Métodos y Conceptos Clave en la Caracterización de Materiales
Clasificación de los Ensayos de Materiales
Según la Rigurosidad del Ensayo
Los ensayos se clasifican según la precisión y el objetivo científico o tecnológico que persiguen:
- Ensayos científicos: De gran precisión, fidelidad y sensibilidad. Su objetivo es extraer valores de ciertas magnitudes físicas.
- Ensayos tecnológicos: Se utilizan para comprobar si las propiedades de un determinado material son adecuadas para una cierta utilidad. Son rápidos y simples.
Según la Naturaleza del Ensayo
La clasificación se basa en el tipo de propiedad que se busca determinar:
- Ensayos químicos: Para conocer la composición química (cualitativa y cuantitativa), así como su comportamiento ante agentes químicos.
- Ensayos físicos: Se trata de determinar propiedades físicas (densidad, conductividad eléctrica, etc.).
- Ensayos metalográficos: Consiste en analizar la estructura interna del material al microscopio.
- Ensayos mecánicos: Determinan la resistencia y elasticidad del material cuando se somete a diferentes esfuerzos (tracción, compresión, flexión, etc.).
Según la Utilidad o Efecto en la Pieza
Esta clasificación depende de si el proceso de ensayo altera permanentemente la integridad de la muestra:
- Ensayos destructivos: Los materiales sometidos a ensayo sufren rotura o daño en su estructura.
- Ensayos no destructivos: No se daña la estructura ni sufre deformación, aunque se analizan los defectos que puedan ocasionarse.
Deformación Elástica y Plástica en Materiales
Un material sometido a una tensión (fuerza) produce una deformación.
Si al cesar la fuerza el material vuelve a sus dimensiones primitivas, diremos que ha experimentado una deformación elástica.
Si la deformación es tal que no recupera por completo sus medidas originales, es una deformación plástica.
El Ensayo de Tracción: Conceptos Fundamentales
El ensayo de tracción es uno de los más importantes para determinar las propiedades mecánicas de los materiales.
El ensayo consiste en someter una pieza de forma cilíndrica o prismática de dimensiones normalizadas (probeta) a un esfuerzo de tracción continuo (tendencia a estirar el material).
Esfuerzo y Deformación por Tracción
Definición de Esfuerzo o Tensión
Se define como esfuerzo o tensión la fuerza aplicada a la probeta por unidad de sección transversal. La unidad en el SI es N/m2.
Definición de Deformación o Alargamiento Unitario
Definimos deformación o alargamiento unitario de la probeta como el cociente entre el cambio de longitud o alargamiento experimentado y su longitud inicial. No tiene unidades.