PRACTICA NUMERO 1MATERIALES DE INGENIERIA Y RECONOCIMIENTO OBJETIVOS Dar a conocer de una manera generalizada la que es lo que estudia la ingeniería en materiales y su relevancia en la industria Clasificar y definir los materiales y un ejemplo de su aplicación en la industria. INTRODUCCIÓN Todas las personas y especialmente los ingenieros tienen que ver con materiales, de manera cotidiana ya sea en manufactura, procesamientos y en eldiseño y construcción de componentes o estructuras, ya que deben seleccionar y utilizar materiales y analizar fallas de los mismos. Deben tomar una importante decisión al seleccionar los materiales a incorporar en un diseño porque se tiene que verificar si las propiedades requeridas se pueden conseguir y mantener durante el uso del producto, si el material es compatible con otras partes de un ensamble y si puede unirse fácilmente a ellas; por otro lado considerar que se pueda reciclar fácilmente y observar si el material o su fabricación pueden causar problemas ecológicos e incluso si puede convertirse de manera económica en un componente útil. En este trabajo se pretende dar a conocer de una manera generalizada los distintos tipos de materiales disponibles para comprender un poco de sucomportamiento y sus capacidades y poderlos aprovechar de una manera más eficiente, así como ampliar el panorama de las personas de la ingeniería en materiales y su relevancia en la industria. RESUMEN Los materiales se clasifican en 4 grupos: metales, cerámicos, polímeros y materiales compuestos. Cada uno de estos grupos posee estructuras y propiedades distintas. Los metales y sus aleaciones generalmente presentan conductividad eléctrica y térmica, resistencia relativamente alta, alta rigidez, y resistencia al impacto. Son particularmente útiles en aplicaciones estructurales o de carga. Las aleaciones proporcionan mejoría en alguna propiedadparticularmente deseable o permite una mejor combinación de propiedades. Los cerámicos tienen baja conductividad eléctrica y térmica y a menudo son utilizados como aislantes, son fuertes y duros, aunque también muy frágiles o quebradizos. Las nuevas técnicas de procesamiento han conseguido que los cerámicos sean lo suficientemente resistentes a la fractura para que puedan ser utilizados en aplicaciones de carga, como los impulsores de turbina. Los polímeros, son producidos en la polimerización, es decir, creando grandes estructuras moleculares a partir de moléculas orgánicas. Tienen baja conductividad eléctrica y térmica, reducida resistencia y no son adecuados para utilizarse a temperaturas elevadas. Se dividen en termoplásticos y termoestables. MATERIALES DE INGENIERIA Y RECONOCIMIETO METALES Se llama metales a los elementos químicos caracterizados por ser buenos conductores del calor y la electricidad. Poseen alta densidad y son sólidos en temperaturas normales (excepto elmercurio); sus sales forman iones electropositivos (cationes) en disolución. La ciencia de materiales define un metal como un material en el que existe un solape entre la banda de valencia y la banda de conducción en su estructura electrónica (enlace metálico). Esto le da la capacidad de conducir fácilmente calor y electricidad, y generalmente la capacidad de reflejar la luz, lo que le da su peculiar brillo. En ausencia de una estructura electrónica conocida, se usa el término para describir el comportamiento de aquellos materiales en los que, en ciertos rangos de presión y temperatura, la conductividad eléctrica disminuye al elevar la temperatura, en contraste con los semiconductores. 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 de ionización, por lo que es más fácil que los metales cedan electrones y más difícil que los ganen. En astrofísica se llama metal a todo elemento más pesado que el helio. CEMAMICOS Un material cerámico es un tipo de material inorgánico, no metálico, buen aislante y que además tiene la propiedad de tener una temperatura de fusión y resistencia muy elevada. Así mismo, su módulo de Young (pendiente hasta el límite elástico que se forma en un ensayo de tracción) también elevado, además presentan un modo de rotura frágil. Todas estas propiedades, hacen que los materiales cerámicos sean imposibles de fundir y de mecanizar por medios tradicionales (fresado, torneado, brochado, etc). Por esta razón, en las cerámicas realizamos un tratamiento de sinterización. Este proceso, por la naturaleza en la cual se crea, produce poros que pueden ser visibles a simple vista. Un ensayo a tracción, por los poros y un módulo de Young y una fragilidad elevados y al tener un enlace iónico covalente, es imposible de realizar. Existen materiales cerámicos cuya tensión mecánica en un ensayo de compresión puede llegar a ser superior a la tensión soportada por el acero. La razón, viene dada por la compresión de los poros/agujeros que se han creado en el material. Al comprimir estos poros, la fuerza por unidad de sección es mayor que antes del colapso de los poros POLIMEROS La materia esta formada por moléculas que pueden ser de tamaño normal o moléculas gigantes llamadas polímeros. Los polímeros se producen por la unión de cientos de miles de moléculas pequeñas denominadas monómeros que forman enormes cadenas de las formas más diversas. Algunas parecen fideos, otras tienen ramificaciones. algunas más se asemejan a las escaleras de mano y otras son como redes tridimensionales. Existen polímeros naturales de gran significación comercial como el algodón, formado por fibras de celulosas. La celulosa se encuentra en la madera y en los tallos de muchas plantas, y se emplean para hacer telas y papel. La seda es otro polímero natural muy apreciado y es una poliamida semejante al nylon. La lana, proteína del pelo de las ovejas, es otro ejemplo. El hule de los árboles de hevea y de los arbustos de Guayule, son también polímeros naturales importantes. Sin embargo, la mayor parte de los polímeros que usamos en nuestra vida diaria son materiales sintéticos con propiedades y aplicaciones variadas. Lo que distingue a los polímeros de los materiales constituídos por moléculas de tamaño normal son sus propiedades mecánicas. En general, los polímeros tienen una excelente resistencia mecánica debido a que las grandes cadenas poliméricas se atraen. Las fuerzas de atracción intermoleculares dependen de la composición química del polímero y pueden ser de varias clases. MATERIALES COMPUESTOS Un compuesto es una sustancia pura que contiene más de un elemento. El agua es un compuesto formado por hidrógeno y oxígeno. El metano y acetileno, son compuestos que contienen carbono e hidrógeno en diferentes proporciones. Los compuestos poseen una composición fija. Es decir, un compuesto dado siempre contiene los mismos elementos con los mismos porcentajes en masa.Una muestra de agua pura contiene exactamente 11,9% de hidrógeno y 88,81% de oxígeno. Por el contrario, las mezclas pueden variar su composición. Las propiedades de los compuestos y de los elementos que contienen son muy diferentes. La sal común (cloruro de sodio) es un sólido blanco y poco reactivo. Contiene sodio y cloro. El sodio (Na) es un metal brillante y extremadamente reactivo. El cloro (Cl) es un gas venenoso amarillo-verdoso. Cuando estos dos elementos se combinan para formar cloruro de sodio, tiene lugar una profunda transformación. Existen muchos métodos para separar los elementos de un compuesto. A veces, el calor es suficiente. El óxido de mercurio(II), un compuesto formado por mercurio y oxígeno, se descompone en sus elementos cuando se calienta a 600 °C. Joseph Priestley, un químico inglés, descubrió el oxígeno hace más de 200 años al exponer una muestra de óxido de mercurio(II) a un intenso haz de luz solar, enfocado con una potente lente. METALES Y ALEACIONES Los metales son unos materiales de enorme interés. Se usan muchísimo en la industria, pues sus excelentes propiedades de resistencia y conductividad son de gran utilidad en la construcción de máquinas, estructuras, mecanismos, circuitos y herramientas. Algunas propiedades: Tienen un brillo muy característico. Son más densos y pesados que otros materiales de uso técnico. Su gran resistencia mecánica les permite soportar grandes esfuerzos, presiones o golpes. Algunos de ellos son muy duros. Conducen muy bien el calor y la electricidad. Tienen grandes posibilidades de trabajo, como doblar, cortar, estampar, fundir o moldear. METAL MINERAL CARACTERÍSTICAS -Las propiedades físicas del acero y su comportamiento a distintas temperaturas varían según la cantidad de carbono y su distribución en el hierro. -Antes del tratamiento térmico, son una mezcla de tres sustancias: la ferrita, (blanda y dúctil), la cementita, (dura y frágil) y la perlita, (una mezcla de ambas) y de propiedades intermedias. ACERO APLICACIONES -Elaboración de herramientas, instrumentos y elementos para las construcciones civiles, de buques y automóviles. -Casas y edificios (Estructuras resistentes fabricadas en acero dan forma a edificios, rascacielos y viviendas unifamiliares -Cuanto mayor es el contenido en -Puentes: modernos, colgantes, de Aleación de carbono de un acero, menor es la cantidad de ferrita y mayor la de perlita: arco, de vigas triangulados,… … hierro y cuando el acero tiene un 0,8% de carbono -Esculturas contemporáneas carbono, está compuesto por perlita. (contiene entre un 0,04 -El acero con cantidades de carbono aún -Veleros, buques y un 2,25% mayores es una mezcla de perlita y -Envases de carbono) cementita. -Pilotes -Al elevar la temperatura del acero, la -Apuntaladotes. ferrita y la perlita se transforman en austenita, que tiene la propiedad de -El acero es más resistente y más disolver todo el carbono libre presente en duro que el hierro forjado, (que es el metal. prácticamente hierro puro). -Si el acero se enfría despacio, la -Utensilios de cocina. austenita vuelve a convertirse en ferrita y -Barandillas. en perlita, pero si el enfriamiento es repentino, la austenita se convierte en martensita, de dureza similar a la ferrita. FUNDICIÓN Hierro mas Carbono (Fe + C) -Proceso de producción de piezas metálicas a través del vertido de un metal o una aleación fundida sobre un molde hueco. -Resistencia a la corrosión. Cobre COBRE -Cadenas de producción. -Muebles de jardín (bancos) -Campanas. -Muy dúctil y maleable. -Industria: (transformación en cables, maquinaria eléctrica, etc….) -Punto de fusión: 1083 ºC -Acuñación de monedas. su símbolo en -Punto de bullición: 2567 ºC la tabla -Densidad: 8,9 g/cm cúbicos. periódica es “Cu” -Masa atómica: 63,546 -Muy bello. -Conductor del calor y la electricidad. -Confección de útiles de cocina y objetos ornamentales. -Reforzar la quilla de los barcos de madera. -producción de electrotipos. -Nº atómico: 50. -Muy dúctil. -Maleable a 100º. -Atacado por los ácidos fuertes. -Metal blanco plateado. Estaño ESTAÑO -Por debajo de 13 ºC se transforma en su símbolo en estaño gris (polvo amorfo grisáceo), también llamado peste o enfermedad la tabla periódica es del estaño. “Sn” -Al doblarlo emite un sonido crepitante (grito del estaño). -Punto de fusión: 232 ºC -Se utiliza en: centrales de procesos industriales. -La hojalata (lámina de hierro o acero recubierta de estaño) se usa como capa protectora. -El estaño se alea con: cobre, plomo, antimonio, etc… para: la soldadura, la imprenta, la industria aerospacial y como ingrediente en algunos insecticidas. -Punto de ebullición: 2.260 ºC -Densidad relativa: 7,28 -Masa atómica: 118,711 Aluminio ALUMINIO -Elemento metálico más abundante en la corteza. su símbolo en -Nº atómico: 13 la tabla -Densidad: 2,7 periódica es -Color plateado. “Al” -Muy ligero. -Se usa para: -Construir aviones, vagones de tren, automóviles, etc…… -Utensilios de cocina. -Papel aluminio. -Pistones de motores de combustión -Punto de bullición: 2.467 ºC interna. -Metal muy electro positivo y altamente reactivo. -Para hacer alambre. -Al contacto con el aire caliente se corroe. -Tiene la propiedad de reducir compuestos metálicos a metales básicos. -Es conductor térmico y eléctrico. -Reactores nucleares. -En la construcción. -Mecanismos acuáticos. -Multitud de usos de sus aleaciones. -Envoltorios. -Elemento metálico azulado con aplicaciones industriales -frágil a temperaturas ordinarias -Actúa como capa protectora para el hierro o el acero - Nº atómico:30 -las placas de las pilas (baterías) Cinc ZINC - El Cinc puro es cristalino, es insoluble en su símbolo en agua, pero soluble en alcohol, ácidos y en álcalis. la tabla periódica es -Maleable entre de fusión: 420 ºC y 150 “Zn” ºC -En las fundiciones a troquel -El oxido del cinc se utiliza en el pigmento de la pintura -Rellenar las llantas de goma -Punto de fusión: 907 ºC -Pomadas antisépticas (medicina) -Densidad: 7,14 -Fluidos soldadores. -Masa atómica: 65,409. -Elemento metálico plateado no reactivo Material refractario, aislable -Material de relleno -Nº atómico: 12 -Fabricación de papel, cemento, cerámica, en la medicina (productos -2º metal más ligero efervescentes), refinación del azúcar, Magnesio como materia, refractario y aislante, su símbolo en -Reacciona con ácidos y a 800 ºC en cosméticos, fundiciones de piezas MAGNESIO reacciona con oxigeno emitiendo una luz la tabla de trasportes, miembros artificiales, periódica es radiante aspiradoras, instrumentos ópticos, “Mg” -Punto de Fusión: 649 ºC esquís, carretillas, cortadoras de césped, muebles de exterior, en -Punto de ebullición: 1107 ºC falsees fotográficos, bombas incendiarias, señales luminosas, -Densidad: 1,74 g/cm. cúbicos desoxidación de los metales y como -Masa atómica: 24,305. afinador de vacío. -Es maleable y dúctil cuando se calienta BRONCE cobre y estaño -Se usa: para las herramientas, la acuñación de las monedas, -Cuando hay al menos un 10% de estaño producción de armas, fabricación de -Los componentes varían tiene un punto de fusión bajo objetos sonoros…… etc -Es más duro y resistente que otras aleaciones (menos el acero). -Muy dúctil. LATÓN Aleación de cobre y cinc (Cu + Zn) -Puede forjarse en planchas finas. -Se puede fabricar: alambre. -Su maleabilidad depende de la composición, la temperatura y la mezcla con otros metales. -Figuras artísticas. -Se vuelve quebradizo al acercarse a la temperatura de fusión. METAL Mineral Características -También tiene incontables usos en la metalistería. Aplicaciones -Es un elemento metálico, magnético, maleable y de color blanco plateado. -Nº atómico: 26 -Dureza: oscila entre 4 y 5. -Es blando, maleable y dúctil. HIERRO -Se magnetiza fácilmente a temperatura -El hierro puro, tiene un uso limitado ordinaria (es difícil magnetizarlo en caliente) -La mayor parte del hierro se utiliza en formas sometidas a un -A 790 °C desaparecen las propiedades tratamiento especial, (como el hierro magnéticas. forjado, el hierro colado y el acero). Hierro -Punto de fusión: 1.535 °C, -El hierro puro se utiliza para su símbolo en -Punto de ebullición: 2.750 °C obtener láminas metálicas la tabla galvanizadas y electroimanes. periódica es -Densidad relativa: 7,86. “Fe” -Los compuestos de hierro se usan en -Masa atómica: 55,845. medicina para el tratamiento de la anemia. -Es un metal activo. -Se combina con (flúor, cloro, bromo, yodo y astato) y con el azufre, fósforo, carbono y silicio. -Arde con oxígeno. -Expuesto al aire húmedo, se corroe, (una sustancia pardo-rojiza, escamosa, conocida como herrumbre). -El hierro reacciona con el oxígeno. -En la antigüedad era utilizado como adorno y para fabricar armas. ACEROS Los aceros se pueden clasficiar en función de varios criterios, esto da lugar a varias clasificaciones, la más utilizada de todas ellas es la clasificación en función del porcentaje de carbono disuelto: El porcentaje de carbono disuelto en el acero condiciona las propiedades del mismo. Así cuanto mayor sea el porcentaje de carbono disuelto en el acero, éste presenta más dureza y más resistencia a la tracción. Teniendo esto presente es posible clasificar los aceros en: NOMBRE DEL ACERO % DE CARBONO RESISTENCIA A TRACCIÓN (KG/MM2) EXTRASUAVE 0,1 A 0,2 35 SUAVE 0,2 A 0,3 45 SEMISUAVE 0,3 A 0,4 55 SEMIDURO 0,4 A 0,5 65 DURO 0,5 A 0,6 75 EXTRADURO 0,6 A 0,7 85 Aquellos aceros que tienen mayor porcentaje de los indicados en las tablas son requeridos para utilizaciones especiales, y están recogidos en las normas UNE. CLASIFICACIÓN DE LOS ACEROS SEGÚN NORMA UNE 36010: SERIE Finos para construcción. Para usos especiales. GRUPO PROPIEDADES /APLICACIONES 1. Finos al carbono. Propiedades: No aleados, más duros cuanto 2 y 3. Aleados de gran resistencia. más carbono, pero resisten mejor los choques. 4. Aleados de gran elasticidad. Aplicaciones: en construcción 5 y 6. De cementación. 7. De nitruración. 1. De fácil mecanización. 2. De fácil soldadura. 3. Con propiedades magnéticas. 4. Con dilatación térmica especial. 5. Resistentes a la fluencia. Resistentes a la oxidación y la corrosión. 1. Inoxidables. 2 y 3. Resistentes al calor. Para herramientas. 1. Al carbono. 2,3 y 4. Aleados para herramientas. 5. Rápidos. De moldeo. 1. De usos generales. 2. de baja radiación. 3. De moldeo inoxidables. Propiedades: Son aceros aleados o tratados térmicamente. Aplicaciones: 1 y 2. Tortillería, tubos y perfiles. 3. Núcleos de transformadores y motores eléctricos. 4. Uniones entre materiales distintos sometidos a elevadas temperaturas. 5. Instalaciones químicas y refinerías. Propiedades: Las debidas a la adición de cromo y níquel. Aplicaciones: 1. Cuchillería, máquinas hidráulicas, instalaciones sanitarias, piezas en ambientes corrosivos. 2 y 3. Hornos, piezas de motores de explosión, en general piezas sometidas a corrosión y temperatura. Propiedades: Aceros aleados y sometidos a tratamientos térmicos, dureza, tenacidad, resistencia al desgaste y a la deformación por calor. Aplicaciones: 1. Maquinaría de trabajos ligeros, carpintería y agrícola. 2, 3 y 4. Para maquinaría de trabajos más pesados. 5 Para trabajos de desbaste y mecanización rápida. Propiedades: Maleables, para poder ser vertidos en moldes de arena. Aplicaciones: Piezas de forma geométrica tortuosa, solo se distinguen de los demás aceros por su moldeabilidad ACEROS RESISTENTES A LA OXIDACIÓN Y LA CORROSIÓN En los aceros inoxidables, la acción de los elementos aleados es sustancial, además de estructural, y depende del porcentaje del o los elementos de la aleación El cromo es el elemento aleado que más influye en la resistencia ala oxidación y a la corrosión de los aceros. Un 12% de cromo ya impide la corrosión por el aire ambiente húmedo. Para la oxidación a latas temperaturas se puede necesitar hasta un 30 %. El Níquel mejora la resistencia a la corrosión de los aceros al cromo y el Molibdeno mejora la resistencia a la oxidación altas temperaturas. Aceros inoxidablesson resistentes a la corrosión atmosférica, s los ácidos y álcalis y ala oxidación a temperaturas no muy elevadas. Clasificación según estructura en estado de utilización: Aceros ferriticos: Estructura ferritica a cualquier temperatura (o se convierte en estructura ausenitica en el calentamiento). El grano no se regenera Composición: 15-18% de cromo y una máxima de 0,12% de carbono Resistencia a la corrosión superior a la de los martensiticos 20-80% de cromo y una máxima de 0,35% de carbono Aceros al cromo-aluminio hasta un 4% más resistentes a la oxidación Son difíciles de soldar y se usan en embuticion profunda por su gran ductilidad. Son magnéticos. Aceros martensiticos: -Gran dureza cuando se los enfría rápidamente una vez austenizados. -12 - 14 % de cromo, 0,20 - 0,50% de carbono -Principalmente en cuchillería. -16-18% de cromo, 0,60-1; 20% de carbono -Por temple adquieren grandes durezas. -Resistentes a la corrosión y al desgaste -Tipo normalizado AISI -311: acero inoxidable extra dulce. -Menos del 0,1% de carbono, 13% de cromo y 0,30 % de níquel. -Resiste a la corrosión atmosférica, la del agua corriente y la de los ácidos y álcalis débiles. -Fácilmente sondable -Usos: utensilios domesticos, griferia, ornamentacion, cuberteria, etc. Aceros austeniticos: -Estructura auseniticos a cualquier temperatura -Baja conductividad calorífica -Es el tipo de aceros más utilizados -Tipo normalizado AISI -314 Acero inoxidable ausenitico al cromo níquel conocido como18/8.Contiene 0,08% de carbono, 18% de cromo y 9% de níquel. -Muy dúctil y resistente a la corrosión atmosférica, al agua de mar, al ataque de productos alimenticios, ciertos ácidos minerales y de la mayoría de los ácidos orgánicos. Usos: Construcción de equipos para la industria química y de la alimentación Utensilios de cocina y aparatos domésticos que no requieren soldaduras en las zonas sometidas a fuerte corrosión. Admite pulidos con acabados a espejo, por lo que también se usa para ornamentación. ACEROS SEGÚN ASTM La norma ASTM (American Society for Testing and Materials) no especifica la composición directamente, sino que más bien determina la aplicación o su ámbito de empleo. Por tanto, no existe una relación directa y biunívoca con las normas de composición. El esquema general que esta norma emplea para la numeración de los aceros es: YXX donde: Y es la primera letra de la norma que indica el grupo de aplicación según la siguiente lista: A: si se trata de especificaciones para aceros. B: especificaciones para no ferrosos. C: especificaciones para hormigón, estructuras civiles. D: especificaciones para químicos, así como para aceites, pinturas, etc. E: si se trata de métodos de ensayos. Otros... Ejemplos: A36: especificación para aceros estructurales al carbono; A285: especificación para aceros al carbono de baja e intermedia resistencia para uso en planchas de recipientes a presión; A325: especificación para pernos estructurales de acero con tratamiento térmico y una resistencia a la tracción mínima de 120/105 ksi; A514: especificación para planchas aleadas de acero templadas y revenidas con alta resistencia a la tracción, adecuadas para soldar; A continuación se adjunta una tabla con las características de los aceros que son más comunes, según esta norma: PRUEBAS Y ENSAYOS MECÁNICOS Prueba visual del color y la estructura granular. Quizás el método más obvio de identificar un metal es el simple examen de su color. Muchos de los metales que se utilizan comúnmente van desde colores plateados como el del aluminio a una color rojo o amarillo como el del cobre. Los aceros y hierros fundidos presentan, por lo general, colores que van de gris plateado a gris, en dependencia de algunos factores como el método de conformado del metal y el acabado que se le da a la superficie. Si el metal como tal se ha fracturado, entonces un examen cuidadoso de la estructura granular expuesta puede decir mucho acerca de ello. Por ejemplo, la estructura granular del hierro fundido blanco es generalmente gruesa y plateada en apariencia, mientras que la estructura del hierro fundido gris es normalmente más fina y se caracteriza por una apariencia gris opaca. Cobre: tiene un color marrón rojizo. Acero al manganeso: azul en funcionamiento y color cobre cuando está almacenado. Zinc, magnesio, aluminio, estaño y plomo: blanquecinos. Bronce: amarillento si tiene un contenido elevado de zinc; de lo contrario, rojizo. Hierro fundido blanco: blanco y plateado si se rompe un pequeño segmento. Hierro fundido gris: si lo fracturamos será gris y dejará un depósito de grafito gris si lo ponemos en contacto con otras sustancias. Prueba de textura. En algunos casos, la apariencia exterior o textura del objeto puede revelar algo de su identidad. Por ejemplo, una superficie rugosa es usualmente una fundición, mientras que una superficie exterior lisa denota un producto conformado. Según el objeto que se examina, la prueba de textura puede suministrar información importante sobre la identidad el metal. Prueba de peso. Los metales con la misma apariencia exterior se pueden identificar fácilmente por su peso. Por ejemplo, si comparamos dos fundiciones similares, una de aluminio y la otra de zinc, la diferencia en el peso podría llevarnos a identificar al aluminio, que es más ligero. Algunos ejemplos: Peso ligero: aluminio, magnesio. Gran peso: acero, acero inoxidable, zinc fundido. Peso muy grande: plomo, oro. Prueba de sonido. Algunos metales emiten un sonido característico al golpearse con un martillo. Sonido resonante: acero con alto contenido de carbono, acero al manganeso. Sonido sordo: fundiciones, zinc, aluminio. Prueba de forma. Los metales se pueden identificar por la forma y el uso operacional. Por ejemplo, los objetos de forma compleja o irregular denotan fundiciones. Además, pueden tener marcas de fundición. Prueba de fractura. Si el metal que usted está tratando de identificar ha sido fracturado, un examen cuidadoso para ver evidencias de ductilidad puede suministrar información valiosa. Por ejemplo, una ruptura bien delineada, limpia y sin distorsión es indicativa de metales como el hierro fundido gris, el hierro fundido blanco, el zinc fundido y algunas fundiciones y aleaciones de aluminio. Por otro lado, el acero con alto contenido de carbono se rompe con alguna distorsión; y otros metales como los aceros al carbono sencillos, el aluminio puro y el hierro fundido maleable muestran evidencia de dobleces antes de romperse. Prueba de virutas. Una rebaba de metal extraída por medio de un cincel puede ser una clave útil en la identificación de una muestra. Las rebabas lisas continuas son comunes en materiales blandos como el aluminio y el cobre, mientras que las quebradizas y lisas apuntan al acero, al bronce o al latón. Las rebabas pequeñas rotas son comunes de materiales muy quebradizos como el hierro fundido. PRECAUCIÓN: Utilizar protección adecuada para los ojos cuando se realice esta prueba (espejuelos de seguridad). Prueba de dureza. La dureza se puede medir de diferentes maneras. Las pruebas de dureza Brinell y Rockwell son las más comunes y precisas. El equipamiento requerido para estas pruebas se encuentra generalmente en laboratorios de ensayo de materiales. Sin embargo, cuando no se disponga de este equipamiento especializado, una lima nueva de mecánico dará un estimado de la dureza del metal como explica la tabla siguiente. UTILIZACIÓN DE UNA LIMA PARA LA MEDICIÓN DE DUREZA NÚMERO DUREZA BRINELL NÚMERO DUREZA ROCKWELL B RESISTENCIA A LA LIMA TIPO DE ACERO C Acero con bajo contenido de carbono 100 57 Resistencia alta. La lima le entra bien al metal. 200 93 Resistencia alta. La lima le entra bien al metal pero se Acero con mediano contenido requiere de más presión de carbono 300 32 Resistencia media. La lima no entra en el metal, requiere de más presión Acero de altra aleación. 400 43 Resistencia baja. El metal se puede limar, aunque con dificultad. Acero con alto contenido de carbono. 500 52 Resistencia prácticamente nula. El metal es tan duro como la lima. Acero para herramientas. 600 59 No hay resistencia. El metal es más duro que la lima Acero para herramientas endurecido. Prueba de llama. La prueba de llama requiere de un aréa pequeña para calentar la muestra de metal hasta el estado de fusión y obtener una mezcla. Al llegar a este estado se debe observar en busca de algunas o de todas las características que se muestran en la tabla siguiente. Metal Color de la Punto de superficie fusión maquinada aproximado Aluminio Plateado Latón y bronce Amarillo a rojo 1220oF Cambio de Apariencia color de la escoria Ninguno Apariencia de la mezcla fundida El color igual a la Negro y grisáceo superficie sin fundir, muy fluido suave bajo escoria. Poca escoria pero vapores blancos y o Se enrojece densos; aunque el 1300 - 1900 F notablemente antes de la fusión bronce puede no tener ninguno. Líquido dorado brillante, acuoso; burbujeará con una llama oxidante. Poca o ninguna escoria Superficie brillante directamente bajo la llama; tendencia de la mezcla a burbujear. Rojo 1980oF Puede tornarse negro y luego rojo, el color cobrizo puede tornarse más intenso Hierro fundido gris Gris 2050 2200oF Se convierte en rojo opaco antes de la fusión. Desarrolla una película gruesa Fluido y acuoso, blanco rojizo; sin chispas. Níquel Casi blanco 2645oF Se convierte en rojo antes de la fusión. Gris. Fluido bajo la escoria. Gris brillante 2460 2790oF Se torna rojo Similar al metal brillante antes de fundido. la fusión. Cobre Acero al carbono Líquido; amarillo pálido; algunas chispas. CONCLUSIONES Podemos darnos cuenta de la importancia del mundo de los materiales en la industria, ya que tiene una amplia gama de aplicaciones. Lo importante es darnos cuenta de cómo aprender a utilizarla y darle la importancia que merece ya que conociéndola mejor podemos tener grandes ahorros durante el proceso con una mejor calidad y tomando conciencia del daño que se le puede hacer al medio ambiente ya que el ingeniero en materiales toma en cuenta las repercusiones que puede hacerle al medio ambiente con la creación de nuevos materiales. RESULTADOS Tambien se pudo diferenciar en los puntos de fusión unos goteaban en pequeñas gotitas(COBRE) otro formaba lagrimillas(MAGNESIO) otros botaban humo blanco(ZINC) Diferencias entre,cobre,laton,bronce por los puntos de fusión i como reaccionaban ante este También se pudo decubrir las diferencias entre los aceros inoxidables ferriticos, austeniticos y martensiticos. Se descubrió la importancia de los metales en el mundo. Sabiendo sus propiedades físicas, mecánicas y químicas. Ahora se puede diferenciar lo que es un acero y una fundición. 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