propiedades quimicas

PROPIEDADES Y COMPORTAMIENTO
MECÁNICO DE LOS MATERIALES

Esfuerzo y deformación unitaria
• Esfuerzo: fuerza que actúa sobre el área unitaria en la que se
aplica. () [Pa] [psi]
• Deformación unitaria: cambio de dimensión por unidad de
longitud.() [cm/cm] [pulg/pulg]

Tensión

Flexión

Compresión

Cortante

Ilustración de las deformaciones producidas por los
esfuerzos detensión, compresión y cizalladura

Tensión

Compresión

Cizalladura

Torsión

En aplicaciones de ingeniería, muchas cargas son torsionales más que de cizalladura
pura.

El Ensayo de tensión Esfuerzo y deformación ingenieriles

Esfuerzoingenieril  

F
A0

Deformació ingenieril  
n

l
l0

El resultado del ensayo de tensión se registra en forma de una gráfica de la cargaaplicada en función del alargamiento. Sin embargo, las características de cargadeformación dependen del tamaño de la probeta, por tal razón, para minimizar
estos factores geométricos , la carga y el alargamiento son normalizados para
obtener los parámetros esfuerzo ingenieril y deformación ingenieril,
respectivamente.

Curva  - 

Material elástico

Material no lineal

Módulo de Youngo módulo de elasticidad (E): la pendiente en la
porción lineal de la curva esfuerzo contra deformación unitaria

Uso del diagrama  - 
Resultados de un ensayo de tensión (aleación de Al de 0.505 pulg
de diámetro y longitud inicial l0 = 2 pulg.
Cambio de longitud medido (l)

Calculado
Esfuerzo

Resistencia a la tensión

Deformación

(pulg)

(psi)

(pulg/pulg)

0

0.0000

0

1000

0.001

5000

0.0005

3000

0.003

15000

0.0015

5000

0.005

25000

0.0025

7000

0.007

35000

0.0035

7500

0.030

37500

7900

0.080

39500

0.0400

8000 (carga máxima)

0.120

40000

0.0600

7950

0.160

39700

0.0800

7600 (fractura)

0.205

38000

50000
40000
30000
20000
10000
0

0.0150

0.1025Esfuerzo (psi)

Carga (lb)

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

Deformación (pulg/pulg)

1.
2.
3.

Límite de Elasticidad
Deformación Permanente
Punto de Ruptura

Propiedades obtenidas en el ensayo de tensión
• Límite elástico: valor crítico del esfuerzo necesario
para iniciar la deformación plástica.
• Límite de proporcionalidad: valor del esfuerzo arriba
delcual la relación esfuerzo y deformación unitaria
ingenieriles no es lineal.

1.
2.
3.

Límite de Elasticidad
Deformación Permanente
Punto de Ruptura

Resistencia a la cedencia
• Con un valor de deformación plástica de 0.002 ó 0.2% se traza
una línea recta, paralela a la parte lineal de la curva -
• El valor de esfuerzo que corresponde al cruce de la recta
anterior con la curva -se conoce como resistencia a la
cedencia.

Resistencia a la tensión
• Es el esfuerzo obtenido con la máxima fuerza aplicada o
esfuerzo máximo en la curva -.
• En muchos materiales dúctiles, la deformación no permanece
uniforme. En algún punto, una región se deforma más que
otras y se presenta una reducción local de la sección
transversal en dicho punto.

La resistencia a la tensión esel esfuerzo en el cual comienza la estricción en
los materiales dúctiles

Módulo de elasticidad o módulo de Young
• Es la pendiente de la curva  - , en la región
elástica.

E


Ductilidad
• Mide la cantidad de deformación que puede resistir
un material sin romperse.
• La elongación porcentual describe la deformación
plástica permanente antes de la falla (es decir, no seincluye la deformación elástica que desaparece
después de la fractura).
l f  l0
% al arg amiento 
100
l0
Donde lf es la distancia entre las dos marcas de calibración después de que
se ha roto el especímen.

Reducción porcentual de área
A0  Af
% reducciónd
eárea 
100
A0

Donde Af es el área transversal final en la superficie de fractura

Módulo de Resilencia
La resilencia...