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Flashcards in Ingeniería de materiales Deck (60):
1

Diagrama de fase

Representaciones gráficas (como se va a comportar mi material o aleación a una determinada temperatura y presión)

2

Fase

Parte del material con ciertas características diferentes del resto

Fases homogéneas
Fases heterogéneas

3

Sistema

Estudia cierta parte del universo

4

Punto invariante

Es en el que no tenemos ningún grado de libertad.
Grado de libertad=0

5

Grado de libertad

Cuantas variables puedo cambiar(mover) para que caiga en cierto punto

6

Sistema en equilibrio

No hay cambios de fase a corto plazo

7

Sustancia pura

Agua
Diagrama Fe (hierro) puro

8

Regla de fases de Gibbs

P + F = C + 2
Donde:
P = Número de fases que pueden coexistir en el sistema.
C = Número de componentes en el sistema.
F = Grados de libertad. Número de variables que se pueden cambiar sin variar el número de fases en equilibrio.

9

Sistema de aleaciones binarias

Dos materiales.
Tipos de reacciones:
-isomórfica
-eutéctica
*eutectoide
-peritéctica
*peritectoide
-monotéctica

10

Isomórfica

2 elementos con mismas características, vecinos en la tabla periódica
Ej: cobre-niquel

11

Eutéctica
*eutectoide

1 líquido obtenemos dos fases sólidas diferentes
*1 sólido alfa-> 2 sólidos más

12

Peritéctica
*peritectoide

Ocurre una transformación de fases
Sólido alfa+L -> Sólido beta
*2 líquidos alfa+beta-> sólido gamma

13

Monotéctica

Materiales totalmente diferentes con puntos de fusión muy disparados

14

Diagrama hierro-carbono

Se divide en:
-Aceros
Reacciones: peritectoide, eutectoide
-Fundiciones
Reacciones: eutéctica

15

Región eutectoide

Dos posibilidades:
Hipoeutectoide->por debajo del punto
*Fases: ferrita alfa + perlita
Alfa+(alfa+Fe3C)
Hiperitectoide-> por arriba del punto
*Fases: perlita + cementita

16

Perlita

Ferrita alfa + cementita

17

Elementos de aleación principal

Magnesio
Vanadio
Manganeso
Tungsteno

18

Características del acero 1018

Relativamente suave
Dureza media
Dúctil

19

Aleaciones(súper aleaciones)

Aluminio- dúctil, no soporta tensión, muy ligero, muy suave, excelente disipador térmico
Cobre- dúctil, sumamente suave(más que Al), n. Cantidad de aleaciones (bronce y latón), soporta tensión de baja a media, muy maleable, excelente conductor(no disipación)
Titanio- muy ligero, muy resistente, muy duro, poco frágil
Magnesio- hacer aleaciones con otros materiales, quebradizo, muy buena resistencia al desgaste, muy buena resistencia a temperatura
Níquel- varias aleaciones, muy ligero, muy suave, muy maleable, muy dúctil, no soporta tensión

20

Tratamientos térmicos

Operaciones de calentamiento y enfriamiento a temperaturas y condiciones determinadas, a las que se someten los metales y aleaciones para darles características más adecuadas para su empleo

21

Desarrollo de tratamientos térmicos

-Calentamiento:
*iniciar a temperatura ambiente
*elevación de temp. uniforme lo más lentamente posible(1min x 1mm de espesor)
*tiempo de permanencia
-Permanencia:
*temp. máxima indicada en especificaciones del tratamiento térmico
*elevación de la temp. sobrepasa el limite cercano al punto de fusión ocasionando una estructura burda y frágil debido a la fusión de impurezas
-Tiempo:
*al llegara la temp. máxima influye en el crecimiento del grano por lo tanto debe reducirse todo lo posible
*buscar temple ideal

22

Tipos de tratamientos térmicos

-Recocido
-Revenido
-Martemplado
-Austemperizado
-Templado
-Envejecimiento ó endurecimiento por precipitación

23

Recocido

Material expuesto a elevadas temperaturas durante un periodo de tiempo, luego enfriado lentamente
-utilizado para: eliminar tensiones, incrementar plasticidad, ductilidad y tenacidad, producir microestructura específica

24

Proceso recocido

-Recuperación: eliminación de tensiones para evitar deformaciones
-Recristalización: se deja estructura fina, oxidación se evita minimizando la temp.
-Enfriamiento: temp. uniforme enfriando al aire hasta temp. ambiente

25

Revenido

Calentar un acero martensítico a una temp. por debajo de la temp. de transformación eutectóide para hacerlo más blando y dúctil

26

Martemplado

Tratamiento modificado que se usa en los aceros para modificar la distorsión y el agrietamiento que se puede producir durante el enfriamiento irregular

27

Proceso Martemplado

-Austenitizado del acer
-Temple del mismo en aceite valiendo o sal fundida
-Permanencia del acero en el medio temple hasta temp. uniforme y suspensión antes de que se transforme a bainita
-Enfiramiento a velocidad moderada

28

Austemperizado

Tratamiento que produce una estructura de bainita en algunos aceros al carbono simple

29

Templabilidad

Aptitud de una aleación ferrosa para endurecerse por formación de martensita

30

Medios del temple

-Agua: temple severo(rápido), no se usa en aceros de alto carbono
-Aceite: adecuados para la mayoría de los aceros aleados
-Aire: produce una estructura perlítica en la totalidad de la pieza

31

Velocidad de enfriamiento

En el interior varía con la posición y depende del tamaño y geometría

32

Endurecimiento por precipitación

Resistencia y dureza pueden aumentar por formación de partículas pequeñas de una 2da fase dentro de la matriz

33

Polímeros

Unión de varios meros

34

Monómeros

Moléculas orgánicas instauradas
Enlaces primarios fuertes y secundario débil
Punto de fusión y ebullición relativamente bajos

35

Macromoléculas

Unión de muchas moléculas mediante las cuales sé sintetizan los polímeros

36

Polimerización

# de subunidades en la cadena molecular polimérica

37

Etapas polimerización

-iniciación:
-propagación: se abren los meros y se unen en cadena
-terminación: agregar un radical libre(aire), dos cadenas se unen

38

Reacciones de polimerización

-homopolímero: un solo tipo de molécula
Lineal, amorfo, entrecruzado
-coopolímero: dos o mass tipos de moléculas
Al azar, bloque, injerto

39

Peso molecular

-medio: se miden propiedades físicas como viscosidad y presión osmótica
-másico: se basa en el peso de la fracción de moléculas incluidas dentro de varios intervalos de tamaño

40

Tacticidad de los polímeros

Esta me da ciertas propiedades mecánicas de los polímeros

41

Clasificación polímeros

-Plásticos:
Termo estables/Termo fijos y Termoplásticos/Termovariables
-Elastómeros

42

Termoplásticos

Lineales
Amorfos
Reciclables
Semicristalinidad jugando con la temp.
Duros cuando son enfriados
Ej: polietileno, PVC, poliestireno, teflón, policarbonato

43

Termoestable

Alto grado de entrecruzamiento
Reutilizables
No poseen ductilidad
Frágiles
No pueden volverse a fundir
Resistencia a temp. elevada
Activado por catalizador y mezcla
Ej: silicones, poliuretano, poliéster, epóxicos, triplay

44

Elastómeros

Cadenas más largas
Más dúctil
Totalmente elásticos
Grado de entrecruzamiento menor al de los termofijos(proceso de vulcanizado)
Regresan a su posición una vez deformados
Ej: caucho natural, látex, neopreno, caucho sintético

45

Materiales cerámicos

Compuestos inorgánicos no metálicos, constituidos por elementos metálicos y no metálicos, enlazados mediante enlaces iónicos y o covalentes

46

División de cerámicos

-Tradicionales
-Avanzados
-Vidrios
-Vitrocerámicos

47

Características en general de los cerámicos

Alta dureza
Aislantes térmicos
Aislantes eléctricos
Porosidad
Duros
Frágiles
Baja tenacidad

48

Materiales no cerámicos pero con propiedades similares

-Carbono
-Silicio
-Boro

49

Estructura cristalina de mat. cerámicos

Dependen del tamaño de los iones y de cómo se iba a equilibrar las cargas(causantes aniones y cationes)

50

Vidrios características

Frágil
Duro
Compuesto inorgánico a base de sílice
Amorfo
No tenaces
Aislantes
No soportan tensión

51

Estructura vidrios

-óxidos formadores: empiezan a hacerse las cadenas. Ej: sílice, boro
-óxidos modificadores: rompen con la red vítrea, disminuyen viscosidad
-óxidos intermediarios: se agregan a la red acomodándose en los espacios que han quedado, sin romperla

52

Estructura silicatos

Aisladas
En cadena
Cíclicas
Laminares
Redes

53

Tipos de vidrio en base a la composición

-vidrios sodocálcicos: más fácil de conformar. Ej: recipientes, utensilios prensados, soplados y de iluminación
-vidrios de borosilicáto: vidrios de menor expansión. Ej: equipo de laboratorio
-vidrios al plomo: bajos puntos de fusión. Ej: protección de soldar, protección rayos x

54

Usos y aplicaciones de los vidrios

-vidrio templado: choque termico más brusco de lo normal
-vidrio reforzado químicamente: agregar aditivos químicos una vez enfriado dará endurecimiento

55

Vitrocerámicas propiedades y aplicaciones

Totalmente refractarios
Alta resistencia al choque
Ausencia de porosidad
Baja expansión térmica
Aplicaciones-> misiles, intercambiador de temp.

56

Materiales compuestos

Combinación de dos materiales que consiste de dos fases, primaria(matriz) y secundaria(refuerzo)

57

Diferencia de una aleación a un compuesto

Se ve el cambio de fase

58

Tipos de reforzamiento(fase secundaria)

-Fibras
Cortas, largas, continuas, discontinuas
-Partículas
-Hojuelas
-Fase infiltrada
-Interfase

59

Estructuras de compuestos

-Laminar
-Emparedado
-Panal de abejas

60

Puntos de temp. del vidrio

-Punto de deformación
-Punto de trabajo
-Punto de recocido
-Punto de reblandecimiento
-Punto de fusión