ensayos

ENSAYOS METALICOS DE LOS MATERIALES

INTRODUCCION
Muchos materiales, cuando prestan servicio, están sometidos a fuerzas o cargas; ejemplos de ello son las aleaciones de aluminio con las cuales se construyen las alas de los aviones y el acero de los ejes de los automóviles. En tales situaciones es necesario conocer las características del material y diseñar la pieza de tal manera que cualquierdeformación resultante no sea excesiva y no se produzca la rotura. El comportamiento mecánico de un material refleja la relación entre la fuerza aplicada y la respuesta del m arterial (o sea, su deformación). Algunas de las propiedades mecánicas más importantes son la resistencia, la dureza, la ductilidad y la rigidez. Las propiedades mecánicas de los materiales se determinan realizando ensayoscuidadosos 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, así como las condiciones del medio. La carga puede ser una tracción, una compresión o una cizalladora, y su magnitud puede ser constante con el tiempo o bien fluctuar continuamente.

El tiempo de aplicación puede serde solo una fracción de segundo o durar un periodo de varios anos. La temperatura de servicio puede ser un factor importante. El papel del ingeniero de estructuras es determinar las tensiones (también
Denominados esfuerzos) y las distribuciones de tensiones en los componentes que están sujetos a cargas bien definidas. Esto puede lograrse mediante técnicas experimentales y/o mediante análisis detensiones por medios matemáticos teóricos. Estos temas se tratan en los libros de texto tradicionales dedicados al análisis de tensiones y a la resistencia de materiales. Los ingenieros de materiales y los metalúrgicos, por otro lado, dirigen sus esfuerzos a producir y conformar materiales que puedan soportar las condiciones de servicio predichas por el análisis de tensiones. Esto necesariamenteimplica un conocimiento de la relación entre la microestructura (es decir, los detalles internos) de los materiales y sus propiedades mecánicas.

Los materiales elegidos para aplicaciones estructurales tienen combinaciones deseables de características mecánicas. El capítulo presente se concentra principalmente en el comportamiento mecánico de los metales; los polímeros y las cerámicas sontratados aparte porque son mecánicamente bastante diferentes de los metales. En este capítulo se analiza el comportamiento esfuerzo-deformación de los metales y las principales propiedades mecánicas relacionadas, y se examinan otras características mecánicas que son importantes. Los estudios que tratan la relación entre los aspectos microscópicos de los mecanismos de deformación y los métodos paraaumentar la resistencia y controlar el comportamiento mecánico de los metales se difieren a capítulos posteriores.








1. CONCEPTOS DE ESFUERZO Y DEFORMACION
Si una carga es estática o bien cambia de forma relativamente lenta con el tiempo y es aplicada uniformemente sobre una sección o superficie de una pieza, el comportamiento mecánico puede ser estimado mediante un simple ensayoesfuerzo-deformación. Con metales, este ensayo se realiza normalmente a temperatura ambiente. Existen tres principales maneras de aplicar la carga, a saber: tracción, compresión y cizalladora (Figuras a,b,c). En las aplicaciones de ingeniería, muchas cargas son torsionales más que de cizalladora pura; este tipo de carga se ilustra en la figura d
























1.1.Ensayos de tracción
Uno de los ensayos mecánicos esfuerzo-deformación más comunes es el realizado a tracción. Tal como se expondrá más adelante, el ensayo de tracción puede ser utilizado para determinar varias propiedades de los materiales que son importantes para el diseño. Normalmente se deforma una probeta hasta la rotura, con una carga de tracción que aumenta gradualmente y que es aplicada...