Fundamentos de Ciencia de Materiales: Propiedades y Ensayos

1. Propiedades Mecánicas de los Materiales

• Cohesión: Es la resistencia que oponen los átomos de los metales a separarse entre sí. El tener más o menos cohesión depende de la forma en cómo estén enlazados los átomos.
• Elasticidad: Es la propiedad en virtud de la cual un cuerpo, deformado por fuerzas exteriores, recobra su forma primitiva al cesar aquellas.
• Plasticidad: Es la capacidad de los cuerpos para adquirir deformaciones permanentes sin llegar a la rotura.
• Dureza: Es la resistencia que oponen los cuerpos a ser rayados o penetrados por otros.
• Tenacidad: Un material es tenaz si opone gran resistencia a la rotura cuando actúan sobre él fuerzas exteriores.
• Fragilidad: Es una propiedad contraria a la tenacidad; los materiales frágiles ofrecen poca resistencia al choque.
• Fatiga: Es la capacidad de resistencia a los esfuerzos repetitivos, variables en magnitud y sentido.
• Resiliencia: No se puede considerar como una propiedad; es la energía que absorbe una probeta por unidad de sección antes de romperse.

2. Ensayos de Materiales

Es el conjunto de pruebas que permiten el estudio del comportamiento de los materiales. Sirven para determinar sus características para una posible utilización y también para determinar los defectos de piezas ya terminadas. Los tipos principales son: físicos, químicos y físico-químicos.

3. Ensayo de Tracción

Es el más importante y el más empleado de todos. Se realiza con probetas de dimensiones normalizadas, que se someten a esfuerzos de tracción progresivamente crecientes, en dirección longitudinal, hasta producir su rotura. Puede hacerse en frío o en caliente.

Probeta

Es una barra de sección circular cuyos extremos son de mayor diámetro, para que las mordazas de la máquina de ensayo puedan agarrarla sin deslizamiento. En la parte central de la probeta se marcan dos puntos que sirven de referencia para medir los alargamientos.

Máquinas para el ensayo de tracción

Las máquinas tienen dos mordazas que someten la probeta a esfuerzos longitudinales por medio de mecanismos hidráulicos o mecánicos. Con las máquinas sencillas hay que efectuar, durante todo el ensayo, la toma de datos sobre el valor de la carga y la deformación correspondiente; con estos datos se confecciona el diagrama de tracción, a escala y en papel milimetrado.