1. Mecanismos de Endurecimiento
Flashcards
- ¿Qué causa el endurecimiento por solución sólida?
- Impurzas, tensiones y dureza.
- ¿Qué es la acritud?
- Deformación plástica en frío / endurecimiento por deformación.
- ¿Qué es la tenacidad?
- Capacidad para absorber energía en la deformación plástica.
- ¿Qué es el efecto Bauschinger?
- Si tracciono un material pasando Sy y luego lo comprimo, se Sy ha cambiado y ahora es más bajo.
Preguntas tipo test
- ¿Qué efecto tiene el aumento del porcentaje de níquel en una solución sólida?
- a) Disminuye la tensión de fluencia
- b) Aumenta la tensión de fluencia
- c) No afecta la tensión de fluencia
- d) Reduce la concentración
Respuesta: b) Aumenta la tensión de fluencia. El aumento del porcentaje de níquel (Ni) en una solución sólida incrementa la tensión de fluencia (σy) debido a la distorsión de la red cristalina, lo que dificulta el movimiento de las dislocaciones.
- ¿Qué característica describe mejor la tenacidad de un material?
- a) Capacidad de deformarse plásticamente
- b) Alta resistencia a la tracción
- c) Capacidad para absorber energía en la deformación plástica
- d) Baja resistencia a la fractura
Respuesta: c) Capacidad para absorber energía en la deformación plástica. La tenacidad se define como la capacidad de un material para absorber energía durante la deformación plástica antes de fracturarse. Se representa por el área bajo la curva tensión-deformación.
- ¿Qué indica un alto porcentaje de trabajo en frío (PTF) en un metal?
- a) Baja dureza
- b) Alta ductilidad
- c) Alta dureza
- d) Baja tenacidad
Respuesta: c) Alta dureza. Un alto porcentaje de trabajo en frío (PTF) indica que el material ha sido deformado plásticamente en gran medida, lo que resulta en un aumento de la dureza y la resistencia del metal.
2. Endurecimiento por Tamaño de Grano
Flashcards
- ¿Qué es el endurecimiento por tamaño de grano?
- Es un mecanismo para aumentar la resistencia de un material policristalino disminuyendo el tamaño de sus granos.
- ¿Cómo afecta el tamaño de grano a la resistencia de un metal?
- A menor tamaño de grano, mayor resistencia, ya que los límites de grano dificultan el movimiento de las dislocaciones.
- ¿Qué ocurre con los átomos en los bordes de grano?
- Están más desordenados y tienen mayor contenido energético.
- ¿Qué indica un alto índice de tamaño de grano (G)?
- Indica un tamaño de grano pequeño.
Preguntas tipo test
- ¿Qué efecto tiene el endurecimiento por tamaño de grano en los metales policristalinos?
- a) Aumenta la conductividad eléctrica
- b) Reduce la resistencia a la corrosión
- c) Incrementa la resistencia mecánica
- d) Disminuye la ductilidad
Respuesta: c) Incrementa la resistencia mecánica. El endurecimiento por tamaño de grano incrementa la resistencia mecánica al dificultar el movimiento de las dislocaciones a través de los límites de grano.
- ¿Cómo se forman los granos en los metales policristalinos?
- a) Por deformación plástica a alta temperatura
- b) Durante el proceso de solidificación
- c) Por tratamiento térmico prolongado
- d) Por la adición de elementos aleantes
Respuesta: b) Durante el proceso de solidificación. Los granos en los metales policristalinos se forman durante el proceso de solidificación, donde múltiples cristales crecen y se encuentran.
- ¿Qué característica tienen los átomos en los bordes de grano que contribuye al endurecimiento?
- a) Mayor empaquetamiento
- b) Menor energía
- c) Mayor contenido energético
- d) Mayor movilidad
Respuesta: c) Mayor contenido energético. Los átomos en los bordes de grano están más desordenados y tienen mayor contenido energético, lo que dificulta el movimiento de las dislocaciones.
3. Endurecimiento por Precipitación
Flashcards
- ¿Qué es el endurecimiento por precipitación?
- Proceso que aumenta la dureza de un material mediante la formación de precipitados finos y dispersos dentro de su estructura.
- ¿Cuál es el primer paso en el proceso de endurecimiento por precipitación?
- Disolución a alta temperatura para formar una solución sólida.
- ¿Qué ocurre durante el templado en el endurecimiento por precipitación?
- Enfriamiento rápido para mantener una solución sólida sobresaturada.
- ¿Qué es el revenido y cuál es su propósito en el endurecimiento por precipitación?
- Calentar a una temperatura inferior a la de solubilización para formar precipitados pequeños y metaestables.
Preguntas tipo test
- ¿Cuál es el propósito principal del ciclo térmico en el endurecimiento por precipitación?
- a) Disolver todos los componentes en una sola fase sólida.
- b) Mantener la aleación a altas temperaturas para aumentar su ductilidad.
- c) Evitar la formación de precipitados en la aleación.
- d) Crear una estructura de grano grueso para facilitar el mecanizado.
Respuesta: a) Disolver todos los componentes en una sola fase sólida.. El ciclo térmico busca disolver todos los componentes en una sola fase sólida a alta temperatura, seguido de un templado y envejecimiento para controlar la precipitación y mejorar las propiedades mecánicas.
- ¿Qué característica debe tener la aleación para que el endurecimiento por precipitación sea efectivo?
- a) Baja solubilidad a altas temperaturas.
- b) Máxima solubilidad a altas temperaturas y disminución rápida al enfriar.
- c) Ser insoluble a cualquier temperatura.
- d) Formar una solución sólida completamente ordenada.
Respuesta: b) Máxima solubilidad a altas temperaturas y disminución rápida al enfriar.. Para un endurecimiento por precipitación efectivo, la aleación debe tener una alta solubilidad a altas temperaturas y una solubilidad que disminuya rápidamente al enfriar, permitiendo la formación de precipitados controlados.
- ¿Cuál es el objetivo del tratamiento térmico de envejecimiento en el endurecimiento por precipitación?
- a) Disolver completamente todos los solutos en la matriz.
- b) Aumentar el tamaño de grano de la aleación.
- c) Formar precipitados finos y uniformemente distribuidos.
- d) Estabilizar la fase α a altas temperaturas.
Respuesta: c) Formar precipitados finos y uniformemente distribuidos.. El tratamiento térmico de envejecimiento tiene como objetivo formar precipitados coherentes y finos que proporcionen dureza al material.
4. Transformaciones Fuera del Equilibrio
Flashcards
- ¿Qué es la nucleación en el contexto de las transformaciones por difusión?
- Es la formación de pequeños núcleos de una nueva fase dentro de la fase original.
- ¿Qué es la cizalladura en transformaciones metalúrgicas?
- Es un mecanismo de transformación que ocurre sin difusión, mediante un movimiento coordinado de átomos.
- ¿Qué es la martensita?
- Es una fase metaestable que se forma por enfriamiento rápido y que se distingue por su dureza y fragilidad.
- ¿Qué factores influyen en la velocidad de las transformaciones por difusión?
- La temperatura, la concentración, la presión, el tipo de red cristalina y las imperfecciones.
Preguntas tipo test
- ¿Qué factor NO influye en las transformaciones por difusión?
- a) Presión
- b) Tiempo
- c) Color
- d) Concentración
Respuesta: c) Color. La presión, el tiempo y la concentración son factores que influyen en las transformaciones por difusión. El color no está relacionado con este proceso.
- ¿Qué tipo de estructura cristalina se forma en las transformaciones martensíticas?
- a) Estructura FCC distorsionada
- b) Estructura BCC
- c) Estructura HCP
- d) Estructura CCC
Respuesta: a) Estructura FCC distorsionada. En las transformaciones martensíticas, la estructura FCC original se distorsiona debido al rápido enfriamiento y la imposibilidad de que el carbono escape, formando martensita.
- ¿Qué proceso ocurre primero en el fenómeno de difusión?
- a) Crecimiento
- b) Nucleación
- c) Templado
- d) Recocido
Respuesta: b) Nucleación. El fenómeno de difusión ocurre en dos etapas: primero la nucleación, donde se forman pequeños núcleos, y luego el crecimiento, donde estos núcleos aumentan de tamaño.
5. Aleaciones Metálicas Ferrosas
Flashcards
- ¿Qué porcentaje de carbono define a los aceros?
- Menos del 2%
- ¿Qué ventajas presentan los aceros?
- Buenas propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión
- ¿Qué desventaja presentan los aceros?
- Dificultad en la fabricación y mecanizado
- ¿Qué elemento se añade a los aceros para mejorar la tenacidad a bajas temperaturas?
- Níquel
Preguntas tipo test
- ¿Qué porcentaje máximo de carbono define a los aceros?
- a) Menos del 0.8%
- b) Menos del 1%
- c) Menos del 2%
- d) Menos del 3%
Respuesta: c) Menos del 2%. Los aceros se definen por tener un contenido de carbono menor al 2%. Por encima de este porcentaje, se consideran fundiciones.
- ¿Cuál de las siguientes NO es una característica de los aceros con bajo contenido de carbono?
- a) Buena soldabilidad
- b) Alta dureza
- c) Buena ductilidad
- d) Bajo coste
Respuesta: b) Alta dureza. Los aceros con bajo contenido de carbono son blandos, dúctiles y tenaces, pero no destacan por su alta dureza.
- ¿Qué elemento se añade al acero para evitar el 'creep' y la grafitización?
- a) Silicio
- b) Molibdeno
- c) Níquel
- d) Cromo
Respuesta: b) Molibdeno. El molibdeno se añade a los aceros para mejorar su resistencia a altas temperaturas, evitando el 'creep' y la grafitización.
6. Fundiciones
Flashcards
- ¿Qué porcentaje de carbono contienen las fundiciones según la teoría?
- Entre 2 y 6.67% de carbono.
- ¿Qué tipo de fundición es muy dura y frágil debido a su estructura sin grafito?
- Fundición blanca.
- ¿Qué tipo de fundición tiene grafito en forma de láminas?
- Fundición gris laminar.
- ¿Qué tratamiento se aplica a la fundición blanca para obtener fundición gris maleable?
- Tratamiento térmico a alta temperatura (800-900°C).
Preguntas tipo test
- ¿Qué característica principal distingue a las fundiciones en comparación con otros materiales?
- a) Su alta resistencia a la tracción
- b) Su excelente conductividad eléctrica
- c) Su facilidad para ser moldeadas
- d) Su baja densidad
Respuesta: c) Su facilidad para ser moldeadas. Las fundiciones son conocidas por ser fácilmente moldeables, lo que las hace ideales para la creación de formas complejas a través de procesos de fundición.
- Dentro de las fundiciones, ¿qué tipo se caracteriza por tener una resistencia mecánica no muy buena debido a la presencia de grietas?
- a) Fundición blanca
- b) Fundición gris
- c) Fundición maleable
- d) Fundición dúctil
Respuesta: b) Fundición gris. La fundición gris, aunque posee una excelente capacidad de amortiguación, se distingue por tener una resistencia mecánica limitada debido a la presencia de grietas en su estructura.
- ¿Qué elemento se adiciona en pequeñas cantidades al gris dúctil para modificar su microestructura y hacerlo más resistente y dúctil?
- a) Silicio (Si)
- b) Manganeso (Mg) o Cerio (Ce)
- c) Cromo (Cr)
- d) Níquel (Ni)
Respuesta: b) Manganeso (Mg) o Cerio (Ce). La adición de pequeñas cantidades de Magnesio (Mg) o Cerio (Ce) al gris dúctil permite la formación de grafito esferoidal en su microestructura, lo que mejora significativamente su resistencia y ductilidad.
7. Tratamientos Térmicos: Temple
Flashcards
- ¿Qué es el temple?
- Un tratamiento térmico que implica un enfriamiento rápido para aumentar la resistencia.
- ¿Cuál es el objetivo principal del temple?
- Obtener martensita.
- ¿Qué factores influyen en el temple?
- Naturaleza de la aleación, fases del ciclo térmico y factores externos.
- ¿Qué es el ensayo Jominy?
- Un ensayo para comprobar la calidad de una probeta midiendo durezas.
Preguntas tipo test
- ¿Cuál es el objetivo principal del proceso de temple en los tratamientos térmicos?
- a) Aumentar la ductilidad del material
- b) Obtener una estructura martensítica
- c) Reducir la resistencia a la corrosión
- d) Mejorar la soldabilidad del acero
Respuesta: b) Obtener una estructura martensítica. El objetivo del temple es transformar la austenita en martensita, una fase muy dura, para aumentar la resistencia del material.
- ¿Qué factor NO influye en el proceso de temple?
- a) La naturaleza de la aleación
- b) Las fases del ciclo térmico
- c) La velocidad de enfriamiento
- d) El color del material
Respuesta: d) El color del material. El color del material no es un factor influyente en el proceso de temple. Los factores relevantes son la aleación, las fases del ciclo térmico y la velocidad de enfriamiento.
- ¿Qué ensayo se utiliza para comprobar la calidad de una probeta y medir su dureza después del temple?
- a) Ensayo de tracción
- b) Ensayo de Jominy
- c) Ensayo de flexión
- d) Ensayo de fatiga
Respuesta: b) Ensayo de Jominy. El ensayo de Jominy se utiliza para evaluar la templabilidad de un acero, midiendo la dureza a lo largo de una probeta templada desde un extremo.
8. Tratamientos Térmicos: Revenido
Flashcards
- ¿Qué es el revenido?
- Tratamiento térmico aplicado a aceros templados para mejorar sus propiedades mecánicas y reducir la fragilidad.
- ¿Qué propiedades mecánicas se mejoran con el revenido?
- Tenacidad y ductilidad.
- ¿En qué rango de temperatura se produce la fragilización en una etapa durante el revenido?
- Entre 200 y 400 °C.
- ¿Qué elementos de aleación favorecen la dureza secundaria en aceros?
- Cromo, molibdeno, vanadio y wolframio.
Preguntas tipo test
- ¿Cuál es el propósito principal del revenido en aceros templados?
- a) Aumentar la dureza y la fragilidad
- b) Mejorar las propiedades mecánicas y reducir la fragilidad
- c) Disminuir la tenacidad y la ductilidad
- d) Incrementar la resistencia al desgaste
Respuesta: b) Mejorar las propiedades mecánicas y reducir la fragilidad. El revenido se aplica a aceros templados para mejorar sus propiedades mecánicas, como la tenacidad y la ductilidad, a la vez que reduce la fragilidad inducida por el temple.
- ¿Qué efecto tiene el revenido sobre la dureza del acero?
- a) Aumenta la dureza significativamente
- b) Disminuye la dureza
- c) No tiene ningún efecto sobre la dureza
- d) La dureza se mantiene siempre igual
Respuesta: b) Disminuye la dureza. El revenido generalmente disminuye la dureza del acero templado, pero a cambio mejora otras propiedades como la tenacidad y la ductilidad.
- ¿En qué rango de temperaturas se produce la fragilización en una etapa durante el revenido?
- a) Entre 100 y 200 °C
- b) Entre 200 y 400 °C
- c) Entre 400 y 550 °C
- d) Entre 550 y 700 °C
Respuesta: b) Entre 200 y 400 °C. La fragilización en una etapa durante el revenido ocurre en el rango de temperaturas de 200 a 400 °C, disminuyendo la tenacidad del material.
9. Tratamientos Termoquímicos: Cementación
Flashcards
- ¿Qué es la cementación?
- Es un tratamiento termoquímico para aumentar la cantidad de carbono en la superficie del acero.
- ¿Cuál es el rango de contenido de carbono en aceros adecuados para la cementación?
- 0.08% - 0.25% de carbono.
- ¿Qué tipo de temple se realiza comúnmente después de la cementación?
- Temple directo (austenizar, templar, revenir).
- ¿Qué medios cementantes se utilizan en la cementación?
- Sólidos (cajas de carbón), líquidos (sales de cianuro fundidas) y gaseosos (hidrocarburos).
Preguntas tipo test
- ¿Cuál es el objetivo principal de los tratamientos termoquímicos como la cementación?
- a) Disminuir la dureza superficial del material
- b) Mejorar las propiedades de la capa superficial, como dureza y resistencia a la corrosión
- c) Reducir la cantidad de carbono en la superficie del acero
- d) Aumentar la ductilidad del material base
Respuesta: b) Mejorar las propiedades de la capa superficial, como dureza y resistencia a la corrosión. El objetivo principal de los tratamientos termoquímicos es modificar y mejorar las propiedades de la capa superficial del material, incrementando su dureza y resistencia a la corrosión.
- ¿Qué rango de temperatura se utiliza comúnmente en el proceso de cementación mediante difusión?
- a) 200°C - 400°C
- b) 500°C - 700°C
- c) 850°C - 1000°C
- d) 1200°C - 1400°C
Respuesta: c) 850°C - 1000°C. La cementación mediante difusión se realiza típicamente en un rango de temperatura de 850°C a 1000°C para facilitar la difusión del carbono en la superficie del acero.
- ¿Cuál es el espesor mínimo de la capa cementada necesario para asegurar una dureza de al menos 550 HV (50 HRC)?
- a) 0.1% C
- b) 0.2% C
- c) 0.4% C
- d) 0.6% C
Respuesta: c) 0.4% C. Para alcanzar una dureza superficial mínima de 550 HV (50 HRC) en la capa cementada, se requiere un contenido de carbono superior al 0.4% C.
10. Fractura
Flashcards
- ¿Qué tipo de fractura se caracteriza por una deformación plástica significativa antes de la rotura?
- Fractura dúctil
- ¿Qué tipo de fractura se caracteriza por la ausencia de deformación plástica apreciable?
- Fractura frágil
- ¿Qué ensayo se utiliza para evaluar la susceptibilidad de un material a la fractura frágil en función de la temperatura?
- Ensayo Charpy
- ¿Cómo afecta el aumento de la temperatura a la transición dúctil-frágil en metales BCC?
- Favorece un comportamiento más dúctil
Preguntas tipo test
- ¿Qué característica NO está asociada con la fractura frágil?
- a) Rápida propagación de la grieta
- b) Ausencia de deformación plástica apreciable
- c) Textura granular o facetada en la superficie de fractura
- d) Importante deformación plástica antes de la rotura
Respuesta: d) Importante deformación plástica antes de la rotura. La fractura frágil se caracteriza por una deformación plástica mínima o nula antes de la rotura. Una deformación plástica importante indicaría una fractura dúctil.
- ¿Cuál de los siguientes mecanismos de fractura es típico de materiales dúctiles?
- a) Intergranular
- b) Transgranular
- c) Por clivaje
- d) Intergranular (por los bordes de grano)
Respuesta: b) Transgranular. La fractura transgranular, que implica el paso de la grieta a través de los granos del material, es un mecanismo común en materiales dúctiles debido a su capacidad de deformación plástica.
- ¿Qué efecto tiene el aumento de la temperatura en la transición dúctil-frágil en metales BCC?
- a) Disminuye la energía absorbida
- b) Aumenta la energía absorbida
- c) No tiene ningún efecto
- d) Aumenta la fragilidad del material
Respuesta: b) Aumenta la energía absorbida. En metales BCC, al aumentar la temperatura, se incrementa la energía absorbida, lo que favorece un comportamiento más dúctil y reduce la probabilidad de fractura frágil.
11. Materiales Compuestos
Flashcards
- ¿Qué significa que un material compuesto sea 'artificial'?
- Que contiene refuerzos distintos separados por una interfase.
- ¿Qué determina las propiedades de un material compuesto?
- La mezcla y el control de las proporciones de sus componentes.
- ¿Qué es la longitud crítica (lc) en materiales reforzados con fibras?
- Es la longitud mínima necesaria para que la fibra soporte la carga eficientemente.
- ¿Qué tipo de carga se aplica en la condición de isotensión?
- Carga transversal o perpendicular a las fibras.
Preguntas tipo test
- ¿Qué característica NO define a los materiales compuestos?
- a) Refuerzos distintos separados por una interfase
- b) Más de 20 materiales distintos físicamente
- c) Materiales homogéneos con propiedades uniformes
- d) Propiedades del compuesto que combinan lo bueno de cada componente
Respuesta: c) Materiales homogéneos con propiedades uniformes. Los materiales compuestos se caracterizan por ser heterogéneos, no homogéneos, con propiedades que varían según la dirección y la composición.
- ¿Cuál de los siguientes NO es un tipo de clasificación de materiales compuestos según su refuerzo?
- a) Reforzado por partículas grandes
- b) Reforzado por fibras continuas
- c) Reforzado por dispersión
- d) Reforzado por laminación
Respuesta: d) Reforzado por laminación. La laminación es un tipo de material compuesto estructural, no una clasificación basada en el tipo de refuerzo.
- En un material compuesto con isodeformación (carga longitudinal), ¿cómo se calcula la carga total soportada por el compuesto?
- a) Como el producto de las cargas soportadas por la matriz y la fibra
- b) Como la suma de las cargas soportadas por la matriz y la fibra
- c) Como el promedio de las cargas soportadas por la matriz y la fibra
- d) Solo depende de la carga soportada por la fibra
Respuesta: b) Como la suma de las cargas soportadas por la matriz y la fibra. En isodeformación, la carga total es la suma de las cargas que soportan la matriz y la fibra, ya que ambas se deforman por igual.
Y 11 flashcards y 22 preguntas más en el documento.