propiedades metalicas de los materiales

2.1 Propiedades mecánicas de
diferentes materiales.

 Se

selecciona un material al adecuar sus
propiedades mecánicas a las condiciones de
servicio requeridas para el componente. El
primer paso en el proceso de selección
requiere que se analice la aplicación, a fin
de determinar las características mas
importantes del que se debe poseer.

 ¿Deberá

ser resistente, rígido odúctil?
 ¿Estará sometido a la aplicación de una
fuerza cíclica importante o a una fuerza
súbita intensa; a un gran esfuerzo y
temperatura elevada o a condiciones
abrasivas?

 Una

vez conocidas las propiedades requeridas, se
puede seleccionar el material apropiado, utilizando
la información incluida en los manuales. Se debe,
sin embargo, conocer como se llega a las
propiedadesincluidas en los manuales, lo que
dichas propiedades significan y tomar en cuenta
que las propiedades listadas se han obtenido a
partir de ensayos y pruebas ideales que pudieran no
ser exactamente aplicables a casos o aplicaciones
ingenieriles de la vida real.

 En

esta unidad se estudiaran varios ensayos
que se utilizan para medir la forma en que
un material resiste una fuerza aplicada. Losresultados de estas pruebas o ensayos serán
las propiedades mecánicas de dicho material.

 Existen

distintos tipos de fuerzas o
“esfuerzos” que se encuentran al tratar con
las propiedades mecánicas de los materiales.

 En

general, se define esfuerzo como la
fuerza que actúa por unidad de área sobre la
que se aplica la fuerza.

F

F

F
De compresión

De tensión

FCortante

 La

deformación unitaria se define como el
cambio en dimensión por unidad de longitud.

 Los

esfuerzo de tensión y de compresión son
esfuerzos normales. Un esfuerzo normal
surge cuando la fuerza aplicada actúa de
manera perpendicular al área de interés.

 La

tensión ocasiona una elongación en la
dirección de la fuerza aplicada, mientras que
la compresiónocasiona un acotamiento.

 Se

presenta un esfuerzo cortante cuando la
fuerza aplicada actúa en una dirección
paralela al área de interés.

 Muchas

aplicaciones de soporte de carga
involucran esfuerzos de tensión o de
compresión.

 Los

esfuerzos cortantes se encuentran con
frecuencia en el procesamiento de
materiales que utilizan técnicas como la
extrusión de polímeros. Tambiénse hallan en
aplicaciones estructurales.

 Se

define como la deformación recuperable
por completo que resulta a partir de un
esfuerzo aplicado.
 La deformación es “elástica” si se desarrolla
de manera instantánea (es decir, la
deformación ocurre tan pronto como se
aplica la fuerza), permanece mientras se
aplique el esfuerzo y se recupera cuando se
retira la fuerza.

 Enmuchos materiales, el esfuerzo elástico y
la deformación elástica están relacionados
de manera lineal. La pendiente de una curva
esfuerzo de tensión – deformación en el
régimen lineal define el modulo de Young o
modulo de elasticidad (E) de un material.
 Se observan deformaciones elásticas grandes
en los elastómero para los cuales la relación
entre la deformación elástica y el esfuerzo esno lineal.

 Se

define como la pendiente de la parte
lineal de la curva esfuerzo cortante –
deformación cortante.

 Cuando

se elimina el esfuerzo, el material no
regresa a su forma original.
 Una abolladura de en un automóvil es una
deformación plástica.

 La

rapidez a la que se desarrolla la
deformación en un materia.
 Muchos materiales considerados como
dúctiles secomportan como quebradizos
cuando las rapideces de deformación son
altas.
 A este tipo se le conoce como carga de
impacto.

Mide la resistencia de un
material a una fuerza
estática o gradualmente
aplicada.
Un dispositivo de ensayo
aparece en la figura 6-1;
un probeta típica tiene un
diámetro de 0.505 plg y
una longitud calibrada de
2 plg.

 La

probeta se coloca en la...