Actividad 5. Ejercios, Ejercicios de Ciencia de materiales

¡Descarga Actividad 5. Ejercios y más Ejercicios en PDF de Ciencia de materiales solo en Docsity!

Actividad 5

Ciencia de los Materiales

Camilo Calderon Quintero 340494429 Prof. Salvador Cruz Lopez Diagramas de fase (mecánica)

Los diagramas de fase representan la presión (típicamente en atmósferas) versus la temperatura (típicamente en grados Celsius o Kelvin). Las etiquetas en la gráfica representan los estados estables de un sistema en equilibrio. Las líneas representan las combinaciones de presiones y temperaturas a las que pueden existir dos fases en equilibrio. Es decir, estas líneas definen puntos de cambio de fase. La línea roja divide las fases sólida y gaseosa, representa la sublimación (sólido a gas) y la deposición (gas a sólido). La línea verde divide las fases sólida y líquida y representa fusión (sólido a líquido) y congelación (líquido a sólido). El azul divide las fases líquida y gaseosa, representa vaporización (líquido a gas) y condensación (gas a líquido). También hay dos puntos importantes en el diagrama, el punto triple y el punto crítico. El punto triple representa la combinación de presión y temperatura que facilita todas las fases de la materia en equilibrio. El punto crítico termina la línea de fase líquido/gas y se relaciona con la presión crítica, la presión por encima de la cual se forma un fluido supercrítico. Con la mayoría de las sustancias, la temperatura y presión relacionadas con el punto triple se encuentran por debajo de la temperatura y presión estándar y la presión para el punto crítico se encuentra por encima de la presión estándar. Por lo tanto a presión estándar a medida que aumenta la temperatura, la mayoría de las sustancias cambian de sólido a líquido a gas, y a temperatura estándar a medida que aumenta la presión, la mayoría de las sustancias cambian de gas a líquido a sólido. Diagrama TTT (Transformación, tiempo y temperatura) Un diagrama TTT (temperatura, tiempo, transformación de austenita) o curva S resume las posibles transformaciones de la austenita para cada acero, imprescindibles tanto para el

¿Cuáles son los tratamientos térmicos? Los tratamientos térmicos son procesos de calentamiento y enfriamiento de metales y aleaciones para modificar su microestructura y constitución. Algunos tipos de tratamientos térmicos son:  Recocido : Calentar el metal a una temperatura específica y luego enfriarlo lentamente. Se utiliza para ablandar el acero y hacerlo más trabajable.  Normalizado : Hace que las piezas vuelvan a su estado de fabricación.  Temple : Calentar el acero a una temperatura entre los 900 y 950°C para después enfriarlo con rapidez. Se utiliza para aumentar la dureza y resistencia del acero.  Revenido : Libera las tensiones para que el acero no sea frágil ni quebradizo.  Cementación o carburación : Endurece la capa exterior del acero para que el carbono penetre en la superficie del acero.  Endurecimiento a baja temperatura : Utiliza nitrógeno líquido en celdas criogénicas, donde la temperatura puede descender hasta −150 °C. El tratamiento térmico varía según el tipo de acero. Por ejemplo, los aceros inoxidables requieren procesos de temple y revenido específicos para mantener su resistencia a la corrosión.

¿Cuáles son los tipos de tratamientos de termoquímicos? Los tratamientos termoquímicos son procesos que alteran la estructura y composición química de las piezas metálicas. Se logran calentando y enfriando la pieza en una atmósfera especial. Algunos tipos de tratamientos termoquímicos son:  Cementación : Aumenta la dureza superficial de las piezas de acero dulce.  Nitruración : Aumenta la dureza superficial de las piezas incorporando nitrógeno.  Carbonitruración : Aumenta la resistencia al desgaste de las piezas de acero al carbono.  Cianuración : Endurece la superficie de las piezas de acero pequeñas.  Sulfinización : Aumenta la resistencia al desgaste de las piezas incorporando azufre. Los objetivos más comunes de los tratamientos termoquímicos son: Aumentar la dureza superficial, Disminuir el rozamiento, Aumentar la resistencia al desgaste, Aumentar la resistencia a fatiga, Aumentar la resistencia a la corrosión. Los tratamientos termoquímicos se realizan en hornos en los que las piezas metálicas se calientan a alta temperatura. Las sustancias químicas utilizadas normalmente son carbono, nitrógeno y sulfato.

¿Cuál es la composición química del acero inoxidable? El acero inoxidable es una aleación de hierro, carbono y cromo, aunque también puede contener otros elementos. Componentes principales Hierro (Fe), Carbono (C), Cromo (Cr). Otros elementos Níquel, Molibdeno, Manganeso (Mn), Fósforo (P), Azufre (S), Silicio (Si), Nitrógeno. Proporciones  El acero inoxidable debe contener al menos un 10,5% de cromo en masa.  Las proporciones exactas varían según el grado solicitado y el uso previsto del acero. Propiedades El cromo es el elemento que define al acero inoxidable, ya que le da la capacidad de resistir el óxido y otras formas de corrosión. Ejemplos de aceros inoxidables Acero inoxidable 316, Acero inoxidable 201, Acero inoxidable 301, Acero inoxidable 430.

Referencias:  Alemany, C. (2025). Diagrama de fases. No-Ip.org. http://cosmolinux.no-ip.org/uned/unedcurset22.html#actividad2.  22.2: Diagramas de fases. (2022, October 30). LibreTexts Español. https://espanol.libretexts.org/Quimica/Qu%C3%ADmica_F%C3%ADsica_y_Te %C3%B3rica/Termodin%C3%A1mica_Qu%C3%ADmica_(Suplemento_a_Shepherd %2C_et_al.)/22%3A_Fundamental_15_-_Equilibrio_de_Fase/ 22.02%3A_Diagramas_de_fases  Ingeniosos. (2024, July 8). Diagramas TTT: Perlita, bainita y martensita. Ingeniosos. https://lawebdeingeniosos.com/diagramas-ttt-perlita-bainita-y-martensita/  Diagrama TTT. (2021, June 14). Wikipedia. https://es.wikipedia.org/wiki/Diagrama_TTT  admin. (2020, August 19). TRATAMIENTOS TERMO-QUÍMICOS. MetalCast. https://metalcast.com.mx/2020/08/19/tratamientos-termo-quimicos/  BaobabMarketing. (2022, October 14). Tratamientos térmicos de los aceros y sus objetivos. ACEROA. https://www.aceroa.com/tratamientos-termicos-de-los-aceros-y- sus-objetivos/  Diagrama hierro-carbono. (n.d.). Tecno.iesvegadelturia.es. http://tecno.iesvegadelturia.es/apuntes/tecind2/Tema_1/diagrama.html