Trabajo Grupal 111

7/29/2019 Trabajo Grupal 111

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Educacin para todos con calidad global

TRABAJO COLABORATIVO UNOMATERIALES INDUSTRIALES

ACTIVIDAD GRUPAL

PRESENTADO POR:LEONARDO VALDERRAMA LOZANO

GRUPO 256599_111

PRESENTADO A:WILLIAM ANDRES TARAZONA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y DISTANCIAUNAD

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIALVILLAVICENCIO-META

2013


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LA SIGUIENTE PRESENTACION LA PUEDE VER CON MAYOR

CALIDAD Y CON LO SOLICITADO EN LA GUIA DE

ACTIVIDADES EN EL SIGUIENTE LINK:

http://youtu.be/noGYMq0kFCw

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INTRODUCCIN

En este trabajo se desarrollan actividades

correspondientes al primer captulo de la primera unidad

del mdulo del curso materiales industriales. Utilizando

diversas herramientas de aprendizaje que nos facilitan el

camino para la apropiacin del conocimiento en lo que

tiene que ver con la estructura y propiedades de los

materiales. Para lograr un mejor anlisis, se requiere de

una serie de conceptos bsicos, para los cuales sedesarrolla un trabajo colaborativo, identificando los temas

principales para luego poder comprender las diferentes

aplicaciones en la vida prctica.


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OBJETIVOS GENERAL

Identificar la estructura y las propiedades de los materiales.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Aprender a aprender significativamente el contenido de la unidad

uno a partir del desarrollo de la gua. Identificar cada uno de los

temas y lecciones del captulo 1 del mdulo de materiales

industriales. Generar espacios de interaccin entre compaeros y

tutor. Comprender la importancia de los materiales industriales enla vida cotidiana. Conocer la ciencia y la ingeniera de los

materiales. Conocer la estructura atmica y electrnica de los

materiales. Conocer las propiedades mecnicas, fsicas y ensayos

de los materiales.


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IMPORTANCIADE LOSMATERIALES

USO YSELECCION

SEGN SU

ORIGEN

materialesnaturales

materialesartificiales

Homogneos yHeterogneos

Metlicos yNo Metlicos

OrgnicosInorgnicosSEGN SUS

PROPIEDADES

Rgidos y

Flexibles

Tenaces y

Frgiles

Conductores

y Aislantes

Reciclables y No

Reciclables

SEGN SUCOMPOCISION

SEGN SUNATURALEZAFISICA

Materialesmetlicos y

susalecciones

Maderasy susderivados

Plsticos

Materialesptreos y susderivados

Fibras

textiles

SEGN LASPROPIEDADESDE LOSMATERIALES

Propiedades

Qumicas

Propiedadesfsicas

Propiedadesmagnticas

Propiedades

trmicas

Propiedadesmecnicas


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3.2.1. Sustentar, mostrar como los arreglos atmicos, los sistemascristalinos est relacionado con los diferentes tipos de materiales ycon sus correspondientes propiedades

Cuando los materiales se solidifican y especialmente losmetales, los tomos pueden adquirir una

determinada organizacin u orden que influye en muchasde sus propiedades, especialmente las mecnicas,elctricas y qumicas. Cuando los tomos no poseen unordenamiento regular y por lo tanto no tienen ningnpatrn determinado, se dice que es un material amorfo ono cristalino. Esto sucede debido a que el proceso deobtencin de los mismos no permiti la formacin dearreglos. Caso contrario se dice que el material presentaun arreglo o una disposicin que se repite en tres

dimensiones, es decir, presenta una estructura cristalina.


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Los materiales en estado lquido sus tomos seencuentran en movimiento aleatorio, no guardanposiciones fijas cuando se solidifican al enfriarse elmovimiento atmico cesaEn solido puede tener definido y tridimensional, tieneestructura cristalina y forman cristales Todos los metalesforman cristales en estado slido, Algunos materiales nopresentan ordenamiento al solidificar su estructura esdesordenada, se dice amorfos.

Los materiales pueden se amorfos o cristalinosdependiendo como se enfran. En un metal solido lostomos se agrupan en arreglos regulares ordenadosrepetitivos y peridicos. Forman estructurastridimecionales, grupos de los tomos se ordenan para

formar planos que poseen distintos arreglos geomtricos



PROPIEDAD DE LOS MATERIALES

INDUSTRIALES

Sistemas cristalinosArreglos atmicos

Estructuras quese forman conlas estructuraspresentes en los

materiales

El materialpresenta unarreglo o una

disposicin

Los tomos que alformar molculasse arreglan oseacomodan deacuerdo a su carga

Sustancias que a acusa desustancias resultan

tiles para la fabricacin de estructuras

son

Resultan

Relacionados con

Se refiere a

Ocurre cuando

Son las que

Se repite en Tresdimensiones



3.2.1 Sustentar, mostrar como los arreglos atmicos, los sistemas

cristalinos est relacionado con los diferentes tipos de materiales ycon sus correspondientes propiedades.

El mundo de los slidos cristalinos es muy amplio. Los encontramosen la naturaleza, en los minerales y rocas, donde algunos cristales

son particularmente grandes, como en las piedras preciosas.

Tambin los encontramos en muchos de los objetos que nos rodean,en el acero o en el aluminio, en los que el material es un conjunto dedominios cristalinos "pegados" entre s, como se ve en la imagen

microscpica del acero.

Un slido cristalino puede pensarse como un arreglo peridico de ungrupo representativo de tomos, molculas o iones. Esto nos permiteconstruir un cristal mediante una estructura mnima, llamada celdaunidad, que trasladamos por el espacio como si construyramos unapared azulejada



Cuando los materiales se solidifican y especialmente los metales, los

tomos pueden adquirir una determinada organizacin u orden que influyeen muchas de sus propiedades, especialmente las mecnicas, elctricas y

qumicas.

Cuando los tomos no poseen un ordenamiento regular y por lo tanto no

tienen ningn patrn determinado, se dice que es un material amorfo o no

cristalino. Esto sucede debido a que el proceso de obtencin de losmismos no permiti la formacin de arreglos. Caso contrario se dice que el

material presenta un arreglo o una disposicin que se repite en tres

dimensiones, es decir, presenta una estructura cristalina

Los sistemas cristalinos son las estructuras que se forman con los tomos

presentes en los materiales y estn relacionados con los diferentesmateriales y sus correspondientes propiedades



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COMPORTAMIENTO MECANICODE LOS MATERIALES

Propiedades mecnicas

Resistencia a la compresin: la tensin mxima que un material puedesoportar antes de fallar a la compresin (MPa)

Ductilidad : capacidad de un material para deformarse bajo carga detraccin (% de alargamiento )

Limite de fatiga: la tensin mxima que un material puede soportar bajocargas repetidas (MPa)

Tenacidad a la fractura : La energa absorbida por unidad de superficieantes de la fractura de material (J / m ^ 2

Modulo de flexin

Resistencia a la flexin



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TENACIDAD A LA FRACTURA: La energa absorbida por unidad desuperficie antes de la fractura de material (J / m ^ 2)

DUREZA : Capacidad para soportar abolladuras en la superficie (porejemplo, dureza Brinell nmero)

PLASTICIDAD (fsica) capacidad de un material para someterse adeformaciones irreversibles (-)

EL COEFICIENTE DE POISSON : Relacin entre tensin lateral a latensin axial (sin unidades)

MODULO DE CIZALLAMIENTO : Relacin entre esfuerzo de corte a latensin de cizallamiento (MPa)

DEFORMACION POR ESFUERZO CORTANTE :Cambio en el ngulo

entre dos lneas perpendiculares en un plano RESISTENCIA AL CORTE : tensin tangencial mxima que un material

puede soportar

MODULO ESPECIFICO : Mdulo por unidad de volumen (MPa / m ^ 3)



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FUERZA ESPECFICA : Fuerza por unidad de densidad (Nm / kg)

PESO ESPECFICO : Peso por unidad de volumen (N / m ^ 3)

RESISTENCIA A LA TENSIN : la tensin de traccin mxima queun material puede soportar antes de fallar (MPa)

LMITE ELSTICO : El estrs en el que un material comienza a dar(MPa)

MDULO DE YOUNG : Relacin entre el estrs lineal de

deformacin lineal (MPa)

COEFICIENTE DE FRICCIN (tambin depende de acabado de lasuperficie



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Muchos materiales, cuando prestan servicio, estn sometidosa fuerzas o cargas, ejemplos de ello son los revestimientosrefractarios de los hornos, las aleaciones de aluminio con lascuales se construyen las alas de los aviones, el acero de losejes de los automviles o las vigas y pilares de los edificios.En tales situaciones es necesario conocer las caractersticas

del material y disear la pieza de tal manera que cualquierdeformacin resultante no sea excesiva y no se produzca larotura. El comportamiento mecnico o las propiedadesmecnicas de un material reflejan la relacin entre la fuerzaaplicada y la respuesta del material (o sea, su deformacin).

Algunas de las propiedades mecnicas ms importantes son

Resistencia, Dureza, Ductilidad

Rigidez.



La respuesta de los materiales a las fuerzas aplicadas depende de

1.- Tipo de enlace.

2.- Disposicin estructural de los tomos o molculas.

3.-Tipo y nmero de imperfecciones, que estn siempre presentes en

los slidos, excepto en raras circunstancias.

As, fijada la solicitacin exterior es evidente que la deformacin que

se origina y, en consecuencia, la tensin creada en el slido elstico

dependen de las fuerzas de atraccin molecular, es decir, de la

estructura cristalina del material.

A pesar de la considerable complejidad de los materiales ingenieriles

todos los materiales sometidos a cargas se pueden clasificar en tres

grupos principales de acuerdo con el mecanismo que ocurre durante

su deformacin bajo las fuerzas aplicadas



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(I).- MATERIALES ELASTICOS (Por ejemplo, los cristales inicos y

covalentes).

(II).- MATERIALES ELASTOPLASTICOS (Por ejemplo, los metales

estructurales).

(III).- MATERIALES VISCOELASTICOS (Por ejemplo, los plsticos, losvidrios).

A su vez los tipos bsicos de deformacin de los materiales como

respuesta a las fuerzas aplicadas son tres.

1.- ELASTICO.

2.- PLASTICO.

3.- VISCOSO



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Los materiales refractarios en servicio estn sujetos a fuertes

tensiones mecnicas debidas, en la mayor parte de los casos, a lasdilataciones de la mampostera refractaria (Fuerzas debidas a laexpansin trmica), como es el caso de los refractarios en el horno decemento.

La mayor o menor capacidad de un material para absorber dichastensiones, deformndose sin romperse, ser una de las causas debuen comportamiento del material refractario en las instalaciones.

Los elementos de un cuerpo tienden a dilatarse o contraerse cuando

se calientan o se enfran respectivamente, y las deformaciones que sepresentan se denominan deformaciones unitarias trmicas. Si loselementos se pueden deformar libremente, las deformacionesunitarias trmicas no vienen acompaadas de tensiones, pero si serestringe la deformacin, como ocurre en el caso de la mamposterarefractaria, aparecen tensiones trmicas



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Las deformaciones unitarias trmicas vienen dadas por:

Donde :

Asumiendo que la mampostera refractaria est totalmente

restringida, es decir los elementos no pueden variar sus

dimensiones en la magnitud.



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La tensin trmica, t, como se muestra en la figura puede calcularse

usando la curva tensin de formacin unitaria del material. Asumiendo unmdulo de elasticidad igual a E e igual a la tangente a la curva en el punto

M (Interseccin de la curva con la recta vertical = 0 ), la tensin trmica

viene dada por:



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Las propiedades mecnicas de los materiales son muy sensibles a las

operaciones y proceso de fabricacin.

Los ingenieros de materiales y los metalrgicos, por otro lado, dirigen sus

esfuerzos a producir y conformar materiales que puedan soportar las

condiciones de servicio predichas por el anlisis de tensiones.

Esto necesariamente implica un conocimiento de la relacin entre la

microestructura (es decir, los detalles internos) de los materiales y sus

propiedades mecnicas.



CONCLUSIONES

Los metales, los polmeros y compuestos son muy utilizados a nivel

industrial por sus propiedades qumicas y fsicas dando como resultado

todo tipo de productos que abarcan el mercado.

Se reconoci el proceso de fabricacin del acero y sus aleaciones. Se hizoun recorrido en el tiempo donde se evidenci el uso que le daban nuestros

antepasados a los materiales industriales utilizndolos principalmente

como armas.

Se manej las diferentes herramientas de aprendizaje que fueron de gran

apoyo para la construccin del trabajo.


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BIBLIOGRAFIA

Modulo Materiales Industriales Universidad Nacional Abierta y a

Distancia Caja de herramienta

Aula virtual del curso MATERIALES INDUSTRIALES Contenido en lnea

Aula virtual del curso MATERIALES http://www.arcelor.com/?lang=es&page=152 Blogdiario. (2008).

http://cane81.blogdiario.com/1152549300/historiade-los-materiales/

Budinski, Kenneth. (1999). Engineering Materials. Properties and

selection. Editorial Prentice hall. USA. Beer and Johnstown. (2007).

Mecanica de materials. Ed. McGraw Hill. 2007. Tercera edicin Cintas,Jess. (2008). Estructuras cristalinas.

http://www.esi2.us.es/IMM2/estructuras%20cristalinas.html Educaplus.

(2008).

Propiedades peridicas. http://www.educaplus.org E.I.A. Escuela de

ingeniera de Antioquia. (2008). Laboratorios.

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