Propiedades mecánicas de los metales


Propiedades mecánicas
de los
metales










Introducción
Muchos materiales, cuando prestan servicio, están sometidos a fuerzas o cargas, y en tales situaciones es necesario conocer las características del material y diseñar la pieza de tal manera que cualquier deformación resultante no sea excesiva y no se produzca la rotura.
Las propiedades de los metales se clasifican en físicas,mecánicas y tecnológicas.
Las propiedades físicas dependen del tipo de aleación y las más importantes son:
Peso específico: puede ser absoluto o relativo, el primero es el peso de la unidad de volumen de un cuerpo homogéneo, el segundo es la relación entre el peso de un cuerpo y el peso de igual volumen de una sustancia tomada como referencia; para los sólidos y líquidos se toma como referencia elagua destilada a 4°C.
Calor específico: es la cantidad de calor necesaria para elevar en 1°C la temperatura de 1 kg de determinada sustancia. El calor específico varía con la temperatura. En la práctica se considera el calor específico medio en un intervalo de temperaturas.
Punto de fusión: es la temperatura a la cual un material pasa del estado sólido al líquido, transformación que se produce conabsorción de calor.
Punto de solidificación: es la temperatura a la cual un líquido pasa al estado sólido, durante la transformación hay cesión de calor. Casi siempre coinciden los puntos de fusión y de solidificación.
Calor latente de fusión: es el calor necesario para vencer las fuerzas moleculares del material (a la temperatura de fusión) y transformarlo de sólido en líquido.
Resistencia a lacorrosión: la corrosión de los metales puede originarse por:
·Reacciones químicas con los agentes corrosivos
· Reacciones electroquímicas producidas por corrientes electrolíticas generadas en elementos galvánicos formados en la superficie con distinto potencial. Las corrientes electrolíticas se producen con desplazamiento de iones metálicos.

La corrosión electrolítica puede producirse por:
·Heterogeneidad de la estructura cristalina
· Tensiones internas producidas por deformación en frío o tratamientos térmicos mal efectuados.
· Diferencia en la ventilación externa
La protección de los metales contra la corrosión puede hacerse por:
· Adición de elementos especiales que favorecen la resistencia a la corrosión.
· Revestimientos metálicos resistentes a la corrosión
· Revestimientos con láminasde resinas sintéticas o polímeros.

Las propiedades mecánicas
Son aquellas que expresan el comportamiento de los metales frente a esfuerzos o cargas que tienden a alterar su forma.
Se determinan realizando ensayos cuidadosos de laboratorio que reproducen las condiciones de servicio hasta donde sea posible. Los factores que deben considerarse son la naturaleza de la carga aplicada, su duración,una compresión o una cizalladura, y su magnitud puede ser constante con el tiempo o bien fluctuar continuamente. El tiempo de aplicación puede ser de solo una fracción de segundo o durar un periodo de varios años. La temperatura de servicio puede ser un factor importante.
Resistencia: capacidad de soportar una carga externa; si el metal debe soportarla sin romperse se denomina carga de rotura ypuede producirse por tracción, por compresión, por torsión o por cizallamiento, habrá una resistencia a la rotura (kg/mm²) para cada uno de estos esfuerzos.
Dureza: propiedad que expresa el grado de deformación permanente que sufre un metal bajo la acción directa de una carga determinada. Los ensayos más importantes para designar la dureza de los metales, son los de penetración, en que se aplica unpenetrador (de bola, cono o diamante) sobre la superficie del metal, con una presión y un tiempo determinados, a fin de dejar una huella que depende de de la dureza del metal, los métodos más utilizados son los de Brinell, Rockwell y Vickers.
Elasticidad: capacidad de un material elástico para recobrar su forma al cesar la carga que lo ha deformado. Se llama límite elástico a la carga máxima que...