Propiedades Mecánicas

TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES

Ing. Willfor Goudeth
1

UNIDAD II
Propiedades Mecánicas

2

Objetivo Terminal de la Unidad
• Distinguir las propiedades mecánicas de un material
metálico y su relación con el empleo del mismo

Objetivos Específicos de la Unidad
• Caracterizar las propiedades mecánicas de los
materiales metálicos
• Relacionar las propiedades mecánicas con los distintos
usos en loscuales se puede emplear el material de
acuerdo a las solicitaciones mecánicas
3

Contenido de la Unidad
•
•
•
•
•
•
•
•
•

Deformación Plástica y Elástica
Ductilidad y fragilidad
Tensión y Deformación
Diagrama Tensión Deformación
Dureza
Fractura
Fatiga
Ensayos para la determinación de las propiedades
Manejo de normas ASTM
4

Introducción
• El conocimiento de las propiedades mecánicas
de losmetales permite poseer una herramienta
para comprender los distintos usos que se le
dan a los mismos en la industria. Cada uno de
ellos puede cumplir óptimamente una función
determinada de acuerdo a su diseño.

5

Propiedades Mecánicas de los Metales y
Aleaciones

6

Ensayos y Propiedades Mecánicas de los Metales y
Aleaciones
Ensayo de Tracción
Resistencia a la Tracción o Resistencia máximaResistencia a la fluencia
Ductilidad
Fragilidad

Ensayo de Fatiga
Resistencia a la Fatiga
Ensayo de Impacto
Tenacidad

Ensayo de Dureza
Dureza
7

Ensayo de Tracción

Ensayo de Tracción
Resistencia a la Tracción o Resistencia máxima
Resistencia a la fluencia
Ductilidad
Fragilidad

8

Deformación Elástica (Elasticidad)
Es la propiedad de un material en virtud de la cual las deformaciones
causadas por laaplicación de una fuerza desaparecen cuando cesa la
acción de la fuerza.
Lo: Longitud Inicial
Unidades:
Metros (m)
Centímetros (cm)
Milímetros (mm)

Lo
F
Lo
Lf

Lo

Lf: Longitud Final
Unidades:
Metros (m)
Centímetros (cm)
Milímetros (mm)
F: Fuerza Aplicada
Unidades:
Kilogramos fuerza (Kg-f)
Newton (N)
9
Libras (Lb)

Deformación Plástica (Plasticidad)
Es aquella propiedad que permite al materialsoportar una deformación
permanente sin fracturarse

Lo
F
Lo
Lf

Lo
Lf

Lo: Longitud Inicial
Unidades:
Metros (m)
Centímetros (cm)
Milímetros (mm)
Lf: Longitud Final
Unidades:
Metros (m)
Centímetros (cm)
Milímetros (mm)
F: Fuerza Aplicada
Unidades:
Kilogramos fuerza (Kg-f)
Newton (N)
10
Libras (Lb)

Ao

A

A

Ao

Af

Af

Ao: Área Inicial
Unidades:
Metros Cuadrados (m2)
Centímetros cuadrados (cm2)Milímetros cuadrados (mm2)
Af: Área Final
Unidades:
Metros Cuadrados (m2)
Centímetros cuadrados (cm2)
Milímetros cuadrados (mm2)

11

Ductilidad
Es aquella propiedad que determina la capacidad que posee el material
de sufrir una deformación plástica.

Las medidas de ductilidad son de interés en tres formas:
Para indicar hasta cuanto el material puede ser deformado sin
fracturarse en operaciones deprocesos de conformación, tales como
laminación o extrusión.
Para indicar al diseñador, de modo general, la habilidad del metal para
fluir plásticamente antes de fractura.
Sirve como un indicador de cambio en los niveles de impureza o
condiciones del proceso.

12

Medición de la Ductilidad:

Deformación (%)

ε =

Reducción de Área

RA=

L f − Lo
L0

× 100

Ao− A f
Ao

× 100

13

Principio deAcción y Reacción

Fuerza Interna

Fuerza Externa

Fuerza Interna = Fuerza Externa

14

Esfuerzo ()
Es la fuerza sobre la unidad de área perpendicular a dicha fuerza

Fuerza Externa

Fuerza Interna
A

σ

Unidades

interno=

F interna
A0

σ

externo=

F externo
A0

σ interno= σ externo

Kg− f N
Lb
,
,
Mpa
,
mm2 m2
p lg2

15

Comportamiento Elástico-Plástico
Comportamiento Elástico-Plástico: existenmateriales que son elásticos
puros, existen otros que son plásticos puros, y existen los que poseen ambos
comportamientos, como en el caso de las aleaciones.

Ante la aplicación de fuerzas que aumentan de magnitud progresivamente
los materiales elásto-plásticos, se comportan elásticamente dentro de un
rango de esfuerzos, pero al superarlos se comienza a comportar
plásticamente.
Resistencia a la...