Propiedades y Esfuerzos en Materiales: Conceptos Fundamentales

Propiedades de los Materiales

Los materiales poseen diversas propiedades que determinan su comportamiento y aplicaciones. Estas se clasifican en:

Propiedades Sensoriales

Son el efecto que pueden producir en alguno de nuestros sentidos, tales como: tacto, olor, forma, brillo, textura, etcétera.

Propiedades Ópticas

Describen la reacción del material cuando la luz actúa sobre él. Se distinguen varios tipos:

• Opacos: Materiales que no son atravesados por la luz.
• Transparentes: Materiales que dejan pasar la luz y la imagen de forma nítida.
• Translúcidos: Materiales por los que penetra la luz, pero la imagen es borrosa, no nítida.

Ejemplos incluyen las placas solares, entre otros.

Propiedades Térmicas

Se refieren al comportamiento de un material frente al calor.

• Los metales son generalmente buenos conductores, permitiendo que el calor los atraviese con facilidad.
• Los aislantes, como el algodón, la lana o el vidrio, evitan que el calor los atraviese fácilmente.

Propiedades Magnéticas

Es la capacidad que tiene un metal ferroso para ser atraído por un imán, como el hierro y sus aleaciones.

Propiedades Químicas

Relacionadas con la oxidación y la corrosión de los materiales.

Propiedades Mecánicas

Estas propiedades describen la respuesta de los materiales a fuerzas externas.

Elasticidad

Capacidad que tienen los materiales para recuperar su forma original cuando deja de aplicarse una fuerza sobre ellos.

Plasticidad

Capacidad de un material para conservar su nueva forma una vez deformado, a diferencia de la elasticidad.

Ductilidad

Capacidad de un material para estirarse en hilos sin romperse.

Maleabilidad

Capacidad de un material para extenderse en láminas sin romperse.

Dureza

Oposición que ofrece un cuerpo a dejarse rayar o penetrar por otro, lo que también se conoce como resistencia al desgaste.

Fragilidad

Característica de un material que se rompe en añicos con poca deformación.

Resiliencia

Resistencia que opone un cuerpo a los choques o esfuerzos bruscos.

Tenacidad

Resistencia que opone un cuerpo a su rotura cuando está sometido a esfuerzos lentos de deformación.

Fatiga

Deformación (o rotura) de un material sometido a cargas variables, inferiores a la de rotura, cuando actúan durante un cierto tiempo o un número determinado de veces.

Maquinabilidad

Facilidad que tiene un cuerpo a dejarse cortar por arranque de viruta.

Acritud

Aumento de la dureza, fragilidad y resistencia en ciertos metales como consecuencia de la deformación en frío.

Colabilidad

Capacidad que tiene un material fundido para llenar un molde.

Esfuerzos Físicos

Los materiales pueden estar sometidos a diferentes tipos de esfuerzos:

Tracción

La fuerza tiende a alargar el objeto y actúa de manera perpendicular a la superficie que lo sujeta.

Compresión

La fuerza tiende a acortar el objeto y actúa de manera perpendicular a la superficie que lo sujeta.

Flexión

La fuerza es paralela a la superficie de fijación y tiende a curvar el objeto.

Torsión

La fuerza tiende a retorcer el objeto. Las fuerzas son paralelas a la superficie de fijación.

Cortadura

La fuerza es paralela a la superficie que se rompe y pasa a través de ella.

Pandeo

Es similar a la compresión, pero se da en objetos con poca sección y gran longitud. La pieza se pandea.

Ensayos de Materiales

Para evaluar las propiedades de los materiales, se utilizan diversas fórmulas y métodos:

Eficiencia (η): η = Pútil / Psuministrada

Tensión (σ): σ = F / S