QUIMICA DE LOS MATERIALES

Un análisis de los principales ensayos que se requieren para calificar las características resistentes de los materiales se analizan en esta unidad temática, distinguiéndose aquellos parámetros que pueden incorporarse como índices en los cálculos y de otros que suelen actuar como indicadores condicionantes de la calidad del material. En esta unidad se analizarán los ensayos de materialescalificados como:
a)Estáticos; que simulan el comportamiento del material con pequeñas velocidades de aplicación de las cargas. Distinguiremos entre ellos:
 tracción,
 fluencia,
 fractura, y,
 dureza.
b)Dinámicos; que modelizan el comportamiento frente a cargas variables con el tiempo. Distinguiremos entre ellos:
 fatiga, y,
 resiliencia.
Su campo de aplicación es general, y fundamental, en Ingeniería.El ensayo de tracción es el primer ensayo, en importancia, obligatorio para conocer las características resistentes de los materiales metálicos, cerámicos y también poliméricos y compuestos, a la temperatura ambiente.
El ensayo de fluencia es ensayo obligatorio para conocer las características resistentes de los materiales metálicos y compuestos cuando la temperatura de servicio es media o alta,superior a los 300°C. Pero también es aplicable a temperaturas ambientales para materiales de tipo polimérico que muestran este fenómeno a esas temperaturas.
El ensayo de tenacidad en fractura es obligado para calcular el riesgo de aparición de la fractura súbita de un material y para relacionar las tensiones de cálculo asociadas.
El ensayo de dureza es una herramienta básica para controlar, deforma rápida, las características de tracción de los materiales.
El ensayo de fatiga tiene una extensa aplicación; la de todas aquellas piezas que se encuentren sometidas a esfuerzos o tensiones variables: motores, máquinas, etc.
El ensayo de resiliencia es un requisito ineludible de calidad de los materiales, exigido para demostrar su tenacidad de forma sencilla.
En general todos los ensayos citadosse aplican para analizar y controlar la calidad de los productos aplicados y elaborados en la fabricación de máquinas e ingenios.
2.4 PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES.
 2.4.1 Resistencia mecánica: la resistencia mecánica de un material es su capacidad de resistir fuerzas o esfuerzos. Los tres esfuerzos básicos son:
Esfuerzo de Tensión:
Es aquel que tiende a estirar el miembro y romper elmaterial. Donde las fuerzas que actúan sobre el mismo tienen la misma dirección, magnitud y sentidos opuestos hacia fuera del material. Como se muestra en la siguiente figura. Y viene dado por la siguiente fórmula:



Fig. 7
Esfuerzo de compresión:
Es aquel que tiende aplastar el material del miembro de carga y acortar al miembro en sí. Donde las fuerzas que actúan sobre el mismo tienen la mismadirección, magnitud y sentidos opuestos hacia dentro del material. Como se muestra en la siguiente figura. Y viene dado por la siguiente fórmula:


Fig. 8
Esfuerzo cortante:
Este tipo de esfuerzo busca cortar el elemento, esta fuerza actúa de forma tangencial al área de corte. Como se muestra en la siguiente figura. Y viene dado por la siguiente fórmula:


Fig. 9
2.4.2 Esfuerzo a tracción, compresióny cizallado
Esfuerzo a tracción
La intensidad de la fuerza (o sea, la fuerza por área unitaria) se llama esfuerzo, las fuerzas internas de un elemento están ubicadas dentro del material por lo que se distribuyen en toda el área, la cual se denota con la letra σ (sigma), estas hacen que se separen entre si las distintas partículas que componen una pieza, si tienden a alargarla y estas seencuentran en sentido opuesto se llama esfuerzo de tracción.

Figura 1. Esfuerzo de tracción (+).
Esfuerzo a compresión
El esfuerzo de compresión es el resultante de las tensiones o presiones que existe dentro de un sólido deformable, se caracteriza porque tiende a una reducción de volumen o acortamiento en determinada dirección, ya que las fuerzas invertidas ocasionan que el material quede comprimido,...