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Capítulo I

Propiedades Mecánicas de los materiales

CAPITULO I
INTRODUCCIÓN
1.1 CONCEPTOS GENERALES
La Ciencia de los Materiales se ocupa principalmente de las propiedades, clasificación,
procesamiento y usos de las diversas manifestaciones de la materia en el Universo. En este
curso, omitiremos lo referente al procesamiento y nos concentraremos en los otros tres aspectos.
El comportamiento delos materiales queda definido por su estructura a nivel microscópico, la
estructura electrónica de un átomo determina la naturaleza de los enlaces atómicos que a su vez
contribuye a fijar las propiedades de un material dado.
En forma general, las propiedades se separan para su estudio en dos grandes ramas:
propiedades físicas y propiedades mecánicas, en este curso sólo se revisaran las últimas.Propiedades mecánicas
Las propiedades mecánicas de un material se pueden definir como aquellas asociadas con sus
reacciones elásticas e inelásticas, cuando se le aplica una fuerza. Estas propiedades incluyen el
módulo de elasticidad, ductilidad, dureza y otras medidas de resistencia. El conocimiento de las
propiedades mecánicas son importantes por varias razones: Una de ellas determinar si elmaterial
cumple con las especificaciones con el objeto de establecer parámetros de diseño y evaluar los
efectos de las variables de proceso.
Las propiedades mecánicas son determinantes en el comportamiento de los materiales de
ingeniería que están sometidos a fuerzas y cargas. La forma en que respondan los materiales a
la aplicación de fuerzas dependerá del tipo de enlace, la disposición estructural delos átomos o
moléculas, así como del tipo y el número de imperfecciones, las cuales están siempre presentes
en los sólidos y faltan sólo en raras circunstancias.
Las propiedades mecánicas, por esta razón, varían en grado notable con los procesos de
fabricación y manejo, lo cual puede producir características químicas. Además, el tipo de esfuerzo
y la forma de su aplicación puede cambiar elcomportamiento de un material en un grado mayor
que la composición química, el tratamiento térmico o la temperatura. En este tema se examinarán
las propiedades mecánicas de los materiales, las limitaciones y sus alcances en la manufactura
del material.
Para poder entender lo antes expuesto, se dará un breve panorama de donde provienen los
materiales que son utilizados en la fabricación de hierros, acerosy aleaciones no ferrosas, que
son ocupadas por los ingenieros e investigadores en la selección o elaboración de nuevos
materiales, para un mejor desarrollo de estos en la elaboración de equipos, herramientas, etc.
Empezaremos por la extracción del fierro en la corteza terrestre.
Describen la forma en que un material soporta fuerzas aplicadas, incluyendo fuerzas de tensión,
compresión, impacto,cíclicas o de fatiga, o fuerzas a altas temperaturas. A continuación, se
definen las que mencionaremos más adelante:
M en I. Jesús García Lira

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Capítulo I

Propiedades Mecánicas de los materiales

Tenacidad:
Es la propiedad que tienen ciertos materiales de soportar, sin deformarse ni romperse, los
esfuerzos bruscos que se les apliquen.
Elasticidad:
Consiste en la capacidad de algunos materialespara recobrar su forma y dimensiones primitivas
cuando cesa el esfuerzo que había determinado su deformación.
Dureza
La dureza es la propiedad que tienen los materiales de resistir el rayado y el corte de su
superficie. Por ejemplo: la madera puede rayarse con facilidad, esto significa, que no tiene mucha
dureza, mientras que el vidrio cuando lo rayas no queda marca, por lo tanto tiene gran dureza.Fragilidad:
Un material es frágil cuando se rompe fácilmente por la acción de un choque.
Plasticidad:
Aptitud de algunos materiales sólidos de adquirir deformaciones permanentes, bajo la acción de
una presión o fuerza exterior, sin que se produzca rotura.
Ductilidad: Considerada una variante de la plasticidad, es la propiedad que poseen ciertos
metales para poder estirarse en forma de hilos...