Propiedades mecanicas

Propiedades mecánicas

Para comenzar los metales y aleaciones son procesados en diferentes formas mediante diversos métodos de manufactura. Algunos de los procesos industriales más importantes son la fundición, la laminación, extrusión, trefilado, embutido y forja, maquinado y troquelado.
En la experiencia que tuvimos en el laboratorio de resistencia de materiales observamos el procesomecánico de la maquina universal de ensayo; la cual es semejante a una prensa con la que es posible someter materiales a ensayos de tracción y compresión para medir sus propiedades. Esta sirve para observar la tensión, compresión y flexión de un material a consideración.
Cuando se aplica un esfuerzo de tensión uniaxial sobre una barra de metal, el metal se deforma elásticamente y luego plásticamente,produciendo una deformación permanente. Para muchos diseños, se debe tener en cuenta el límite elástico al 0.2% (esfuerzo de fluencia convencional al 0.2%), la máxima resistencia a la tensión y la elongación o ductilidad del metal o aleación. Estos valores se obtienen a partir del diagrama esfuerzo-deformación generado en un ensayo de tracción.
La dureza de un metal también puede resultar deimportancia; ya que esta es una propiedad que expresa el grado de deformación permanente que sufre un metal bajo la acción directa de una carga determinada. Comúnmente, las escalas de dureza en la industria son de los tipos: Rockwell B y C y Brinell (HB).
La deformación plástica de los metales tiene lugar principalmente por el proceso de deslizamiento, que involucra un movimiento de las dislocaciones.El deslizamiento usualmente tiene lugar sobre los planos más compactos y en las direcciones compactas. La combinación de un plano de deslizamiento y una dirección de deslizamiento constituye un sistema de deslizamiento. Los metales con un alto número de sistemas de deslizamiento (Cu, Ag, Pt, Ni, Pb, Al) son más dúctiles que aquellos con sólo unos pocos sistemas de deslizamiento (Fe, Cr, V, Mo, W).Muchos metales se deforman con formación de mezclas cuando el deslizamiento es difícil.
Los límites de grano a bajas temperaturas, usualmente endurecen los metales por proporcionar barreras al movimiento de las dislocaciones, sin embargo, bajo algunas condiciones de deformación a alta temperatura, los límites de grano se vuelven regiones de debilidad debido al deslizamiento del límite de grano.Cuando un metal se deforma plásticamente por trabajo en frío, el metal se endurece por deformación produciendo un aumento en la resistencia y una disminución de la ductilidad. El endurecimiento por deformación puede eliminarse proporcionando al metal un tratamiento térmico de recocido. Cuando el metal endurecido por deformación es calentado lentamente hasta una temperatura por encima del punto derecristalización tiene lugar un proceso de recuperación, recristalización y crecimiento de grano, y el metal se ablanda. Mediante la combinación de endurecimiento por deformación y recocido, pueden conseguirse grandes reducciones en la sección de un metal sin fractura.
La fractura de los metales sometidos a esfuerzos de tracción puede clasificarse según los tipos de dúctil, frágil ydúctil-frágil.
Un metal también puede fracturar debido a la fatiga si está sometido a una tensión cíclica y por compresión de suficiente magnitud. A altas temperaturas y tensiones en un metal puede sobrevenirle termofluencia, o deformación dependiente del tiempo. La termofluencia de un metal pude ser tan severa que ocurre la fractura del metal. Existen diversos ensayos paradiagnosticar la fatiga y la falla por termofluencia de los productos manufacturados.
El comportamiento mecánico de los materiales se describe a través de sus propiedades mecánicas, que son el resultado de ensayos simples e idealizados. Estos ensayos están diseñados para representar distintos tipos de condiciones de carga. El ensayo de tensión describe la...