UTN-FRBB Cátedra: Elementos de Máquinas. Profesor: Dr. Ing. Marcelo Tulio Piovan

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1 APENDICE 4 MATERIALES Y SUS PROPIEDADES

2 1. Introducción El presente apéndice tiene por objetivo suministrar al alumno información compendiada para evitar dispersión de tiempo en la búsqueda de material afín asociado a los contenidos de tensiones y deformaciones que son necesarios para avanzar en los contenidos del Capítulo Definiciones de algunas propiedades importantes Adelgazamiento: Disminución del área de la sección transversal que ocurre después de alcanzar la tensión tractiva de rotura instantes previos a la fractura del material. Anisotropía Anisótropo: característica de un material según la cual sus propiedades son diferentes en distintas direcciones. Capacidad calorífica Específica: Es la razón de calor almacenado por masa ak cambio en la temperatura del material. Cerámica: material compuesto de elementos metálicos y no metálicos. Coeficiente de dilatación térmica: razón de alargamiento de un material con relación al incremento de temperatura Coeficiente de Poisson: valor absoluto de la relación entre la deformación unitaria normal transversal y la deformación unitaria axial Conductividad térmica: capacidad de un material para transmitir calor. Densidad: masa por unidad de volumen de un sólido. Ductilidad Dúctil: capacidad de deformación plástica de un material antes de su rotura. Un material se considera dúctil cuando puede soportar alargamientos mayores al 5%. Elastómeros: polímeros con una cantidad intermedia de enlaces cruzados. Endurecimiento por deformación unitaria: aumento de la dureza y la resistencia de un material dúctil al ser deformado plásticamente. Fluencia: inicio de la deformación plástica.

3 Fragilidad Frágil: Propiedad del material se rompe sin mayor deformación plástica. Un material se considera frágil cuando se fractura con alargamientos menores al 5%. Homogeneidad material: calidad de invariabilidad de las propiedades de un material en cada uno de los puntos constituyentes. Isotropía Isótropo: característica de un material según la cual sus propiedades son iguales en distintas direcciones. Límite de proporcionalidad: tensión por encima de la cual desaparece la linealidad entre las tensiones y las deformaciones. Límite elástico: Tensión por encima de la cual el material recibe deformación permanente. es compuestos: son combinaciones de dos o más componentes. Normalmente están formados por resinas poliméricas reforzados con fibras o inclusiones. Módulo de elasticidad longitudinal: es la constante de proporcionalidad entre las tensiones normales y las deformaciones normales. Módulo de elasticidad tangencial: ídem anterior pero entre tensiones y deformaciones tangenciales. Ortotropía Ortótropo: característica de un material según la cual sus propiedades son diferentes en direcciones perpendiculares entre sí. Polímeros: Compuestos plásticos de carbono y otros elementos químicos que forman moléculas en largas cadenas. Resiliencia: Capacidad de un material para liberar la energía absorbida en el proceso de deformación. Tenacidad: capacidad de un material para absorber energía de deformación hasta su rotura. es Termo fraguados: polímeros que tienen una estructura altamente entrecruzada. es Termoplásticos: Polímeros sin enlaces cruzados.

4 3. Tablas de Propiedades de los materiales. Tabla de densidades de materiales. Tabla extractada de Referencia [2] Kg/m 3 lbm/pul 3 Aceros Aluminio y sus aleaciones Babbit, metal blanco con base estaño Babbit, metal blanco con base plomo Bronce fosforoso Bronce poroso Hierro fundido Cobre Latones Tabla de Módulos de Elasticidad. Tabla extractada de Referencia [2] GPa Mpsi Aceros, aleaciones bajas aceros aleaciones altas Aluminio y sus aleaciones Babbit, metal blanco con base estaño Bronce fosforoso Bronce poroso Hierro fundido Cobre Latones Tabla de Coeficientes de Poisson. Tabla extractada de Referencia [2] Aceros, aleaciones bajas 0.3 aceros aleaciones altas 0.3 Aluminio y sus aleaciones 0.33 Babbit, metal blanco con base estaño -- Bronce fosforoso 0.33 Bronce poroso 0.22 Hierro fundido 0.26 Cobre 0.33 Latones 0.33

5 Tabla de Coeficientes de dilatación térmica lineal: Extractada de Referencia [2] ( C) -1 ( F) -1 Aceros, aleaciones bajas 11* *10-6 aceros aleaciones altas 11* *10-6 Aluminio y sus aleaciones 24* *10-6 Babbit, metal blanco con base estaño 23* *10-6 Bronce fosforoso 18* *10-6 Bronce poroso 18* *10-6 Hierro fundido 11* *10-6 Cobre 18* *10-6 Latones 19* *10-6 Tabla de propiedades de los materiales ferrosos: Extractada de Referencia [2] Densidad kg/m 3 Módulo de elasticidad [Gpa] a fluencia a la rotura Ductilidad % alarg. en 2 pulgadas coeficiente de Poisson Conduct. Térmica [W/m- C] Coef. de dilatación ( C) Fundición fundición gris 7150 variable variable fundición nodular fundición maleable Acero AISI Acero AISI Acero AISI Acero AISI Acero AISI Acero AISI Tabla de propiedades de los materiales No ferrosos: Extractada de Referencia [2] Densidad kg/m 3 Módulo de elasticidad [Gpa] a fluencia a la rotura Ductilidad % alarg. en 2 pulgadas coeficiente de Poisson Conduct. Térmica [W/m- C] Coef. de dilatación ( C) Aluminio puro Aluminio (aleación) Cobre puro Latón (70Cu-30Zn) Bronce (90Cu-8Sn) Magnesio puro Molibdeno puro Níquel Plata Titanio Bibliografía. [1] J.E. Shigley y C.R. Mischke, Diseño en Ingeniería Mecánica, McGraw Hill [2] B.J. Hamrock, B. Jacobson y S.R. Schmid, Elementos de Máquinas, McGraw Hill 2000 [3] R.L. Norton, Diseño de maquinaria, McGraw Hill 2000.

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