*Materiales en fabricación mecánica

Estructuras, propiedades y tratamientos

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Estructuras, propiedades y tratamientos

Gómez González, Sergio

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Este libro desarrolla los contenidos de las dos Unidades Formativas del curriculum del modulo 8: Materiales, perteneciente al Ciclo Formativo de Grado Superior de Programacion de la Produccion y Diseno en Fabricacion Mecanica (UF]1 Propiedades y UF]2 Tratamientos termicos). En el texto se describen los distintos tipos de materiales, sus propiedades, su capacidad para ser conformados y los tratamientos termicos o superficiales a los que se les pueden someter para seleccionar el mas adecuado en funcion de su aplicacion practica. Se ha estructurado en dos unidades y seis nucleos de actividad: 1] Introduccion a materiales. Clasificacion y propiedades; 2] Estructura atomica y cristalina; 3] Diagramas de equilibrio y diagrama Hierro]Carbono; 4] Curvas TTT/TEC y tratamientos termicos; 5] Aleaciones ferreas y no ferreas; y 6] Tratamientos superficiales y especiales. En cada uno de los nucleos de actividad se exponen los objetivos terminales, asi como los contenidos y sistemas conceptuales que el alumno debe asimilar despues del estudio de cada una de ellos. Ademas de introducir los conceptos teoricos de la forma mas sencilla posible, se han acompanado cada una de las explicaciones con mas de 250 ilustraciones, tablas y graficos, y 35 ejercicios resueltos y comentados. Al final de cada Unidad Formativa el alumno dispone de un resumen con las ideas fundamentales y una coleccion de 200 cuestiones y problemas propuestos. Este libro se dirige a los alumnos de los Ciclos Formativos de Grado Superior de Fabricacion Mecanica que cursan el modulo de Materiales. Asimismo, por sus contenidos, este manual sirve de introduccion para aquellos estudiantes preuniversitarios que tendran en su futuro curriculum academico la asignatura de Ciencia e Ingenieria de Materiales. Sergio Gomez Gonzalez: Dr. Ingeniero Industrial. Profesor en Escola del Treball de Barcelona.

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Índice

Prólogo ........................................................................................................................... vii Unidad formativa 1. Propiedades .................................................................................. 1 Introducción a los materiales ........................................................................................ 3 1.1 Estructura del átomo .......................................................................................... 3 1.2 Estructura electrónica de los átomos .................................................................. 7 1.3 Enlace atómico ................................................................................................. 14 1.4 Clasificación de los materiales ......................................................................... 19 1.5 Relación entre estructura, propiedades, conformación y aplicación ................ 21 1.6 Propiedades de los materiales .......................................................................... 23 1.7 Selección de materiales en el diseño ................................................................ 60 1.8 Propiedades de los materiales compuestos ...................................................... 61 Unidad formativa 2. Tratamientos térmicos en materiales metálicos ...................... 71 Estructura cristalina y defectos ................................................................................... 73 2.1 Estructura cristalina y amorfa .......................................................................... 73 2.2 Defectos de las estructuras cristalinas .............................................................. 94 Diagramas de equilibrio y diagrama Fe-C ................................................................ 108 2.3 Diagramas de equilibrio y diagrama Fe-C ..................................................... 108 2.4 Diagramas de fases ......................................................................................... 112 2.5 Diagramas de equilibrio ................................................................................. 115 Tratamientos térmicos ............................................................................................... 133 2.6 Microestructuras de los aceros ....................................................................... 133 2.7 Curvas Transformación-Tiempo-Temperatura .............................................. 150 2.8 Templabilidad o penetración del temple ........................................................ 157 2.9 Tratamientos típicos de los aceros ................................................................. 161 Aleaciones férreas, no férreas, ligeras y pesadas ...................................................... 185 2.10 Introducción a las aleaciones férreas ........................................................... 185 2.11 Aceros .......................................................................................................... 186 2.12 Fundiciones .................................................................................................. 198 2.13 Aleaciones no férreas ................................................................................... 201 2.14 Aleaciones ligeras ........................................................................................ 211 2.15 Otros metales y aleaciones de interés en fabricación mecánica ................... 223 Tratamientos superficiales, termoquímicos y recubrimientos .................................. 229 2.16 Introducción a los tratamientos superficiales, termoquímicos y recubrimientos .................................................................. 229 2.17 Tratamientos mecánicos (en frío y en caliente) ........................................... 232 2.18 Tratamientos termoquímicos de los metales ................................................ 238 2.19 Tratamientos térmicos superficiales ............................................................. 243 2.20 Preparación de las superficies ...................................................................... 245 2.21 Recubrimientos por conversión ................................................................... 246 2.22 Recubrimientos por inmersión ..................................................................... 247 2.23 Recubrimientos electrolíticos ....................................................................... 249 2.24 Recubrimiento por metalización .................................................................. 250 2.25 Tratamientos superficiales modernos ........................................................... 252 Glosario de términos ................................................................................................... 261 Anexo. Unidades, magnitudes y propiedades ............................................................ 275

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