Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
Para finalizar el material para un producto o aplicación de ingeniería, es importante comprender las propiedades mecánicas del material. Las propiedades mecánicas de un material son las que afectan la resistencia mecánica y la capacidad de un material para moldearse con la forma adecuada. Algunas de las propiedades mecánicas típicas de un material incluyen:
- Fuerza
- Tenacidad
- Dureza
- Templabilidad
- Fragilidad
- Maleabilidad
- Ductilidad
- Arrastrarse y resbalar
- Resiliencia
- Fatiga
Indice de contenidos
Fuerza
Es la propiedad de un material que se opone a la deformación o rotura del material en presencia de fuerzas o cargas externas. Los materiales que finalizamos para nuestros productos de ingeniería, deben tener una resistencia mecánica adecuada para poder trabajar bajo diferentes fuerzas o cargas mecánicas.
Tenacidad
Es la capacidad de un material para absorber la energía y deformarse plásticamente sin fracturarse. Su valor numérico está determinado por la cantidad de energía por unidad de volumen. Su unidad es Joule / m 3 . El valor de la tenacidad de un material se puede determinar mediante las características de tensión-deformación de un material. Para una buena tenacidad, los materiales deben tener buena resistencia y ductilidad.
Por ejemplo: los materiales quebradizos, que tienen buena resistencia pero una ductilidad limitada, no son lo suficientemente resistentes. Por el contrario, los materiales que tienen buena ductilidad pero baja resistencia tampoco son lo suficientemente resistentes. Por lo tanto, para ser resistente, un material debe ser capaz de resistir tanto estrés como deformación.
Dureza
Es la capacidad de un material para resistir el cambio de forma permanente debido a la tensión externa. Hay varias medidas de dureza: dureza al rayado, dureza por indentación y dureza por rebote.
- Dureza
al rayado La dureza al rayado es la capacidad de los materiales para oponer los rayones a la capa de la superficie exterior debido a la fuerza externa. - Dureza de indentación
Es la capacidad de los materiales de oponerse a la abolladura debido al golpe de objetos externos duros y afilados. - Dureza de
rebote La dureza de rebote también se denomina dureza dinámica. Está determinada por la altura de «rebote» de un martillo con punta de diamante que se deja caer desde una altura fija sobre el material.
Templabilidad
Es la capacidad de un material para alcanzar la dureza mediante el procesamiento de tratamiento térmico. Está determinada por la profundidad a la que el material se endurece. La unidad SI de templabilidad es el metro (similar a la longitud). La templabilidad del material es inversamente proporcional a la capacidad de soldadura del material.
Fragilidad
La fragilidad de un material indica la facilidad con la que se fractura cuando se somete a una fuerza o carga. Cuando un material quebradizo se somete a una tensión, observa muy menos energía y se fractura sin una tensión significativa. La fragilidad es inversa a la ductilidad del material. La fragilidad del material depende de la temperatura. Algunos metales que son dúctiles a temperatura normal se vuelven frágiles a baja temperatura.
Maleabilidad
La maleabilidad es una propiedad de los materiales sólidos que indica la facilidad con la que un material se deforma bajo tensión de compresión. La maleabilidad a menudo se clasifica por la capacidad del material para formarse en forma de una hoja delgada mediante martillado o laminado. Esta propiedad mecánica es un aspecto de la plasticidad del material. La maleabilidad del material depende de la temperatura. Con el aumento de temperatura, aumenta la maleabilidad del material.
Ductilidad
La ductilidad es una propiedad de un material sólido que indica la facilidad con la que un material se deforma bajo tensión de tracción. La ductilidad a menudo se clasifica por la capacidad del material para estirarse en un alambre tirando o estirando. Esta propiedad mecánica también es un aspecto de la plasticidad del material y depende de la temperatura. Con el aumento de temperatura, aumenta la ductilidad del material.
Arrastrarse y resbalar
La fluencia es la propiedad de un material que indica la tendencia del material a moverse lentamente y deformarse permanentemente bajo la influencia de una tensión mecánica externa. Es el resultado de una exposición prolongada a una gran tensión mecánica externa con un límite de fluencia. La fluencia es más severa en materiales que se someten a calor durante mucho tiempo. El material de deslizamiento es un plano con alta densidad de átomos.
Resiliencia
La resiliencia es la capacidad del material para absorber la energía cuando se deforma elásticamente al aplicar tensión y liberar la energía cuando se elimina la tensión. La prueba de resiliencia se define como la energía máxima que se puede absorber sin deformación permanente. El módulo de resiliencia se define como la energía máxima que se puede absorber por unidad de volumen sin deformación permanente. Puede determinarse integrando el curado por tensión-deformación desde cero hasta el límite elástico. Su unidad es julio / m 3 .
Fatiga
La fatiga es el debilitamiento del material causado por la carga repetida del material. Cuando un material se somete a una carga cíclica y a una carga mayor que cierto valor umbral pero muy por debajo de la resistencia del material (límite de resistencia a la tracción o límite de tensión de fluencia), comienzan a formarse grietas microscópicas en los límites e interfaces de los granos. Finalmente, la grieta alcanza un tamaño crítico. Esta grieta se propaga repentinamente y la estructura se fractura. La forma de la estructura afecta mucho la fatiga. Los orificios cuadrados y las esquinas afiladas provocan tensiones elevadas donde se inicia la grieta por fatiga.
