PRACTICA # 2 METALES Y ALEACIONES.

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PRACTICA # 2 METALES Y ALEACIONES.

-INTRODUCCIÓN

El ingeniero debe saber usar los materiales que satisfagan cienos requisitos en propiedades. en fabricación. etc. Por esto, deben de conocer la variedad de materiales, así como sus propiedades. Existe una cantidad muy amplia de materiales, para su estudio se han agrupado en metales, cerámicos, polímeros y compuestos. Los metales más utilizados, son el cobre, plomo, mercurio, aluminio, hierro, estaño y cinc. Una de las características de los metales es que son sólidos a temperatura ambiente, con la sola excepción del mercurio. Algunas propiedades fisicoquímicas metales son:

• Peso específico. • Punto de fusión. • Calor específico. • Calor latente de fusión. • Dilatación y contracción. • Extensión. • Impenetrabilidad. • Divisibilidad. • Inercia. • Resistencia a la oxidación. • Resistencia a la corrosión. • Aleabilidad. • Pesantez. • Fluencia. • Magnetismo. • Conductividad eléctrica. • Conductividad térmica

Algunas propiedades mecánicas son:

Dureza. • Tenacidad. • Fragilidad. • Resiliencia. • Fatiga. • Elasticidad.

Las características de cada metal determinan su uso, por ejemplo, el hierro es uno de los metales

más utilizados porque es un material duro, es decir, muy buena resistente a ser desgastado por

otros materiales, sin embargo, como se oxida fácilmente en presencia de agua, lo cual limita su

uso, en sitios húmedos no es adecuado y, por lo tanto, se prefiere alguna de sus aleaciones.

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Si se conocen las propiedades dc los metales, es posible combinarlos para que se puedan

aprovechar mejor. Una forma de hacerlo es crear una aleación, mezclándolos con algún o algunos

otros elementos. fundir esta mezcla, y después llevarlos al estado sólido. Las propiedades de una

aleación son diferentes a las de los metales que lo conforman, El bronce, el latón y el acero son las

aleaciones más conocidas y utilizadas. El bronce es una combinación de cobre y estaño; el latón,

de cobre y cinc; el acero, de hierro) carbono.

-OBJETIVO

Al terminar esta actividad el alumno será capaz de Diferenciar entre los metales y las aleaciones, Medir algunas propiedades físicas en materiales metálicos y aleaciones, la resistencia mecánica como: dureza y densidad.

-LUGAR

Laboratorio de ciencias básicas. -SEMANA DE EJECUCIÓN Tercera y cuarta semana - MATERIAL Y EQUIPO Material:

• 1 Mechero

• 1 Capsula de porcelana

• 1 Navecilla de combustión

• 1 Espátula

• 1 Varilla de Agitación de vidrio

• 2 vidrios de reloj o portaobjetos

• 1 pinza para crisol

• 1 Prensa

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• Probeta de 25 ml • 1 martillo • 1 regla • 1 Piseta • 1 Navaja • 1 Balanza analítica Reactivos. • Estaño en polvo • Zinc en granalla Libros.

• Smith, W. F., Hashemi, J., Avilés, L. C., & Velasco, J. A. B. (2006). Fundamentos de la ciencia e ingeniería de materiales 4th Edition. McGraw-Hill.

• Askeland, D. R., & Phulé, P. P. (2013). Ciencia e Ingeniería de los Materiales (6ta edición). International Thomson Editores.

• William D. Callister Jr. (2006). Introducción a la ciencia e ingeniería de los materiales. Ed. REVERTE, S.A. México.

• Gutiérrez Pulido, H., Salazar, V., Pulido, R. D. L. H. G., & de la Vara Salazar, R. (2009). Control estadístico de calidad y seis sigma (No. Sirsi) i9789701069127).McGraw-Hill educación.

-DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

A. Formación de una barra de metal y aleación Metal barra de zinc

a) Pese, 12 g de zinc, deposite a la capsula de porcelana

b) Caliente a fue directo la capsula de porcelana, sujetando con las pinzas para crisol, mezcle el metal con ayuda de una varilla de agitación.

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c) Una vez fundido el material, retírelo del fuego y vacié, rápidamente en la navecilla de combustión, cuidando que no derrame, ni que se quede material en la capsula

d) Deje enfriar (mínimo 5-10 min)

e) Obtenga la barra de metal, volteando la navecilla de combustión boca abajo y golpeando suavemente si fuera necesario

Barra de estaño

Obtenga una barra de estaño similar a la barra de zinc siguiendo las mismas instrucciones Aleación

a) Pese 8 g de zinc y deposite en la capsula de porcelana b) Pese 4 g de estaño y mezcle con el zinc

c) Caliente a fuego directo la capsula de porcelana sujetándola con las pinzas para crisol, mezcle el metal con la varilla de agitación

d) Una vez fundido el material, retírelo del fuego sosteniéndolo con las pinzas para crisol y vacíelo rápidamente en la navecilla de combustión, cuidando que no se derrame, ni se quede material en la capsula.

e) Deje enfriar (mínimo 5-10min) f) Obtenga la barra de metal (aleación). - EVALUACIÓN Y RESULTADOS

La estructura del documento a entregar será la siguiente:

 Portada  Resumen

 Índice de contenido  Introducción

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 Metodología

 Resultados y discusiones  Conclusiones

 Fuentes documentales (bibliografía formato APA).  Anexos (si lo considera necesario)

Reporte de resultados.

Resistencia mecánica

a. Sujete los materiales obtenidos con el tornillo de la prensa

b. Haga girar el tornillo de la prensa, hasta que ya no gire más contando el número de vueltas y anote en la tabla.

c. Afloje el tornillo y observe en el material si hubo alguna deformación, anote sus observaciones en la tabla.

Densidad

a) Pese, en la balanza analítica, los materiales obtenidos b) En una probeta de 25 mL de agua (V1)

c) Con cuidado, introduzca las muestras, cuide de no tocar con los dedos el agua. Determine el nuevo volumen (v2)

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e) Aplique la siguiente ecuación, para determinar la densidad de la muestra:

repita los pasos para cada uno de los materiales obtenidos Dureza

Con una navaja. haga una incisión en cada una de las barras (trate de aplicar la misma presión en cada una de las barras, para lo cual se sugiere que sea el mismo alumno la que haga la incisión). Observe y determine cual barra es la más dura. Anote sus resultados en la Tabla (Dado que esta prueba depende de la capacidad de apreciación del alumno, deberá repetirse por al menos tres alumnos diferentes).

Zinc Estaño Aleación

Numero de vueltas que dio el tornillo

Observaciones en el material después de presionarlo con el tornillo de la prensa

Densidad (g/cm3₎

Dureza

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Responda el siguiente cuestionario

1. Describa las siguientes propiedades de los materiales metálicos Resistencia mecánica

Conductividad eléctrica 2. proporcione dos ejemplos de:

aleaciones intersticiales ________________________ y_____________________ aleaciones sustitucionales________________________ y_____________________ 3. Escriba y describa brevemente las siguientes aleaciones

Metal de Wood

Acero al niquel-molibdeno Monel

-REFERENCIAS

• Luna Rojas, M. T. A., Roa Limas, J. C. F., Avila Jiménez, M., Maceda, R., Isabel, M., Cid Reborido, A., ... & Soto Téllez, M. D. L. L. (2010). Manual de laboratorio de estructura de los materiales. México: UAM-AZCAPOTZALCO

• de la Torre, I., & Franco Velázquez, F. (2008). Prácticas para el laboratorio de introducción a los materiales. México: UAM-AZCAPOTZALCO.

• Smith, W. F., Hashemi, J., Avilés, L. C., & Velasco, J. A. B. (2006). Fundamentos de la ciencia e ingeniería de materiales 4th Edition. McGraw-Hill.

• Askeland, D. R., & Phulé, P. P. (2013). Ciencia e Ingeniería de los Materiales (6ta edición). International Thomson Editores.

• William D. Callister Jr. (2006). Introducción a la ciencia e ingeniería de los materiales. Ed. REVERTE, S.A. México.