propiedades mecánicas de los materiales

Materiales Metálicos

UNIVERSIDAD FRANCISCO
DE PAULA SANTANDER

Propiedades mecánicas
de los metales

Ingeniería Mecánica - Departamento de Diseño Mecánico, Materiales y Procesos
Ismael H. García

Propiedades mecánicas
de los metales

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Los materiales cuando están en servicio están
sujetos a fuerzas o cargas, por lo que se requiereconocer el comportamiento y las características
del material para diseñar el instrumento de tal
forma que los esfuerzos a los que vaya a estar
sometido no sean excesivos y el material no se
fracture.

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El comportamiento mecánico de un material es el
reflejo de la relación entre su respuesta o
deformación ante una fuerza ocarga aplicada.

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Las propiedades mecánicas de los materiales
se pueden dividir en dos grupos:
Volumétricas: Dureza, tenacidad, ductilidad,
maleabilidad, fragilidad, rigidez, resistencia a
la tracción, a la fluencia, a la fatiga.
De superficie: Resistencia al desgaste y a la
corrosión.

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La forma de determinar las propiedades
mecánicas es mediante ensayos:
Los principales ensayos mecánicos son: el
ensayo de tracción, de compresión, de flexión,
de impacto, de dureza, de fatiga, de fluencia
(“creep”).

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Ensayos mecánicos
Ensayo

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Magnitudes
medidas
Temperatura constante, velocidad Fuerza,
dedeformación aproximadamente Alargamiento,
constante. Puede ser realizado a
Estricción,
varias temperaturas
Condiciones del ensayo

Propiedades determinadas

Flexión

Temperatura constante o a varias
temperaturas

Fuerza y deflexión

Módulo de elasticidad, limite
de fluencia, límite de
resistencia, tensión de
ruptura, alargamiento total y
uniforme, límite elástico.
Módulo deruptura a flexión

Dureza

Temperatura constante,
generalmente la ambiente
La fuerza o tensión es aplicada
constante. Temperatura constante
y alta. Carga constante. Puede ser
realizado a varias temperaturas.

Fuerza y área del a
huella
Alargamiento y
Tiempo

Dureza de acuerdo a la escala,
HRC, NHB, NHV.
Resistencia a la fluencia y
tiempo de fluencia

Puede ser realizado adiferentes
temperaturas.
Alta velocidad de aplicación
de carga
Esfuerzos alternados conteniendo
tracción. Temperatura constante o
a varias temperaturas

Energía absorbida
por el material

Resistencia al impacto y
temperatura de transición
dúctil – frágil

Tracción

Fluencia
(Creep)

Impacto

Fatiga

Número de ciclos o Resistencia a la fatiga y límite
vida del material
de fatigaMateriales Metálicos

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EL ENSAYO DE TENSION O TRACCION

La muestra se deforma usualmente hasta la fractura
incrementando gradualmente una tensión que se aplica
uniaxialmente a lo largo del eje longitudinal de la muestra.
Las muestras normalmente tienen sección transversal
circular, aunque también se usan especímenes rectangulares.Materiales Metálicos

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EL ENSAYO DE TENSION O TRACCION

La muestra se sostiene por sus extremos en la máquina por medio de soportes o
mordazas que a su vez someten la muestra a tensión a una velocidad constante.

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EL ENSAYO DE TENSION O TRACCION
σ=P/A

1. Módulo de elasticidadTambién
conocido
como
Módulo de Young.
A estas condiciones el material
se comporta elásticamente.
En
los
metales
este
comportamiento es lineal: Ley
de Hooke

E = σε
ε=

l − l0
x100
l0

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EL ENSAYO DE TENSION O TRACCION
σ=P/A

2. Límite elástico.

Es la tensión a la cual un
material muestra deformación...