Propietats materiasl

DEPARTAMENT D’ENGINYERIA MECÀNICA
CIÈNCIA I RESISTÈNCIA DE MATERIALS

CIÈNCIA I RESISTÈNCIA
DE MATERIALS
TEMA 2
PROPIETATS
CURS: 2012-13

DEPARTAMENT D’ENGINYERIA MECÀNICA
CIÈNCIA I RESISTÈNCIA DE MATERIALS

Índex
Propietats Físiques
Propietats Mecàniques
Assaigs a ruptura
Assaig a tracció
Assaig de fatiga
Assaig d’impacte
Assaig de fluència, de relaxació
Assaigs superficialsDuresa Brinell (HB)
Duresa Vickers (HV) i Knoop (HK)
Duresa Rockwell
Duresa per a plàstics i elastòmers
Assaigs de frec i desgast
Propietats tecnològiques

DEPARTAMENT D’ENGINYERIA MECÀNICA
CIÈNCIA I RESISTÈNCIA DE MATERIALS

PROPIETATS FÍSIQUES:
DENSITAT
Relació entre la massa i el volum que ocupa el material.
Propietat fonamental dels materials que incideix en:
a) En el pes deles peces
b) Indirectament, en el cost, ja que aquest s’acostuma a donar per unitat de
massa.
c) En els sistemes vibratoris i de rotació, ja que la densitat determina la massa i,
per tant, les freqüències pròpies de vibració i les velocitats crítiques; en
determinats casos, les densitats elevades són positives (contrapès d’una
rentadora).
La preocupació per alleugerir les màquines i elsaparells ha impulsat en molts
casos la substitució dels metalls per polímers o materials compostos

DEPARTAMENT D’ENGINYERIA MECÀNICA
CIÈNCIA I RESISTÈNCIA DE MATERIALS

PROPIETATS FÍSIQUES:
PROPIETATS ÒPTIQUES
Resposta d'un material a les radiacions electromagnètiques i, en especial, a la llum
visible. La llum incident en la superfície d'un material es reparteix entre la fracció que
estransmet (o travessa el material, transmissivitat), la que s'absorbeix (o es
transforma en energia tèrmica, absortivitat) i la que es reflecteix (o retorna pel cantó
de la llum incident, reflectivitat).
Segons el comportament davant de la llum, els materials es poden classificar en:
a) Transparents: transmeten la major part de la llum i permeten la visió dels
objectes (absorció i reflexió baixes);b) Translúcids: transmeten una part de la llum de forma difusa, però no permeten la
visió dels objectes.
c) Opacs: no transmeten la llum (el color dels objectes es relaciona amb la
composició de la llum reflectida).

DEPARTAMENT D’ENGINYERIA MECÀNICA
CIÈNCIA I RESISTÈNCIA DE MATERIALS

PROPIETATS FÍSIQUES:
PROPIETATS TÈRMIQUES
El comportament tèrmic dels materials, o la seva respostaquan se'ls aplica
calor, constitueix un dels aspectes determinants del disseny de màquines.
Engloba diverses propietats com ara la dilatació tèrmica, la capacitat
calorífica, la conducció tèrmica, així com determinades temperatures
específiques.
Els metalls i les ceràmiques tenen dilatacions tèrmiques petites (5÷25
µm/m·K), mentre que els polímers presenten dilatacions molt més grans(50÷250 µm/m·K), circumstància que associa als primers a una estabilitat
dimensional més gran que als segons.

DEPARTAMENT D’ENGINYERIA MECÀNICA
CIÈNCIA I RESISTÈNCIA DE MATERIALS

PROPIETATS FÍSIQUES:
PROPIETATS TÈRMIQUES
Dilatació tèrmica
Es mesura a través del coeficient de dilatació lineal, α, increment unitari de
longitud d'una barra del material quan la temperatura augmenta 1ºK (la unitatés
µm/m·K). El coeficient de dilatació volumètric en materials homogenis és 3·α.
La dilatació tèrmica té importants conseqüències en el disseny de màquines:
a) Canvi dimensional de les peces quan varia la temperatura (cal especificar la
temperatura de referència)
b) Modificació del joc en els enllaços entre peces de diferents materials en variar la
temperatura (joc entre pistó i cilindre enels motors d’explosió)
c) Origen de tensions tèrmiques entre peces de diferents materials unides (per soldadura,
determinades unions cargolades) o rígidament encaixades en variar la temperatura;
d) Origen de tensions internes en processos de conformació amb zones de refredament
desigual (materials emmotllats de gruixos desiguals, aliatges que han sofert tractament
tèrmic, escalfaments...