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INSTITUTO IACC RESISTENCIA DE LOS MATERIALES TAREA SEMANA 1 ESTRUCTURA DE LOS MATERIALES ALEXIS JERIA ARENAS 9 DE SEPTIEMBRE 2019

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DESARROLLO TAREA SEMANA 1 1. De acuerdo a los datos entregados en la figura adjunta. Determine la

constante del resorte que experimenta dicha dilatación. Considere para la aceleración de gravedad un valor de 9,8

∆x = 3 (cm) = 0,03 (m) M = 500 (gr) = 0,5 (kg) g = 9,8 (m/s) FX =M * G = 0,5 (kg) * 9,8 (m/s) = 4,9 (N) K = FX/∆X = 4,9 (N) = 163,33 (N) 0,03 (m)

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2.- Indique una característica de los siguientes materiales que son afectadas al someter a distintos estímulos según el modelo esferas - resortes. Fenómeno

Material Acero

Calentamiento constante Dilatación Puede provocar:

Polímeros Dilatación Plasticidad

(vacancias, defectos puntuales) Enfriamiento rápido

Temple Solidificación Se pueden generar:

Solidificación con y sin deformación (thermo plástico), se puede calentar y enfriar

(dislocaciones)

varias veces sin perder sus características

3.- Caracterice la estructura cristalina que representa a los metales. Indique el tipo de celda unitaria y una característica. En cuanto a estructura cristalina, los metales presentan estructura de bravais: cúbica centrada en las Caras (FCC), cúbica centrada en el cuerpo (BCC) y hexagonal compacta (HC). La tabla indica algunos parámetros importantes de la estructura FCC y BCC para los metales.

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Estructura cúbica centrada  Formada por un átomo del metal en cada uno de los vértices de un cubo y un átomo en el centro. Los metales que cristalizan en esta estructura son: hierro alfa, titanio, tungsteno, molibdeno, niobio, vanadio, cromo, circonio, talio, sodio y potasio.  Estructura cúbica centrada en el cuerpo:  Cada átomo de la estructura, está rodeado por ocho átomos adyacentes y los átomos de los vértices están en contacto según las diagonales del cubo  Estructura cúbica centrada en las caras:  Cada átomo está rodeado por doce átomos adyacentes y los átomos de las caras están en contacto. Está constituida por un átomo en cada vértice y un átomo en cada cara del cubo. Los metales que cristalizan en esta estructura son: hierro gama, cobre, plata, platino, oro, plomo y níquel. Estructura hexagonal compacta  Esta estructura está determinada por un átomo en cada uno de los vértices de un prisma hexagonal, un átomo en las bases del prisma y tres átomos dentro de la celda unitaria. Cada átomo está rodeado por doce átomos y estos están en contacto según los lados de los hexágonos bases del prisma hexagonal. Los metales que cristalizan en esta forma de estructura son: titanio, magnesio, cinc, berilio, cobalto, circonio y cadmio.

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Celdillas unidad de las principales estructuras metálicas. En esta representación, los puntos negros representan los centros donde están localizados los átomos e indican su posición relativa. (a) cúbica centrada en el cuerpo (b) cúbica centrada en las caras (c) hexagonal compacta.

Característica de Celda Unitaria: Es la subdivisión de la red cristalina que sigue conservando las características generales de toda la red. Estructura hexagonal compacta Esta estructura está determinada por un átomo en cada uno de los vértices de un prisma hexagonal, un átomo en las bases del prisma y tres átomos dentro de la celda unitaria. Cada átomo está rodeado por doce átomos y estos están en contacto según los lados de los hexágonos bases del prisma hexagonal. Los metales que cristalizan en esta forma de estructura son: titanio, magnesio, cinc, berilio, cobalto, circonio y cadmio.

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4. Indique a qué tipo de falla en la estructura cristalina se relacionan las siguientes propiedades de los materiales. Justifique, brevemente, su respuesta

Propiedades de los

Tipo de falla en la

Justificación

materiales

estructura cristalina

Los metales son buenos Los Dopantes

El dopaje es beneficioso ya

conductores de la

que

electricidad

características

potencia

ciertas particulares

del material. Por ejemplo, se pueden

mejorar

propiedades

las

eléctricas

y

mecánicas de un conductor. El cobre es un material dúctil El arreglo de los materiales Este adjetivo puede hacer cristalinos, no es perfecto. Un referencia lugar

que

debería

a

algo

estar acomodadizo,

ocupado por un átomo a veces condescendiente, fácilmente está vacío: este defecto recibe deformable, el nombre de vacancia.

grandes

que

deformaciones

Otro de los defectos comunes mecánicas es

el

de

la

admite

o

impureza mecánicamente

que puede

sustitucional, que es aquel que extenderse con alambres o ocurre en los metales aleados: hilos.

Las propiedades

un lugar que normalmente está mecánicas más importantes ocupado por el metal huésped son las correspondientes a puede ser ocupado por otro efectos

de

tracción,

átomo de radio atómico similar. compresión, flexión, torsión, Cúbica centrada en las caras

cizalladura,

penetración

(dureza), etc. La capacidad de deformación plástica de un metal para poder ser Página 6 de 8

estirado denomina

en

alambres

ductilidad

y

se la

plasticidad correspondiente a ser laminado o martillado en chapas delgadas recibe el nombre de maleabilidad.

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Bibliografías: 1. Contenidos semana 1. 2. Recursos adicionales

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