Propiedades Mecanicas De Los Materiales

Palabras Claves:

1) Propiedades Mecánicas: Son aquellas que expresan el comportamiento de los metales frente a esfuerzos o cargas que tienden a alterar su forma.

2) Resistencia: Capacidad de soportar una carga externa.

3) Dureza: Propiedad que expresa el grado de deformación permanente que sufre un metal bajo la acción directa de una carga determinada.

4) Elasticidad: Capacidad de un material elástico para recobrar su forma al cesar la carga que lo ha deformado.

5) Plasticidad: Capacidad de deformación permanente de un metal sin que llegue a romperse.

6) Tenacidad: Resistencia a la rotura por esfuerzos de impacto que deforman el metal.

7) Fragilidad: Propiedad que expresa falta de plasticidad, y por tanto, de tenacidad.

8) Resiliencia: Resistencia de un metal a su rotura por choque

9) Propiedades tecnológicas: Determina la capacidad de un metal a ser conformado en piezas o partes útiles o aprovechables.

10) Ductilidad: Es la capacidad del metal para dejarse deformar o trabajar en frío; aumenta con la tenacidad y disminuye al aumentar la dureza.

11) Fusibilidad: Es la propiedad que permite obtener piezas fundidas o coladas.

12) Maufactura: llamada también fabricación, es una fase de la producción económica de los bienes económicos que se produce bajo todos los tipos de sistemas económicos;

13) Resistencia de Materiales: es la disciplina que estudia las solicitaciones internas y las deformaciones que se producen en el cuerpo sometido a cargas exteriores.

14) Resistencia a la fluencia: Es el esfuerzo máximo necesario para provocar una determinada cantidad de fluencia en un período específico.

15) Deformación de un material: pertenecen al grupo de las denominadas lesiones mecánicas. Son consecuencia de procesos mecánicos, a partir de fuerzas externas o internas que afectan a las características mecánicas de los elementos constructivos

16) Material: Es un elemento que puede transformarse y agruparse en un conjunto.

INTRODUCIÓN

En el presente informe proyecto presentar y mencionar analíticamente algunos conceptos sobre las propiedades mecánicas de los materiales, clarificando conocimientos de ello encontrando la importancia que esto refiere para quienes tenemos contacto directo con el diseño, operación y manipulación de los materiales en los procedimientos mecánicos y en la industria, los tratamientos y aplicaciones que se dan allí, pese a no ser un informe detallado, pretendo que se facilite la familiaridad y la adquisición de conocimiento y comprensión mas profundo permitiéndome ideas y análisis claros que sirvan de avance y aprendizaje.

En este sentido iniciare mencionando una breve inducción o introducción sobre las propiedades mecánicas de los materiales reconociendo la base y su inicio, así mismo hare la conceptualización y análisis del tratamiento y comportamiento de las propiedades de los materiales en los proceso que se realizan con etas propiedades como son: Ductilidad, dureza, maleabilidad, elasticidad, fragilidad, resiliencia, plasticidad, entre otras ; Por ultimo llegare a las conclusiones y propondré mi posición frente a los conocimientos adquiridos en la temática. Desde este punto a manera de introducirnos y tener claro el porqué del tema cabe mencionar que las propiedades mecánicas nos indican para que aplicaciones es bueno cada material por lo que es muy importante saber interpretar los valores de estas y saber el procedimiento ha aplicar en los ensayos para determinar las mismas.

1. PROPIEDADES MECANICAS O TECNOLOGICAS DE LOS MATERIALES

En la historia de la tecnología, la disponibilidad de los distintos materiales ha determinado el avance tecnológico. Hoy en día existen multitud de materiales, algunos naturales y otros artificiales, y cada uno de ellos tiene una serie de cualidades que lo diferencian del resto: sus propiedades.

“Las propiedades mecánicas pueden definirse como aquellas que tienen que ver con el comportamiento de un material bajo fuerzas aplicadas. Las propiedades mecánicas se expresan en términos de cantidades que son funciones del esfuerzo o de la deformación o ambas simultáneamente” .

Los ensayos, procedimientos y estudios científicos, profesionales y prácticos sobre las propiedades mecánicas de los materiales son casi-infinitas y se vienen llevando acabo durante muchos años por diferentes personajes, sin embargo por regla general generan conclusiones y teorías similares o iguales, a partir de ello puedo decir que las propiedades mecánicas de los materiales son las características inherentes que permiten diferenciar un material de otro, desde el punto de vista del comportamiento mecánico de los materiales se debe tener en cuenta el comportamiento que puede tener un material en los diferentes procesos de mecanizados que pueda tener.

Entre estas características mecánicas y tecnológicas se destacan:

Resistencia a esfuerzos de tracción, compresión, flexión y torsión, así como desgaste y fatiga, dureza, resiliencia, elasticidad, tenacidad, fragilidad, cohesión, plasticidad, ductilidad, maleabilidad, porosidad, magnetismo, las facilidades que tenga el material para soldadura, mecanizado, tratamiento térmico así como la resistencia que tenga a los procesos de oxidación, corrosión. Asimismo es interesante conocer el grado de conductividad eléctrica y la conductividad térmica que tenga y las facilidades que tenga para formar aleaciones.

Aparte de estas propiedades mecánicas y tecnológicas cabe destacar cuando se elige un material para un componente determinado, la densidad de ese material, el color, el punto de fusión la disponibilidad y el precio que tenga. Debido a que cada material se comporta diferente, es necesario analizar su comportamiento mediante pruebas experimentales.

Entre las propiedades mecánicas más comunes que se mide en los materiales están la resistencia a tracción, a compresión, la deformación, el coeficiente de Poisson y el módulo de elasticidad o módulo de Young.

Las propiedades de los materiales tienen varios efectos importantes en la manufactura y en la vida de servicio, las propiedades y características deben ser consideradas durante la selección del material, ya que ello afecta el diseño y la compatibilidad con otros materiales, siendo de vital importancia las propiedades de los materiales dentro de los procesos mecánicos.

Desde esta perspectiva es importante hacer referencia a las propiedades mecánicas o tecnológicas haciendo el análisis de los comportamientos respectivos.

1.1 Ductilidad:

La ductilidad es una propiedad que presentan algunos materiales, como las aleaciones metálicas o materiales asfálticos, los cuales bajo la acción de una fuerza, pueden deformarse sosteniblemente sin romperse permitiendo obtener alambres o hilos de dicho material. A los materiales que presentan esta propiedad se les denomina dúctiles. Los materiales no dúctiles se clasifican frágiles.

La propiedad de la ductilidad disminuye a la hora de aumentar la temperatura. Es por esta condición que el hilado de los metales y aleaciones se hace en frio y en consecuencia este se vuelve duro y frágil, necesitando un recosido para recuperar sus propiedades.

La ductilidad de un material se observa por la disminución con relación a la inicial. El coeficiente de ductilidad puede variar entre los valores de 1 y 2 y se obtiene mediante la siguiente expresión:

Coeficiente de ductilidad=

Donde S es la sección inicial y S’ es la sección de la rotura.

Un material dúctil a temperaturas normales puede presentar las características de un material frágil, a temperaturas muy bajas, mientras que un material normalmente frágil puede comportarse como dúctil a muy altas temperaturas

Un material no dúctil posee una grafica de esfuerzo-deformación de la siguiente forma:

Donde se puede observar que el material al sobre pasar su límite elástico llega a su punto de fluencia y se fractura. Este tipo de materiales no dan lugar a que se presente una deformación permanente, es decir, que supere su límite elástico y siga su deformación.

Por el otro lado, un material dúctil presenta la siguiente grafica esfuerzo-deformación:

Donde se puede observar como el material al sobrepasar su límite de elasticidad aun permite una deformación pero en este caso será una deformación permanente, es decir, cuando se le quite la fuerza que está causando esta deformación, se comportara como en el estado elástico pero presentara una deformación permanente.

Es importante no confundir un material dúctil con un material blando, ya quela ductilidad es una propiedad que como tal se manifiesta una vez que el material está soportando una fuerza considerable; es decir, mientras la carga sea pequeña, la deformación también lo será, pero alcanzado cierto punto el material cede, deformándose en mayor cantidad de lo que lo había hecho hasta entonces pero sin llegar a romperse.

Entonces se puede decir que el material puede ser dúctil o frágil según las condiciones de utilización del mismo. Hay muchos factores que influyen en la ductilidad de los materiales por ejemplo el tamaño del grano, sistemas de dislocaciones, tipo de enlace metálico y aunque se conoce que influyen, para la mayoría de ellos no se sabe a ciencia cierta en qué forma. Aunque los materiales dúctiles también pueden llegar a romperse

...