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Questions and Answers
¿Qué ocurre con un material delgado cuando se aplica una cortante?
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¿Cuál de las siguientes pruebas de dureza es adecuada para cerámicas?
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¿Cuál es el efecto de la temperatura sobre la resistencia de los materiales?
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¿Qué proceso se realiza para que un metal forme nuevos granos libres de deformaciones?
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¿Qué método se utiliza para medir la dureza de los polímeros?
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¿Qué técnica se aplica para hacer cortes o perforaciones en hojas metálicas?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor la dureza en caliente?
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¿Cuál es la temperatura de recristalización respecto al punto de fusión del material?
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¿Qué describe la temperatura de transición vítrea (Tg)?
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¿Cuál es el efecto de la expansión térmica en un material?
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¿Qué tipo de esfuerzo provoca que un material se estire y posible se fracture?
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¿Qué indica la resistencia a la tensión en un material?
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¿Qué característica del calor de fusión se indica en el contenido?
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¿Cuál es la característica principal de la región elástica de un material?
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¿Cuál de las siguientes propiedades se relaciona con la tenacidad de los metales?
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En el proceso de compresión, ¿qué le sucede al cilindro cuando es apretado?
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¿Qué metal es un ejemplo de metal ferroso?
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¿Qué describe mejor el fenómeno de estrangulamiento en materiales?
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¿Cuál es la relación entre el contenido de carbono y el acero?
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¿Cuál de los siguientes términos describe el endurecimiento por deformación?
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¿Qué propiedad de los metales permite la conductividad eléctrica alta?
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¿Qué se evalúa en la prueba de doblado de materiales?
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¿En qué estado se encuentran los metales en estado sólido?
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En qué consiste el proceso de forjado en el tratamiento de metales?
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¿Cuál es una de las razones por las que los metales ferrosos son ampliamente utilizados en la industria?
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¿Qué propiedad de los metales ferrosos permite su fácil adaptación para diversas aplicaciones?
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¿Cuál de las siguientes aleaciones ferrosas se considera de alto valor comercial debido a su especialización?
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¿Qué ventaja económica tienen los metales ferrosos en comparación con otros metales?
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La reciclabilidad de los metales ferrosos contribuye a su:
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¿Cuál es la pureza típica de los metales ferrosos en comparación con sus impurezas?
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¿Cuál es una propiedad mecánica importante de los metales ferrosos?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la versatilidad de los metales ferrosos es correcta?
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¿Cuál es la principal característica que diferencia los aceros de bajo carbono de los aceros de alto carbono?
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¿Qué efecto tiene el cromo en los aceros ferrosos?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los aceros inoxidables es correcta?
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¿Qué tipo de acero se utiliza comúnmente en componentes mecánicos como engranajes y bielas?
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¿Qué característica de los aceros de alto carbono los hace menos dúctiles?
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¿Qué elemento se utiliza principalmente para inhibir el crecimiento de granos durante el procesamiento a altas temperaturas?
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Entre los aceros inoxidables, ¿cuál ofrece la máxima resistencia a la corrosión?
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¿Cuál es una de las principales aplicaciones de los aceros al bajo carbono?
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Study Notes
Propiedades Mecánicas
- Esfuerzos de tensión: Estiran el material.
- Esfuerzos de compresión: Compactan el material.
- Esfuerzos cortantes: Hacen que partes adyacentes del material se deslicen entre sí.
- Respuesta a la tensión: El material se estira, se estrangula y se fractura.
- Región elástica: El material vuelve a su forma original si se elimina la carga, según la ley de Hooke.
- Punto de deformación: Inicio de la deformación plástica, marca el fin de la relación lineal.
- Resistencia a la tensión: Esfuerzo máximo que resiste el material.
- Estrangulamiento: Alargamiento localizado.
- Esfuerzo de fractura: Esfuerzo antes de la ruptura.
- Ductilidad: Capacidad de deformarse antes de romperse.
- Endurecimiento por deformación: El material se fortalece al deformarse.
Relación Esfuerzo-Deformación
- Perfectamente elástico: Sigue la ley de Hooke hasta la fractura, sin flujo plástico.
- Elástico y perfectamente plástico: Tiene rigidez definida; al alcanzar la resistencia de deformación, se deforma plásticamente sin aumentar el esfuerzo.
- Elástico y endurecimiento por deformación: Sigue la ley de Hooke en la zona elástica y luego, requiere un esfuerzo mayor para seguir deformándose.
Propiedades ante la Compresión
- Prueba de compresión: Mide cómo un material responde al ser comprimido entre dos placas.
- Proceso de compresión: El cilindro pierde altura, y su base se ensancha. La fricción con las placas previene la expansión total.
-
Procesos comunes que usan compresión:
- Laminado: Aplanar (reducir el espesor) una lámina.
- Forjado: Moldear/deformar un metal para una forma deseada.
- Extrusión: Empujar material fundido a través de una herramienta para crear formas específicas.
Doblado y prueba de materiales frágiles
- Doblado: Usado para dar forma a placas y hojas metálicas.
- Prueba de doblado: Mide la resistencia al doblado de los materiales. Si el material no soporta la tensión, se rompe causando grietas o fracturas. La resistencia medida es la resistencia a la ruptura transversal.
- Propiedades ante la cortante: Esfuerzos en direcciones opuestas en ambos lados de un material delgado; causa su deformación.
- Prueba de torsión: Se utiliza un tubo delgado sujeto a una fuerza giratoria; aumenta la torsión.
-
Usos industriales:
- Cizallado: Cortar láminas metálicas en línea recta.
- Punzonado: Hacer cortes o perforaciones en láminas metálicas.
Dureza y Pruebas
-
Dureza: Resistencia a la indentación, rayaduras y uso.
- Brinell: Presión de una esfera de 10 mm; calcula la dureza dividiendo la carga por el área de indentación.
- Rockwell: Usa un cono o esfera pequeña; mide la profundidad de penetración. Ideal para metales.
- Vickers: Indentador piramidal de diamante; usa diferentes cargas, mide usando una fórmula específica.
- Knoop: Similar a Vickers, usa cargas ligeras; ideal para materiales duros, pequeños y delgados.
- Escleroscopio: Mide el rebote de un martillo desde una altura; mayor rebote indica mayor dureza.
- Durómetro: Evalúa la deformación elástica en caucho y materiales flexibles.
Metales
- Propiedades principales: Rigidez, resistencia, tenacidad, conductividad eléctrica y térmica, opacidad, reflectividad, fuertes, duros, dúctiles.
-
Metales ferrosos:
- Hierro electrolítico: Mayor pureza, componentes electrónicos, núcleos magnéticos.
- Hierro forjado: Se forma en caliente, alta ductilidad; materia prima.
- Acero: Una aleación de hierro-carbono; construcción, transporte, electrodomésticos, herramientas.
Aceros
- Aceros de bajo carbono: Menor del 0.20% de C; fáciles de dar forma; construcción, automóviles.
- Aceros de medio carbono: Entre 0.20% y 0.50% de C; mayor resistencia que los de bajo carbono; componentes mecánicos, herramientas.
- Aceros de alto carbono: Mayor del 0.50% de C; máxima resistencia y rigidez; herramientas de corte, resortes.
Hiero vs Acero
- Hierro: Elemento químico metálico; base para otros materiales.
- Acero: Aleación de hierro y carbono; mayor resistencia, dureza y versatilidad que el hierro.
Efectos de la aleación según sus ingredientes
- Manganeso: Mejora la resistencia y dureza del acero.
- Molibdeno: Incrementa la tenacidad y la dureza en caliente.
- Níquel: Mejora la resistencia y tenacidad.
- Vanadio: Inhibe el crecimiento de granos; mejora la resistencia y tenacidad.
Propiedades Físicas
- Densidad: Peso por unidad de volumen.
- Gravedad específica: Relación entre la densidad de un material y la del agua.
- Expansión térmica: Aumento de volumen con la temperatura.
- Coeficiente de expansión térmica: Cambio de longitud por grado de temperatura.
- Punto de fusión: Temperatura donde el sólido pasa al estado líquido.
- Punto de enfriamiento: Temperatura donde el líquido pasa al estado sólido.
- Calor de fusión: Energía necesaria para transformar el sólido en líquido.
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Description
Este cuestionario explora las propiedades mecánicas de los materiales, incluyendo esfuerzos de tensión, compresión y cortantes. También se discuten conceptos como la ductilidad y la región elástica, entre otros. Perfecto para estudiantes de ingeniería y física.
