Propiedades mecanicas

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Capítulo 5 Propiedades Mecánicas 1.5. Ensayos mecánicos 1.5.1. Prueba Tensil

Figura 49 Curva esfuerzo – deformación obtenida a través de la prueba tensil. El esfuerzo de ingeniería y deformación de ingeniería se obtienen a través de las ecuaciones

Deformación de ingeniería= Δl lo Donde F es la carga aplicada, Δl la deformación y Aoy lo el área y longitud inicial de la probeta respectivamente Esfuerzo de ingeniería = F Ao

Figura 50 (a) Determinación del límite elástico convencional al 0,2% de deformación en el hierro fundido gris (b) esfuerzo de cedencia superior e inferior del acero al carbono (c) Fractura de un material debido al esfuerzo aplicado

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Prof. Ronald MárquezFigura 51 Fuerza versus separación interatómica para átomos con enlaces débiles y fuertes. La magnitud del módulo de elasticidad es proporcional a la pendiente de cada curva en la separación interatómica de equilibrio ro.

Figura 52 Gráfica del módulo de elasticidad versus la temperatura para el tungsteno, acero y aluminio.

Figura 53 El área debajo de la curva esfuerzo real-deformación realestá relacionada con la energía de impacto. A pesar de que el material B tiene un límite elástico inferior, absorbe más energía que el material A

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Figura 54 Diagrama Esfuerzo-Deformación mostrando (1) modulo de elasticidad, (2) Limite elástico, (3) Resistencia Tensil, (4) Ductilidad, (5) Tenacidad

Figura 55 Una cantidadrelacionada con la tenacidad es la resilencia, la cual es la habilidad de un material de absorber energía cuando es deformado elásticamente, y luego, después de ser retirada la carga, recuperar la energía. La resilencia se cuantifica a través del módulo de resilencia, Ur, el cual es la energía de deformación por unidad de volumen requerida para deformar un material desde un estado de sin carga hasta elpunto de cedencia.

Figura 56 Comparación del comportamiento elástico del acero y del aluminio

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Figura 57 Efecto de la temperatura (a) en la curva esfuerzo deformación y (b) sobre las propiedades a tensión de una aleación de aluminio.

1.5.1.1. Relación de Poisson La relación de Poisson, v se define como la relación entre ladeformación lateral y la deformación axial inducida:

1.5.1.2. Efecto del tamaño de grano sobre la resistencia de aleaciones La relación de Hall-Petch muestra una dependencia del inverso de la raíz cuadrada del esfuerzo tensil con respecto al tamaño de grano σy = σ0 + kd-1/2 , donde σ0 y k son constantes empíricas

Figura 58 Influencia del tamaño de grano sobre el esfuerzo de cadencia para unaaleación 70 – 30 Cu Zn

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1.5.1.3. Relación entre ductilidad y fragilidad
La ductilidad se calcula como el porcentaje de variacion de la longitud (%EL) o porcentaje de variación del área transversal (%RA):

Figura 59 Comportamiento mecánico en el ensayo de tensión de materiales frágiles, en comparación con materiales más dúctiles1.5.1.4. Relación entre resistencia y módulo de elasticidad
La relación entre resistencia tensil y elasticidad se puede expresar como: Donde K y n son constantes que se muestran a continuación para algunos materiales:
,

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Tabla 13 Propiedades mecánicas de materiales: Esfuerzo de cadencia, Esfuerzo tensil y ductilidad.Figura 60 Comparación del módulo de elasticidad (E) entre Al2O3 policristalino y algunos metales comunes en función de la temperatura

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Tabla 13 Módulo de elasticidad, esfuerzo tensil y relación de Poisson para varios materiales

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Figura 61 Comparación del diagrama...