1. Clasificación de los materiales
Nat.: Se encuentran en la naturaleza y a partir de estos se fabrican los demás (madera, lana, oro).
Artf: Se obtienen a partir de materiales naturales que no se han transformado, es decir, de origen natural (hormigón).
Sintét.: Fabricados por el ser humano a partir de materiales artificiales (plásticos – formol y fenol).
2. Propiedades de los materiales
Sensoriales u organolépticas: ópticas, térmicas, magnéticas, químicas.
Mecánicas:
- Elasticidad: capacidad de algunos materiales para recuperar su forma.
- Plasticidad: capacidad de un material para conservar su nueva forma una vez deformado.
- Ductibilidad: capacidad de un material para estirarse en hilos.
- Maleabilidad: capacidad de un material para extenderse en láminas sin romperse.
- Dureza: resistencia al desgaste.
- Fragilidad: opuesto a la resiliencia, el material se rompe a cachos cuando una fuerza impacta.
- Tenacidad: resistencia que opone un cuerpo a su rotura cuando está sometido a esfuerzos lentos de deformación.
- Fatiga: deformación que puede llegar a la rotura de un material sometido a cargas variables, cuando actúan en un tiempo determinado y un número de veces.
- Resiliencia: resistencia que opone un cuerpo a los choques o esfuerzos bruscos.
- Acritud: aumento de dureza, fragilidad y resistencia en metales como consecuencia de la deformación en frío.
- Colabilidad: capacidad de un material fundido para llenar un molde.
- Maquinabilidad: facilidad de un cuerpo para dejarse cortar por arranque de viruta.
3. Esfuerzos físicos
Tracción: la fuerza tiende a alargar un objeto y actúa de manera perpendicular a la superficie que lo sujeta.
Compresión: la fuerza tiende a acortar el objeto y actúa de manera perpendicular a la superficie.
Flexión: la fuerza es paralela a la superficie de fijación y tiende a curvar el objeto.
Torsión: la fuerza tiende a retorcer el objeto y las fuerzas son paralelas a la superficie de fijación.
Cortadura: la fuerza es paralela a la superficie que se rompe y pasa por ella.
Pandeo: similar a la compresión pero se da en objetos con poca sección y gran longitud, se pandea.
4. Ensayos
De tracción: consiste en estirar lentamente una probeta hasta que se rompe. Se analizan los alargamientos producidos a medida que aumenta la fuerza.
De fatiga: consiste en hacer girar rápidamente una probeta normalizada del material a analizar al mismo tiempo que se deforma (flexión) por la fuerza. Al número de revoluciones que ha girado antes de romperse se llama límite de fatiga.
De dureza: consiste en ejercer una fuerza con un diamante o bola de acero sobre la pieza que se va a analizar y ver las medidas de la superficie de la huella dejada. Se aplica una fórmula y se calcula el grado de dureza. Escalas de Brinell, Vickers y Rockwell.
De resiliencia: determina la energía necesaria para romper una probeta del material que se quiere analizar mediante un impacto. Se usa un péndulo que lleva una velocidad de 5 o 7 m/s. Para calcular esta energía se anota la altura a la que se suelta (Ep) y después de haber roto la probeta la energía sobrante hará ascender el péndulo un ángulo beta.
5. Tipos de redes cristalinas
BCC (Cúbica centrada en un cuerpo): 1 átomo en cada uno de los vértices de la red cúbica y otro en el centro.
FCC (Cúbica centrada en las caras): 1 átomo en cada uno de los vértices de la red cúbica y otro en el centro de cada cara.
HCP (Hexagonal compacta): 1 átomo en cada uno de los vértices, tres en el centro, uno en la cara superior e inferior.
6. Constituyentes del acero
El acero es una aleación (99% hierro y 1% de carbono) y las propiedades del acero dependen de su composición.
Cementita: constituyente más duro y frágil de los aceros, depende de la cantidad de carbono que tenga el acero.
Martensita: más duro después de la cementita y aparece cuando el enfriamiento es extremadamente brusco.
Bainita: dureza media y aparece cuando la velocidad del enfriamiento no es muy grande.
Perlita: sus granos tienen el aspecto de perlas, es el más blando y aparece cuando el enfriamiento es muy lento. Es el constituyente eutectoide que está formado por ferrita y cementita.
Ferrita: constituyente cuya presencia es inversamente proporcional a la cantidad de carbono de la aleación; cuanto menos carbono, más ferrita.
7. Residuos industriales
Tipos:
- Inertes: aquellos que no presentan ningún riesgo para el medio ambiente ni para las personas porque la propia naturaleza se encarga de degradarlos o porque no experimentan transformaciones físicas, químicas o biológicas importantes (escombro, gravas, cerámicas).
- Tóxicos: aquellas sustancias inflamables, corrosivas y tóxicas que pueden producir reacciones químicas originando peligros para la salud y el medio ambiente. Pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos.
Operaciones que se deben realizar con los residuos:
- Reducción de origen: la aparición constante de nuevas tecnologías permite que se generen menos residuos.
- Tratamiento físico: su objetivo es separar los residuos del resto empleando filtros, centrifugados, decantado, etc.
- Tratamiento químico: consiste en neutralizar los residuos tóxicos haciéndolos reaccionar con determinados reactivos.
- Tratamientos biológicos: ideales para residuos sólidos o líquidos de tipo orgánico. Se fermentan o se introducen en digestores, unos tanques en los que se dejan los residuos que, transformados por los microorganismos, se consigue su descomposición bioquímica en sustancias más simples y estables.
- Incineración: se introducen en hornos especiales en los que se controla la temperatura, cantidad de oxígeno y tiempo de permanencia. Se reduce su volumen y se obtiene energía térmica.
- Vertido controlado: vertedero es la última posibilidad contemplada dentro del protocolo de la gestión de residuos.