introducción Tecnología materiales

8/17/2019 introducción Tecnología materiales

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INSTITUTO DE TRANSPORTE (FERROVIARIO)

MATERIALES

Aníbal RodríguezRuben Dario Orcinoli

Email:[email protected]@[email protected]

mailto:[email protected]:[email protected]


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1) INTRODUCCIÓN

2) ESFUERZOS/NORMAS

3) ENSAYOS MECÁNICOS

4) ACEROS

5) TRATAMIENTOS TÉRMICOS

6) POLÍMEROS

7) MATERIALES COMPUESTOS

8) MATERIALES CERÁMICOS

Ing. Aníbal RodríguezMaterialesInstituto de transporte

PRIMER PARCIAL

SEGUNDO PARCIAL


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VALORES EXAMEN[%] PUNTOS10 1.020 2.030 3.0

40 3.050 3.055 4.060 5.070 6.080 7.590 9.0

100 10.0

Nota final consiste

Nota primer parcial

Nota segundo parcial

Nota trabajos prácticos

Se promedia con 6 ( 70 %)

HABRÁN 2 FECHAS PARA RECUPERAR

1

23456

1° examen8

9101112

2° examenREC

REC


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Introducción

Reseña histórica

Abundancia de los materiales

Clasificación

Ingeniería en materiales



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Material

Porción de materia cuyas propiedades la hacen

apta para un uso determinado.

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Definición materiales ¿de qué está hecho?

Material de construcción


Introducción


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Tecnología es el conjunto de conocimientos técnicos, científicamenteordenados que permiten diseñar y crear bienes y servicios que facilitanla adaptación al medio ambiente y satisfacer tanto las necesidades

esenciales como los deseos de la humanidad

Tal como nos decía el Prof. Jorge Sabato; "... la tecnología nace de la siguiente necesidad:¿cómo hago para dominar la naturaleza, ante la cual soy débil y tengo muchas deficiencias ... ?"

TECNOLOGÍA


Introducción

6


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Reseña histórica



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Cerc. Oriente

Europa

China

América S

América N

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Piedra

Calcolítica

Bronce

Hierro

M.Electrón.

9000 AdC 0 2000 DdC

2.500.000 AdC


Reseña histórica

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Las piedras filosas lepermitieron cortarárboles y usar lamadera en infinidad deaplicaciones.

También con las piedrasfilosas pudo cortar

fácilmente sus alimentos,tanto de origen vegetal

como animal.


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Reseña histórica

Cueva de Altamira, Cantavria


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PIEDRA

HERRAMIENTAS(EDADES)

OTROS RECURSOS APLICACIONESTECNOLOGÍA

ALIMENTO Y DEFENSA

CONSTRUCCIONESDOMINIO DEL FUEGO

HORNOS

CERÁMICOS VIDRIOS MINERÍA


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Probable forma de losprimeros hornos de

producción de cobre.


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Reseña histórica

29 de diciembre!!!99,7 %


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PIEDRA

COBRE



ALIEMENTO Y DEFENSA


HORNOS

CERÁMICOS VIDRIOS MINERÍADEFENSA

HORNOS DE MAYOR TEMPERATURA



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Apariencia probable de Ötzi, el hombre de la edad del cobre.

Hacha con punta de cobre y mango demadera, de Ötzi.


Réplica del calzado de Ötzi.

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Reseña histórica


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Armas y ornamentos de bronce,típicos de la edad del bronce.


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Reseña histórica


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PIEDRA

COBRE

BRONCE



ALIEMENTO Y DEFENSA


HORNOS


DEFENSA



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Antiguo horno para producir arrabio fundido, posterior al siglo XIV d.C.


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Reseña histórica


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Fig. 19. Ruedas de hierro deaproximadamente 1450 a.C.

Carro de guerra hitita, según un bajorelieve egipcio.

Primer puente de hierro fundido. Fueconstruido sobre el río Severn, enCoalbrookdale, Inglaterra, en 1779.

Máquina a vapor hecha en hierro.


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Reseña histórica


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PIEDRA

COBRE

BRONCE

HIERRO



ALIEMENTO Y DEFENSA


HORNOS


DEFENSA

DEFENSA


SILICIO

HIERRO FUNDIDO

REVOLUCIOÓNINDUSTRIAL

PALAS ARADO ETC.

MAQUINARIASELECTRICIDAD

COMUNICACIONES

COMPUTACIÓN

BIOMATERIALES

PLÁSTICOS

ALUMINIO

TITANIO

AV IACIÓN


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Fig. 36. Radio de origen francés, concuatro válvulas y auriculares, de1919.

Fig. 37. Radio modelo Philco 90, de 1931


19

Reseña histórica


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Válvulas termoiónicas o tubos de vacío de las antiguasradios a válvula.

Parte posterior de la ENIAC, mostrando los tubos devacío.


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Reseña histórica


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El primer transistor, hecho en germanio, en 1947por investigadores del Bell Laboratories. La foto de

la derecha muestra a sus inventores.

Transistores comerciales.


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Reseña histórica


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Nombre Sím

bolo

Abundancia

% (en peso)

Descubierto

(año)

Oxígeno O 46,71 1774Silicio Si 27,69 1824

Aluminio Al 8,07 1825Hierro Fe 5,05 prehistoriaCalcio Ca 3,65 1808Sodio Na 2,75 1807

Potasio K 2,58 1807Magnesio Mg 2,08 1755

Titanio Ti 0,62 1791Hidrógeno H 0,14 1776

Fósforo P 0,13 1669Carbono C 0,094 prehistoria

Manganeso Mn 0,09 1774 Azufre S 0,052 prehistoriaBario Ba 0,05 1808Cloro Cl 0,045 1774

Cromo Cr 0,035 1797Flúor F 0,029 1886

Circonio Zr 0,025 1789Níquel Ni 0,019 1751


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ABUNDANCIA DE LOS ELEMENTOS EN LA CORTEZATERRESTRE

http://es.wikipedia.org/wiki/Abundancia_de_los_elementos_qu%C3%ADmicos

AtmósferaEl orden de los elementos expresado en función de la fracción de volumen (que es aproximadamente la fracción molecular molar) enla atmósfera es nitrógeno (78,1%),oxígeno (20.9%), argón (0,96%), y le siguen (en orden incierto) el carbono y el hidrógeno porque elvapor de agua y el dióxido de carbono, que contienen la mayoría de estos elementos en el aire, son componentes variables. El azufre,fósforo, y todos los otros elementos se encuentran en proporciones mucho menores.


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Medida en peso, la producción mundial del hierro y el acerosupera muy ampliamente a la de todos los otros metales.


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Boeing 747-200 de Aerolíneas Argentinas


AVIACIÓN

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Esqueleto de aluminio del dirigible Zeppelin.


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MaterialLímite

elásticoResistencia máxima

Densidad

Mpa Mpa g/cm3

Acero al

carbono 1090 250 841 7.58Aleación de

aluminio12 2014-T6 414 483 2.8

Titanio 11 (Ti-6Al-2Sn-1.5Zr-

1Mo-0.35Bi-0.1Si), Aged9 940 1040 4.5


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Las turbinas del Airbus A380 usan alrededor de 11 toneladasde titanio.

avión SR-71 gran cantidad de componentes son de Ti


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. Prótesis de titanio con cabeza de cerámico y copa depolietileno.

A la izquierda de la figura se ve la cadera derecha del paciente,reemplazada por una cabeza de metal y una semiesfera deplástico.


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í í


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Materiales

EstructuraMicroscópica

PropiedadesMacroscópicas

Ingeniero enMateriales

Ciencia deMateriales


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íb l d íi li d


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Materiales

Metálicos

Plásticos Cerámicos

Compuestos

Semiconductores

Autor:NASA


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Clasificación

I A íb l R d íM i lI i d


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EstructuraApilamiento compacto

de átomosNaranjas en un

Cajón

Autor: Johannrela

Materiales


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Clasificación

I A íb l R d íM t i lI tit t d t t


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Metales

• Propiedades

– Brillo

– Alta Conductividad(Eléctrica y Térmica)

– Ductilidad

– Alta Rigidez

– Alta Resistencia Mecánica

– Buena Tenacidad

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Autor: Alchemist-hp


Clasificación



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Aplicaciones

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Autor: Baran Ivo

Autor: Kuebi

Autor: Scott Ehardt

Autor: Brianiac


Metales Clasificación



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27/03/2016 35

Autor: Andrew Horne

Metales


Clasificación

Ing Aníbal RodríguezMaterialesInstituto de transporte


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Metales

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Monica Nguyen

Autor: AECL


Clasificación



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Stents


37

Clasificación



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Plásticos (Polímeros)

Muchas Partes

Poli - mero

+ ++ +


Clasificación

Polimeros, mejor conocido como plásticos. Su nombre proviene del griego, poli muchos ymeros, partes. Muchas moléculas, iguales o diferentes entre si, se unen para formar

cadenas enormes.



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Estructura

Cadenas PoliméricasEntrelazadas yEntrecruzadas

Fideos

100 m !!!39

Autor: Javier Lastras


Clasificación



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• Propiedades

– Baja a media resistencia

– No muy rígidos

– Baja densidad

– Variedad de colores y aspectos estéticos

– Económicos

– Viscoelasticidad – Memoria de forma

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Clasificación



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Aplicaciones

41


Clasificación



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42


Clasificación



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Sólido Inorgánico NoMetálico

El resto de los Materiales

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Cerámicos


Clasificación



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• Cristalina(Alumina)

Estructura

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Clasificación



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Amorfa(Vidrio)

Estructura

45


Clasificación



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Mixta (Vidrio Cerámico)

Estructura

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Clasificación



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• Propiedades

– Alta resistencia a compresión

– Alta rigidez

– Resistencia a la abrasión y desgaste

– Resistencia a altas temperaturas

– Baja densidad

– Frágiles

– Dificultad para conformar y unir

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Clasificación



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Clasificación

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Autor: Travus

Autor: Bicholoco

Autores: David W. Richerson,Douglas W. Freitag

Autor: Claire Basler




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Autor: NASA

Autor: NASA

Autor: NASA

Densidad = 0,04 g/cm3

g gp

Clasificación



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Compuestos

• Combinación de diferentes materiales para obtenerpropiedades particulares

• Propiedades Buscadas – Alta Rigidez

– Alta Resistencia

– Baja Densidad

– Alta Tenacidad

•

Otras Propiedades – Alto Costo (con excepciones)

– Fabricación compleja

50

g gp

Clasificación



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Compuestos

51

g gp

Clasificación



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Ingeniería en Materiales

Diseño

Fabricación

Servicio

Productos

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g gp

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