Alotropía

Propiedad de algunos elementos químicos de presentar diversas estructuras cristalinas bajo diferentes condiciones de presión y temperatura.

Soluciones Sólidas

Aleaciones entre dos o más elementos.

1. Por sustitución: Los átomos de soluto sustituyen en algunos nudos de la red cristalina a los átomos del metal disolvente.
2. Por inserción: Los átomos de soluto se insertan en los huecos de la red cristalina del disolvente.

Solidificación

Dos etapas:

1. Nucleación: Formación de pequeños núcleos sólidos en el interior del líquido fundido.
2. Cristalización: Los núcleos sólidos crecen en las tres direcciones del espacio hasta originar diversas estructuras cristalinas llamadas granos, que están separadas por zonas de colocación irregular de los átomos llamadas juntas de grano.

Curva de Enfriamiento

Representan la temperatura del material en función del tiempo transcurrido durante el proceso de enfriamiento desde el estado líquido.

Tratamientos Térmicos

Son procesos en los que se varía únicamente la temperatura para modificar la estructura cristalina interna del metal o aleación sin variar su composición química.

• Temple: Es un calentamiento hasta una temperatura superior a la de austenización seguido de un enfriamiento rápido para obtener una estructura martensítica.
• Revenido: Es un calentamiento de las piezas templadas a una temperatura inferior a la crítica, para lograr que la martensita se transforme en perlita, con un enfriamiento posterior.
• Recocido: Consiste en calentar el acero hasta alcanzar una temperatura similar a la utilizada en el normalizado y, a continuación, someter a la pieza a un enfriamiento muy lento.
• Normalizado: Igual que el recocido, pero la velocidad de enfriamiento es más rápida.

Tratamientos Termoquímicos

Consisten en operaciones de calentamiento y enfriamiento de metales que se complementan con la adición de nuevos elementos en la superficie de las piezas, de manera que se modifica la composición química superficial.

• Carburación: Consiste en aumentar la concentración de carbono en la superficie añadiendo C.
• Nitruración: Consiste en aumentar la concentración de nitrógeno en la superficie.
• Cianuración: Consiste en aumentar la concentración de C y N superficial.
• Sulfinización: Consiste en incorporar al metal una capa de C, N y S.

Tratamientos Mecánicos

Consisten en mejorar las características de los metales por deformación mecánica, con o sin calor. Pueden ser en caliente, denominados forja, o en frío.

Tratamientos Superficiales

Se modifica la superficie de los metales sin variar su composición química másica. Los más utilizados son:

• Metalización
• Electrólisis: Se introduce la pieza en una cubeta electrolítica que contenga una disolución de la sal del metal que se quiere depositar sobre el acero. Si el metal es Sn (hojalata), si es Zn (galvanizado).

Oxidación

Consiste en la combinación de un elemento con el oxígeno del aire, transformándose en óxido.

Corrosión

Es una oxidación producida en un ambiente húmedo o en presencia de sustancias agresivas. Tipos:

• Corrosión química: El material es disuelto por un líquido corrosivo.
• Corrosión electroquímica: Ocurre en un medio acuoso donde se origina un circuito eléctrico.

Celda Electroquímica

Se forma cuando se introducen dos electrodos en un líquido conductor de la electricidad. Se producen simultáneamente los fenómenos de oxidación y reducción. Se pueden dar dos procesos: corrosión electroquímica y electrodeposición.

Ensayos

Son pruebas normalizadas con las que se cuantifican las diferentes propiedades de los materiales.

Clasificación

1. Según su rigurosidad:
   • Científicos: Se realizan en laboratorios y permiten obtener valores muy precisos y reproducibles de las propiedades ensayadas.
   • Tecnológicos: Se hacen en fábrica e indican calidades del material.
2. Según la naturaleza del ensayo:
   • Químicos: Permiten conocer la composición cualitativa y cuantitativa del material.
   • Físicos: Tienen como objeto cuantificar ciertas propiedades físicas.
   • Mecánicos: Determinan la resistencia del material a ciertos esfuerzos.
   • Metalográficos: Permiten conocer la estructura interna del material con el uso del microscopio.
3. Según la utilidad de la pieza después de ser sometida al ensayo:
   • Destructivos: Provocan daño o rotura en la pieza sometida a ensayo.
   • No destructivos: Analizan los defectos externos e internos de una pieza.
4. Según la velocidad de aplicación de los esfuerzos:
   • Estáticos: La velocidad de aplicación de la fuerza no influye en el resultado.
   • Dinámicos: La velocidad de aplicación de las fuerzas incide en el ensayo.

Ensayo de Tracción

Consiste en someter una probeta de dimensiones normalizadas a un esfuerzo creciente de tracción en la dirección de su eje hasta romperla.

Diagrama de tracción

Es el diagrama obtenido en el ensayo de tracción al representar los esfuerzos aplicados sobre la probeta frente a las deformaciones unitarias originadas.

Ensayos de Dureza

• Brinell: Consiste en comprimir una bola de acero templado sobre un material a ensayar por medio de una carga y durante un tiempo conocido.
• Vickers: Se utiliza como penetrador una punta piramidal de base cuadrada y ángulo en el vértice entre caras de 136º.