Bachiller

Universidad Don Bosco

Procesos de Fabricación I Ciclo I_2013

UNIVERSIDAD DON BOSCO
FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA DE ING. MECÁNICA
PROCESOS DE FABRICACIÓN I
Catedráticos: Ing. Mario R. Martínez
1.5 Propiedades Mecánicas de los materiales
Las propiedades mecánicas de los materiales
están asociadas con sus reacciones elásticas e
inelásticas
cuando se aplica una fuerza y
determinansu comportamiento cuando dicho
material es sometido a esfuerzos, es necesario
conocerlas para diseñar en ingeniería. Aún cuando
para los procesos de manufactura el objetivo es
opuesto ya que necesitamos conocer la fuerza que
deforme determinado material. Estas propiedades
incluyen el módulo de elasticidad, resiliencia,
ductilidad, dureza y varias medidas de resistencia.
Los esfuerzos songenerados por: cargas
mecánicas, de temperatura y de presión.
Hay esfuerzos estáticos y alternantes o
variables con el tiempo.
Entre los estáticos están: esfuerzos de tensión,
compresión y cortante.

CONCEPTOS:
Fuerza de alargamiento. Es aquella que aplicada
sobre algún objeto, tiene su línea de acción axial
tal de tal forma que el objeto tiende a ser
tironeado (alargamiento) hacia losextremos.
Esfuerzo (). Es el resultado de la respuesta
interna que exhibe un material cuando se le
imponen cargas o fuerzas, puede ser conocido
por: tensión (axial, biaxial, triaxial), compresión
(axial, biaxial, triaxial), flexión (alternante,
estática), Torsión (alternante, estática), cortante o
una combinación de ellas.
Figura 1
Escuela de Ingeniería Mecánica

Ciclo I/2013

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Procesos de Fabricación I Ciclo I_2013

Tensión. Consideremos una varilla cilíndrica de longitud lo y una sección
transversal de área Ao sometida a una fuerza de tensión uniaxial F, como se
muestra en la figura 1.
Por definición, la tensión en la barra es igual al cociente entre la fuerza de
tensión uniaxial media F y la sección transversal original Ao de labarra.
Esfuerzos Técnicos. Es el valor encontrado al aplicar la ecuación anterior, donde el área de
aplicación es la inicial (A0).
Deformación o alargamiento. Cuando se aplica a un material de ingeniería como las que
normalmente imponen las cargas de servicio, ya sea una fuerza de tensión uniaxial, tal como se
muestra en la figura, se produce una elongación de la varilla en la dirección de lafuerza. Tal
desplazamiento se llama deformación lineal promedio (deformación técnica). Cualquier
desplazamiento de los átomos de su condición de equilibrio produce un incremento de energía.
Por definición, la deformación originada por la acción de una fuerza de tensión uniaxial sobre
una muestra metálica, es el cociente entre el cambio de longitud de la muestra en la dirección de
la fuerza y lalongitud original.

l - lo
l  mm 
=
Donde: l es la longitud después de la acción de la fuerzalo es la
lo
l0  mm 


longitud inicial de la pieza
Coeficiente de alargamiento (elongación). Normalmente la deformación se determina
mediante el uso de una pequeña longitud, normalmente de 2 pulgadas, que se denomina longitud
de calibración, dentro de una muestra más larga, porejemplo de 8 pulgadas. Como puede
deducirse de la fórmula, la deformación es una magnitud adimensional. En la práctica, es común
convertir la deformación en un porcentaje de deformación o porcentaje de elongación
 =  100% = deformación x 100% =% elongación

=

DEFORMACIÓN (ALARGAMIENTO) ELÁSTICA Y PLÁSTICA
Cuando una pieza se somete a una fuerza de tensión uniaxial, se produce unadeformación
del material. Si el material vuelve a sus dimensiones originales cuando la fuerza desaparece se dice
que el material ha sufrido una DEFORMACIÓN ELÁSTICA. El número de deformaciones elásticas
en un material es limitado ya que aquí los átomos del material son desplazados de su posición
original, pero no hasta el extremo de que tomen nuevas posiciones fijas. Así cuando la fuerza cesa,
los...