5. Las propiedades mecánicas de los materiales

Las propiedades mecánicas de los materiales nos permiten

diferenciar un material de otro ya sea por su composición, estructura

o comportamiento ante algún efecto físico o químico, estas

propiedades son usadas en dichos materiales de acuerdo a algunas

necesidades creadas a medida que ha pasado la historia,

dependiendo de los gustos y propiamente de aquella necesidad en

donde se enfoca en el material para que este solucione a cabalidad la

exigencia creada.

La mecánica de materiales estudia las deformaciones unitarias y

desplazamiento de estructuras y sus componentes debido a las

cargas que actúan sobre ellas, así entonces  nos basaremos en dicha

materia para saber de que se trata cada uno de estos efectos físicos,

aplicados en diferentes estructuras, formas y materiales. Esta es

la razón por la que la mecánica de materiales es una disciplina

básica, en muchos campos de la ingeniería, entender

el comportamiento mecánico es esencial para el diseño seguro de

todos los tipos de estructuras. El desarrollo histórico de dicho tema,

ha sido la mezcla de teoría y experimento, de

personajes importantes como Leonardo da Vinci (1452-1519),

Galileo Galilei (1564-1642) y Leonard Euler (1707-1783), llevaron a

cabo experimentos para determinar la resistencia de alambres,

barras y vigas, desarrollaron la teoría matemática de las columnas y

cálculo de la carga critica en una columna, actualmente son la base

del diseño y análisis de la mayoría de las columnas.

6. Efectos ambientales en el comportamiento de los materiales

Andrés Tamez 1591290 Efectos Ambientales en el comportamiento de los

materiales La mayoría de los materiales se encuentran expuestos a diferentes

cambios ambientales y climáticos como lo son: cambios en la temperatura, y

cambios de las condiciones atmosféricas; pero en algunos caso las mismas

condiciones...

Efectos ambientales y de otras índoles en los materiales

EFECTOS AMBIENTALES Y DE OTRAS ÍNDOLE Las relaciones entre estructura

y propiedades de los materiales fabricados en forma de componentes se ven

influidas con frecuencia por el entorno al que está expuesto el material durante su

uso. Puede ser una exposición a temperaturas altas o bajas, esfuerzos

7. La metalografía:

 es la ciencia que estudia las características micro estructurales o constitutivas de

un metal o aleaciónrelacionándolas con las propiedades físicas, químicas y mecánicas.

Mucha es la información que puede suministrar un examen metalográfico, para ello es

necesario obtener muestras que sean representativas y que no presenten alteraciones

debidas a la extracción y/o preparación metalográfica.

Los pasos a seguir para una preparación metalográfica son los siguientes:

Corte metalográfico

Cortadora metalográfica

Cortar la muestra con una sierra metalográfica: es un equipo capaz de cortar con un disco

especial de corte por abrasión, mientras suministra un gran caudal de refrigerante,

evitando así el sobrecalentamiento de la muestra. De este modo, no se alteran las

condiciones microestructurales de la misma.

Incluido metalográfico

Incluidora metalográfica

La muestra cortada se incluye en resina para su mejor tratamiento posterior y almacenado.

La inclusión se puede realizar mediante resina en frío: normalmente dos componentes,

resina en polvo y un catalizador en líquido, o bien en caliente: mediante una incluidora,

que, mediante una resistencia interior calienta la resina (monocomponente) hasta que se

deshace. La misma máquina tiene la capacidad de enfriar la muestra, por lo que es un

proceso recomendado en caso de requerimientos de muchas muestras al cabo del día.

Pulido metalográfico

Se usa el equipo suelda Metalográfica, se prepara la superficie del material, en su primera

fase denominada Desbaste Grueso, se desbasta la superficie de la muestra con papel de

lija, de manera uniforme y así sucesivamente disminuyendo el tamaño de grano (Nº de

papel de lija) hasta llegar al papel de menor tamaño de grano. Desbaste Fino, se requiere

de una superficie plana libre de ralladuras la cual se obtiene mediante una rueda giratoria

húmeda cubierta con un paño especial cargado con partículas abrasivas cuidadosamente

seleccionadas en su tamaño para ello existen gran posibilidad de abrasivos para efectuar

el último pulido;

Pulidora metalográfica

La etapa del pulimento es ejecutada en general con paños macizos colocados sobre platos

giratorios circulares, sobre los cuales son depositadas pequeñas cantidades de abrasivos,

en general diamante industrial en polvo fino o bien en suspensión, con granulometrías

como por ejemplo de 10, 6, 3, 1, y 0,25 micras

El pulido se realiza sujetando la muestra a tratar con la mano o bien mediante un cabezal

automático para pulir varias muestras a la vez. Este ejerce una presión pre-configurada

hacia el disco o paño de desbaste o pulido durante un tiempo concreto. Estos parámetros

deben ser configurados según tipo de material (dureza, estado del pulido, etc...)

Opcionalmente existen sistemas con dosificador automático de suspensión diamantada.

Ataque químico

Hay una enormidad de ataques químicos, para diferentes tipos de metales y situaciones.

En general, el ataque es hecho por inmersión o fregado con algodón embebido en el

líquido escogido por la región a ser observada, durante algunos segundos hasta que la

estructura o defecto sea revelada. Uno de los más usados es el nital, (ácido nítrico y

alcohol), para la gran mayoría de los metales ferrosos. Una guía de los ataques químicos

utilizados para revelar las fases y microconstituyentes de metales y aleaciones se pueden

ver en la norma ASTM E407 - 07 Standard Practice for Microetching Metals and Alloys.

Microscopio

Utilización de lupas estereoscópicas (que favorecen la profundidad de foco y permiten por

tanto, visión tridimensional del área observada) con aumentos que pueden variar de 5x a

64X.

El principal instrumento para la realización de un examen metalográfico lo constituye el

microscopio metalográfico, con el cual es posible examinar una muestra con aumentos que

varían entre 50x y 2000x.

El microscopio metalográfico, debido a la opacidad de los metales y aleaciones, opera con

la luz reflejada por el metal. Por lo que para poder observar la muestra es necesario

preparar una probeta y pulir a espejo la superficie.

Existe una norma internacional ASTM E3-01 Standard Practice for Preparation of

Metallographic Specimens que trata sobre las correctas técnicas de preparación de

muestras metalográficas.

Métodos de preparación de la metalografía:

Preparación de muestras metalográficas

La superficie de una muestra metalográfica se prepara por varios métodos de

molienda, pulido y ataque químico. Después de la preparación, que se analiza a

menudo usando microscopía óptica o electrónica. Utilizando sólo las técnicas

metalográficas, un técnico experto puede identificar aleaciones y predecir las

propiedades del material.

La preparación mecánica es el método de preparación más común.

Sucesivamente partículas abrasivas finas se usan para eliminar el material de la

superficie de la muestra hasta que se consigue la calidad de la superficie deseada.

Muchas máquinas diferentes están disponibles para hacer esto esmerilado y

pulido, capaz de satisfacer las diferentes exigencias de calidad, la capacidad, y la

reproducibilidad.

Un método de preparación sistemática es la forma más fácil de conseguir la

verdadera estructura. Por lo tanto, la preparación de la muestra debe seguir las

reglas que son adecuadas para la mayoría de los materiales. Diferentes materiales

con propiedades similares a responder por igual y por lo tanto requieren los

mismos consumibles durante la preparación.

Muestras metalográficas suelen "montados" por medio de una resina termoestable

compresión en caliente. En el pasado, las resinas fenólicas termoendurecibles se

han utilizado, pero epoxi moderna es cada vez más popular debido reducida

contracción durante el curado resultados en un mejor soporte de retención del

borde superior. Un ciclo típico de montaje se comprimirá la muestra y medios de

montaje a 4000 psi y el calor a una temperatura de 350 F. Cuando las muestras

son muy sensibles a la temperatura, "montajes frío" puede estar hecho con una

resina epoxi de dos componentes. Montaje de un espécimen proporciona una

forma segura, estandarizada, y ergonómico por el que para mantener una muestra

durante las operaciones de esmerilado y pulido.

Después del montaje, la muestra se muele en húmedo para revelar la superficie

del metal. La muestra se muele sucesivamente con medios abrasivos cada vez

más finos. Papel abrasivo de carburo de silicio fue el primer método de trituración y

todavía se utiliza hoy en día. Muchos metallographers, sin embargo, prefieren

utilizar una suspensión de polvo de diamante que se dosifica en una almohadilla

de tela reutilizable durante todo el proceso de pulido. Diamond arena en

suspensión podría comenzar a 9 micrómetros y terminar a un micrómetro. En

general, pulido con suspensión de diamante proporciona resultados más precisos

que el uso de papeles de carburo de silicio, especialmente con revelar la

porosidad, que el papel de carburo de silicio a veces "desprestigio" de nuevo.

Después de moler la muestra, se realiza el pulido. Típicamente, una muestra se

pule con una suspensión de alúmina, sílice, o de diamante sobre un paño napless

para producir un sin arañazos acabado de espejo, sin mancha, arrastra o módulos

extraíbles y con una mínima deformación remanente del proceso de preparación.

Después de pulir, ciertos constituyentes microestructurales pueden verse con el

microscopio, por ejemplo, las inclusiones y nitruros. Si la estructura cristalina

cúbica no es la microestructura puede ser revelada sin grabado usando luz

polarizada cruzada. De lo contrario, los constituyentes microestructurales de la

muestra se revelan mediante el uso de un producto químico o electrolítico

adecuado reactivo de ataque.