Propiedades Mecánicas de Materiales
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Questions and Answers

¿Qué ocurre con un material delgado cuando se aplica una cortante?

  • Se vuelve más resistente.
  • Se fragmenta en partes pequeñas.
  • Se mantiene inalterado.
  • Se deforma. (correct)
  • ¿Cuál de las siguientes pruebas de dureza es adecuada para cerámicas?

  • Rockwell
  • Brinell
  • Vickers (correct)
  • Durómetro
  • ¿Cuál es el efecto de la temperatura sobre la resistencia de los materiales?

  • La temperatura no tiene efecto sobre los materiales.
  • Los materiales se vuelven menos resistentes y más ductiles. (correct)
  • Los materiales se cansan y pierden fuerza.
  • Los materiales se vuelven más resistentes y menos ductiles.
  • ¿Qué proceso se realiza para que un metal forme nuevos granos libres de deformaciones?

    <p>Recristalización. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué método se utiliza para medir la dureza de los polímeros?

    <p>Durómetro. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué técnica se aplica para hacer cortes o perforaciones en hojas metálicas?

    <p>Punzonado. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor la dureza en caliente?

    <p>Es la capacidad de un material para mantenerse duro en altas temperaturas. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la temperatura de recristalización respecto al punto de fusión del material?

    <p>0.5T. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué describe la temperatura de transición vítrea (Tg)?

    <p>La temperatura a la cual un material pasa de estado vítreo a estado gomoso. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el efecto de la expansión térmica en un material?

    <p>Causa un aumento del volumen con el incremento de temperatura. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de esfuerzo provoca que un material se estire y posible se fracture?

    <p>Esfuerzo de tensión (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué indica la resistencia a la tensión en un material?

    <p>El esfuerzo máximo que soporta el material antes de fracturarse (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué característica del calor de fusión se indica en el contenido?

    <p>Es la energía requerida para transformar un sólido en líquido. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la característica principal de la región elástica de un material?

    <p>El material vuelve a su forma original al eliminar la carga (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes propiedades se relaciona con la tenacidad de los metales?

    <p>Se refiere a la capacidad de un material para absorber energía. (C)</p> Signup and view all the answers

    En el proceso de compresión, ¿qué le sucede al cilindro cuando es apretado?

    <p>Pierde altura y su base se ensancha (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué metal es un ejemplo de metal ferroso?

    <p>Hierro forjado. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué describe mejor el fenómeno de estrangulamiento en materiales?

    <p>Alargamiento localizado durante la tensión (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la relación entre el contenido de carbono y el acero?

    <p>Aumenta la resistencia del acero. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes términos describe el endurecimiento por deformación?

    <p>Aumento del esfuerzo requerido para seguir deformándose (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué propiedad de los metales permite la conductividad eléctrica alta?

    <p>El movimiento libre de electrones. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se evalúa en la prueba de doblado de materiales?

    <p>La resistencia de un material al doblarse sin romperse (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿En qué estado se encuentran los metales en estado sólido?

    <p>En estructuras cristalinas. (D)</p> Signup and view all the answers

    En qué consiste el proceso de forjado en el tratamiento de metales?

    <p>Modelado o deformación del metal para obtener la forma deseada (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una de las razones por las que los metales ferrosos son ampliamente utilizados en la industria?

    <p>Tienen alta resistencia a la tracción, compresión y torsión. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué propiedad de los metales ferrosos permite su fácil adaptación para diversas aplicaciones?

    <p>Su facilidad de fabricación y maleabilidad. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes aleaciones ferrosas se considera de alto valor comercial debido a su especialización?

    <p>Acero inoxidable (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ventaja económica tienen los metales ferrosos en comparación con otros metales?

    <p>Tienen un mercado constante y creciente. (D)</p> Signup and view all the answers

    La reciclabilidad de los metales ferrosos contribuye a su:

    <p>Opciones sostenibles en términos medioambientales. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la pureza típica de los metales ferrosos en comparación con sus impurezas?

    <p>99.99% pureza con 0.1% de impurezas. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una propiedad mecánica importante de los metales ferrosos?

    <p>Su resistencia a la tracción. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la versatilidad de los metales ferrosos es correcta?

    <p>Su versatilidad les permite mejorar propiedades específicas. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la principal característica que diferencia los aceros de bajo carbono de los aceros de alto carbono?

    <p>Los aceros de alto carbono tienen mayor resistencia y dureza. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué efecto tiene el cromo en los aceros ferrosos?

    <p>Mejora la resistencia al desgaste y dureza. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los aceros inoxidables es correcta?

    <p>Presentan mayor resistencia a la corrosión con bajo contenido de carbono. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de acero se utiliza comúnmente en componentes mecánicos como engranajes y bielas?

    <p>Aceros al medio carbono. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué característica de los aceros de alto carbono los hace menos dúctiles?

    <p>Su alto contenido de carbono. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué elemento se utiliza principalmente para inhibir el crecimiento de granos durante el procesamiento a altas temperaturas?

    <p>Vanadio. (C)</p> Signup and view all the answers

    Entre los aceros inoxidables, ¿cuál ofrece la máxima resistencia a la corrosión?

    <p>Aceros austeníticos. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una de las principales aplicaciones de los aceros al bajo carbono?

    <p>Construcción de vigas y columnas. (D)</p> Signup and view all the answers

    Flashcards

    Esfuerzo de tensión

    Fuerza que estira un material.

    Punto de deformación

    El final de la relación lineal entre esfuerzo y deformación, inicio de la deformación plástica.

    Resistencia a la tensión

    El mayor esfuerzo que un material puede soportar antes de romperse bajo tensión.

    Ductilidad

    La capacidad de un material de deformarse significativamente antes de romperse bajo tensión.

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    Endurecimiento por deformación

    El fortalecimiento de un material debido a su deformación.

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    Prueba de compresión

    Método para medir cómo se comporta un material cuando se le aplica presión.

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    Laminado

    Proceso de reducción del espesor de una lámina metálica.

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    Resistencia a la ruptura transversal

    Fuerza que un material puede soportar al doblarlo antes de que se rompa.

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    Prueba de Cortante

    Prueba que evalúa la resistencia de un material a la deformación cuando se le aplican fuerzas opuestas en los lados.

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    Prueba de Torsión

    Prueba que mide la resistencia de un material a una fuerza giratoria.

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    Dureza (materiales)

    Resistencia a la indentación, rayaduras y uso.

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    Prueba Brinell

    Prueba de dureza que usa una esfera para medir la profundidad de penetración.

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    Prueba Rockwell

    Prueba de dureza que usa un cono o esfera pequeña para medir la indentación.

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    Temperatura de Recristalización

    Temperatura a la que se forman nuevos granos libres de deformaciones en un metal.

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    Trabajo en Caliente

    Moldear o forjar metales por encima de su temperatura de recristalización.

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    Dureza en Caliente

    Capacidad de un material para mantenerse duro a altas temperaturas.

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    Metales ferrosos

    Metales que contienen hierro, conocidos por su alta resistencia, versatilidad, y abundancia en la naturaleza.

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    Resistencia mecánica (Metales ferrosos)

    Capacidad de los metales ferrosos para soportar fuerzas de tracción, compresión y torsión sin deformarse ni romperse.

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    Versatilidad (Metales ferrosos)

    Capacidad de los metales ferrosos para ser combinados con otros elementos (aleaciones) para obtener propiedades mejoradas.

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    Disponibilidad (Metales ferrosos)

    Abundancia del hierro en la corteza terrestre, lo que lo hace económico y accesible.

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    Costo competitivo (Metales ferrosos)

    Precio bajo comparado con otros metales, especialmente en grandes cantidades.

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    Aleaciones (Metales ferrosos)

    Combinación de metales ferrosos con otros elementos, creando materiales con propiedades mejoradas.

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    Reciclabilidad (Metales ferrosos)

    Facilidad con la que los metales ferrosos pueden ser reciclados sin perder sus propiedades.

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    Importancia tecnológica (Metales ferrosos)

    Su uso en estructuras, maquinaria, y generación de energía debido a su resistencia y conductividad térmica.

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    Temperatura de transición vítrea (Tg)

    Temperatura a la que un material pasa de un estado rígido y frágil (vítreo) a uno más flexible y gomoso.

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    Densidad

    Peso por unidad de volumen.

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    Punto de fusión

    Temperatura a la que un sólido pasa a líquido.

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    Calor de fusión

    Energía requerida para transformar un sólido en líquido.

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    Metales

    Materiales con enlaces metálicos y estructuras cristalinas en estado sólido, notablemente rígidos, resistentes, y buenos conductores de electricidad y calor.

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    Acero

    Aleación de hierro y carbono, con mayor resistencia que el hierro puro.

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    Conductividad eléctrica

    Capacidad de un material para conducir electricidad.

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    Expansión térmica

    Aumento de volumen de un material con el aumento de la temperatura.

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    Aceros al bajo carbono

    Tienen menos del 0.20% de carbono. Son fáciles de dar forma, no requieren alta resistencia y se usan en estructuras como vigas y carrocerías.

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    Aceros al medio carbono

    Tienen entre 0.20% y 0.50% de carbono. Son más resistentes que los de bajo carbono y se usan en piezas mecánicas como ejes y engranajes.

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    Aceros al alto carbono

    Tienen más del 0.50% de carbono. Son los más resistentes y se utilizan en herramientas de corte, resortes y piezas de maquinaria.

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    Cromo en aceros

    Mejora la resistencia, resistencia al desgaste, dureza y dureza en caliente.

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    Manganeso en aceros

    Mejora la resistencia y dureza del acero caliente.

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    Aceros inoxidables

    Grupo de aceros diseñados para resistir la corrosión. Tienen diferentes características según el tipo.

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    Austeníticos

    Tipo de acero inoxidable con máxima resistencia a la corrosión.

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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.

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