: Materiales utilizado en ingeniería mecánica

Tema: Materiales utilizado en ingeniería mecánica
Objetivos: Conocer sobre:
División y clasificación de los materiales.
Propiedades de los materiales.
Ensayo de indentación.
Escalas de dureza.
Marco Teórico: los materiales sólidos se dividen en dos grandes grupos: los naturales que son aquellos que se encuentranen estado puro, estos no se utilizan en la ingeniería mecánica; y los fabricados que se clasifican en: metálicos (M), cerámicos (MxOy), polímeros (petróleo), madera y compuestos. [Apuntes de clase, 2009].
En las propiedades físicas vale citar la siguiente definición según Erwing: “Es la parte de la teoría que trata de la naturaleza y el efecto de los esfuerzos en las partes de las estructurasde ingeniería. Su objetivo principal es determinar las dimensiones adecuadas y formas de las piezas que tienen que resistir determinadas cargas o, inversamente, calcular las cargas que pueden aplicarse con seguridad a piezas cuyas dimensiones y disposición son conocidas. Trata también de la relación existente entre las cargas aplicadas y los cambios de formas que aquellas ocasionan. El asuntocomprende la investigación principal de las propiedades de los materiales, tales como sus resistencia y elasticidad, y una discusión matemática de los esfuerzos y tensiones en traviesas, columnas, vigas, ejes y otros elementos de las estructuras y de las maquinas”.
Elasticidad: es la propiedad de un cuerpo de recuperar su forma después de haber sido deformado.
Rigidez: es la propiedad en virtud dele cual los cuerpos resisten al cambio de formas.
Resiliencia: indica la facultad de muelleo y su empleo debe restringirse propiamente a representar la cantidad de trabajo que absorbe un cuerpo sometido a esfuerzos inferiores a su límite elástico y que puede recuperar cuando cesa el esfuerzo. Según la naturaleza del esfuerzo, puede ser: resiliencia a la extensión, compresión, cizallamiento,doblado y torsión.
Dureza: es la resistencia a la deformación permanente por penetración o a la trituración. Se dice que una sustancia tienen dureza química cuando aquella es debida a su composición; dureza física, cuando es debida a su estructura química y mecánica; dureza térmica, cuando es producida por un tratamiento térmico conveniente, y también su grado de dureza a temperaturas elevadas; ydureza mecánica cuando es consecuencia del trabajo a que se somete el material, especialmente en frío.
Fragilidad: es la tendencia a la rotura por choque o cargas aplicadas bruscamente; lo opuesto a ella es la tenacidad.
Maleabilidad: es la propiedad del metal que permite darle forma por martillado o prensado y laminado, sin que se agriete.
La resistencia o tenacidad de un cuerpo es suresistencia a la rotura, y puede ser de los siguientes géneros:
Tracción, que es la resistencia a la separación de las partículas del material.
Compresión, que es la resistencia al aplastamiento.
Cizallamiento, que es la resistencia del material a ser cortado.
Torsión, que es la resistencia del material a sufrir una torsión o ser retorcido.
Flexión, que es la resistencia del material a serdoblado o flexionado.
Indentación o estática, que es la resistencia a cargas aplicadas lenta y gradualmente.
Dinámica, que es la resistencia a cargas aplicadas bruscamente o esfuerzos repetidos. [Guy A, 1976]
Existen muchos métodos para medir la dureza del acero, por distintos procedimientos que se pueden clasificar en tres grupos: los que miden la dureza mineralógica, los que miden ladureza a la penetración que son los más utilizados y los que miden la dureza elástica o de rebote; sin embargo, esta dureza no se puede medir en unidades absolutas, y las que se emplean son comparativas.
Escala de dureza mineralógica Mhos
La dureza determinada en general por la llamada escala de Mohs es aplicable principalmente a elementos no metálicos y minerales. Esta escala fue ideada en 1820...