Propiedades mecánicas de los materiales

PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS
MATERIALES



Las propiedades mecánicas describen el comportamiento

del material cuando es sometido a fuerzas mecánicas.

 Entre las propiedades mecánicas más importantes:
• Resistencia

• Dureza
• Ductilidad
• Rigidez

• Tenacidad

DEFORMACIÓN:
-Fenómeno que describe los cambios dimensionales que
sufre un material al estar sometido a fuerzas.• Deformación elástica
• Deformación plástica

•

Deformación elástica:

Cuando al quitar la fuerza el material recupera su
forma original
• Deformación plástica

Cuando al quitar la fuerza el material no recupera su
forma original.
Queda una deformación permanente
Fractura o rotura:
Cuando el material se separa en dos o más partes

Tipos de esfuerzo
►

Esfuerzo detracción

►

Esfuerzo de compresión

►

Esfuerzo de corte o de cizalla:

- Por ejemplo el deslizamiento que se produce entre los naipes de una
baraja cuando la parte superior se desplaza en relación a la inferior

TENSIÓN NOMINAL O CONVENCIONAL
F : Fuerza aplicada
L0 : Longitud inicial
A0 : Área inicial

F
 
A0

 : Tensión nominal o convencional

Unidades:

1 Pa = N/ m21 MPa = 106 Pa = 106 N/

Psi = lb / plg2
1 Psi = 6,89 103 Pa

DEFORMACIÓN NORMAL O CONVENCIONAL:

l - l0

l0

l - l0
 %
100
l0

(adimensional)

Coeficiente de Poisson ()
Es un parámetro característico de cada material que indica la
relación entre las deformaciones relativas en sentido
transversal que sufre el material y las deformaciones relativas
en dirección de lafuerza aplicada sobre el mismo.
Se aplica una fuerza de tracción en dirección y, se produce
un alargamiento relativo ey en esa dirección y un acortamiento
relativo ex y ez en las dos direcciones
transversales,

ENSAYOS MECÁNICOS

Las propiedades mecánicas de un material se
determinan a partir de ensayos que se realizan en
un laboratorio intentando reproducir las condiciones
de serviciotracción

impacto

torsión

compresión

ENSAYOS
MECÁNICOS

flexión

creep

corte
fatiga

dureza

Normas
IRAM

Instituto Argentino de
Racionalización de materiales

ASTM

American Society of testing and
Materials

DIN

Deuches Institut Für Normung

BSI

British Standards Institution

ASME
SAE

American Society
Mechanical Engineering
Society AutomotiveEngineers

ENSAYO DE TRACCIÓN
 Mide la resistencia del material a la fuerza aplicada.
•

Simple de realizar y poco costoso.

•

Existe una Norma IRAM que lo describe.
Norma IRAM-IAS U 500 102

ASTM E 8- 80

• Determina propiedades mecánicas muy importantes para
el diseño de una pieza
 Una muestra de metal se estira, en un tiempo corto, a
velocidad constante hasta la fracturaEsquema del equipo utilizado

probeta

- Se aplica una fuerza (carga) sobre la muestra
- La deformación se obtiene por una señal generada por un
extensómetro
- Se registra la relación entre la carga y la deformación en un
registrador

Montaje experimental
1. Se ajusta la probeta por ambos extremos
2. Es necesario medir la carga aplicada y el alargamiento
de la muestra:
- La fuerzaaplicada se mide con una celda de carga
- El alargamiento de una longitud calibrada se mide con
un extensómetro.
3. La muestra se somete a tracción (típicamente moviendo
un actuador donde está amarrado un extremo de la
probeta, mientras el otro permanece fijo)
4. Se registra la carga y el alargamiento de la probeta

Probetas:

Zona calibrada: La de menor diámetro
Zona de prueba: Entrelas dos marcas

Resultados para un ensayo en una barra de aluminio. Diam: 0,505plg
Calculado

Medido

Carga (lb)

0
1000
3000
5000
7000
7500
7900
8000
7950
7600
Fractura

Long.
Calibrada
(plg)

Tensión

2,000
2,001
2,003
2,005
2,007
2,030
2,080
2,120
2,160
2,205

0
5,000
15,000
25,000
35,000
37,000
39,500
40,000
39,700
38,000

Deformación

0...