LECTURAS DE INGENIERÍA 5 MATERIALES Y SUS PROPIEDADES
CAPÍTULO 1.
MATERIALES
Los materiales de uso corriente en Ingeniería se pueden clasificar en dos grandes grupos, a
saber:
Aleaciones ferrosas
- Materiales Metálicos
Aleaciones no ferrosas
Materiales
Plásticos
- Materiales no Metálicos Cerámicos
Materiales compuestos
1.1.- ALEACIONES FERROSAS.
Las aleaciones ferrosas se pueden clasificar a su vez en:
Aceros y fundiciones de hierro (hierros colados).
Los aceros dependiendo de su contenido de carbono y de otros elementos de aleación se
clasifican en:
- Aceros simples
- Aceros aleados
- Aceros alta aleación
Los aceros simples se pueden definir así.- Aleación hierro con carbono con un contenido de
éste último en el rango de 0.02 hasta el 2% con pequeñas cantidades de otros elementos que se
consideran como impurezas tales como P, S, Mn, Cu, Si, etc.
Los aceros simples se clasifican de acuerdo a su contenido de carbono en :
- Aceros de bajo carbono
- Aceros de medio carbono y
- Aceros de alto carbono
Mtro. FELIPE DÍAZ DEL CASTILLO R. 2
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Cada uno de los grupos anteriores tienen características bien definidas como se muestra a
continuación:
Aceros de bajo carbono (0.02<%C<0.3)
- Son dúctiles
- Soldables
- No se pueden tratar térmicamente
- Poseen una resistencia mecánica moderada
- Maquinables
- Baratos
Aceros de medio carbono (0.3<%C<0.65)
- Son templables (Se pueden someter a temple y revenido)
- Poseen buena resistencia mecánica
- Ductilidad moderada
- Baratos
Aceros de alto carbono (%C>0.8)
- Son templables
- Duros y resistentes al desgaste
- Difíciles de soldar
- Poco tenaces
- Baratos
Entre las principales aplicaciones de los aceros simples se pueden mencionar a las siguientes:
- Estructuras
- Elementos de máquinas (Ejes, resortes, engranes, etc)
- Tornillos
- Herramientas de mano
Mtro. FELIPE DÍAZ DEL CASTILLO R. 3
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1.2.- ACEROS ALEADOS.
Los aceros aleados son aceros simples a los que se les agrega de manera intencional ciertos
elementos de aleación, entre los que se pueden mencionar a los siguientes: cromo, molibdeno,
níquel, tungsteno, vanadio, silicio, manganeso,etc,. debiéndo ser la suma de todos los
elementos antes mencionados menor o igual al 5 %.
Los objetivos perseguidos son los siguientes:
- Aumentar la resistencia mecánica
- Mejorar su templabilidad
- Aumentar su resistencia a la corrosión y a la oxidación
Para designar a los aceros simples y aleados se utiliza un sistema de identificación de 4 digitos
desarrollado por A1SI (American Iron and Steel Institute) y SAE (Society of Enginneers
Automotive) y que en México fué adoptado por NOM (Norma Oficial Mexicana).
Pongase por ejemplo al acero NOM - 1045; el primer digíto indica cual es el principal de
aleación (carbono en este caso); el segundo digíto, la modificación del acero original y los dos
últimos digítos cual es el porcentaje de carbono en centésimas de punto, esto es, en el ejemplo
el contenido de carbono es de 0.45%.
En la Tabla 1.1.- se muestra cual es principal elemento de aleación dependiendo de cual es el
valor del primer digito
Tabla 1.1.- Designación AISI-SAE-NOM para aceros simples y aleados
PRINCIPAL ELEMENTO DE
FAMILIA ALEACIÓN
1XXX CARBONO
2XXX NIQUEL
3XXX NIQUEL-CROMO
4XXX CROMO-MOLIBDENO
5XXX CROMO
6XXX CROMO-VANADIO
8XXX CROMO-NIQUEL-MOLIBDENO
9XXX CROMO-SILICIO
Mtro. FELIPE DÍAZ DEL CASTILLO R. 4
CAPÍTULO 1.
MATERIALES
Los materiales de uso corriente en Ingeniería se pueden clasificar en dos grandes grupos, a
saber:
Aleaciones ferrosas
- Materiales Metálicos
Aleaciones no ferrosas
Materiales
Plásticos
- Materiales no Metálicos Cerámicos
Materiales compuestos
1.1.- ALEACIONES FERROSAS.
Las aleaciones ferrosas se pueden clasificar a su vez en:
Aceros y fundiciones de hierro (hierros colados).
Los aceros dependiendo de su contenido de carbono y de otros elementos de aleación se
clasifican en:
- Aceros simples
- Aceros aleados
- Aceros alta aleación
Los aceros simples se pueden definir así.- Aleación hierro con carbono con un contenido de
éste último en el rango de 0.02 hasta el 2% con pequeñas cantidades de otros elementos que se
consideran como impurezas tales como P, S, Mn, Cu, Si, etc.
Los aceros simples se clasifican de acuerdo a su contenido de carbono en :
- Aceros de bajo carbono
- Aceros de medio carbono y
- Aceros de alto carbono
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Cada uno de los grupos anteriores tienen características bien definidas como se muestra a
continuación:
Aceros de bajo carbono (0.02<%C<0.3)
- Son dúctiles
- Soldables
- No se pueden tratar térmicamente
- Poseen una resistencia mecánica moderada
- Maquinables
- Baratos
Aceros de medio carbono (0.3<%C<0.65)
- Son templables (Se pueden someter a temple y revenido)
- Poseen buena resistencia mecánica
- Ductilidad moderada
- Baratos
Aceros de alto carbono (%C>0.8)
- Son templables
- Duros y resistentes al desgaste
- Difíciles de soldar
- Poco tenaces
- Baratos
Entre las principales aplicaciones de los aceros simples se pueden mencionar a las siguientes:
- Estructuras
- Elementos de máquinas (Ejes, resortes, engranes, etc)
- Tornillos
- Herramientas de mano
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1.2.- ACEROS ALEADOS.
Los aceros aleados son aceros simples a los que se les agrega de manera intencional ciertos
elementos de aleación, entre los que se pueden mencionar a los siguientes: cromo, molibdeno,
níquel, tungsteno, vanadio, silicio, manganeso,etc,. debiéndo ser la suma de todos los
elementos antes mencionados menor o igual al 5 %.
Los objetivos perseguidos son los siguientes:
- Aumentar la resistencia mecánica
- Mejorar su templabilidad
- Aumentar su resistencia a la corrosión y a la oxidación
Para designar a los aceros simples y aleados se utiliza un sistema de identificación de 4 digitos
desarrollado por A1SI (American Iron and Steel Institute) y SAE (Society of Enginneers
Automotive) y que en México fué adoptado por NOM (Norma Oficial Mexicana).
Pongase por ejemplo al acero NOM - 1045; el primer digíto indica cual es el principal de
aleación (carbono en este caso); el segundo digíto, la modificación del acero original y los dos
últimos digítos cual es el porcentaje de carbono en centésimas de punto, esto es, en el ejemplo
el contenido de carbono es de 0.45%.
En la Tabla 1.1.- se muestra cual es principal elemento de aleación dependiendo de cual es el
valor del primer digito
Tabla 1.1.- Designación AISI-SAE-NOM para aceros simples y aleados
PRINCIPAL ELEMENTO DE
FAMILIA ALEACIÓN
1XXX CARBONO
2XXX NIQUEL
3XXX NIQUEL-CROMO
4XXX CROMO-MOLIBDENO
5XXX CROMO
6XXX CROMO-VANADIO
8XXX CROMO-NIQUEL-MOLIBDENO
9XXX CROMO-SILICIO
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