Propiedades de los materiales

GRADO EN INGENIERÍA ELECTRICA E INGENIERÍA ELECTRONICA INDUSTRIAL Y AUTOMÁTICA FUNDAMENTOS Y TECNOLOGIA DE MATERIALES ETSII-UNED ACTIVIDADES DE EVALUACION CONTINUA TEMA 3.- Propiedades de los materiales
Actividad 1.- Relacione las propiedades mecánicas con alguna aplicación de carácter industrial La gran mayoría de materiales cuando están en servicio están sujetos a cargas o fuerzas externas.Las propiedades mecánicas de los materiales reflejan sus reacciones ante dichos esfuerzos. Propiedades como resistencia mecánica, tenacidad o ductilidad, entre otras, pueden medirse con el instrumental adecuado por medio de diversos parámetros normalizados como son el límite elástico, la resistencia a la rotura, alargamiento, estricción, etc. Por tanto, es muy importante conocer el comportamiento deestos materiales frente a la acción de las fuerzas a las que van a estar sometidos en las condiciones normales de trabajo. Reacciones ante esfuerzos como tracción, compresión, cizalladura, torsión, flexión, impacto o fatiga van a ser las que determinen el tipo de material que se ha de utilizar. Los materiales estructurales constituyen un importante grupo dentro del conjunto de los materiales,cuyo comportamiento en servicio viene caracterizado mayormente por las propiedades mecánicas. Estos materiales ocupan la primera posición tanto en volumen de utilización como económico. Su conocimiento científico tiene como objetivo principal relacionar la microestructura del material con sus propiedades mecánicas. El conocimiento del comportamiento elástico y plástico de un material es de granimportancia, tanto para los aspectos relacionados con el uso o vida útil como para los procesos de conformación, de manera que elementos o piezas de máquinas y estructuras se diseñan para trabajar dentro del intervalo elástico del material, mientras que en otros se aprovecha su plasticidad para ser conformados mediante procesos como forja, laminación, etc.

DEFORMACION DEPENDIENTE Y NO DEPENDIENTEDEL TIEMPO Si se somete una probeta de ensayo con forma cilíndrica a una fuerza a lo largo de su eje, el material se deforma en la dirección de la fuerza aplicada, alargándose una cierta longitud ∆L, tal y como se puede observar en la Figura 1.

Figura 1

Dependiendo de diversos factores, tanto intrínsecos al material como extrínsecos al mismo (magnitud de la fuerza aplicada y temperatura), elmaterial experimenta una deformación que puede ser o no permanente y depender o no del tiempo. Con el fin de conocer los distintos tipos de deformaciones que se pueden presentar, se realiza un ensayo mecánico en el que durante un tiempo t0 se somete a la probeta cilíndrica a una fuerza constante uniaxial F0, en un único eje, en este caso longitudinalmente. Una vez trascurrido el tiempo t0 sesuprime instantáneamente la fuerza y se observa la evolución de la deformación con el tiempo. Se encuentran cuatro tipos de comportamiento ideal frente a la acción de aplicar y suprimir instantáneamente una fuerza constante. Deformación elástica

Figura 2 a)

En la Figura 2 a) se puede ver el comportamiento puramente elástico, ya que al aplicar una fuerza o carga F0 el material alcanza de manerainstantánea una deformación que permanece constante durante el tiempo de su aplicación. Una vez que se suprime la fuerza F0 el material recupera su forma original de manera instantánea. Así, esta deformación será reversible e independiente del tiempo, desapareciendo una vez que la carga es retirada. El comportamiento elástico es debido a que los átomos desplazados de sus posiciones iniciales comorespuesta a la carga aplicada, regresan a sus posiciones de equilibrio cuando ésta se retira. Deformación viscoelástica

Figura 2 b)

En la Figura 2 b) se puede observar que la respuesta no es instantánea al aplicar la carga, sino que la deformación aumenta con el tiempo de aplicación de la misma. Así, una vez que la carga es retirada, el material recupera sus dimensiones originales, aunque no...