Ingeniería y Ciencia de los Materiales: Ciclo, Estructura y Propiedades
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La ciencia de los materiales trata del conjunto de conocimientos propios de los materiales, abarcando tanto el conocimiento a nivel básico de los distintos materiales como el de sus procesos de fabricación, así como sus aplicaciones. La ingeniería de materiales se relaciona con el conocimiento aplicado de los materiales, que posibilita la conversión de los mismos en productos de mercado.
Ciclo de los Materiales en la Elaboración de un Producto
Materiales sin procesar:
- Materia prima (mineral, petróleo, madera).
- Extracción, recolección.
- Mineral, carbón, madera, aceite, arena.
- Extracción, refino, proceso.
Materiales básicos:
- Metales químicos, papel, cemento, fibras.
- Procesos.
Materiales de ingeniería:
- Aleaciones, cristales simples, cerámicos, plásticos, compuestos.
- Manufactura.
- Productos.
- Diseño, uso, servicio.
- Desperdicio.
- Desecho.
- Reciclaje.
Clasificación de las Estructuras de un Material
- Subatómica.
- Atómica (Átomos y moléculas).
- Microscópica (microestructura).
- Macroscópica (macroestructura).
Propiedades de los Materiales: Sensibilidad a la Microestructura
Propiedades Insensibles a la Microestructura:
- Densidad.
- Módulo de elasticidad (E).
- Conductividad térmica.
- Coeficiente de expansión térmica.
Propiedades Sensibles a la Microestructura:
- Resistencia.
- Ductilidad.
- Tenacidad a la fractura.
- Fatiga y propiedades cíclicas, fatiga por corrosión.
Definición de Propiedades de los Materiales
- Tenacidad: Es la capacidad que presenta un material para absorber energía durante su deformación plástica hasta producirse la rotura.
- Ductilidad: Esta propiedad indica la capacidad de un material para deformarse plásticamente sin alcanzar la fractura.
- Maleabilidad: Es la aptitud que presenta un material para reducirse a láminas muy finas, también corresponde a la capacidad de conformación por deformación plástica a compresión.
- Resiliencia: Es la capacidad que presenta un material para absorber energía durante su deformación elástica.
- Aleabilidad: Es la capacidad que presentan los metales para formar aleaciones metálicas.
- Resistencia a la corrosión: Es la resistencia que presenta un metal a deteriorarse en su ambiente de servicio por la acción de reacciones químicas o electroquímicas.
- Resistencia mecánica: Se entiende por resistencia mecánica de un material la resistencia que presenta a deformarse cuando está sometido a la acción de una carga exterior.
Tipos de Materiales Utilizados en Ingeniería y sus Características Principales
METALES: combinación de elementos metálicos.