de los
materiales para ingeniería (tres tipos estructurales y los semiconductores)
Resumen
11.. IntroducciIntroduccióónn
27. 16/06/2008 jaasullcahuamán 27ÍNDICEÍNDICE >><<
2. Estructura cristalina2. Estructura cristalina
Estructura cristalina material cristalino
Los átomos se sitúan en una disposición repetitiva o
periódica a lo largo de muchas distancias atómicas
Existe un orden de largo alcance los átomos se sitúan
según un patrón tridimensional repetitivo
Los átomos no permanecen fijos en sus posiciones sino
que oscilan alrededor de puntos fijos equilibrio dinámico
La red tridimensional de líneas imaginarias que conecta los
centros de los átomos se llama red espacial
La unidad más pequeña que tiene la simetría de todo el
cristal se llama celda unitaria
28. 16/06/2008 jaasullcahuamán 28ÍNDICEÍNDICE >><<
2. Estructura cristalina2. Estructura cristalina
celda unitaria
puntos reticulares
red espacial
celda unitaria
patrón más pequeño de átomos que se repite en todas
direcciones del espacio es submicroscópica
las celdas unitarias están dispuestas en forma ordenada en
los sólidos cristalinos estructuración regular de átomos
que se mantiene a gran escala
29. 16/06/2008 jaasullcahuamán 29ÍNDICEÍNDICE >><<
posiciones relativas de los átomos modelo de esfera dura
2. Estructura cristalina2. Estructura cristalina
•Todos los metales, muchos materiales cerámicos y ciertos
polímeros, poseen estructura cristalina.
•La estructura cristalina de un material se define según el tamaño,
la forma y el ordenamiento atómico dentro de la red espacial.
•El análisis de una red espacial se realiza estudiando su celda
unitaria, y no toda la red.
30. 16/06/2008 jaasullcahuamán 30
Sistemas cristalinos
Existen 14 tipos de redes cristalinas clasificados en 7
sistemas cristalinos
Los metales tienen estructuras particularmente sencillas
De las 14 retículas de Bravais, la mayoría de los metales se
forman en una de las muy sencillas estructuras siguientes:
cúbica centrada en el cuerpo ( cccu )
cúbica centrada en las caras ( ccca )
hexagonal compacta ( hc )
tetragonal
Muchos metales existen en más de una estructura cristalina,
dependiendo de la temperatura, pero en la mayoría de los casos, las
transiciones se dan entre estas 4 estructuras cristalinas. A esta
propiedad, en tanto que sea reversible, se denomina ALOTROPÍA
ÍNDICEÍNDICE >><<
2. Estructura cristalina2. Estructura cristalina
34. 16/06/2008 jaasullcahuamán 34
Los tres tipos
principales de
estructuras en que
pueden cristalizar
los elementos
metálicos
ÍNDICEÍNDICE >><<
2. Estructura cristalina2. Estructura cristalina
35. 16/06/2008 jaasullcahuamán 35
Estudio de las principales redes
cúbica centrada en el cuerpo ( cccu )
cúbica centrada en las caras ( ccca )
hexagonal compacta ( hc )
Para cada caso determinar:
parámetros de red
radio atómico ( ra ) = f [ parámetros de red ]
número de átomos por celda (n)
número de coordinación (nc): número de átomos vecinos más
próximos y que equidistan de un átomo
factor de empaquetamiento atómico (fea):
ÍNDICEÍNDICE >><<
2. Estructura cristalina2. Estructura cristalina
celdaladevolumen
átomosdevolumen
fea =
36. 16/06/2008 jaasullcahuamán 36
Red cúbica centrada en el cuerpo ( cccu )
ÍNDICEÍNDICE >><<
2. Estructura cristalina2. Estructura cristalina
parámetro de red = a
ra =
n =
nc =
fea =
37. 16/06/2008 jaasullcahuamán 37ÍNDICEÍNDICE >><<
2. Estructura cristalina2. Estructura cristalina
parámetro de red = a
ra =
n =
nc =
fea =
Red cúbica centrada en las caras ( ccca )
38. 16/06/2008 jaasullcahuamán 38
Red hexagonal compacta ( hc)
ÍNDICEÍNDICE >><<
2. Estructura cristalina2. Estructura cristalina
parámetros de red = a y c
ra =
n =
nc =
fea =
39. 16/06/2008 jaasullcahuamán 39ÍNDICEÍNDICE >><<
2. Estructura cristalina2. Estructura cristalina
Estructura n ra = f (a) nc fea Metales típicos
cs 1 r = a / 2 6 0,52 Ninguno
cccu 2 r = a√3 / 4 8 0,68 Fe-α, Fe-δ, Ti, W, Mo.
ccca 4 r = a√2 / 4 12 0,74 Fe-γ, Cu, Al, Au, Ag, Pb.
hc 6* r = a / 2 12 0,74 Ti, Mg, Zn, Be, Co, Zr.
40. 16/06/2008 jaasullcahuamán 40
Densidad lineal
Número de átomos que tienen sus centros localizados en
una línea de dirección dada por unidad de longitud
ÍNDICEÍNDICE >><<
2. Estructura cristalina2. Estructura cristalina
]hkl[
]hkl[
]hkl[
longitud
átomosn
d =
)hkl(
)hkl(
)hkl(
área
átomosn
d =
Densidad planar
Número de átomos que tienen sus centros localizados en un
área dada sobre un plano por unidad de área
En estos cálculos de la densidad, una de las reglas básicas es que un plano o
una línea debe pasar a través del centro de un átomo o no se cuenta el átomo
en los cálculos
41. 16/06/2008 jaasullcahuamán 41
Densidad teórica
Masa de una celda unitaria entre el volumen de dicha celda
ÍNDICEÍNDICE >><<
2. Estructura cristalina2. Estructura cristalina
unitariacelda
unitariacelda
t
volumen
masa
=δ
Ejemplo: Calcular para el Cu
densidad lineal [110]
densidad planar (111)
densidad teórica
42. 16/06/2008 jaasullcahuamán 42ÍNDICEÍNDICE >><<
3. Deformaci3. Deformacióón pln pláásticastica
Metales Resistencia y ductilidad son fuertemente
controladas por la estructura atómica y microestructura
Por ello es importante estudiar y entender con claridad el
mecanismo de control de estas propiedades
Inicialmente deformación de monocristales
Luego deformación de policristales
Deformación
Deformación elástica completamente recuperable al
eliminarse el esfuerzo
Deformación plástica no recuperable al eliminarse el
esfuerzo
44. 16/06/2008 jaasullcahuamán 44
Mecanismos de deformación plástica:
deslizamiento
maclado
deslizamiento en los límites de grano
termofluencia difusional
Deslizamiento Movimiento paralelo de dos regiones cristalinas
adyacentes, una respecto a la otra, a través de algún plano (o
planos)
Sistema de deslizamiento Es la combinación de un plano y una
dirección que se halla sobre el plano, a lo largo del cual se produce
el deslizamiento
ÍNDICEÍNDICE >><<
3. Deformaci3. Deformacióón pln pláásticastica
45. 16/06/2008 jaasullcahuamán 45
Los planos compactos hacen más
fácil el deslizamiento que los
planos alineados en otra dirección
respecto al esfuerzo cortante
ÍNDICEÍNDICE >><<
3. Deformaci3. Deformacióón pln pláásticastica
50. 16/06/2008 jaasullcahuamán 50ÍNDICEÍNDICE >><<
4. Resistencia de los metales4. Resistencia de los metales
Esfuerzo cortante resuelto (factor de Schmid)
Supóngase un monocristal
cilíndrico de un metal ccca
Tensión bajo una fuerza F
Deslizamiento
planos (111)
3 direcciones <110>
Resolver el esfuerzo cortante
sobre el plano (111) y a lo largo
de las direcciones <110>
51. 16/06/2008 jaasullcahuamán 51ÍNDICEÍNDICE >><<
¿Cuál es el esfuerzo cortante resuelto a lo largo de una dirección
que hace un ángulo λ con el eje de
tensión en el plano cuya normal forma
un ángulo φ con dicho eje?
AcosAe =φ
2
a
4
A
π
=
ba
4
Ae
π
=
acosb =φ
λcosF
4. Resistencia de los metales4. Resistencia de los metales
52. 16/06/2008 jaasullcahuamán 52ÍNDICEÍNDICE >><<
Esfuerzo cortante resuelto (τr )
)cos(cos
A
F
r φλτ =
e
r
A
cosF λ
τ = )FS(r στ =
σ : esfuerzo de tensión y FS: factor de Schmid
4. Resistencia de los metales4. Resistencia de los metales
Se ha encontrado que en un sistema de deslizamiento se
producirá el deslizamiento cuando el esfuerzo cortante resuelto en
ese sistema alcance cierto valor crítico
Al esfuerzo cortante resuelto requerido para iniciar el
deslizamiento sobre un sistema de deslizamiento dado se le llama
a menudo esfuerzo cortante crítico resuelto (ECCR) y su valor
depende en gran medida de la pureza del metal (ver siguiente
tabla)
55. 16/06/2008 jaasullcahuamán 55ÍNDICEÍNDICE >><<
Esfuerzo cortante teórico
Es el esfuerzo cortante determinado teóricamente,
capaz de producir el deslizamiento de todos los átomos
- de una sola vez - que se hallan encima (o debajo) del
plano de deslizamiento, haciendo que se desplacen
permanentemente desde un conjunto de sitios
reticulares hasta otro nuevo conjunto de sitios en la red
¿Cuál es el esfuerzo cortante teórico necesario para
producir un desplazamiento permanente de los
átomos?
4. Resistencia de los metales4. Resistencia de los metales
a2
bG
m
π
τ =
56. 16/06/2008 jaasullcahuamán 56ÍNDICEÍNDICE >><<
¿Cuál es la diferencia entre el esfuerzo cortante crítico resuelto
(ECCR) y el esfuerzo cortante de teórico (límite elástico o límite
de fluencia) de los metales? ¿Porqué?
4. Resistencia de los metales4. Resistencia de los metales
57. 16/06/2008 jaasullcahuamán 57ÍNDICEÍNDICE >><<
5. Defectos cristalinos5. Defectos cristalinos
Una red cristalina ideal supone una dispoción
tridimensional de repetición perfecta
Los cristales de los metales reales tienen varios defectos,
éstos se enlistan sistemáticamente como sigue:
1. Vacancias
2. Átomos del metal (base) colocados en forma intersticial
3. Un átomo extraño colocado en forma substitucional
4. Un átomo extraño colocado en forma intersticial
5. Dislocaciones
6. Maclas o fallas de apilamiento
7. Límites de grano
8. Huecos o cavidades
9. Inclusiones
puntuales
planares
de volumen
lineales
68. 16/06/2008 jaasullcahuamán 68ÍNDICEÍNDICE >><<
Enmarañamiento de dislocaciones en límites de grano (TEM)
66. Resistencia real de los metales. Resistencia real de los metales
69. 16/06/2008 jaasullcahuamán 69ÍNDICEÍNDICE >><<
77. Mecanismos de endurecimiento. Mecanismos de endurecimiento
Recuerdese que:
La deformación plástica se debe al movimiento de las
dislocaciones
La resistencia a la fluencia de un metal (o aleación)
usualmente se puede incrementar mediante la introducción
de obstáculos al movimiento de dislocaciones
Tales obstáculos pueden ser:
Enmarañamiento de dislocaciones
Límites de grano
Estructuras cristalinas distorsionadas debido a átomos de
impureza
Pequeñas partículas dispersas en la estructura cristalina
70. 16/06/2008 jaasullcahuamán 70ÍNDICEÍNDICE >><<
Métodos de endurecimiento de los metales
7. Mecanismos de endurecimiento7. Mecanismos de endurecimiento
MÉTODO
CARACTERÍSTICA QUE IMPIDE EL
MOVIMIENTO DE DISLOCACIONES
Trabajo en frío
Elevadas densidades de dislocaciones producen
enmarañamientos
Afinamiento de grano
Cambios en la orientación del cristal y otras
irregularidades en los límites de grano
Fortalecimiento por
solución sólida
Impurezas intersticiales o substitucionales
distorsionan la estructura cristalina
Endurecimiento por
precipitación
Partículas finas de un material duro precipitan fuera
de la solución en el enfriamiento
Fases múltiples
Discontinuidades en los límites de fase de una
estructura cristalina
Templado y revenido
Estructuras multifásicas de martensita y carburos
precipitados (Fe3C)
71. 16/06/2008 jaasullcahuamán 71ÍNDICEÍNDICE >><<
Trabajo en frío
Produce cambios en la microestructura y por tanto en
las propiedades:
cambio en la forma de grano
endurecimiento por deformación y
un aumento en la densidad de dislocaciones
Una fracción de la energía consumida en la
deformación es almacenada en el metal como energía
de deformación
la energía almacenada está asociada con las
concentraciones de tensiones (tracción, compresión y
cizalladura) alrededor de las dislocaciones creadas
Además, otras propiedades son modificadas
conductividad eléctrica, resistencia a la corrosión, etc.
7. Mecanismos de endurecimiento7. Mecanismos de endurecimiento
72. 16/06/2008 jaasullcahuamán 72ÍNDICEÍNDICE >><<
Propiedades comportamiento a tracción
7. Mecanismos de endurecimiento7. Mecanismos de endurecimiento
Resistencia a la tracciónCurvas de tracción
73. 16/06/2008 jaasullcahuamán 73ÍNDICEÍNDICE >><<
7. Mecanismos de endurecimiento7. Mecanismos de endurecimiento
DuctilidadResistencia a la fluencia
Propiedades comportamiento a tracción
75. 16/06/2008 jaasullcahuamán 75ÍNDICEÍNDICE >><<
T° recristalización
Trabajo en caliente
Trabajo en frío
+ recrista -
lización
7. Mecanismos de endurecimiento7. Mecanismos de endurecimiento
76. 16/06/2008 jaasullcahuamán 76ÍNDICEÍNDICE >><<
Afinamiento de grano
El tamaño, o el diámetro medio, de los granos de un metal
policristalino afecta a las propiedades mecánicas
El límite de grano actúa como barrera al movimiento de
dislocaciones por dos razones:
la posibilidad de que una dislocación pase de un grano a otro
vecino se hace más difícil a medida que aumenta la
diferencia en la orientación (mayor ángulo)
el desorden atómico en el límite de grano producirá una
discontinuidad de los planos de deslizamiento de un grano a
otro
Un material con grano fino es más duro y resistente que otro
que tiene granos gruesos
material de grano fino tiene un área total de límite de grano
mayor para impedir el movimiento de las dislocaciones
Control solidificación, deformación y recristalización
7. Mecanismos de endurecimiento7. Mecanismos de endurecimiento
77. 16/06/2008 jaasullcahuamán 77
8. Difusi8. Difusióón en estado sn en estado sóólidolido
La difusión es una forma de transporte de masa
La difusión es la migración de átomos a través de la
red cristalina
no incluye los movimientos atómicos que se producen en la
deformación plástica
>><<ÍNDICEÍNDICE
78. 16/06/2008 jaasullcahuamán 78ÍNDICEÍNDICE >><<
Energía de activación ( Q ). Generalmente un átomo
sustitucional requiere mayor energía que otro intersticial
8. Difusi8. Difusióón en estado sn en estado sóólidolido
80. 16/06/2008 jaasullcahuamán 80ÍNDICEÍNDICE >><<
DIFUSIÓN SUBSTITUCIONAL
En el caso anterior no se mencionó el movimiento de
difusión de los átomos de Fe , ya que tal movimiento
es insignificante comparado con el de los átomos más
pequeños y más móviles del C .
Supóngase, ahora, que el par de difusión está formado
por Cu y Ni (ver figura siguiente)
Átomos casi del mismo tamaño se disuelven uno
en otro como solutos substitucionales
Se espera que la movilidad de estos átomos sea de
casi el mismo orden de magnitud
Se debe considerar tanto la difusión del Cu hacia la
derecha como la del Ni hacia la izquierda
8. Difusi8. Difusióón en estado sn en estado sóólidolido
81. 16/06/2008 jaasullcahuamán 81ÍNDICEÍNDICE >><<
Difusión substitucional del
par cobre-níquel. Al final,
los átomos de cobre
están uniformemente
distribuidos en todo el
níquel
8. Difusi8. Difusióón en estado sn en estado sóólidolido
82. 16/06/2008 jaasullcahuamán 82ÍNDICEÍNDICE >><<
CARBURIZACIÓN O CEMENTACIÓN
Supóngase que una barra de Fe puro tiene un
extremo relleno con grafito y se calienta a 700°C
como se ilustra en la figura siguiente:
8. Difusi8. Difusióón en estado sn en estado sóólidolido
83. 16/06/2008 jaasullcahuamán 83ÍNDICEÍNDICE >><<
Considerando el elemento diferencial de volumen para
la difusión unidireccional del experimento anterior:
Se puede demostrar la 2° ley de Fick :
t
C
]
Z
C
D[
Z
11
1
∂
∂
=
∂
∂
∂
∂
Es una ecuación diferencial parcial de C1 como variable dependiente y
Z y t como las dos variables independientes C1 = f(Z,t,D)
8. Difusi8. Difusióón en estado sn en estado sóólidolido
87. 16/06/2008 jaasullcahuamán 87ÍNDICEÍNDICE >><<
VARIABLES QUE INFLUYEN EN LA DIFUSIÓN
Las variables que influyen en la difusión se reflejan
directamente en el coeficiente de difusión D
El coeficiente de difusión D no es constante
D es una función de muchas variables, tales como:
la temperatura
la concentración
la estructura cristalina
las impurezas
el tamaño de grano
Para un caso determinado se supone que estas
variables tienen valores específicos D es un número
8. Difusi8. Difusióón en estado sn en estado sóólidolido
88. 16/06/2008 jaasullcahuamán 88ÍNDICEÍNDICE >><<
Temperatura D es una función notable de la T°
Donde Do , Q y R son constantes independientes de la
temperatura
Do : factor de frecuencia frecuencia de vibración de los
átomos que se difunden
Q : energía de activación representa la medida de la
barrera de energía que tiende a impedir la difusión
R : constante de los gases
T : temperatura absoluta (K)
RT
Q
eDD o
−
=
8. Difusi8. Difusióón en estado sn en estado sóólidolido