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Laboratorio de estructura y propiedades de los materiales.
Prof.: Alicia Cid Roborido.
Ayudante: Gabriela Arango. Arango.
Equipo 5: Maldonado Rodrgue! Mario Ernesto. Gon!"le! Gon!"le! Carlos Augusto Martne! #l$are! Carlos Eduardo Garca %ern"nde! &'ctor ($"n )"!que! Rodrgue! *a$id +ranscobe Alan Martne! ,enorio ,enorio
Practica -: Metales y Aleaciones
OBJETIVOS GENERALES : Conocer las propiedades qumicas y fsicas de
algunos metales as como de algunas aleaciones que pueden /acerse con dic/os metales. 0+1E,()02 E2PEC(%(C02: E3plorar y e3perimentar como obtener las propiedades fsicas y qumicas de los metales y aleaciones con base en los diferentes conceptos de las propiedades como $olumen peso ductilidad resistencia el'ctrica etc. *iferenciar entre metales y aleaciones. Comprobaremos como es que las aleaciones pueden contribuir a me4orar o empeorar las caractersticas de los metales con los cuales est"n constituidas.
CONSIDERACIONES TEORICAS.
El ingeniero debe usar los materiales que satisfagan ciertos requisitos en propiedades en fabricacin etc. Por esto deben de conocer la $ariedad de materiales as como sus propiedades E3iste una cantidad muy amplia de materiales para su estudio se /an agrupado en metales cer"micos polmeros y compuestos. En esta seccin se estudiaran los materiales met"licos Metales: La ciencia de materiales define un metal como un material en el que e3iste un solapamiento entre la banda de $alencia y la banda de conduccin en su estructura electrnica 6enlace met"lico7. Esto le da la capacidad de conducir f"cilmente calor y electricidad 6tal como el cobre7 y generalmente la capacidad de refle4ar la lu! lo que le da su peculiar brillo. En ausencia de una estructura electrnica conocida se usa el t'rmino para describir el comportamiento de aquellos materiales en los que en ciertos rangos de presin y temperatura la conducti$idad el'ctrica disminuye al ele$ar la temperatura en contraste con los semiconductores. Aleaciones: 8na aleacin es una combinacin de propiedades met"licas que est" compuesta de dos o m"s elementos met"licos. Las aleaciones est"n constituidas por elementos met"licos como %e 6/ierro7 Al 6aluminio7 Cu 6cobre7 Pb 6plomo7 e4emplos concretos de una amplia gama de metales que se pueden alear. El elemento alent' puede ser no met"lico como: P 6fsforo7 C 6carbono7 2i 6silicio7 2 6a!ufre7 As 6ars'nico7. Mayoritariamente las aleaciones son consideradas me!clas al no producirse enlaces estables entre los "tomos de los elementos in$olucrados. E3cepcionalmente algunas aleaciones generan compuestos qumicos. Aleacin sustitutocional: Las Aleaciones sustitucionales son aquellas aleaciones en las que los "tomos del elemento en menor proporcin 6metal soluto7 ocupan o sustituyen lugares en los que antes se encontraban "tomos del elemento en mayor proporcin 6metal sol$ente7. 8n e4emplo de aleacin sustitucional es la aleacin oro9cobre. El nmero de "tomos de oro por cada -; "tomos determina el quilata4e. Por e4emplo una aleacin que contiene <= "tomos de oro y > de cobre es una aleacin de <= quilates 6el m"s comn que usan los 4oyeros7. 8na aleacin se obtiene al enfriar una me!cla lquida de dos metales fundidos.
Aleacin intersticial: 8na aleacin intersticial es aquella en la cual los "tomos de soluto se colocan en los espacios intersticiales del metal 6disol$ente7. Es condicin necesaria que el "tomo de soluto sea suficientemente peque?o para que al ocupar su posicin no altere notablemente la energa del cristal. En general la solubilidad intersticial en los metales es muy limitada dado que los "tomos met"licos se disponen en estructuras compactas. 8n e4emplo de aleacin intersticial es el carbono a?adido al /ierro para la fabricacin de aceros.
Procedimiento experimental
A Formación de la barra de metal y aleación *Barra de cinc (Zn) Aleación
* Barra de estaño (Sn)
*
1° Pese en un vidrio de reloj e!etir 1" #" $" % y & Pese en el vidrio de reloj 1#'ramos de inc" vaca en la con el estaño (Sn) ' de cinc" vaciar en la ca!sula +a!sula de !orcelana de !orcelana #° +aliente sujet,ndola con las vidrio de reloj %' Pinas !ara crisol" mecle con el cinc (') -a varilla de vidrio
Pese en el de Sn y mecle con
+aliente la ca!sula de !orcelana" $° .a /undido retire y vaci0 en la !inas !ara avecilla de combustión sin dejar nada con la varilla de vidrio %° 4eje en/riar (& min o 5) vacelo en la
sujet,ndola con las crisol2 3ecle
6na ve /undido
avecilla de combustión sin dejar &°retire !ara obtenerla barra de metal
nada 4eje en/riar (& min o 5) y obtener la aleación
+onecte los e8tremos de la Pese la barra de inc +on una navaja 9a'a :ol!ee cada una Barra de inc a los caimanes del una incisión en cada de las barras con el 3ultmetro" mida la resistencia ;n una !robeta de #& ml una de las barras (trate martillo en la !unta ;l0ctrica (<9ms=) a're'ue 1& ml de a'ua de a!licar la misma !resión de la barra" 9asta ntroduca la barra sin 4etermine cu,l es la
Alterar el volumen 4etermine la conductividad ;l0ctrica ($ alumnos di/erentes) e!ita con la barra de estaño (Sn) y la aleación e!ita con la barra de ;staño y la aleación
DIAGRAMA DE FLUJO
m,s dura
+uente el no2 de
4etermine el volumen 4etermine la densidad Anote los resultados
'ol!es e!ita el !rocedimiento
CALCULOS Y RESULTADOS
;.9 determinamos la conducti$idad el'ctrica para cada metal considerando: Conducti$idad @ LRA L: longitud 6metros7 A: "rea de la seccin trans$ersal 6metros cuadrados7 R@ resistencia el'ctrica 6o/ms7 ,abla <9. Conducti$idad Lectura del multmetro 6o/m7 Conducti$idad6sDm9 < 7
Cinc 6!n7 B.B
Esta?o6sn7 -.
Aleacin6!n9sn7 <.B
>.;
-=.=
5=.=-
Conducti$idad de !n: F.F>5m6F.FF<m -76B.B o/m7@ >.; sDm 9< Conducti$idad de 2n: F.<5m -76-.o/m7@ -=.= sDm 9< Conducti$idad de nH2n: F.FBm6<.Bo/m76F.FFFBmI-7@ 5=.=- sDm 9<
•
*ensidad
)olmenes: Pesos:
n 6
2n 6-ml7
nH2n 6F.5ml7
2n 65.>g7
nH2n 6-.=g7
*ensidad: m$ n@ -.F-g
2n@ 5.>g-cm
nH2n@ -.=gF.5cm
,abla -.9 *ensidad *esnsidad6gcm7
n -.F-
2n -.=
nH2n 5.>>
•
Jo de golpes 0bser$aciones
Maleabilidad
n 2n nH2n <; <> > La muestra de metal mas dura fue la de esta?o nos costo mas formar una lamina
SECCION DE FOTOS.
C8E2,(0JAR(0 *escriba las siguientes propiedades de (os materiales met"licos. Resistencia mec"nica: Es la capacidad de los cuerpos para resistir las fuer!as aplicadas sin romperse. La resistencia mec"nica de un cuerpo depende de su material y de su geometra. El par"metro empleado /abitualmente para $alorar la resistencia mec"nica de un cuerpo es el coeficiente de seguridad. Conducti$idad el'ctrica: aptitud de una sustancia de conducir la corriente el'ctrica los iones cargados positi$a y negati$amente son los que conducen la corriente y la cantidad conducida depender" del nmero de iones presentes y de su mo$ilidad.
Proporcione < e4emplo de: Aleaciones intersticiales: C H %e @ Acero Aleaciones sustitucionales: Aleacin 0roHCobre
Escriba la composicin principal de Metal de Kood: +i 5F Pb -5 2n <-5 Cd <-5 Jquel9Molibdeno: 6(llium G7: Ji 5= Cr -- Cu >5 Mo ; K - %e >5 Mn < Ji B- Cu ->5.
Monel: Ji B- Cu ->5 %e <5 .
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
C/ang. umica. Mc GraN &ill 2mit/. %undamentos de la ciencia e ingeniera de los materiales. Mc GraN &ill
CONCLUSIONES: CARLOS EDURDO MARTINEZ ALVAREZ.
En esta pr"ctica aplicamos los diferentes conceptos de las propiedades fsicas que poseen los metales as como su comprobacin e3perimental. Las consideraciones tericas me ayudaron a comprender con mayor e3actitud cada uno de los conceptos sobre propiedades fsicas y qumicas de los metales. CONCLUCION PERSONAL (HECTOR IVAN GARCIA FERNANDEZ)
En conclusin lo que obser$amos de esta pr"ctica fue de las tres muestras anali!ados la de nH2n fue la m"s maleable as como la mas densa y la que tiene una mayor conducti$idad. Lo anterior nos muestra que al combinar las propiedades del n y 2n estas se modifican de tal manera que la aleacin se con$irti en un me4or conductor aumentando tambi'n propiedades como densidad aunque este sea mas blando y maleable que los metales que lo componen . *e esta forma se demuestra la importancia de la combinacin de los metales y como se modifican sus propiedades.
El ob4eti$o de esta pr"ctica fue la de obser$ar las diferencias entre dos metales y la aleacin de estos en este caso tomamos al esta?o 62n7 y al cinc 6n7 para formar su combinado. En algunas pruebas como la resistencia mec"nica el esta?o 62n7 fue m"s resistente a la aleacin y este a su $e! al cinc 6n7 se esperaba que la aleacin tu$iera me4ores propiedades que los metales lo cual comprobamos m"s de una $e! con los e3perimentos reali!ados. La utilidad de este e3perimento fue la de comprobar como los metales y sus aleaciones son indispensables bastara con $er la $ida diaria de cada uno de nosotros para comprobar dic/a /iptesis como en la cocina los semiconductores de un circuito el grafito con el que escribimos. )ale la pena anali!ar lo que nos con$iene m"s de acuerdo a nuestras necesidades si un metal o una aleacin para obtener propiedades especficas.
V*-% Ro&+% D'/" B&'n!co0%
Las caractersticas fsicas y qumicas de los materiales es algo que nos beneficia a nosotros como ingenieros puesto que tenemos que conocer las formas en las que nuestro material $a a actuar yo reaccionar. Aprendimos a medir su capacitancia el'ctrica dure!a maleabilidad $olumen como formar aleaciones etc. Jos puede llegar a ser til en algn momento de nuestra $ida o carrera laboral.
M'lon'o Ro&+% M'&"o E&n%!,o:
La diferencia entre metales y aleaciones es que las aleaciones est"n constituidas por dos o mas metales u otro elemento para me4orar las caractersticas qumicas y fsicas para un me4or apro$ec/amientos segn el "rea en donde se requiera en los materiales estudiados en este reporte se $en las diferentes caractersticas de cada uno de estos as mismo unos materiales pueden ser mas dctiles pero tener muy poca dure!a o ductilidad y as mismo cada uno de estos.