Propiedades y Ensayos de Materiales Ferrosos y No Ferrosos

Fases de la Aleación Hierro-Carbono

-α-Ferrita: solución sólida de C en Fe-α
-Cementita: compuesto intermetálico Fe₃C (6,67%C)
-Perlita: compuesto formado por la mezcla eutectoide de ferrita y cementita
-Austenita: solución sólida de C en Fe-γ
-Ledeburita: compuesto formado por la mezcla eutéctica de austenita y cementita; se encuentra únicamente en las fundiciones.

Ensayo de Tracción

El diagrama de ensayo de tracción permite estudiar el alargamiento de la probeta en función de la fuerza o carga aplicada.

E: límite de elasticidad o fluencia
P: límite de proporcionalidad, por encima de él deja de cumplirse la linealidad
OE: zona elástica. Al cesar la carga de la probeta, recobra su forma primitiva. Cualquier carga superior produce deformaciones permanentes.

Contracción

Contracción, estricción o disminución del área de la sección transversal, muy acentuada, que se produce a partir de la tensión máxima en el centro de la probeta hasta llegar a la rotura. Es una medida de la ductilidad de un material. También indica defectos en la muestra. %Z= (A₀-A/A₀) = x 100

Ensayo de Dureza Brinell

Es un ensayo de dureza estática. Consiste en comprimir un penetrador de diámetro conocido durante determinado tiempo contra una probeta del material de ensayo en unas condiciones de carga preestablecidas. Al retirar la carga, queda en la probeta una huella en forma de casquete esférico. El grado de dureza Brinell se define como el cociente de la carga de ensayo por la superficie del casquete esférico correspondiente a la huella.

HB= F/A

Ensayo de Resiliencia

Es un ensayo dinámico. Permite determinar la fragilidad y/o tenacidad (resistencia a la rotura por choque o impacto). Se realiza en materiales destinados a fabricar piezas que deben estar sometidas a esfuerzos dinámicos. Se determina la energía absorbida por una probeta al romper de un solo golpe. La máquina de ensayo (péndulo de Charpy) mide la energía residual después de la rotura, es decir, diferencia de energía aportada por la máquina y la absorbida por la probeta, expresada en Julios/cm². El ensayo es válido cuando la probeta se rompe totalmente.

Acero

El acero es una aleación formada por hierro-carbono y una de las más importantes de la actualidad. Las propiedades más importantes de los aceros son:

• Gran plasticidad y maleabilidad
• Dúctil y maleable
• Dureza

Aluminio

Características del aluminio:

• Relación de resistencia a peso
• Resistencia a la corrosión
• Alta conductividad eléctrica y térmica

Ventajas y Desventajas de Materiales Ferrosos y No Ferrosos

Materiales Ferrosos

Ventajas: Resistencia mecánica y dureza
Desventajas: Alta densidad, fácil corrosión

Materiales No Ferrosos

Ventajas: Resistencia a la corrosión, fácil elaboración
Desventajas: Alto coste, menor resistencia mecánica

Propiedades Mecánicas

Las propiedades mecánicas definen el comportamiento que los materiales tienen frente a determinadas acciones exteriores. Dependen de la cohesión.

• Dureza: Resistencia que oponen los cuerpos a ser rayados o penetrados
• Fatiga: Resistencia a esfuerzos repetitivos
• Tenacidad: Capacidad de absorber energía antes de romperse por choque