TY - BOOK AU - Askeland,Donald R. TI - Ciencia e ingeniería de los materiales / T2 - Ciencias SN - 9687529369 PY - 1998/// CY - México PB - Thomson KW - TECNOLOGIA DE MATERIALES KW - ENSAYO DE MATERIALES KW - MATERIALES N1 - CONTENIDO Parte I. Estructura, arreglo y movimiento de los átomos 3 1 Introducción a los materiales 5 1-1 Introducción 5 1-2 Tipos de materiales 5 1-3 Relación entre estructura, propiedad y procesamiento 10 1-4 Efectos ecológicos sobre el comportamiento de los materiales 13 1-5 Diseño y selección de materiales 15 Resumen 17 Glosario 17 Problemas 18 2 Estructura atómica 2-1 Introducción 19 2-2 Estructura del átomo 19 2-3 La estructura electrónica del átomo 20 2-4 Enlaces atómicos 24 2-5 Energía de enlace y espaciamiento interatómico 30 Resumen 33 Glosario 34 Problemas 35 3 Organización atómica 37 3-1 Introducción 37 3-2 Orden de corto alcance comparado con orden de largo alcance 37 3-3 Celdas unitarias 39 3-4 Transformaciones alotrópicas y polimórficas 46 3-5 Puntos, direcciones y planos en la celda unitaria 47 3-6 Sitios intersticiales 57 3-7 Cristales iónicos 60 3-8 Estructuras covalentes 62 3-9 Difracción de los rayos-X 65 Resumen 68 Glosario 68 Problemas 70 Imperfecciones en arreglo atómico 76 4-1 Introducción 76 4-2 Dislocaciones 76 4-3 Significado de las dislocaciones 83 4-4 Ley de Schmid 84 4-5 Influencia de la estructura cristalina 86 4-6 Defectos puntuales 87 4-7 Defectos de superficie 92 4-8 Control del proceso de deslizamiento 97 Resumen 99 Glosario 100 Problemas 101 5. Movimiento de los átomos en los materiales 105 5-1 Introducción 105 5-2 Estabilidad de los átomos 105 -3 Mecanismos de difusión 107 5-4 Energía de activación para la difusión 108 5-5 Velocidad de difusión (primera ley de Fick) 109 5-6 Perfil de composición (segunda ley de Fick) 119 5-7 Difusión y el procesamiento de los materiales 121 Resumen 123 Glosario 124 Problemas 125 PARTE 11 Control de la micro estructura y de las propiedades mecánicas de los materiales 129 6. Ensayos y propiedades mecánicas 130 6-1 Introducción 130 6-2 Ensayo a la tensión: uso del diagrama esfuerzo-deformación 131 6-3 Propiedades obtenidas del ensayo de tensión 133 6-4 El ensayo de flexión para materiales frágiles 138 6-5 Esfuerzo real-deformación real 141 6-6 El ensayo de dureza: su naturaleza y uso 142 6-7 Ensayo de impacto 143 6-8 Propiedades obtenidas a partir del ensayo de impacto 144 6-9 Tenacidad a la fractura 147 10 La importancia de la mecánica de la fractura 149 11 Ensayo de fatiga 150 6-12 Resultados del ensayo de fatiga 151 6-13 Aplicación de los ensayos de fatiga 153 -14 Ensayo de termo fluencia 156 6-15 Uso de los datos de termo fluencia 158 Resumen 160 Glosario 161 Problemas 162 7 Endurecimiento por deformación y recocido 169 7-1 Introducción 169 7-2 Relación del trabajo en frío con la curva esfuerzo-deformación 169 7-3 Mecanismos de endurecimiento por deformación 171 7-4 Propiedades en función del porcentaje del trabajo en frío 172 7-5 Micro estructura y esfuerzos residuales 175 7-6 Características del trabajo en frío 179 7-7 Las tres etapas del recocido 182 7-8 Control del recocido 184 7-9 Recocido y procesamiento de materiales 185 7-10 Trabajo en caliente 187 7-11 Conformación superplática 189 Resumen 189 Glosario 190 Problemas 191 8 Principios de endurecimiento por solidificación y procesamiento 195 8-1 Introducción 195 8-2 Nucleación 195 8-3 Crecimiento 199 8-4 Tiempo de solidificación y tamaño de las dendritas 200 8-5 Curvas de enfriamiento 205 8-6 Fundición o estructura de lingote 205 8-7 Solidificación de los polímeros 207 8-8 Defectos de solidificación 208 8-9 Procesos de fundición 213 8-10 Solidificación y unión de los metales 217 Resumen 218 Glosario 219 Problemas 220 9 Equilibrio de fases y endurecimiento por solución sólida 225 9-1 Introducción 225 9-2 Fases y diagrama de fases de sustancias puras 225 9-3 Soluciones y solubilidad 228 9-4 Condiciones para una solubilidad sólida ilimitada 230 9-5 Endurecimiento por solución sólida 231 9-6 Diagrama de fases isomorfo 234 9-7 Relaciones entre propiedades y el diagrama de fases 240 9-8 Solidificación de una aleación de solución sólida limitada 242 9-9 Solidificación fuera de equilibrio y segregación 244 Resumen 247 Glosario 247 Problemas 249 10 Endurecimiento por dispersión durante la solidificación 253 10-1 Introducción 253 10-2 Principios de endurecimiento por dispersión 253 10-3 Compuestos ínter metálicos 254 10-4 Diagramas de fases con reacciones de tres fases 258 10-5 El diagrama de fases eutéctico 260 10-6 Resistencia de las aleaciones eutécticas 260 10-7 Eutécticos y el procesamiento de los materiales 274 10-8 Solidificación fuera del equilibrio en el sistema eutéctico 275 10-9 Diagramas de fases ternarios 276 Resumen 278 Glosario 279 Problemas 280 11 Endurecimiento por dispersión mediante transformación de fase y tratamiento térmico 285 11-1 Introducción 285 11-2 Nucleación y crecimiento en las reacciones en estado sólido 285 11-3 Aleaciones endurecidas al exceder el límite de solubilidad 289 11-4 Endurecimiento por envejecimiento o endurecimiento por precipitación292 11-5 Efectos de temperatura y tiempo de envejecimiento 294 11-6 Requisitos para el endurecimiento por envejecimiento 295 11-7 Uso a altas temperaturas de las aleaciones endurecidas por envejecimiento 296 11-8 Reacción eutectoide 297 11-9 Control de la reacción eutectoide 301 11-10 La reacción martensítica y el revenido 306 Resumen 312 Glosario 313 Problemas 314 PARTE Materiales de ingeniería III 319 12 Aleaciones ferrosas 320 12-1 Introducción 320 12-2 Clasificación de los aceros 320 12-3 Tratamientos térmicos simples 324 12-4 Tratamientos térmicos isotérmicos 326 12-5 Tratamientos térmicos de templado y revenido 329 12-6 Efecto de los elementos de aleación 335 12-7 Aplicación de la templabilidad 337 12-8 Aceros especiales 341 12-9 Tratamientos de superficies 342 12-10 Soldabilidad del acero 344 12-11 Aceros inoxidables 345 12-12 Transformaciones de fase en hierros fundidos 349 12-13 Características y producción de las fundiciones 352 Resumen 358 Glosario 359 Problemas 361 13 Aleaciones no ferrosas 366 13-1 Introducción 366 13-2 Aleaciones de aluminio 366 13-3 Aleaciones de magnesia 376 13-4 Berilio 379 13-5 Aleaciones de cobre 380 13-6 Níquel y cobalto 384 13-7 Aleaciones de titanio 388 13-8 Metales refractarios 394 Resumen 395 Glosario 396 Problemas 397 14 Materiales cerámicos 400 14-1 Introducción 400 14-2 La estructura de los cerámicos cristalinos 401 14-3 La estructura de los silicatos cristalinos 403 14-4 Imperfecciones en las estructuras cerámicas cristalinas 406 14-5 La estructura de los vidrios cerámicos 413 14-6 Fallas mecánicas de. los materiales cerámicos 416 14-7 Deformación de los cerámicos a altas temperaturas 422 14-8 Procesamiento y aplicaciones de los vidrios cerámicos 422 14-9 Procesamiento y aplicaciones de los vidrio-cerámicos 428 14-10 Procesamiento y aplicaciones de productos de arcilla 432 14-11 Procesamiento y aplicaciones de cerámicos avanzados 433 14-12 Refractarios 440 14-13 Otros materiales cerámicos y sus aplicaciones 442 Resumen 444 Glosario 444 Problemas 446 15 Polímeros 449 15-1 Introducción 449 15-2 Clasificación de los polímeros 450 15-3 Formación de cadenas por el mecanismo de adición 452 15-4 Formación de cadenas por el mecanismo de condensación 458 15-5 Grado de polimerización 460 15-6 Arreglo de las cadenas poliméricas en los termoplásticos 462 15-7 Deformación y falla de los polímeros termoplásticos 468 15-8 Control de la estructura y de las propiedades de los termoplásticos 477 15-9 Elastómeros (hules) 487 15-10 Polímeros termoestables 493 15-11 Adhesivos 496 15-12 Aditivos de los polímeros 497 15-13 Conformado de los polímeros 498 Resumen 501 Glosario 502 Problemas 504 16 Materiales compuestos 508 16-1 Introducción 508 16-2 Compuestos reforzados por dispersión 508 16-3 Compuestos particulados verdaderos 511 16-4 Compuestos reforzados con fibras 517 16-5 Características de los compuestos reforzados con fibras 521 16-6 Manufacturas de fibras y compuestos 529 16-7 Sistemas reforzados con fibras y sus aplicaciones 535 16-8 Materiales compuestos laminares 542 16-9 Ejemplos y aplicaciones de compuestos laminares 545 16-10 Estructuras tipo emparedado o sandwich 548 Resumen 548 Glosario 549 Problemas 550 17 Materiales para la construcción 553 17-1 Introducción 553 17-2 Estructura de la madera 553 17-3 Contenido de humedad y densidad de la madera 558 17-4 Propiedades mecánicas de la madera 560 17-5 Expansión y contracción de la madera 561 17-6 Madera contrachapada o triplay 561 17-7 hormigón 561 17-8 Propiedades del hormigón 564 17-9 hormigon reforzado y preesforzado 568 17-10 Asfalto 569 Resumen 569 Glosario 570 Problemas 571 PARTE Propiedades físicas de los materiales para ingeniería IV 573 18 Comportamiento eléctrico de los materiales 574 18-1 Introducción 574 18-2 Ley de Ohm y la conductividad eléctrica 574 18-3 Teoría de las bandas 579 18-4 Control de la conductividad de los metales 582 18-5 Superconductividad 586 18-6 Conductividad en otros materiales 589 18-7 Semiconductores intrínsecos 591 18-8 Semiconductores extrínsecos 595 18-9 Aplicación de los semiconductores en dispositivos eléctricos 600 18-10 Manufactura y fabricación de dispositivos semiconductores 604 18-11 Aislantes y propiedades dieléctricas 604 18-12 Dipolos y polarización 606 18-13 Propiedades dieléctricas y su control 609 18-14 Propiedades dieléctricas y capacitares 613 18-15 Propiedades dieléctricas y aislantes eléctricos 615 18-16 Piezoelectricidad y electrostricción 615 18-17 Ferro electricidad 617 Resumen 619 Glosario 619 Problemas 621 19 Comportamiento magnético de los materiales 625 19-1 Introducción 625 19-2 Dipolos magnéticos y momentos magnéticos 625 19-3 Magnetización, permeabilidad y el campo magnético 627 19-4 Interacción entre los dipolos magnéticos y el campo magnético 629 19-5 Estructura de dominios y el ciclo de histéresis 632 19-6 Aplicación de la curva magnetización-campo 634 19-7 La temperatura de Curie 638 19-8 Materiales magnéticos 639 Resumen 645 Glosario 645 Problemas 646 20 Comportamiento óptico de los materiales 649 20-1 Introducción 649 20-2 El espectro electromagnético 649 20-3 Ejemplos y usos de los fenómenos de emisión 650 20-4 Interacción de los fotones con un material 611 20-5 Sistemas y materiales fotónicos 672 Resumen 674 Glosario 675 Problemas 676 21 Propiedades térmicas de los materiales 679 21-1 Introducción 679 21-2 Capacidad térmica y calor específico 679 21-3 Expansión térmica 682 21-4 Conductividad térmica 687 21-5 Choque térmico 691 Resumen 692 Glosario 693 Problemas 693 PARTE V Protección contra el deterioro y la falla de los materiales 696 22 Corrosión y desgaste 698 22-2 Corrosión química 698 22-3 Corrosión electroquímica 700 22-4 El potencial electródico en las celdas electroquímicas 703 22-5 Corriente de corrosión y polarización 707 22-6 Tipos de corrosión electroquímica 707 22-8 Degradación microbiana y polímeros biodegradables 719 22-9 Oxidación y otras reacciones gaseosas 720 23-2 Determinación del mecanismo de fractura en fallas de los metales 731 23-5 Métodos de prueba no destructivos 747 ER -