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MATERIALES

ACERO

Combinación de aleación de hierro con una cantidad de carbono (0.1 – 2.1%). Si la cantidad es superior al 2%, se producen fundiciones, las cuales en oposición al acero, son quebradizas y no es posible forjarlas, sino que deben ser moldeadas. El acero se puede definir como compuesto de hierro y otras sustancias que incrementan su resistencia.

ACERO INOXIDABLE

Aleación de acero con un mínimo de 10% de cromo. Este material es muy resistente a la corrosión dado que el cromo, u otros materiales que contiene, poseen gran afinidad por el oxígeno y reacciona con él formando una capa pasivadora, evitando la corrosión del hierro. Sin embargo esta capa puede ser afectada por algunos ácidos, dando lugar a que el hierro sea atacado y oxidado por mecanismos intergranulares o picaduras generalizadas. Algunos tipos de acero inoxidable contienen además otros elementos aleantes; los principales son el níquel y el molibdeno.

ALEACIONES DE COBRE

Entre sus propiedades están las de conductividad eléctrica y térmica, resistencia a la corrosión, maleabilidad y conformabilidad, ductilidad, resistencia, excelente maquinabilidad o facilidad de tallado, no son magnéticos, son susceptibles de acabado estético, admiten el revestimiento con otros metales y son moldeables.

El temple no las endurece (excepto cuando lleva berilio), por lo que la forma de endurecerlo es trabajando en frio.

ALEACIONES DE ALUMINIO

Las aleaciones ligeras de aluminio son especialmente apropiadas para usos en que se desee reducir las fuerzas de inercia de las partes móviles y en general cuando la reducción de peso es una ventaja esencial.

Otras características importantes son una alta conductividad eléctrica y térmica, resistencia a algunos factores corrosivos (conferida por una película de óxido que se forma en la superficie), facilidad de moldeado, de labrado, y de empalme y unión por la mayoría de métodos de fabricación. Ciertas aleaciones también tienen muy buenas propiedades mecánicas. Se pueden obtener diferentes perfiles por laminación, incluyendo los perfiles estructurales.

Admite una amplia variedad de agradables acabados y colores, incluyendo las superficies anonizadas (oxidación superficial mediante adsorción de oxígeno de una solución ácida para generar una capa de protección formada por óxido del metal) que además protegen el metal base contra la corrosión.

ALEACIONES DE MAGNESIO

El peso del magnesio es aproximadamente las dos terceras partes de las de aluminio, lo cual es una de sus propiedades más importantes. Otras propiedades son que no provoca chispas, no es magnético, buena maquinabilidad y bajo modulo de elasticidad.

Debemos destacar dos características; las aleaciones de magnesio son altamente sensibles a las entallas o resaltes, lo cual resulta muy importante cuando diseñamos una parte con cambio de sección y está sometida a cargas variables y, contrariamente a lo que ocurre usualmente, la resistencia de fluencia en compresión de la forma forjada es menor que la resistencia de la fluencia en tracción.

TITANIO

Como el titanio es caro solo se utiliza cuando es importante aprovechar sus propiedades, especialmente en temperaturas elevadas cuando sea necesaria una gran resistencia y bajo peso.

PLÁSTICOS

Se pueden establecer dos clases principales de plásticos: termorrígidos o termoestables y termoplásticos.

Los termorrígidos o termoestables experimentan cambios químicos y se endurecen cuando se les calienta, generalmente bajo presión, mientras que los termoplásticos se ablandan cuando aumenta su temperatura y se conservan blandos (en estado plástico) en condiciones de calentamiento.

Los termoplásticos pueden ser modificados en su forma por medio del calor, mientras que los termoestables no.

Las propiedades mecánicas de estos materiales no sólo dependen de su fabricación, sino que también varían con la temperatura y el contenido de humedad. Experimentan cambios dimensionales con el tiempo, su módulo de elasticidad no es constante. Muchos presentan escurrimiento plástico medible bajo cargas a temperatura ambiente. Debemos tener en cuenta todas estas cosas a la hora de proyectar un diseño para no exponerse a fallos evitables.

ACEROS ALEADOS

Contiene metales aleables, los más comunes de los cuales son: aluminio, cromo, cobalto, cobre, manganeso, molibdeno, níquel, fósforo, silicio, titanio, tungsteno y vanadio. Se recurre a la aleación para mejorar las posibilidades de endurecimiento del acero, para reducir la deformación por tratamiento térmico, para aumentar la tenacidad, la ductilidad y la resistencia a la tracción y también para mejorar las propiedades a bajas o altas temperaturas.

Con estos aceros aleados generalmente mejoramos las propiedades mecánicas, por lo tanto tenemos una relación “resistencia/peso” más elevada y, por consiguiente, podemos reducir las dimensiones de las piezas.

Debemos tener en cuenta que el módulo de Elasticidad E (y G) no varía en los aceros aleados (2.1x1011 Pa), por lo tanto si el diseño se basa en la rigidez, no obtendremos ninguna ventaja respecto un acero normal ya que se deforma la misma magnitud por esfuerzo unitario.

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