Clasificación y Propiedades de los Materiales: Guía Completa

1. Materiales

Propiedades de los Materiales

• Cohesión: Resistencia que oponen las moléculas de los materiales a separarse unas de otras.
• Dureza: Resistencia que opone un material a ser penetrado por otro.
• Elasticidad: Capacidad de un cuerpo de recuperar su forma inicial cuando desaparece la causa que provoca la deformación.
• Plasticidad: Capacidad que poseen algunos materiales sólidos de deformarse de forma permanente sin llegar a la rotura.
• Tenacidad: Resistencia que presenta un material a ser deformado por efecto de una fuerza de corta duración y gran intensidad.
• Fragilidad: Es lo contrario a la tenacidad. Capacidad de un material de romperse en fragmentos al sufrir golpes.
• Flexibilidad: Capacidad que tiene un material para doblarse sin llegar a romperse.
• Resiliencia: Energía que absorbe un cuerpo antes de fracturarse.
• Ductilidad: Capacidad que poseen algunos materiales para deformarse plásticamente y extenderse en forma de hilos cuando son sometidos a esfuerzos de tracción.
• Maleabilidad: Capacidad que poseen algunos materiales para deformarse plásticamente y extenderse en forma de láminas cuando son sometidos a esfuerzos de compresión.
• Maquinabilidad: Capacidad de un cuerpo para dejarse mecanizar.

2. Aleación

Es una mezcla homogénea o una disolución sólida de un metal con otros elementos, que conserva el aspecto y las propiedades de un metal. Se le denomina base al metal presente en mayor proporción y los restantes son los aleantes.

3. Ensayos

Los ensayos son pruebas a las que es necesario someter un determinado material para determinar sus características.

3.1 Ensayos de Dureza

• Método Brinell: Se somete la bola de acero a una carga determinada y se ve qué huella produce en el material y así podremos determinar su diámetro y su profundidad. El valor de la dureza (HB) es el cociente entre la carga aplicada y la superficie de la huella.
• Método Vickers: Se presiona el material con la punta de la pirámide cuadrangular de diamante durante 20 segundos para ver la huella que queda en el material. HV=HB
• Método Rockwell: Determina la dureza del material dependiendo de su profundidad. Para los materiales duros se usa un diamante de forma cónica y para los blandos, una esfera de acero.

3.2 Ensayos de Tracción

Se somete una probeta a una tensión o esfuerzo de tracción en la dirección del eje, que la alarga.

3.3 Ensayos de Compresión

Se averigua el comportamiento de los materiales cuando se les somete a esfuerzos de compresión, se aplican tensiones cada vez mayores hasta conseguir la rotura o el aplastamiento.

4. Comparación de Motores

4.1 Diesel vs Gasolina

• Ventajas del Diesel: Menor consumo y menor coste de combustible, mayor duración del motor y mayor rendimiento térmico.
• Desventajas del Diesel: Motor más pesado, mayor coste de producción, mayor vibración y mayor contaminación atmosférica.

4.2 Motores de 2 Tiempos vs 4 Tiempos

• Ventajas del 2T: Mayor rendimiento de transmisión, mayor potencia, sencillez de construcción y eliminación de las válvulas.
• Desventajas del 2T: Mayor temperatura de funcionamiento, menor rendimiento mecánico, mayor desgaste de la maquinaria y mayores niveles de contaminación.

4.3 Motor Wankel vs 4 Tiempos

• Ventajas del Wankel: Motor más suave, dispositivo muy fiable al principio, menor coste de producción, poco peso y menor número de piezas móviles.
• Desventajas del Wankel: Muy contaminante, problemas de estanqueidad en las cámaras y consumo alto de combustible.