Metalurgia Fisica 1-1

Metalurgia Fisica 1 Nombre: André Angel Arapa Mendoza 20081539

CUI:

- A veces se fabrican indicadores de temperatura a partir de una tira de metal en espiral la cual se dilata una distancia específica cuando se incrementa la temperatura. ¿Cómo funciona el indicador? ¿De qué tipo de material se fabricaría el indicador? Y ¿Cuales son las propiedades importantes que debe poseer el material del indicador? Los indicadores de temperatura se fabrican a partir de dos tipos de material, por lo que se denomina bimetal. Esto consiste en colocar dos láminas de metales diferentes con distinto coeficiente de dilatación por lo que cuando se someten a la temperatura a medir, uno se dilata ("estira") más que el otro, que comúnmente es el del centro, por lo que el resultado es que esa espiral se "enrosca" más o menos. Detectando el desplazamiento del extremo del espiral se puede obtener una referencia de la temperatura. Entonces la propiedad que entra en juego aquí, es el coeficiente de dilatación que debe ser distinto para cada uno de los materiales. Los materiales que componen el bimetal se escogen de acuerdo a las propiedades de deflexión requeridas y al rango de temperatura de utilización. Por ejemplo el bimetal 206-1 está compuesto por una lámina de Invar 36 (aleación con 36% Níquel y resto Hierro) soldada en caliente con una lámina de aleación compuesta por 20% de Níquel, 6% de Manganeso y resto Hierro. - El aluminio tiene una densidad de 2.7 g/cm3, suponga que se desea producir un material compuesto basado en aluminio con una densidad de 1.5g/cm3. Diseñe un material que tenga esa densidad Con el fin de producir un material compuesto de aluminio-matriz con una densidad de 1,5 g/cm3, tendríamos que seleccionar un material con una densidad mucho menor de 1,5 g/cm3. Una posibilidad podrían ser cuentas de vidrio hueco. A pesar de vasos de cerámica tienen una densidad comparable a la de aluminio, una perla hueca tienen una densidad muy baja. El vidrio también tiene una alta temperatura de fusión y se podrían introducir en aluminio líquido para la transformación en una prueba. - Algunos pistones para motor de automóviles pueden producirse a partir de un material compuesto que contiene pequeñas partículas duras de carburo de silicio en una matriz de aleación de aluminio. Explique el beneficio que aporta cada uno de los materiales del compuesto al pistón. ¿Qué problemas pudieran causar las distintas propiedades de ambos materiales en la producción de dicho componente? El aluminio ofrece una buena transferencia de calor debido a su alta conductividad térmica. Tiene una buena ductilidad y tenacidad, resistencia razonablemente buena, y es fácil de reparto y el proceso. El carburo de silicio, una cerámica, es duro y fuerte, ofreciendo buena resistencia al

desgaste, y también tiene una alta temperatura de fusión. Ofrece buena resistencia al aluminio, incluso a temperaturas elevadas. Sin embargo puede haber problemas de la producción del material, por ejemplo, el carburo de silicio no puede ser distribuido uniformemente en la matriz de aluminio si los pistones son producidos por fundición. Es preciso asegurar una buena unión entre las partículas y el aluminio. La química de superficie por lo tanto debe ser entendida. Las diferencias en la expansión y contracción con los cambios de temperatura pueden provocar descementado e incluso grietas en el compuesto.