title: Espectro electromagnético

text: La luz ultravioleta cubre el intervalo de 4 a 400 nm. El Sol es una importante fuente emisora de rayos en esta frecuencia, los cuales causan cáncer de piel a exposiciones prolongadas. Este tipo de onda no se usa en las telecomunicaciones, sus aplicaciones son principalmente en el campo de la medicina.


title: Espectro electromagnético

text: La denominación rayos X designa a una radiación electromagnética, invisible, capaz de atravesar cuerpos opacos y de impresionar las películas fotográficas. La longitud de onda está entre 10 a 0,01 nanómetros, correspondiendo a frecuencias en el rango de 30 a 30 000 PHz (de 50 a 5000 veces la frecuencia de la luz visible).


title: Espectro electromagnético

text: La radiación gamma es un tipo de radiación electromagnética producida generalmente por elementos radiactivos o procesos subatómicos como la aniquilación de un par positrón-electrón. Este tipo de radiación de tal magnitud también es producida en fenómenos astrofísicos de gran violencia.


title: Espectro electromagnético

text: Debido a las altas energías que poseen, los rayos gamma constituyen un tipo de radiación ionizante capaz de penetrar en la materia más profundamente que la radiación alfa o beta. Dada su alta energía pueden causar grave daño al núcleo de las células, por lo que son usados para esterilizar equipos médicos y alimentos.


title: Espectro electromagnético

text: Cuando se analiza el espectro electromagnético de la luz de una estrella o galaxia, se puede apreciar en este un corrimiento al rojo o un corrimiento al azul es decir los colores visibles se desplazan hacia un extremo u otro del espectro visible. Esto ocurre gracias al efecto Doppler, llamado así por el físico austríaco Christian Andreas Doppler, es el aparente cambio de frecuencia de una onda producido por el movimiento relativo de la fuente respecto a su observador. Doppler propuso este efecto en 1842 en su tratado "Über das farbige Licht der Doppelsterne und einige andere Gestirne des Himmels" ("Sobre el color de la luz en estrellas binarias y otros astros").


title: Espectro electromagnético

text: En el caso del espectro visible de la radiación electromagnética, si el objeto se aleja, su luz se desplaza a longitudes de onda más largas, desplazándose hacia el rojo. Si el objeto se acerca, su luz presenta una longitud de onda más corta, desplazándose hacia el azul. Esta desviación hacia el rojo o el azul es muy leve incluso para velocidades elevadas, como las velocidades relativas entre estrellas o entre galaxias, y el ojo humano no puede captarlo, solamente medirlo indirectamente utilizando instrumentos de precisión como espectrómetros. Si el objeto emisor se moviera a fracciones significativas de la velocidad de la luz, sí sería apreciable de forma directa la variación de longitud de onda.


title: Espectro electromagnético

text: El primer corrimiento al rojo Doppler fue descrito en 1848 por el físico francés Hippolyte Fizeau, que indicó que el desplazamiento en líneas espectrales visto en las estrellas era debido al efecto Doppler. En 1868, el astrónomo británico William Huggins fue el primero en determinar la velocidad de una estrella alejándose de la Tierra mediante este método.


title: Espectro electromagnético

text: La abundancia de corrimiento al rojo en el universo ha permitido crear la teoría de la expansión del universo. El corrimiento al azul del espectro, se observa en la galaxia de Andrómeda lo que indica que se acerca y en algunos brazos de galaxias lo que permite descubrir su giro.


title: Colores web

text: Los colores web son aquellos colores que aparecen en una página web. Se pueden basar sobre los sistemas de color RGB o HSL. En el código CSS (y antiguamente en HTML) son especificados como valores numéricos, aunque hay colores que también pueden ser nombrados por nombres propios en inglés.


title: Colores web

text: La paleta de colores RGB (RVA en español) consta, básicamente, de tres colores primarios aditivos: Rojo, Verde, Azul. Estos colores primarios aditivos, en HTML, están representados por tres pares hexadecimales del tipo 0xHH-HH-HH según el siguiente formato: (los colores básicos o primarios, no aquellos que son resultantes de mezclas).#RRGGBB (= #RRVVAA)


title: Colores web

text: Los valores que puede adaptar cada uno de los tres pares hexadecimales van del 0x00 (0 decimal) al 0xFF (255 decimal). Cuanto mayor sea el valor del par, tanto mayor será también la intensidad (matiz, brillo o claridad) del color correspondiente a ese par (y viceversa). Esto implica que el extremo inferior de la escala cromática parte de una intensidad (grado) de color mínima (nulo = par 0x00), pasa por una intensidad de color media (mediano = par 0x80 [128 decimal]) hasta llegar a una intensidad de color máxima (saturado = par 0xFF). El grado de más alta pureza (absoluto) de un color primario aditivo estará determinado por la presencia total del mismo (saturación = 0xFF) junto con la ausencia total (nulidad = 0x00) de los otros dos colores primarios aditivos.


title: Colores web

text: Además de estos tres colores primarios aditivos (RVA), existen tres colores primarios sustractivos o CMY (CMA en español): Cian, Magenta, Amarillo. Estos colores surgen de la siguiente combinación (mezcla) de los primarios aditivos:


title: Colores web

text: En cuanto a su grado de pureza, ocurre algo inverso a los colores primarios aditivos, ya que el grado absoluto estará determinado por la nulidad de uno de sus componentes y la saturación de los otros dos. Los colores complementarios de los primarios, tanto aditivos como sustractivos, serán recíprocamente:


title: Colores web

text: La combinación simultánea de los tres primarios aditivos saturados produce el blanco (0xFFFFFF). Contrariamente, la combinación simultánea de los tres primarios sustractivos nulos produce el negro (0x000000). Resulta claro también que la combinación de dos colores mutuamente complementarios producirá el blanco, de igual modo que la sustracción (absorción) de ambos dará lugar al negro (ausencia total de color). Así, p.ej., el rojo (0xFF0000) más su complemetario que es el cian (0x00FFFF), generan el blanco (0xFFFFFF). De hecho, el cian no es otra cosa que la sustracción del rojo al blanco. Obsérvese el siguiente gráfico:


title: Colores web

text: Por su parte, el gris mediano (0x808080), que es el exacto término medio entre el negro y el blanco, se obtendrá a partir de la combinación simultánea de los tres primarios aditivos medianos. Análogamente, el gris semisaturado (claro) se obtendrá a partir de la combinación 0xC0C0C0, mientras que el gris seminulo (oscuro) mediante 0x404040. De este modo, tenemos que el resto de los colores, que están comprendidos entre el negro (0x000000) y el blanco (0xFFFFFF), surgen de la combinación de los tres primarios aditivos en distintos grados. En otras palabras: bastará con reemplazar cada uno de los pares 0xHH-HH-HH por un valor comprendido entre 0x00 y 0xFF para obtener cualquiera de los colores posibles.


title: Colores web

text: Existen 16777216 combinaciones distintas en el sistema RGB de 24 bits y, por lo tanto, 16777216 colores: 256 × 256 × 256 = 16777216. En la práctica, sin embargo, puede haber algunas combinaciones que no sean válidas. Eso pasaba antiguamente, cuando la paleta de colores más grande tenía 256 colores (8 bits). Por eso, existen 216 colores seguros, que serán visibles en cualquier dispositivo sin necesidad de tramado, reservándose los otros 40 colores para el sistema, de los cuales algunos se muestran aquí.


title: Colores web

text: En el sistema de colores HSL los colores se miden por tres parámetros ("hue", "saturation" y "light") que determinan la posición del color en el cilindro de colores HSL. El primer parámetro es el ángulo horizontal, el segundo es la distancia horizontal del centro de la base y el tercero es la distancia vertical (altura) del centro de la base.


title: Colores web

text: Un color puede mostrarse con una opacidad determinada en pantalla, que se determina por el parámetro alpha, que, añadido a RGB y HSL, los convierte en RGBa y HSLa.


title: Colores web

text: Entre los sistemas web hay algunas contradicciones que se pueden resumir en las siguiente tabla:


title: Colores web

text: La siguiente tabla de colores ha sido adoptada para su uso por W3C/CSS, HTML/X11, Mozilla, SVG, Internet Explorer (IE)/Microsoft Windows, etc.


title: Conductividad eléctrica

text: La conductividad eléctrica (símbolo σ) es la medida de la capacidad de un material o sustancia para dejar pasar la corriente eléctrica a través de él. La conductividad depende de la estructura atómica y molecular del material. Los metales son buenos conductores porque tienen una estructura con muchos electrones con vínculos débiles, y esto permite su movimiento. La conductividad también depende de otros factores físicos del propio material, y de la temperatura.


title: Conductividad eléctrica

text: La conductividad es inversa de la resistividad (símbolo ρ); por tanto, formula_1, y su unidad es el S/m (siemens por metro) o Ω·m. Usualmente, la magnitud de la conductividad es la proporcionalidad entre el campo eléctrico formula_2 y la densidad de corriente de conducción formula_3:


title: Conductividad eléctrica

text: El físico inglés Stephen Gray (1666-1736) estudió principalmente la conductividad eléctrica de los cuerpos y, después de muchos experimentos, fue el primero en 1729 en transmitir electricidad a través de un conductor. En sus experimentos descubrió que para que la electricidad, o los "efluvios" o "virtud eléctrica", como él la llamó, pudiera circular por el conductor, este tenía que estar aislado de tierra. Posteriormente estudió otras formas de transmisión y, junto con los científicos G. Wheler y J. Godfrey, clasificó los materiales en conductores y aislantes de la electricidad.


title: Conductividad eléctrica

text: Los mecanismos de conductividad difieren entre los tres estados de la materia. Por ejemplo en los sólidos los átomos como tal no son libres de moverse y la conductividad se debe a los electrones. En los metales existen electrones cuasi-libres que se pueden mover muy libremente por todo el volumen, en cambio en los aislantes, muchos de ellos son sólidos iónicos.


title: Conductividad eléctrica

text: La conductividad electrolítica en medios líquidos está relacionada con la presencia de sales en disoluciones, cuya disociación genera iones positivos y negativos capaces de transportar la energía eléctrica si se somete el líquido a un campo eléctrico. Estos conductores iónicos se denominan electrolitos o conductores electrolíticos.


title: Conductividad eléctrica

text: Las determinaciones de la conductividad reciben el nombre de determinaciones conductométricas y tienen muchas aplicaciones como, por ejemplo:La base de las determinaciones de la solubilidad es que las soluciones saturadas de electrólitos escasamente solubles pueden ser consideradas como infinitamente diluidas. Midiendo la conductividad específica de semejante solución y calculando la conductividad equivalente según ella, se halla la concentración del electrólito, es decir, su solubilidad.


title: Conductividad eléctrica

text: Un método práctico sumamente importante es el de la titulación conductométrica, o sea la determinación de la concentración de un electrólito en solución por la medición de su conductividad durante la titulación. Este método resulta especialmente valioso para las soluciones turbias o fuertemente coloreadas que con frecuencia no pueden ser tituladas con el empleo de indicadores.


title: Conductividad eléctrica

text: La conductividad eléctrica se utiliza para determinar la salinidad (contenido de sales) de suelos y substratos de cultivo, para lo que se disuelven en agua y se mide la conductividad del medio líquido resultante. Suele estar referenciada a 25 °C y el valor obtenido debe corregirse en función de la temperatura. Coexisten muchas unidades de expresión de la conductividad para este fin, aunque las más utilizadas son dS/m (deciSiemens por metro), mmhos/cm (milimhos por centímetro) y según los organismos de normalización europeos mS/m (miliSiemens por metro). El contenido de sales de un suelo o substrato también se puede expresar por la resistividad (se solía expresar así en Francia antes de la aplicación de las normas INEN).


title: Conductividad eléctrica

text: Según la teoría de bandas de energía en sólidos cristalinos, son materiales conductores aquellos en los que las bandas de valencia y conducción se superponen, formándose una «nube» de electrones libres causante de la corriente al someter al material a un campo eléctrico. Estos medios conductores se denominan conductores eléctricos.


title: Conductividad eléctrica

text: La Comisión Electrotécnica Internacional definió como patrón de la conductividad eléctrica:


title: Conductividad eléctrica

text: Conductividad eléctrica de metales puros a temperaturas entre 273 y 300K (10 S⋅m):  Antes del advenimiento de la mecánica cuántica, la teoría clásica empleada para explicar la conductividad de los metales era el modelo de Drude-Lorentz, donde los electrones se desplazan a una velocidad media aproximadamente constante que es la velocidad límite asociada al efecto acelerador del campo eléctrico y el efecto desacelerador de la red cristalina con la que chocan los electrones produciendo el efecto Joule.


title: Conductividad eléctrica

text: Sin embargo, el advenimiento de la mecánica cuántica permitió construir modelos teóricos más refinados a partir de la teoría de bandas de energía que explican detalladamente el comportamiento de los materiales conductores.


title: Conductividad eléctrica

text: Fenomenológicamente la interacción de los electrones libres de los metales con la red cristalina se asimila a una fuerza "viscosa", como la que existe en un fluido que tiene rozamiento con las paredes del conducto por el que fluye. La ecuación de movimiento de los electrones de un metal por tanto se puede aproximar por una expresión del tipo: Así la velocidad de arrastre de la corriente, es aquella en la que se iguala el efecto acelerador del campo eléctrico con la resistencia debida a la red, esta velocidad es la que satisface: Para un conductor que satisface la ley de Ohm y con un número "n" de electrones por unidad de volumen que se mueven a la misma velocidad se puede escribir:


title: Conductividad eléctrica

text: Introduciendo el tiempo de relajación formula_4 y comparando las últimas expresiones se llega a que la conductividad puede expresarse como:


title: Conductividad eléctrica

text: A partir de los valores conocidos de formula_5 se puede estimar el tiempo de relajación formula_6 y compararlo con el tiempo promedio entre impactos de electrones con la red. Suponiendo que cada átomo contribuye con un electrón y que "n" es del orden de 10 electrones por m³ en la mayoría de metales. Usando además los valores de la masa del electrón formula_7 y la carga del electrón formula_8 el tiempo de relajamiento 10 s.


title: Conductividad eléctrica

text: Para juzgar si ese modelo fenomenológico explica adecuadamente la ley de Ohm y la conductividad en los metales debe interpretarse el tiempo de relajamiento con las propiedades de la red. Si bien el modelo no puede ser teóricamente correcto porque el movimiento de los electrones en un cristal metálico está gobernado por la mecánica cuántica, al menos los órdenes de magnitud predichos por el modelo son razonables. Por ejemplo es razonable relacionar el tiempo de relajamiento formula_6 con el tiempo medio entre colisiones de un electrón con la red cristalina. Teniendo en cuenta que la separación típica entre átomos de la red es "l" = 5·10 m y usando la teoría de gases ideales aplicada a los electrones libres la velocidad de los mismos sería formula_10 = 10 m/s, por lo que formula_11 = 5·10 s, que está en buen acuerdo con los valores inferidos para la misma magnitud a partir de la conductividad de los metales.


title: Conductividad eléctrica

text: Según el modelo de Drude-Lorentz la velocidad de los electrones debería variar con la raíz cuadrada de la temperatura, pero cuando se compara el tiempo entre colisiones estimado por el modelo de Drude-Lorentz con la conductividad a bajas velocidades, no se obtienen valores coherentes, ya que esas predicciones del modelo solo son compatibles con distancias interiónicas mucho mayores que las distancias reales.


title: Conductividad eléctrica

text: En el modelo cuántico los electrones son acelerados por el campo eléctrico, y también interaccionan con la red cristalina transfiriéndole parte de su energía y provocando el efecto Joule. Sin embargo, al ser dispersados en una colisión con la red, por el principio de exclusión de Pauli los electrones deben acabar después de la colisión con el momentum lineal de un estado cuántico que previamente estuviera vacío; eso hace que los electrones dispersados con mayor probabilidad sean los más energéticos. Tras ser dispersados pasan a estados cuánticos con un momentum negativo de menor energía; esa dispersión continua hacia estados de momentum opuesto es lo que contrarresta el efecto acelerador del campo. En esencia este modelo comparte con el modelo clásico de Drude-Lorentz la idea de que es la interacción con la red cristalina lo que hace que los electrones se muevan a una velocidad estacionaria y no se aceleren más allá de un cierto límite. Aunque cuantitativamente los dos modelos difieren especialmente a bajas temperaturas.


title: Conductividad eléctrica

text: Dentro del modelo cuántico la conductividad viene dada por una expresión superficialmente similar al modelo clásico de Drude-Lorentz:


title: Conductividad eléctrica

text: Donde: Si por un razonamiento cuántico se trata de calcular la probabilidad de dispersión se tiene: Donde: De acuerdo con los cálculos cuánticos, la sección eficaz de los dispersores es proporcional al cuadrado de la amplitud de su vibración térmica, y como dicho cuadrado es proporcional a la energía térmica, y esta es proporcional a la temperatura "T" se tiene que a bajas temperaturas:


title: Conductividad eléctrica

text: Este comportamiento predicho correctamente por el modelo no podía ser explicado por el modelo clásico de Drude-Lorentz, por lo que dicho modelo se considera superado por el correspondiente modelo cuántico especialmente para bajas temperaturas.


title: Metalurgia

text: La metalurgia es la técnica de la obtención y tratamiento de los metales a partir de minerales metálicos. También estudia la producción de aleaciones. El control de calidad de los procesos. La metalurgia es la rama que aprovecha la ciencia, la tecnología y el arte de obtener metales y minerales industriales, partiendo de sus minas, de una manera eficiente, económica y con resguardo del ambiente, a fin de adaptar dichos recursos en beneficio del desarrollo y bienestar de la humanidad.


title: Metalurgia

text: La ciencia de la metalurgia se subdivide en dos grandes categorías: metalurgia química y metalurgia física. La metalurgia química se ocupa principalmente de la reducción y la oxidación de los metales, así como del rendimiento químico de los mismos. Los temas de estudio de la metalurgia química incluyen el procesamiento de minerales, la extracción de metales, la termodinámica, la electroquímica y la degradación química (corrosión). En cambio, la metalurgia física se centra en las propiedades mecánicas de los metales, las propiedades físicas de los metales y el rendimiento físico de los metales. Los temas estudiados en la metalurgia física incluyen la cristalografía, la Caracterización de materiales, la metalurgia mecánica, la transformaciones de fase y el mecanismos de fallo.


title: Metalurgia

text: Históricamente, la metalurgia se ha centrado predominantemente en la producción de metales. La producción de metales comienza con el procesamiento de minerales para extraer el metal, e incluye la mezcla de metales para hacer aleaciones. Las aleaciones de metales suelen ser una mezcla de al menos dos elementos metálicos diferentes. Sin embargo, a menudo se añaden elementos no metálicos a las aleaciones para conseguir las propiedades adecuadas para una aplicación. El estudio de la producción de metales se subdivide en metalurgia ferrosa (también conocida como "metalurgia negra") y metalurgia no ferrosa (también conocida como "metalurgia del color"). La metalurgia ferrosa comprende procesos y aleaciones basados en el hierro, mientras que la metalurgia no ferrosa comprende procesos y aleaciones basados en otros metales. La producción de metales ferrosos representa el 95% de la producción mundial de metales.


title: Metalurgia

text: Los metalúrgicos modernos trabajan tanto en áreas emergentes como tradicionales como parte de un equipo interdisciplinario junto a científicos de materiales, y otros ingenieros. Algunas áreas tradicionales incluyen el procesamiento de minerales, la producción de metales, el tratamiento térmico, el análisis de fallos y la unión de metales (incluyendo la soldadura, la soldadura fuerte y la soldadura). Las áreas emergentes para los metalúrgicos incluyen la nanotecnología, la superconductores, los composites, los materiales biomédicos, los materiales electrónicos (semiconductores) e ingeniería de superficies.


title: Metalurgia

text: Metalurgia deriva del griego antiguo "μεταλλουργός", "metallourgós", "trabajador del metal", de "μέταλλον", métallon, "mina, metal" + "ἔργον, érgon", "trabajo": En la Encyclopædia Britannica de 1797 se habla de ella en este sentido. A finales del siglo XIX, se extendió al estudio científico más general de los metales, las aleaciones y los procesos relacionados. En inglés, la pronunciación /"mɛˈtælərdʒi/" es la más común en el Reino Unido y la Commonwealth. La pronunciación "/ˈmɛtəlɜːrdʒi/" es la más común en Estados Unidos y es la primera variante que aparece en varios diccionarios americanos (por ejemplo, Merriam-Webster Collegiate, American Heritage).


title: Metalurgia

text: El cobre fue uno de los primeros minerales trabajados por el hombre, ya que se encuentra en estado casi puro (cobre nativo) en la naturaleza. Junto al oro y la plata fue utilizado desde finales del Neolítico, golpeándolo, al principio, hasta dejarlo plano como una lámina. Después, como consecuencia del perfeccionamiento de las técnicas cerámicas, se aprendió a fundirlo en horno y vaciarlo en moldes, lo que permitió fabricar mejores herramientas y en mayor cantidad. Esto originó la Edad del Cobre de la Humanidad (también conocida como Calcolítico).


title: Metalurgia

text: Posteriormente se experimentó con diversas aleaciones, como la de arsénico, que produjo cobre arsenicado, o la de estaño, que dio lugar al bronce e inició la Edad del Bronce de la Humanidad. El bronce, más duro y cortante que el cobre, apareció hacia el 3000 a. C.


title: Metalurgia

text: Se han encontrado pequeñas cantidades de oro natural en cuevas españolas que datan del Paleolítico tardío, 40 000 a. C. La plata , el cobre, el estaño y el hierro meterítico también se pueden encontrar en forma nativa, lo que permite una cantidad limitada de trabajo de metales en las culturas tempranas. Las armas egipcias hechas de hierro meteórico alrededor del 3000 a.C. eran muy apreciadas como "dagas del cielo". Ciertos metales, en particular estaño, plomo, y a una temperatura más alta, el cobre se puede recuperar de sus minerales simplemente calentando las rocas en un fuego o en un alto horno, un proceso conocido como fundición. La primera evidencia de esta metalurgia extractiva, que data del quinto y sexto milenio antes de Cristo, se ha encontrado en sitios arqueológicos en Majdanpek, Jarmovac cerca de Priboj y Pločnik , en la actual Serbia. Hasta la fecha, la evidencia más temprana de fundición de cobre se encuentra en el sitio de Belovode cerca de Plocnik. Este sitio produjo un hacha de cobre del 5500 a.C., perteneciente a la Cultura de Vinča. El uso más temprano de plomo está documentado en el asentamiento neolítico tardío de Yarim Tepe en Irak: La fundición de cobre también está documentada en este sitio aproximadamente en el mismo período de tiempo (poco después del 6000 aC), aunque el uso de plomo parece preceder a la fundición de cobre. La metalurgia temprana también está documentada en el sitio cercano de Tell Maghzaliyah , que parece estar fechado incluso antes, y carece por completo de esa cerámica. Los Balcanes fueron el sitio de las principales culturas neolíticas, incluidas Butmir , Vinča, Varna, Karanovo y Hamangia .


title: Metalurgia

text: El proceso de adquisición de los conocimientos metalúrgicos fue diferente en las distintas partes del mundo, siendo las evidencias más antiguas de fundición del plomo y el cobre del VII milenio a. C., en Anatolia y en Kurdistán. En América no hay constancia hasta el I milenio a. C. y en África el primer metal que se consiguió fundir fue el hierro, durante el II milenio a. C.


title: Metalurgia

text: El hierro, que inauguró la Edad del Hierro de la Humanidad, comenzó a ser trabajado en Anatolia hacia el tercer milenio a. C.. Este mineral requiere altas temperaturas para su fundición y moldeado, para ser así es más maleable, duro y resistente que el cobre. Algunas técnicas usadas en la antigüedad fueron el moldeo a la cera perdida, la soldadura o el templado del acero. Las primeras fundiciones conocidas empezaron en China en el siglo I a. C., pero no llegaron a Europa hasta el siglo XIII, cuando aparecieron los primeros altos hornos.


title: Metalurgia

text: El empleo de los metales se debió, inicialmente, a la necesidad que se creó el hombre de utilizar objetos de prestigio y ostentación (adornos de cobre), para, posteriormente, pasar a sustituir sus herramientas de piedra, hueso y madera por otras mucho más resistentes al calor y al frío (hechas en bronce y, sobre todo, hierro). Los utensilios elaborados con metales fueron muy variados: armas, herramientas, vasijas, adornos personales, domésticos y religiosos. El uso de los metales repercutió, a partir de la generalización del hierro, de diversas formas en la conformación de la civilización humana:


title: Metalurgia

text: En la Edad Media la metalurgia estaba muy ligada a las técnicas de purificación de metales preciosos y la acuñación de moneda.


title: Metalurgia

text: Los metales más comunes en ingeniería son el aluminio, el cromo, el cobre, el hierro, el magnesio, el níquel, el titanio, el zinc y el silicio. Estos metales se utilizan con mayor frecuencia como aleaciones, con la notable excepción del silicio.


title: Metalurgia

text: Se ha hecho un gran esfuerzo por comprender el sistema de aleaciones hierro-carbono, que incluye el acero y el hierro fundido. Aceros al carbono (los que contienen esencialmente sólo carbono como elemento de aleación) se utilizan en aplicaciones de bajo coste y alta resistencia, donde ni el peso ni la corrosión son una preocupación importante. Las fundiciones, incluida la fundición dúctil, también forman parte del sistema hierro-carbono. Las aleaciones de hierro-manganeso-cromo (aceros tipo Hadfield) también se utilizan en aplicaciones no magnéticas, como la perforación direccional.


title: Metalurgia

text: El acero inoxidable, en particular el aceros inoxidables austeníticos, el acero galvanizado, , aleación de titanio, u ocasionalmente aleaciones de cobre se utilizan, cuando la resistencia a la corrosión es importante.


title: Metalurgia

text: Las aleaciones de aluminio y las aleaciones de magnesio se utilizan habitualmente cuando se requiere una pieza ligera y resistente, como en las aplicaciones de automoción y aeroespaciales.


title: Metalurgia

text: Las aleaciones de cobre-níquel (como el Monel) se utilizan en entornos altamente corrosivos y para aplicaciones no magnéticas.


title: Metalurgia

text: Las superaleaciones basadas en el níquel, como el Inconel, se utilizan en aplicaciones de alta temperatura, como turbinas de gas, turbocompresores, recipientes a presión e intercambiadores de calor.


title: Metalurgia

text: En el caso de temperaturas extremadamente altas, se utilizan aleaciones de monocristal para minimizar el descenso. En la electrónica moderna, el silicio monocristalino de alta pureza es esencial para los transistores metal-óxido-silicio y los circuitos integrados.


title: Metalurgia

text: La metalurgia extractiva es el área de la metalurgia en donde se estudian y aplican operaciones y procesos para el tratamiento de minerales o materiales que contengan una especie útil (oro, plata, cobre, etc.), dependiendo el producto que se quiera obtener, se realizarán distintos métodos de tratamiento.


title: Metalurgia

text: Es la práctica que consiste en extraer los metales valiosos de un mineral y refinar los metales en bruto extraídos en una forma más pura. Para convertir un óxido metálico o sulfuro en un metal más puro, el mineral debe ser reducido físicamente, químicamente, o electrolítico. Los metalúrgicos extractivos se interesan por tres flujos primarios: alimentación, concentrado (óxido/sulfuro de metal) y relaves. (residuos).


title: Metalurgia

text: Tras la extracción, los grandes trozos de la alimentación de mineral se rompen mediante trituración o molienda para obtener partículas lo suficientemente pequeñas, en las que cada partícula es mayoritariamente valiosa o mayoritariamente residuo. La concentración de las partículas de valor en una forma que admita la separación permite extraer el metal deseado de los residuos.


title: Metalurgia

text: La extracción puede no ser necesaria si el yacimiento y el entorno físico son propicios para la lixiviación. Por medio de la lixiviación se disuelven los minerales de un yacimiento y da lugar a una solución enriquecida. La solución se recoge y se procesa para extraer los metales valiosos. Los yacimientos minerales suelen contener más de un metal valioso.


title: Metalurgia

text: Los relaves de un proceso anterior pueden utilizarse como alimentación en otro proceso para extraer un producto secundario del mineral original. Además, un concentrado puede contener más de un metal valioso. Ese concentrado se procesaría para separar los metales valiosos en componentes individuales.Se define como la técnica de producción de polvos de un metal para poder emplearlos en la elaboración de objetos útiles. Los primeros en utilizar esta técnica fueron los egipcios desde el año 3000 a. C. en la producción de utensilios de hierro.


title: Metalurgia

text: El término pulvimetalurgia se utiliza ampliamente en la literatura y la práctica técnica, no obstante, no es "una metalurgia independiente", sino una técnica - altamente explosiva para atomizar metales y aleaciones fundidos en estado líquido hasta convertirlos en polvo o para convertirlos desde el estado sólido en gránulos finos. En los "molinos de polvo", la mayoría de los metales útiles - desde el aluminio hasta el zinc - pueden ser molidos en polvos con tamaños de grano de 0,1 a 500 µm. Debido al riesgo de explosión que presentan todos los polvos metálicos, de diferente potencial de riesgo, cuando entran en contacto con el oxígeno atmosférico, se realiza la inertización o flegmatización. Los estabilizadores, que van desde la cera hasta el éster del ácido ftálico|los ftalatos]], reducen la sensibilidad a la explosión. El polvo de magnesio es un caso especial debido a su comportamiento altamente pirofórico. No puede obtenerse por molienda, sino sólo por "frotamiento" a partir del metal del lingote.


title: Metalurgia

text: Los polvos metálicos, en este caso correctamente denominados "pigmentos inorgánicos", son importantes como componente de la lacas metálicas en los automóviles. Un campo de aplicación completamente diferente es el prensado en moldes de acero a muy alta presión (2000 bar y más). A partir de polvos metálicos puros prensados de este modo, más a menudo mezclas tipo aleación, se pueden producir piezas metálicas moldeadas (proceso MIM, proceso SLM). En el prensado isostático en caliente, al que precede el calentamiento de los polvos hasta el punto de reblandecimiento, se consiguen las propiedades de las piezas de fundición.


title: Metalurgia

text: La producción de piezas difíciles de fundir o costosas de fabricar a partir de un sólido tiene un enfoque diferente al utilizar el proceso de impresión 3D. Esta tecnología, conocida en sí misma desde hace años, ha avanzado hasta el punto de que las piezas metálicas en serie para usos técnicamente exigentes se construyen (inyectan) capa a capa, hasta la forma especificada por el ordenador en las impresoras 3D.


title: Metalurgia

text: En la fabricación de moldes y modelos, se utiliza la pulverización de polvo con llama. En este proceso, el polvo metálico se ablanda mediante una llama, o mediante plasma "pulverización de plasma". La ventaja reside en la posible producción a corto plazo de herramientas - moldes - para proyectos piloto en la construcción de máquinas y herramientas (industria del automóvil). Como principales procesos se tienen el compactado y sinterizado. El compactado consiste en preparar adecuadamente mezclas de polvos, a temperatura ambiente o a temperatura elevada y a una presión considerablemente alta. Se obtiene un comprimido manipulable, pero relativamente frágil, al que se le llamara aglomerado verde. El sinterizado es la operación donde el aglomerado verde es expuesto a una fuente de calor inferior al punto de fusión del metal en atmósferas inertes. Este proceso le otorga las resistencias mecánicas que se requieren.


title: Metalurgia

text: Se pueden aplicar en la elaboración de metales compuestos, combinaciones de metales-no metales, metales refractarios. Por ejemplo: magnetos, filtros de metal, escobillas para motor.


title: Metalurgia

text: En la ingeniería de producción, la metalurgia se ocupa de la producción de componentes metálicos para su uso en productos de consumo o de ingeniería. Esto implica la producción de aleaciones, el moldeado, el tratamiento térmico y el tratamiento de la superficie del producto.


title: Metalurgia

text: La determinación de la dureza del metal mediante las escalas de dureza Rockwell, Vickers y Brinell es una práctica común que ayuda a comprender mejor la elasticidad y plasticidad del metal para diferentes aplicaciones y procesos de producción.


title: Metalurgia

text: La tarea del metalúrgico es lograr el equilibrio entre las propiedades del material, como el coste, el peso, la resistencia, la tenacidad, la dureza, la corrosión, la resistencia a la fatiga y el rendimiento en temperaturas extremas. Para lograr este objetivo, hay que tener muy en cuenta el entorno de funcionamiento.


title: Metalurgia

text: En un entorno de agua salada, la mayoría de los metales ferrosos y algunas aleaciones no ferrosas se corroen rápidamente. Los metales expuestos a condiciones frías o criogénicas pueden sufrir una transición de dúctil a frágil y perder su tenacidad, volviéndose más frágiles y propensos al agrietamiento. Los metales sometidos a cargas cíclicas continuas pueden sufrir fatiga metálica. Los metales sometidos a esfuerzos constantes a temperaturas elevadas pueden sufrir fluencia.


title: Metalurgia

text: Los metalúrgicos estudian la estructura microscópica y macroscópica de los metales utilizando la metalografía, una técnica inventada por Henry Clifton Sorby.


title: Metalurgia

text: En la metalografía, una aleación de interés se muele en plano y se pule hasta conseguir un acabado de espejo. A continuación, la muestra puede grabarse para revelar la microestructura y la macroestructura del metal. La muestra se examina entonces en un microscopio óptico o electrónico, y el contraste de la imagen proporciona detalles sobre la composición, las propiedades mecánicas y el historial de procesamiento.


title: Metalurgia

text: La cristalografía, que a menudo utiliza la difracción de rayos X o electrones, es otra valiosa herramienta de la que dispone el metalúrgico moderno. La cristalografía permite identificar materiales desconocidos y revela la estructura cristalina de la muestra. La cristalografía cuantitativa puede utilizarse para calcular la cantidad de fases presentes, así como el grado de deformación al que se ha sometido una muestra.


title: Metalurgia

text: Los procesos metalúrgicos comprenden las siguientes fases:


title: Metalurgia

text: Operaciones básicas de obtención de metales:


title: Metalurgia

text: Dependiendo el producto que se quiera obtener, se realizarán distintos métodos de tratamiento. Uno de los tratamientos más comunes es la mena, consiste en la separación de los materiales de desecho. Normalmente entre el metal está mezclado con otros materiales como arcilla y silicatos, a esto se le suele denominar ganga.


title: Metalurgia

text: Uno de los métodos más usuales es el de la flotación que consiste en moler la mena y mezclarla con agua, aceite y detergente. Al batir esta mezcla líquida se produce una espuma que, con ayuda de la distinta densidad que proporciona el aceite va a ir arrastrando hacia la superficie las partículas de mineral y dejando en el fondo la ganga.


title: Metalurgia

text: Otra forma de flotación puede emplearse en la separación de minerales ferromagnéticos, utilizando imanes que atraen las partículas de mineral y dejando intacta la ganga.


title: Metalurgia

text: Otro sistema de extracción de la mena es la amalgama formada con la aleación de mercurio con otro metal o metales. Se disuelve la plata o el oro contenido en la mena para formar una amalgama líquida, que se separa con facilidad del resto. Después el metal de oro y plata se purifican eliminando el mercurio mediante la destilación.


title: Siderurgia

text: La siderurgia (del griego "σίδερος", "síderos", "hierro") o siderometalurgia es la técnica del tratamiento del mineral de hierro para obtener diferentes tipos de este o de sus aleaciones tales como el acero. El proceso de transformación del mineral de hierro comienza desde su extracción en las minas. El hierro se encuentra presente en la naturaleza en forma de óxidos, hidróxidos, carbonatos, silicatos y sulfuros. Los más utilizados por la siderurgia son los óxidos, hidróxidos y carbonatos. Los procesos básicos de transformación son los siguientes:


title: Siderurgia

text: Estos minerales se encuentran combinados en rocas, las cuales contienen elementos indeseados denominados gangas. Parte de la ganga puede ser separada del mineral de hierro antes de su envío a la siderurgia, existiendo principalmente dos métodos de separación: Una vez realizada la separación, el mineral de hierro es llevado a la planta siderúrgica donde será procesado para convertirlo primeramente en arrabio y posteriormente en acero.


title: Siderurgia

text: Se denomina siderurgia o siderurgia integral a una planta industrial dedicada al proceso completo de producir acero a partir del mineral de hierro, mientras que se denomina acería a una planta industrial dedicada exclusivamente a la producción y elaboración de acero partiendo de otro acero o de hierro.


title: Siderurgia

text: El acero es una aleación de hierro y carbono. Se produce en un proceso de dos fases. Primero el mineral de hierro es reducido o fundido con coque y piedra pómez, produciendo hierro fundido que es moldeado como arrabio o conducido a la siguiente fase como hierro fundido. La segunda fase, la de aceración, tiene por objetivo reducir el alto contenido de carbono introducido al fundir el mineral y eliminar las impurezas tales como azufre y fósforo, al mismo tiempo que algunos elementos como manganeso, cromo, níquel, hierro o vanadio son añadidos en forma de ferro-aleaciones para producir el tipo de acero demandado.


title: Siderurgia

text: En las instalaciones de colada y laminación se convierte el acero bruto fundido en lingotes o en desbastes cuadrados (slabs) o planos (flog) y posteriormente en perfiles o chapas, laminadas en caliente.


title: Siderurgia

text: Una planta integral tiene todas las instalaciones necesarias para la producción de acero en diferentes formatos.Las materias primas para una planta integral son mineral de hierro, caliza y coque. Estos materiales son cargados en capas sucesivas y continuas en un horno alto donde la combustión del carbón ayudada por soplado de aire y la presencia de caliza funde el hierro contenido en el mineral, que se transforma en hierro líquido con un alto contenido en carbono.


title: Siderurgia

text: A intervalos, el hierro líquido acumulado en el alto horno es transformado en lingotes de arrabio o llevado líquido directamente en contenedores refractarios a las acerías. Históricamente el proceso desarrollado por Henry Bessemer ha sido la estrella en la producción económica de acero, pero actualmente ha sido superado en eficacia por los procesos con soplado de oxígeno, especialmente los procesos conocidos como Acerías LD.


title: Siderurgia

text: El acero fundido puede seguir dos caminos: la colada continua o la colada clásica. En la colada continua el acero fundido es colado en grandes bloques de acero conocidos como "tochos". Durante el proceso de colada continua puede mejorarse la calidad del acero mediante adiciones como, por ejemplo, aluminio, para que las impurezas “floten” y salgan al final de la colada pudiéndose cortar el final del último lingote que contiene las impurezas.  La colada clásica pasa por una fase intermedia que vierte el acero líquido en lingoteras cuadradas o rectangulares (petacas) según sea el acero se destine a producir perfiles o chapas. Estos lingotes deben ser recalentados en hornos antes de ser laminados en trenes desbastadores para obtener bloques cuadrados ("bloms") para laminar perfiles o planos rectangulares ("slabs") para laminar chapas planas o en bobinas pesadas.


title: Siderurgia

text: Debido al coste de la energía y a los esfuerzos estructurales asociados con el calentamiento y coladas de un alto horno, estas instalaciones primarias deben operar en campañas de producción continua de varios años de duración. Incluso durante periodos de caída de la demanda de acero no es posible dejar que un alto horno se enfríe, aun cuando son posibles ciertos ajustes de la producción.


title: Siderurgia

text: Las plantas siderúrgicas integrales son rentables con una capacidad de producción superior a los 2.000.000 de toneladas anuales y sus productos finales son, generalmente, grandes secciones estructurales, chapa pesada, redondos pesados, rieles de ferrocarril y, en algunos casos, palanquillas y tubería pesada.


title: Siderurgia

text: Un grave inconveniente ambiental asociado a las plantas siderúrgicas integrales es la contaminación producida por sus hornos de coque, producto esencial para la reducción del mineral de hierro en el alto horno.


title: Siderurgia

text: Por otra parte, con el fin de reducir costes de producción las plantas integrales pueden tener instalaciones complementarias características de las acerías especializadas: hornos eléctricos, coladas continuas, trenes de laminación comerciales o laminación en frío.


title: Siderurgia

text: La capacidad mundial de producción de acero en plantas integrales está cerca de la demanda global, así la competencia entre productores hace que solo sean viables los más eficaces. Sin embargo, debido al alto nivel de empleo de estas instalaciones, los gobiernos a menudo las ayudan económicamente antes de correr el riesgo de enfrentarse a una situación de desempleo masivo. Estas medidas llevan, a escala internacional, a acusaciones de prácticas comerciales incorrectas ("dumping") y a conflictos entre países.


title: Siderurgia

text: Estas plantas son productoras secundarias de aceros comerciales o plantas de producción de aceros especiales. Generalmente obtienen el hierro del proceso de chatarra de acero, especialmente de automóviles, y de subproductos como sinterizados o pellets de hierro (DRI). Estos últimos son de mayor coste y menor rentabilidad que la chatarra de acero por lo que su empleo se trata siempre de reducir a cuando sea estrictamente necesario para lograr el tipo de producto a conseguir por razones técnicas. Una acería especializada debe tener un horno eléctrico y “cucharas” u hornos al vacío (convertidores) para controlar la composición química del acero. El acero líquido pasa a lingoteras ligeras o a coladas continuas para dar forma sólida al acero fundido. También son necesarios hornos para recalentar los lingotes y poder laminarlos.


title: Siderurgia

text: Originalmente estas acerías fueron adoptadas para la producción de grandes piezas fundidas (cigüeñas, grandes ejes, cilindros de motores náuticos, etc.) que posteriormente se mecanizan, y para productos laminados estructurales ligeros, tales como hierros redondos de hormigonar, vigas, angulares, tubería, rieles ligeros, etc. A partir de los años 1980 el éxito en el moldeado directo de barras en colada continua ha hecho productiva esta modalidad. Actualmente estas plantas tienden a reducir su tamaño y especializarse. Con frecuencia, con el fin de tener ventajas en los menores costes laborales, se empiezan a construir acerías especializadas en áreas que no tienen otras plantas de proceso de aceros, orientándose a la fabricación de piezas para transportes, construcción, estructuras metálicas, maquinaria, etc.


title: Siderurgia

text: Las capacidades de estas plantas pueden alcanzar alrededor del millón de toneladas anuales, siendo sus dimensiones más corrientes en aceros comerciales o de bajas aleaciones del rango 200.000 a 400.000 toneladas anuales. Las plantas más antiguas y las de producción de aceros con aleaciones especiales para herramientas y similares pueden tener capacidades del orden de 50.000 toneladas anuales o menores.


title: Siderurgia

text: Dadas sus características técnicas, los hornos eléctricos pueden arrancarse o parar con cierta facilidad lo que les permite trabajar 24 horas al día con alta demanda o cortar la producción cuando la demanda cae.


title: Siderurgia

text: Las laminadoras son las máquinas encargadas de laminar, es decir, de aplanar el acero surgido del proceso de metalurgia y fundición para crear materia prima de acero en forma de planchas o láminas, que pueden ser estampadas, troqueladas y/o enchapadas para obtener productos secundarios del acero como automóviles o autopartes, ferrajes y otros.


title: Siderurgia

text: Estas solo comprenden las siguientes clases de máquinas para el proceso: trenes de laminación, tren de alambrón, de perfiles comerciales o chapa fría.  Para satisfacer las necesidades del proceso, esta clase de acero usado en este proceso contiene un bajo porcentaje de carbono, para darle mayor maleabilidad.


title: Bronce

text: El bronce es toda aleación de cobre y estaño, en la que el primero constituye su base y el segundo aparece en una proporción del tres al veinte por ciento. Puede incluir otros metales.


title: Bronce

text: Las aleaciones constituidas por cobre y zinc se denominan propiamente latón; sin embargo, dado que en la actualidad el cobre se suele alear con el estaño y zinc al mismo tiempo, en el lenguaje no especializado la diferencia entre bronce y latón es bastante imprecisa.


title: Bronce

text: El bronce fue la primera aleación de importancia obtenida por el hombre y da su nombre a la Edad del Bronce. Durante milenios fue la aleación básica para la fabricación de armas y utensilios, y orfebres de todas las épocas lo han utilizado en joyería, medallas y escultura. Las monedas acuñadas con aleaciones de bronce tuvieron un protagonismo relevante en el comercio. También se utilizó para armas.


title: Bronce

text: Cabe destacar entre sus aplicaciones actuales su uso en partes mecánicas resistentes al roce y a la corrosión, en instrumentos musicales de buena calidad como campanas, gongs, platillos de acompañamiento, saxofones, y en la fabricación de cuerdas de arpas, guitarras y pianos


title: Bronce

text: El término «bronce» deriva probablemente del persa "berenj" («latón»). Otras versiones lo relacionan con el latín "aes brundisium" («mineral de Brindisi») por el antiguo puerto de Brundisium. Se cree que la aleación pudiera haber sido enviada por mar a este puerto, y desde allí era distribuida a todo el Imperio romano.


title: Bronce

text: La introducción del bronce resultó significativa en cualquier civilización que lo halló, constituyendo la aleación más innovadora en la historia tecnológica de la humanidad. Herramientas, armas, y varios materiales de construcción como mosaicos y placas decorativas consiguieron mayor dureza y durabilidad que sus predecesores en piedra o cobre calcopirítico.


title: Bronce

text: La técnica consistía en mezclar el mineral de cobre —por lo general calcopirita o malaquita— con el de estaño (casiterita) en un horno alimentado con carbón vegetal. El carbono del carbón vegetal reducía los minerales a cobre y estaño que se fundían y aleaban con el 5 al 10% en peso de estaño. El conocimiento metalúrgico de la fabricación de bronce dio origen en las distintas civilizaciones a la llamada Edad de Bronce.


title: Bronce

text: Inicialmente las impurezas naturales de arsénico permitían obtener una aleación natural superior, denominada "bronce arsenical". Esta aleación, con no menos del 2% de arsénico, se utilizaba durante la Edad de Bronce para la fabricación de armas y herramientas, teniendo en cuenta que el otro componente, el estaño, no era frecuente en muchas regiones, y debía ser importado de parajes lejanos. La presencia de arsénico hace a esta aleación altamente tóxica, ya que produce —entre otros efectos patológicos— atrofia muscular y pérdida de reflejos.


title: Bronce

text: Las aleaciones basadas en estaño más antiguas que se conocen datan del cuarto milenio a. C. en Susa (actual Irán) y otros sitios arqueológicos en Luristán y Mesopotamia.


title: Bronce

text: Aunque el cobre y el estaño pueden alearse con facilidad, raramente se encuentran minas mixtas, si bien existen algunas pocas excepciones en antiguos yacimientos en Irán y Tailandia. El forjado regular del bronce involucró desde siempre el comercio del estaño. De hecho, algunos arqueólogos sospechan que uno de los disparadores de la Edad del hierro, con el subsecuente y progresivo reemplazo del bronce en las aplicaciones más importantes, se debió a alguna interrupción seria en el comercio de ese mineral alrededor de 1200 a. C., en coincidencia con las grandes migraciones del Mediterráneo. La principal fuente de estaño en Europa fue Gran Bretaña, que posee depósitos de importancia en Cornualles. Se sabe que ya los fenicios llegaron hasta sus costas con mercancías del Mediterráneo para intercambiarlas por estaño.


title: Bronce

text: En el Antiguo Egipto la mayoría de los elementos metálicos que se elaboraban consistían en aleaciones de cobre con arsénico, estaño, oro y plata. En tumbas del Imperio Nuevo, o en el templo de Karnak, se encuentran bajorrelieves mostrando una fundición datada en el siglo XV a. C.


title: Bronce

text: En el caso de la Grecia clásica, conocida por su tradición escultórica en mármol, se sabe que desarrollaron igualmente técnicas de fundición de bronce avanzadas, como lo prueban los bronces de Riace, originados en el siglo V a. C. En India, la plenitud artística de la Dinastía chola produjo esculturas notables entre los siglos X y XI de nuestra era, representando las distintas formas del dios Shivá y otras deidades.


title: Bronce

text: Las civilizaciones de la América prehispánica conocían todas el uso de las aleaciones de bronce, si bien muchos utensilios y herramientas continuaban fabricándose en piedra. Se han hallado objetos fabricados con aleaciones binarias de cobre-plata, cobre-estaño, cobre al plomo e incluso aleaciones poco usuales de latón. Ya en la época colonial, las fundiciones más importantes se encontraban en Perú y en Cuba, dedicadas principalmente a la fabricación de campanas y cañones.


title: Bronce

text: El bronce siguió en uso porque el acero de calidad no estuvo ampliamente disponible hasta muchos siglos después, con las mejoras de las técnicas de fundición a inicios de la Edad Media en Europa, cuando se obtuvo acero más barato y resistente, eclipsando al bronce en muchas aplicaciones.


title: Bronce

text: Exceptuando el acero, las aleaciones de bronce son superiores a las de hierro en casi todas las aplicaciones. Por su elevado calor específico, el mayor de todos los sólidos, se emplea en aplicaciones de transferencia del calor.


title: Bronce

text: Aunque desarrollan pátina no se oxidan bajo la superficie, son más frágiles y tienen menor punto de fusión. Son aproximadamente un 10% más pesadas que el acero, a excepción de las compuestas por aluminio o sílice. También son menos rígidas, por lo tanto en aplicaciones elásticas como resortes acumulan menos energía que las piezas similares de acero. Resisten la corrosión, incluso la de origen marino, el umbral de fatiga metálica es menor, y son mejores conductores del calor y la electricidad.


title: Bronce

text: Otra característica diferencial de las aleaciones de bronce respecto al acero es la ausencia de chispas cuando se las golpea contra superficies duras. Esta propiedad ha sido aprovechada para fabricar martillos, mazas, llaves ajustables y otras herramientas para uso en atmósferas explosivas o en presencia de gases inflamables.


title: Bronce

text: El cobre y sus aleaciones tienen una amplia variedad de usos como resultado de la versatilidad de sus propiedades mecánicas, físicas y químicas. Téngase en cuenta, por ejemplo, la conductividad eléctrica del cobre puro, la excelente maleabilidad de los cartuchos de munición fabricados en latón, la baja fricción de aleaciones cobre-plomo, las sonoridad del bronce para campanas y la resistencia a la corrosión de la mayoría de sus aleaciones.


title: Bronce

text: Datos para una aleación promedio con 89% de cobre y 11% de estaño:La aleación básica de bronce contiene aproximadamente el 88% de cobre y el 12% de estaño. El bronce "«alfa»" es la mezcla sólida de estaño en cobre. La aleación alfa de bronce con un 4 a 5% de estaño se utiliza para acuñar monedas y para fabricar resortes, turbinas, y herramientas de corte.


title: Bronce

text: En muchos países se denomina incorrectamente "«bronce comercial»" al latón, que contiene 90% de cobre y 10% de zinc, pero no estaño. Es más duro que el cobre, y tiene una ductilidad similar. Se utiliza en tornillos y alambres.


title: Bronce

text: La aleación de cobre con arsénico es el primer bronce utilizado por el hombre. Es una aleación blanquecina, muy dura y frágil. Se fabrica en una proporción del 70% de cobre y el 30% de arsénico, aunque es posible fundir bronces con porcentajes de arsénico de hasta 47,5%. En estos casos, el resultado es un material gris brillante, fusible al rojo y no alterado por el agua hirviente.


title: Bronce

text: La simple exposición al aire del bronce arsenical produce una pátina oscura. Esta circunstancia, y la alta toxicidad del arsénico la convirtieron en una aleación muy poco utilizada, especialmente a partir del descubrimiento de la "alpaca", "plata alemana" o "bronce blanco", conocida desde tiempos antiguos en China y fabricada en Alemania desde finales del siglo XVIII.


title: Bronce

text: El denominado bronce sol (en alemán; "Sonnenbronze") es una aleación utilizada en joyería, tenaz, dúctil y muy dura, que funde a temperaturas próximas a las del cobre (1357 °C) y está constituida hasta por el 60% de cobalto.


title: Bronce

text: El cuproaluminio es un tipo de bronce, de color similar al del oro, en el cual el aluminio es el metal de aleación principal que se agrega al cobre. Una variedad de bronces de aluminio, de composiciones diferentes, han encontrado uso industrial.


title: Bronce

text: A partir del descubrimiento de la pólvora se utilizó un bronce para cañones compuesto por un 90 a 91% de cobre y un 9 a 10% de estaño, proporción que se denomina comúnmente «bronce ordinario». Estas armas eran conocidas en China en épocas tan tempranas como el siglo XI a. C., y en Europa se utilizaron a partir del siglo XIII tanto para cañones como en falconetes.


title: Bronce

text: Para el siglo XV la artillería del Imperio otomano contaba con grandes bombardas de bronce. Construidas en dos piezas, con un largo total de 5,20 m y 16,8 toneladas de peso, lanzaban balas de 300 kg a una distancia de hasta 1600 metros. De operación difícil, con una capacidad de tiro de no más de 15 disparos diarios, fueron utilizadas en el sitio de Constantinopla en 1453.


title: Bronce

text: La fundición para campanas es generalmente frágil: las piezas nuevas presentan una coloración que varía del ceniza oscuro al blanco grisáceo, con tonos rojo amarillento o incluso rojo azulado en las aleaciones con mayor contenido de cobre.


title: Bronce

text: La mayor proporción de cobre produce tonos más graves y profundos a igualdad de masa, mientras que el agregado de estaño, hierro o cinc produce tonos más agudos. Para obtener una estructura más cristalina y producir variantes en la sonoridad, los fundidores han utilizado también otros metales como antimonio o bismuto en pequeñas cantidades.


title: Bronce

text: La aleación con mayor sonoridad para fabricar campanas es el denominado metal de campana, que consta de 78% de cobre y de 22% de estaño. Es relativamente fácil para fundir, tiene una estructura granulosa compacta con fractura vítreo-concoidea de color rojizo. Este tipo de bronce era conocido desde la antigüedad en la India para fabricar gongs. Aunque poco frecuente por su coste, la adición de plata es una de las pocas que mejora aún más la sonoridad.


title: Bronce

text: También se han utilizado aleaciones con hasta el 2% de antimonio. En China se conocía una aleación con 80% de cobre y 20% de estaño para fabricar campanas, grandes gongos y timbales.


title: Bronce

text: En Inglaterra se utilizó una aleación constituida por 80% de cobre, 10,25% de estaño, 5,50% de cinc y 4,25% de plomo. Es de sonoridad menor, teniendo en cuenta que el plomo no se homogeneiza con la aleación.


title: Bronce

text: Para campanillas e instrumentos pequeños se utilizó frecuentemente una aleación del 68% de cobre y el 32% de estaño, que resulta en un material frágil, de fractura cenicienta.


title: Bronce

text: Para platillos y gongs se usan varias aleaciones que van desde una aleación templada con el 80% de cobre y el 20% de estaño (B20), 88% de cobre y 12% estaño (B12, por ejemplo, ZHT Zildjian, Alpha Paiste), y la más económica B8, la cual consiste en solo el 8% de estaño por el 92% de cobre (Ejemplo, B8 Sabian, Paiste 201, Zildjian ZBT). El temple se logra volviendo a calentar la pieza fundida y enfriándola rápidamente.


title: Bronce

text: La mayor campana que se conserva, llamada "Tsar Kólokol", fue fundida en 1733 por Iván Motorin, por encargo de la emperatriz Ana de Rusia, sobrina del Zar Pedro el Grande. Con un peso de 216 toneladas, 6,14 m de altura y 6,6 de diámetro. Nunca fue utilizada como instrumento, ya que un incendio en 1737 destruyó sus grandes soportes de madera. Desde 1836 se exhibe en el Kremlin de Moscú.


title: Bronce

text: El "kara-kane" («metal chino» en japonés) es un bronce para campanas y orfebrería tradicional de Japón constituido por un 60% de cobre, 24% de estaño y 9% de cinc, con agregados de hierro y plomo.


title: Bronce

text: Muchos orfebres suelen agregarle pequeñas cantidades de arsénico y antimonio para endurecer el bronce sin perder fusibilidad, y lograr mayor detalle en la impresión de los moldes.


title: Bronce

text: El "kara-kane" es muy utilizado para artesanía y estatuaria no solo por su bajo punto de fusión, gran fluidez y buenas características de relleno de molde, sino también por su superficie suave que rápidamente desarrolla una fina pátina.


title: Bronce

text: Existe una variedad singular denominada "seniokuthis", o bronce dorado, originada en la época de la dinastía Ming en China, que destaca por su textura lustrosa y su tonalidad dorada. En su fabricación tienen especial importancia las técnicas de pátina.


title: Bronce

text: Las grandes esculturas de Buda realizadas por los orfebres japoneses demuestran el alto dominio técnico que poseían y teniendo en cuenta su gran tamaño, la mayoría de ellas debió ser fundida en el lugar de emplazamiento por medio de sucesivas etapas.Para la fabricación de cojinetes y otras piezas sometidas a fricción suelen utilizarse aleaciones de bronce con hasta un 10% de plomo, que le otorga propiedades autolubricantes.


title: Bronce

text: La característica distintiva del plomo es que no forma aleación con el cobre; de allí que queda distribuido de acuerdo a la técnica de fundido en la masa de la aleación, sin mezclarse íntimamente. Por este motivo, el calentamiento excesivo de una pieza de maquinaria construida con este material puede llevar a la «exudación» de plomo que queda aparente como barro o lodo. El reciclaje de estas piezas es también dificultoso, porque el plomo se funde y se separa de la aleación mucho antes de que el cobre llegue al punto de fusión.


title: Bronce

text: El método más utilizado para la fundición artística del bronce es el de la «cera perdida» o microfusión, que —con diversas variantes— sigue los pasos siguientes:


title: Electroerosión

text: La electroerosión es un proceso de fabricación también conocido como mecanizado por descarga eléctrica o EDM (por su nombre en inglés, "electrical discharge machining").  El proceso de electroerosión consiste en la generación de un arco eléctrico entre una pieza y un electrodo en un medio dieléctrico para arrancar partículas de la pieza hasta conseguir reproducir en ella las formas del electrodo. Ambos, pieza y electrodo, deben ser conductores, para que pueda establecerse el arco eléctrico que provoque el arranque de material.


title: Electroerosión

text: Básicamente tiene dos variantes: El proceso de erosión térmica en el cual se extrae metal mediante una serie de descargas eléctricas recurrentes entre una herramienta de corte que actúa como electrodo y una pieza conductora, en presencia de un fluido dieléctrico. Esta descarga se produce en un hueco (“gap”) de voltaje entre el electrodo y la pieza. El calor de la descarga vaporiza partículas diminutas del material de la pieza y del electrodo, que seguidamente se eliminan del hueco por el dieléctrico que fluye continuamente. La expansión del mecanizado por electroerosión en los últimos 45 años ha dado origen a los tres tipos principales que se enumeran a continuación, aunque los más utilizados son los dos primeros.  Este es el tipo convencional que emplearon las primeras máquinas electroerosionadoras y se basa en el proceso que ya describimos oportunamente.


title: Electroerosión

text: Durante el proceso de electroerosión la pieza y el electrodo se sitúan muy cercanos entre sí, dejando un hueco que oscila entre 0,01 y 0,05 mm, por el que circula un líquido dieléctrico (normalmente aceite de baja conductividad). Al aplicar una diferencia de tensión continua y pulsante entre ambos, se crea un campo eléctrico intenso que provoca el paulatino aumento de la temperatura, hasta que el dieléctrico se vaporiza. Al desaparecer el aislamiento del dieléctrico salta la chispa, incrementándose la temperatura hasta los 20 000 °C, vaporizándose una pequeña cantidad de material de la pieza y el electrodo formando una burbuja que hace de puente entre ambas. Al anularse el pulso de la fuente eléctrica, el puente se rompe separando las partículas del metal en forma gaseosa de la superficie original. Estos residuos se solidifican al contacto con el dieléctrico y son finalmente arrastrados por la corriente junto con las partículas del electrodo. Dependiendo de la máquina y ajustes en el proceso, es posible que el ciclo completo se repita miles de veces por segundo. También es posible cambiar la polaridad entre el electrodo y la pieza.


title: Electroerosión

text: El resultado deseado del proceso es la erosión uniforme de la pieza, reproduciendo las formas del electrodo. En el proceso el electrodo se desgasta, por eso es necesario desplazarlo hacia la pieza para mantener el hueco constante. En caso que el desgaste sea severo, el electrodo es reemplazado. Si se quiere un acabado preciso (tolerancia de forma +-0,05 mm es preciso la utilización de dos electrodos).


title: Electroerosión

text: Entre las características principales de la electroerosión por penetración podemos mencionar: El fluido dieléctrico es aceite mineral, aunque algunas máquinas pueden usar agua u otros líquidos especiales. Pueden obtenerse tanto formas pasantes como formas ciegas de geometrías complicadas. Capacidad de extracción en aceros: hasta 2000 mm3/min. Rugosidad mínima en aceros: hasta menos de 0,4 m Ra. Aplicaciones: fabricación de moldes y troqueles de embutición El electrodo es comúnmente hecho de grafito pues este, por tener una elevada temperatura de vaporización, es más resistente al desgaste. Puede ser trabajado en una fresadora específica con el fin de crear ya sea un electrodo macho o un electrodo hembra, lo que significa que el electrodo tendrá la forma opuesta a la forma deseada y resultante en la pieza de trabajo. Es buena práctica tener un electrodo de erosión en bruto y uno que consuma en forma fina y final, mas esto puede ser determinado por las dimensiones y características de la pieza a ser lograda. Los electrodos pueden ser manufacturados en forma que múltiples formas pertenezcan al mismo pedazo de grafito. También el cobre es un material predilecto para la fabricación de electrodos precisos, por su característica conductividad, aunque por ser un metal suave su desgaste es más rápido. El electrodo de cobre es ideal para la elaboración de hoyos o agujeros redondos y profundos. Comúnmente estos electrodos se encuentran de diámetros con tamaños milimétricos en incrementos de medio milímetro y longitudes variadas. Este proceso en particular es muy utilizado para antes del proceso de electroerosión con hilo, para producir el agujero inicial donde pase el hilo a través de un grosor de material que es inconveniente al taladro convencional. Si deseamos un buen acabado en el objeto a erosionar, sea cual sea el material en que se construya el electrodo este debe ser repasado a mano después ser mecanizado en la fresadora o torno debido a las marcas que las herramientas de corte utilizadas en estas máquinas producen pequeñas marcas en los electrodos. A modo de ejemplo se puede citar el agujereado de las boquillas de los inyectores en la industria automotriz, así como en la fabricación de moldes y matrices para procesos de moldeo o deformación plástica.


title: Electroerosión

text: Es un desarrollo del proceso anteriormente descrito, nacido en los años de la década de 1970, y por consiguiente, más moderno que el anterior, que sustituye el electrodo por un hilo conductor; además, este proceso tiene mejor movilidad.  Las tasas de arranque de material con hilo rondan los 350 cm³/h. La calidad, material y diámetro del hilo, en conjunción al voltaje y amperaje aplicado, son factores que influyen directamente la velocidad con que una pieza pueda ser trabajada. También, el grosor y material de la pieza dictan ajustes para el cumplimiento del corte. El acabado deseado en el proceso también es un factor de consideración que afecta el tiempo de ciclo de manufactura, pues el acabado que este proceso deja en la pieza puede ser mejorado cuanto más pases semi-repetitivos de corte sobre la misma superficie son ejecutados. El hilo metálico puede ser fabricado de latón o de zinc (y molibdeno, en caso de máquinas de hilo recirculante). En prácticas de protección al medio ambiente, después del uso y descarte del hilo empleado y sus residuos, el material del hilo, ya sea en forma de hilo o éste pulverizado, es acumulado separadamente con el fin de ser reciclado. Existen varios diámetros en el mercado, incluyendo 0,010” (0,25mm) y 0,012” (0,30mm). Generalmente el hilo se vende en rollos y por peso, más que por su longitud. La tensión del hilo es importante para producir un corte efectivo, y por consiguiente una mejor parte; la sobretensión del hilo resulta en que este se rompa cuando no sea deseado. Mas la ruptura del hilo es común durante el proceso, y también es necesaria. En unos talleres, los encendedores comunes se utilizan como una forma práctica de cortar el hilo. Inicialmente, la posición de una cabeza superior y una cabeza inferior por las cuales pasa el hilo están en un alineamiento vertical y concéntrico una a la otra; el hilo en uso se encuentra entre estos dos componentes mecánicos. El hilo mayormente es un hilo fino.


title: Electroerosión

text: A diferencia de las máquinas de electroerosión con electrodo de forma a las que la polaridad aplicada puede ser invertida, la polaridad en el proceso de electroerosión con hilo es constante, o sea que la "mesa" o marco donde las piezas son montadas para ser trabajadas es tierra; esto significa que es de polaridad negativa. El hilo, por consiguiente, es el componente mecánico al que la carga positiva es dirigida. Todas las máquinas reciben un hilo a modo que este se tensione en forma vertical (axial "Z"), para producir cortes y movimientos en axiales "X" e "Y". Mas en su mayoría, las máquinas de electroerosión con hilo tienen la capacidad de mover sus componentes para ajustar el hilo vertical y producir un ángulo limitado de corte (axiales "U" y "V").


title: Electroerosión

text: En el corte interno, el hilo sujeto por sus extremos comenzando por un agujero previamente taladrado y mediante un movimiento de vaivén, como el de una sierra, va socavando la pieza hasta obtener la geometría deseada. En el corte externo, el hilo puede empezar el movimiento desde el exterior del perímetro de la pieza hasta entablar el arco; continúa su movimiento hasta que consigue la periferia deseada. En el siglo XXI se puede producir un proceso parecido al de torneado a alta velocidad utilizando el hilo para configuraciones caprichosas, dimensiones difíciles y acabados satisfactorios.


title: Electroerosión

text: Cuando una de estas dos formas de proceso es escogida a ser aplicada, se debe buscar como finalidad que el ciclo de manufactura sea lo más breve posible (reducción de tiempo de ciclo), que el acabado en la pieza tenga la aspereza y calidad deseada, y que la precisión en dimensiones y tolerancias geométricas sean las planeadas, todo esto incluido con las prácticas generales y aceptadas en la buena manufactura, fabricación y producción. La plantación de un ciclo inteligente y, cuando sea posible, una preparación de múltiples piezas en orden y montadas con el fin de ser trabajadas en ciclos que requieran atención mínima, son dos formas que contribuyen al ahorro de tiempo y recursos. Obviamente, la protección y seguridad del operador es lo más importante y, por consiguiente, contribuye también a la prosperidad y ahorro.


title: Electroerosión

text: Siempre se debe observar precauciones y consideraciones preventivas, y regulaciones dictadas por las buenas prácticas, por instructivos y manuales de las máquinas y demás equipo, y por el taller o fábrica de trabajo donde el proceso de electroerosión sea practicado.


title: Fatiga de materiales

text: En ingeniería y, en especial, en ciencia de los materiales, la fatiga de materiales se refiere a un fenómeno por el cual la rotura de los materiales bajo cargas dinámicas cíclicas se produce más fácilmente que con cargas estáticas. Aunque es un fenómeno que, sin definición formal, era reconocido desde la antigüedad, este comportamiento no fue de interés real hasta la revolución industrial, cuando a mediados del siglo XIX se comenzaron a producir las fuerzas necesarias para provocar la rotura de los materiales con cargas dinámicas muy inferiores a las necesarias en el caso estático y a desarrollar métodos de cálculo para el diseño de piezas confiables. Este no es el caso de materiales de aparición reciente, para los que es necesaria la fabricación y el ensayo de prototipos.


title: Fatiga de materiales

text: La amplitud de la tensión varía alrededor de un valor medio, el promedio de las tensiones máxima y mínima en cada ciclo:


title: Fatiga de materiales

text: El intervalo de tensiones es la diferencia entre tensión máxima y mínima


title: Fatiga de materiales

text: La amplitud de tensión es la mitad del intervalo de tensiones


title: Fatiga de materiales

text: El cociente de tensiones R es el cociente entre las amplitudes mínima y máxima


title: Fatiga de materiales

text: Por convención, los esfuerzos a tracción son positivos y los de compresión son negativos. Para el caso de un ciclo con inversión completa de carga, el valor de R es igual a -1.


title: Fatiga de materiales

text: La curva s-n, también llamada curva de Wöhler, se obtienen a través de una serie de ensayos donde una probeta del material se somete a tensiones cíclicas con una amplitud máxima relativamente grande (aproximadamente 2/3 de la resistencia estática a tracción). Se cuentan los ciclos hasta rotura. Este procedimiento se repite en otras probetas a amplitudes máximas decrecientes.


title: Fatiga de materiales

text: Los resultados se representan en un diagrama de tensión, S, frente al logaritmo del número N de ciclos hasta la rotura para cada una de las probetas. Los valores de S se toman normalmente como amplitudes de la tensión formula_5.


title: Fatiga de materiales

text: Se pueden obtener dos tipos de curvas S-N. A mayor tensión, menor número de ciclos hasta rotura. En algunas aleaciones férreas y en aleaciones de titanio, la curva S-N se hace horizontal para valores grandes de N, es decir, existe una tensión límite, denominada límite de fatiga, por debajo del cual la rotura por fatiga no ocurrirá. Suele decirse, de manera muy superficial, que muchas de las aleaciones no férreas (aluminio, cobre, magnesio, etc.) no tienen un límite de fatiga, dado que la curva S-N continúa decreciendo al aumentar N. Según esto, la rotura por fatiga ocurrirá independientemente de la magnitud de la tensión máxima aplicada, y por tanto, para estos materiales, la respuesta a fatiga se especificaría mediante la resistencia a la fatiga que se define como el nivel de tensión que produce la rotura después de un determinado número de ciclos. Sin embargo, esto no es exacto: es ingenuo creer que un material se romperá al cabo de tantos ciclos, no importa cúan ridículamente pequeña sea la tensión presente.


title: Fatiga de materiales

text: En rigor, todo material cristalino (metales, …) presenta un límite de fatiga. Ocurre que para materiales como la mayoría de los férricos, dicho límite suele situarse en el entorno del millón de ciclos (para ensayos de probeta rotatoria), para tensiones internas que rondan 0,7-0,45 veces el límite elástico del material; mientras que para aquellos que se dicen sin límite de fatiga, como el aluminio, se da incluso para tensiones muy bajas (en el alumnio, de 0,1-0,2 veces dicho límite), y aparece a ciclos muy elevados (en el aluminio puede alcanzar los mil millones de ciclos; en el titanio pueden ser, según aleaciones, cien millones de ciclos o incluso, excepcionalmente el billón de ciclos). Como en general no se diseñan máquinas ni elementos de manera que las máximas tensiones sean de 0,1-0,2 veces el límite elástico del material, pues en ese caso se estarían desaprovechando buena parte de las capacidades mecánicas del material, y como tampoco se suele diseñar asumiendo valores de vida por encima del millón de ciclos, en la práctica este tipo de materiales no van a poder presentar su límite de fatiga, aunque sí lo tienen.


title: Fatiga de materiales

text: Esta confusión surge de la propia naturaleza de las curvas S-N de Wöhler, que fueron concebidas en el siglo XIX para los aceros. Al ampliarse el tipo de materiales metálicos usuales en ingeniería, los mismos conceptos y las mismas curvas se trasladaron a otros metales cuyo comportamiento a fatiga es esencialmente diferente (de hecho, es una característica propia de la fatiga la gran variabilidad de comportamientos que presenta en los distintos tipos de materiales). Y como quiera que el acero ha sido y es la piedra angular de la ingeniería, interesaba comparar las propiedades de los demás metales con respecto al mismo: es y era común que, al ensayar materiales, los ensayos se suspendieran una vez superado el millón de ciclos, considerando que no interesaba caracterizar materiales por encima de ese límite temporal. Otro parámetro importante que caracteriza el comportamiento a fatiga de un material es la vida a fatiga N. Es el número de ciclos para producir una rotura a un nivel especificado de tensiones.


title: Fatiga de materiales

text: Además, el conocimiento del comportamiento a fatiga no es igual en todos los materiales: el material mejor conocido, más ensayado y más fiable en cuanto a predicciones a fatiga es la familia de los aceros. De otros materiales metálicos de uso común como el aluminio, el titanio, aleaciones de cobre, níquel, magnesio o cromo, se dispone de menos información (decreciente esta con la novedad de la aleación), aunque la forma de los criterios de cálculo a fatiga y de las curvas S-N parece regular, y es parecida a la de los de los aceros, y se considera que su fiabilidad es alta. Para materiales cerámicos, por el contrario, se dispone de muy poca información, y de hecho, el estudio de la fatiga en ellos y en polímeros y materiales compuestos es un tema de candente investigación actual.


title: Fatiga de materiales

text: En todo caso, existe una diferencia notable entre la teoría y la realidad. Esto conduce a incertidumbres significativas en el diseño cuando la vida a fatiga o el límite de fatiga son considerados. La dispersión en los resultados es una consecuencia de la sensibilidad de la fatiga a varios parámetros del ensayo y del material que son imposibles de controlar de forma precisa. Estos parámetros incluyen la fabricación de las probetas y la preparación de las superficies, variables metalúrgicas, alineamiento de la probeta en el equipo de ensayos, tensión media y frecuencia de carga del ensayo.


title: Fatiga de materiales

text: Aproximadamente la mitad de las probetas ensayadas se rompen a niveles de tensión que están cerca del 25% por debajo de la curva. Esto suele asociarse a la presencia de fuentes de concentración de tensiones internas, tales como defectos, impurezas, entallas, ralladuras, …, que han permanecido indetectadas.


title: Fatiga de materiales

text: Se han desarrollado técnicas estadísticas y se han utilizado para manejar este fallo en términos de probabilidades. Una manera adecuada de presentar los resultados tratados de esta manera es con una serie de curvas de probabilidad constante. El proceso de rotura por fatiga se desarrolla a partir del inicio de la grieta y se continúa con su propagación y la rotura final.


title: Fatiga de materiales

text: Las grietas que originan la rotura o fractura casi siempre nuclean sobre la superficie en un punto donde existen concentraciones de tensión (originadas por diseño o acabados, ver Factores).


title: Fatiga de materiales

text: Las cargas cíclicas pueden producir discontinuidades superficiales microscópicas a partir de escalones producidos por deslizamiento de dislocaciones, los cuales actuarán como concentradores de la tensión y, por tanto, como lugares de nucleación de grietas. Al mismo tiempo que la grieta aumenta en anchura, el extremo avanza por continua deformación por cizalladura hasta que alcanza una configuración enromada. Se alcanza una dimensión crítica de la grieta y se produce la rotura.


title: Fatiga de materiales

text: La región de una superficie de fractura que se formó durante la etapa II de propagación puede caracterizarse por dos tipos de marcas, denominadas marcas de playa y estrías. Ambas indican la posición del extremo de la grieta en diferentes instantes y tienen el aspecto de crestas concéntricas que se expanden desde los puntos de iniciación. Las marcas de playa son macroscópicas y pueden verse a simple vista.


title: Fatiga de materiales

text: Las marcas de playa y estrías no aparecen en roturas rápidas.


title: Fatiga de materiales

text: Los resultados de los estudios de fatiga han mostrado que la vida de un componente estructural puede relacionarse con la velocidad de crecimiento de la grieta. La velocidad de propagación de la grieta es una función del nivel de tensión y de la amplitud de la misma.


title: Fatiga de materiales

text: o bien


title: Fatiga de materiales

text: Desarrollando estas expresiones a partir de gráficas generadas por ellas mismas, se puede llegar a la siguiente ecuación: Estas fórmulas fueron generadas por Paul C. Paris en 1961 realizando una gráfica logarítmica log-log de la velocidad de crecimiento de grieta contra el factor de intensidad de tensiones mostrando una relación lineal en la gráfica. Utilizando esta gráfica se pueden realizar predicciones cuantitativas sobre la vida residual de una probeta dado un tamaño de grieta particular. Se encuentra así el comienzo de la iniciación o iniciación rápida de grieta.


title: Fatiga de materiales

text: Son diversos los factores que intervienen en un proceso de rotura por fatiga aparte de las tensiones aplicadas. Así pues, el diseño, tratamiento superficial y endurecimiento superficial pueden tener una importancia relativa.


title: Fatiga de materiales

text: El diseño tiene una influencia grande en la rotura de fatiga. Cualquier discontinuidad geométrica actúa como concentradora de tensiones y es por donde puede nuclear la grieta de fatiga. Cuanto más aguda es la discontinuidad, más severa es la concentración de tensiones.


title: Fatiga de materiales

text: La probabilidad de rotura por fatiga puede ser reducida evitando estas irregularidades estructurales, o sea, realizando modificaciones en el diseño, eliminando cambios bruscos en el contorno que conduzcan a cantos vivos, por ejemplo, exigiendo superficies redondeadas con radios de curvatura mayores.


title: Fatiga de materiales

text: Las dimensiones de la pieza también influyen, aumentando el tamaño de la misma obtenemos una reducción en el límite de fatiga.


title: Fatiga de materiales

text: En las operaciones de mecanizado, se producen pequeñas rayas y surcos en la superficie de la pieza por acción del corte. Estas marcas limitan la vida a fatiga pues son pequeñas grietas las cuales son mucho más fáciles de aumentar. Mejorando el acabado superficial mediante pulido aumenta la vida a fatiga.


title: Fatiga de materiales

text: Uno de los métodos más efectivos de aumentar el rendimiento es mediante esfuerzos residuales de compresión dentro de una capa delgada superficial. Cualquier tensión externa de tracción es parcialmente contrarrestada y reducida en magnitud por el esfuerzo residual de compresión. El efecto neto es que la probabilidad de nucleación de la grieta, y por tanto de rotura por fatiga se reduce.


title: Fatiga de materiales

text: Este proceso se llama «granallado» o «perdigonado». Partículas pequeñas y duras con diámetros del intervalo de 0,1 a 1,0 mm son proyectadas a altas velocidades sobre la superficie a tratar. Esta deformación induce tensiones residuales de compresión.


title: Fatiga de materiales

text: Es una técnica por la cual se aumenta tanto la dureza superficial como la vida a fatiga de los aceros aleados. Esto se lleva a cabo mediante procesos de carburación y nitruración, en los cuales un componente es expuesto a una atmósfera rica en carbono o en nitrógeno a temperaturas elevadas. Una capa superficial rica en carbono en nitrógeno es introducida por difusión atómica a partir de la fase gaseosa. Esta capa es normalmente de 1mm de profundidad y es más dura que el material del núcleo. La mejora en las propiedades de fatiga proviene del aumento de dureza dentro de la capa, así como de las tensiones residuales de compresión que se originan en el proceso de cementación y nitruración.


title: Fatiga de materiales

text: El medio puede afectar el comportamiento a fatiga de los materiales. Hay dos tipos de fatiga por el medio: fatiga térmica y fatiga con corrosión.


title: Fatiga de materiales

text: La fatiga térmica se induce normalmente a temperaturas elevadas debido a tensiones térmicas fluctuantes; no es necesario que estén presentes tensiones mecánicas de origen externo. La causa de estas tensiones térmicas es la restricción a la dilatación y o contracción que normalmente ocurren en piezas estructurales sometidas a variaciones de temperatura. La magnitud de la tensión térmica resultante debido a un cambio de temperatura depende del coeficiente de dilatación térmica y del módulo de elasticidad.


title: Fatiga de materiales

text: La fatiga con corrosión ocurre por acción de una tensión cíclica y ataque químico simultáneo. Lógicamente los medios corrosivos tienen una influencia negativa y reducen la vida a fatiga, incluso la atmósfera normal afecta a algunos materiales. A consecuencia pueden producirse pequeñas fisuras o picaduras que se comportarán como concentradoras de tensiones originando grietas. La propagación también aumenta en el medio corrosivo puesto que el medio corrosivo también corroerá el interior de la grieta produciendo nuevos concentradores de tensión.


title: Grafito

text: El grafito es una de las formas alotrópicas en las que se puede presentar el carbono en la naturaleza. Otras formas son el diamante, la chaoita y la lonsdaleíta. A presión atmosférica  y temperatura ambiente el polimorfo más estable es el grafito. Sin embargo, la transformación del diamante en grafito es tan extremadamente lenta que solo es apreciable a escala geológica.


title: Grafito

text: Fue nombrado por Abraham Gottlob Werner en el año 1789. El término grafito deriva del griego γραφειν (graphein) que significa "escribir", ya que se usa principalmente para crear la punta de los lápices. Antiguamente recibía otros muchos nombres, como plombagina y "molibundasna" (que no debe confundirse con el mineral molibdeno).


title: Grafito

text: Aunque puede producirse artificialmente, a partir de carbono amorfo, existen muchos yacimientos naturales de este mineral. Se encuentra en rocas metamórficas, en las que los procesos asociados con su formación han transformado el carbono presente en la materia orgánica que contenía la roca original. A escala industrial, el principal productor mundial de grafito es China, seguida de India y Brasil.


title: Grafito

text: El grafito cristaliza en el sistema hexagonal. En el grafito los átomos de carbono presentan hibridación sp, esto significa que forma tres enlaces covalentes en el mismo plano a un ángulo de 120° (estructura hexagonal) y que un orbital "Π" perpendicular a ese plano quede libre (estos orbitales deslocalizados son fundamentales para definir el comportamiento eléctrico del grafito). El enlace covalente entre los átomos de una capa es extremadamente fuerte. Sin embargo, las uniones entre las diferentes capas se realizan por fuerzas de Van der Waals e interacciones entre los orbitales "Π", y son mucho más débiles.Se podría decir que el grafito está constituido por láminas de grafeno superpuestas. Esta estructura laminar hace que el grafito sea un material marcadamente anisótropo.


title: Grafito

text: El grafito es de color negro y gris con brillo metálico, refractario y se exfolia con mucha facilidad. En la dirección perpendicular a las capas presenta una conductividad de la electricidad baja, que aumenta con la temperatura, comportándose pues como un semiconductor. A lo largo de las capas la conductividad es mayor y aumenta proporcionalmente a la temperatura, comportándose como un conductor semimetálico. Aunque tanto el grafito como el diamante están formados exclusivamente por átomos de carbono, el grafito es muy blando y opaco, mientras que el diamante es el mineral más duro según la escala de Mohs y además deja pasar la luz a través de sí. Estas marcadas diferencias físicas se deben exclusivamente a las diferentes redes cristalinas o retículos sobre las que se disponen los átomos de carbono en el grafito (átomos de carbono en los vértices de prismas hexagonales) y en el diamante (la red cristalina está hecha de tetraedros regulares cuyos vértices son átomos de carbono).Distintas moléculas o iones pueden penetrar en las capas del grafito. Por ejemplo, el potasio puede ceder un electrón al grafito, quedando el ion de potasio, K, entre las capas. Este electrón contribuye a aumentar la conductividad que presentaba el carbono.


title: Grafito

text: Se pueden preparar diferentes compuestos de intercalación con distintas estequiometrías y distintas especies. En algunos casos la conductividad resultante es mayor, como en el caso del potasio, y es lo que ocurre generalmente, pero en otros, como por ejemplo con flúor, es en menor medida.


title: Grafito

text: Existen otras formas llamadas de "carbón amorfo" que tienen una estructura relacionada con la del grafito:


title: Quilate

text: El quilate es un término que se utiliza para cuantificar la masa de gemas y perlas, y también el grado de pureza de los metales preciosos.El término proviene de la antigua palabra griega "keration" (κεράτιον), que significa algarroba ("Ceratonia siliqua"), porque las semillas de este fruto eran utilizadas en la antigüedad para pesar gemas y joyas debido al tamaño y peso notoriamente uniformes de las semillas. Cuando los árabes adoptaron esta unidad de masa el nombre se deformó a "quirat" y esta se deformó a "quilate" al saltar al español.


title: Quilate

text: En el año 309 d.C. el emperador romano Constantino I ordenó acuñar el primer "solidus", una moneda de 24 quilates (masa) de oro (unos 4,5 gramos), integrada en el sistema duodecimal romano de pesos y medidas como de libra, siendo cada quilate o "siliqua" de libra. El "solidus" (de donde procede la palabra castellana "sueldo"), y su equivalente árabe dinar (del latín "denario", de donde procede "dinero"), fueron la referencia del peso del oro hasta al menos el siglo XII, y su pureza se convirtió en la "ley" del oro, es decir, cuántos quilates-masa (de los 24 totales de la moneda) son oro puro: 24 quilates significa una pureza del 100%, 18 quilates significa que la aleación contiene un 75%, etc.


title: Quilate

text: La ortografía «kilate» es incorrecta y no aceptada por la Real Academia Española de la Lengua, al no estar relacionada la palabra con el prefijo "kilo-". La abreviatura de "quilate masa" es "ct" según la grafía francesa "carat", mientras la del "quilate pureza" es "K" debido al término griego καθαρότητα ("katharótita", “pureza”).


title: Kimberlita

text: La kimberlita es un tipo roca ígnea volcánica, potásica, conocida porque a veces contiene diamantes. Lleva el nombre de la ciudad de Kimberley, Sudáfrica, donde el descubrimiento de un diamante de 83,5 quilates (16,7 g) en 1871 dio lugar a una fiebre de diamantes, y con el tiempo a la excavación del Big Hole.


title: Kimberlita

text: Existe un consenso de que esta roca se formó bajo la superficie de la Tierra con magma fundido a gran profundidad, presión y temperatura hace más de 100 millones de años, donde la forma más estable para el carbono es el diamante y no el grafito. La formación se produce a profundidades de entre 150 y 450 kilómetros en el manto, partiendo de composiciones del manto anormalmente enriquecidas. Posteriormente la kimberlita ascendió mediante erupciones rápidas y violentas, a menudo con considerable cantidad dióxido de carbono y otros componentes volátiles. La profundidad de fusión y generación hace a la kimberlita propensa a alojar diamantes como xenolitos. Las estructuras verticales por donde salió a la superficie reciben el nombre de chimeneas de kimberlita y son la fuente más importante de diamantes en la actualidad, ya sea incrustado en esta roca o en la peridotita y liberado en la superficie de la Tierra por los agentes atmosféricos.


title: Kimberlita

text: La kimberlita recibe una gran atención aun a pesar de su relativamente pequeña cantidad. Esto se debe principalmente porque sirve para sacar a la superficie de la Tierra diamantes y granates peridotitas del manto xenolitos. Probablemente, proviene de profundidades mayores que cualquier otro tipo de roca ígnea y la composición extrema del magma refleja un bajo contenido de sílice y altos niveles de oligoelementos, hacen importante la comprensión de la petrogénesis de la kimberlita. En este sentido, el estudio de kimberlita puede proporcionar información sobre la composición del manto profundo y sobre los procesos de fusión que ocurren en, o cerca de, la interfase entre el cratón de la litosfera continental y la astenosfera subyacente del manto convectivo.


title: Kimberlita

text: Las formaciones de kimberlita son intrusiones verticales, con forma de zanahoria, llamadas 'chimeneas'. Esta forma clásica de zanahoria se debe a un complejo proceso intrusivo del magma de la kimberlita que contiene una gran proporción de CO y HO. Esto produce a cierta profundidad una etapa de ebullición explosiva que causa una cantidad significativa de combustión vertical (Bergman, 1987). La clasificación de la kimberlita se basa en el reconocimiento de las diferentes facies de la roca. Cada facies se asocian a un estilo particular de actividad magmática, es decir, cráter, diatrema y rocas filonianas (Clemente y Skinner 1985, y Clemente, 1982).


title: Kimberlita

text: La morfología de las chimeneas de kimberlita, y su forma clásica de zanahoria, es el resultado de un volcanismo explosivo diatrema desde muy profundas fuentes en el manto derivados. Estas explosiones volcánicas producen columnas verticales de roca que se elevan desde profundas cámaras de magma. La morfología de las chimeneas de kimberlita es variada, pero generalmente incluye un complejo de sábanas dique de tabular, sumergiendo verticalmente los diques de alimentación en la raíz de la tubería que se extiende hasta el manto. De 1,5 a 2 km a la superficie, el magma altamente presionados estalla hacia arriba y se expande para formar una diatrema de cónica a cilíndrica, que erupciona en la superficie. La expresión en la superficie no suele ser preservado, pero suele ser similar a un volcán maar.


title: Kimberlita

text: El diámetro de una chimenea de kimberlita en la superficie es generalmente de unos pocos cientos de metros hasta un kilómetro.


title: Kimberlita

text: Tanto la ubicación y el origen de los magmas de kimberlita son debatidos. Su enriquecimiento extremo y la geoquímica ha dado lugar a una gran cantidad de especulaciones sobre su origen, con los modelos de colocación de la fuente en el manto litosférico subcontinental (SCLM) o incluso a la profundidad de la zona de transición. El mecanismo de enriquecimiento ha sido también el tema de debate, con modelos que incluyen la fusión parcial, la asimilación de sedimentos subduccidos o derivar de una fuente de magma primario.


title: Kimberlita

text: Históricamente, las kimberlitas se han subdividido en dos variedades distintas llamadas 'basáltica' y 'micácea ": Basándose principalmente en observaciones petrográficas (Wagner, 1914). Esta clasificación fue revisado posteriormente por Smith (1983) que rebautizó estos divisiones como Grupo I y Grupo II sobre la base de las afinidades isotópicas de las rocas utilizando sistemas de Nd, Sr y Pb. Más tarde, Mitchell (1995), propuso que estos grupos I y II kimberlitas ver diferencias tan distintas, que pueden no ser tan estrechamente relacionados como se pensaba. Demostró que las kimberlitas del Grupo II en realidad muestran una mayor afinidad con las lamproítas que con las kimberlitas del Grupo I. Por lo tanto, se reclasificó el Grupo II como kimberlitas orangeites para evitar confusiones.


title: Kimberlita

text: El grupo I de kimberlitas son rocas ígneas potásicas, ultramáficas ricas en CO. La composición dominante es una asociación principal de minerales: olivino rico en forsterita, ilmenita de magnesio, piropo de cromo, piropo almandino, diópsido de cromo (en algunos casos subcalcic), flogopita, enstatita y cromita pobre en titanio. Las kimberlitas del grupo I presentan una textura distintiva inequigranular causada por de macrocristales (0.5 a 10 mm) a megacristales (10-200 mm) fenocristales de olivino, piropo, diópsido de cromo, ilmenita magnesiano y flogopita, en una matriz de granos finos a medios.


title: Kimberlita

text: Esta matriz mineralogía, se asemeja más a la verdadera composición de una roca ígnea, contiene olivino rico en forsterita, piropo granate, diópsido rico en cromo, ilmenita rica en magnesio y espinela.


title: Kimberlita

text: El grupo II de kimberlitas (o orangeites) son rocas ultrapotásicas y peralcalinos ricas en volátiles (predominantemente HO). La característica distintiva de las orangeites son macrocristales y microfenocristales de flogopita, junto con una matriz de micas que varían en composición de flogopita a "tetraferriphlogopite" (flogopita anormalmente rica en hierro). Macrocristales de olivino y cristales primarios euhedrales reabsorbidos en una matriz de olivino es común pero no esenciales.


title: Kimberlita

text: Las características principales de la matriz son: zonas de piroxenos (núcleos de diópsido bordeada por aegirina con titáneo); minerales del grupo de la espinela (magnesiano cromita de titanífero magnetita), perovskitas ricas en tierras raras y estroncio, apatita rica en estroncio; fosfatos ricos en tierras raras (monacita, daqingshanite); minerales del grupo del Barian de potasio holandita;rutilo con Niobio y ilmenita con manganeso.


title: Kimberlita

text: Las kimberlitas son rocas ígneas peculiares debido a que contienen una variedad de especies minerales con composiciones químicas peculiares. Estos minerales como el richterita potásica, diópsido de cromo(un piroxeno), espinelas de cromo, ilmenita magnesiano, y los granates ricos en piropo más cromo, suelen estar ausentes en la mayoría de las rocas ígneas, lo que son especialmente útiles como indicadores de kimberlitas.


title: Kimberlita

text: Estos minerales indicadores generalmente se busca en los sedimentos aluviales actuales. Su presencia puede indicar la presencia de kimberlita dentro de la cuenca de erosión que produjo el aluvión.


title: Kimberlita

text: Las kimberlitas son la fuente primaria más importante de diamantes. Muchas chimeneas de kimberlita también producen ricos aluviales o eluvial depósitos placer de diamantes. Solo 1 de cada 200 chimeneas de kimberlita contienen diamantes de calidad.


title: Kimberlita

text: Los depósitos situados en Kimberley, Sudáfrica fueron los primeros y dieron nombre a la roca. Los diamantes de Kimberley se encontraron inicialmente en kimberlita meteorolizada, que es de color amarillo por la limonita, y se bautizó como tierra amarilla. Trabajos a mayor profundidad encontraron roca menos alterada, kimberlita serpentinizada, que los mineros llamaron tierra azul.


title: Kimberlita

text: La tierra azul y amarilla fueron prolíficas productoras de diamantes. Después de agotar la tierra amarilla, los mineros de finales del siglo XIX excavaron accidentalmente en el suelo azul y encontraron diamantes de calidad gema en cantidad. La importancia económica del momento se vio afectada por la cantidad de diamantes que encontraron en poco tiempo. Los mineros, al competir unos con otros, fueron abaratando el precio de los diamantes que disminuyeron en su valor en un corto período.