Propiedades Mecánicas y Estructura Cristalina de los Metales

Fractura y Fatiga en Materiales Metálicos

Fractura: se define como su separación en dos o más partes como consecuencia de los efectos de una tensión. Hay dos tipos: fractura dúctil (se produce una importante deformación plástica en la zona de rotura) y fractura frágil (el material se separa según un plano y sin que apenas se produzca deformación plástica).

Fatiga: es la situación en la que se encuentran algunas piezas de motores, puentes... sometidas a cargas cíclicas de valor inferior al crítico de rotura del material. Hay dos tipos: fatiga en elementos sin defectos y fatiga en elementos con defectos.

Fricción.

Propiedades de Fabricación

• Maleabilidad: indica si un material se puede estirar en láminas sin romperse.
• Ductilidad: señala si se puede estirar en forma de hilos.
• Forjabilidad: da idea de la capacidad que posee un material para ser forjado.
• Maquinabilidad: indica si se pueden aplicar procesos de arranque de viruta al material.

Generalidades de los Metales

Los metales se caracterizan por su elevada conductividad térmica y eléctrica, considerable resistencia mecánica, gran plasticidad, elevada maleabilidad y su carácter reciclable.

Estructuras Cristalinas

Los sólidos se pueden presentar en dos estados:

• Cristalina: cuando están constituidos por átomos ordenados en el espacio (metales).
• Amorfo: cuando presentan una ordenación espacial a corta distancia (vidrios y polímeros vítreos).

Los metales de interés industrial cristalizan en tres tipos de redes: cúbica centrada en el cuerpo, cúbica centrada en las caras y hexagonal compacta.

Defectos en la Red Cristalina

• Imperfecciones puntuales: debidas a átomos del mismo o de otro metal situados en un punto que no pertenece a la red.
• Imperfecciones lineales: disminuyen la resistencia mecánica de los metales.
• Imperfecciones superficiales: la estructura de un metal está compuesta por múltiples zonas ordenadas; a estas zonas se las denomina cristales o granos.

Mecanismos de Endurecimiento en Metales

Endurecimiento por deformación en frío: es habitual que un metal que haya experimentado una deformación en frío se someta después a un tratamiento térmico, denominado recocido, con objeto de devolverle su plasticidad.

Endurecimiento por afino de grano: cuanto menor sea el tamaño medio del grano, mayor será el límite elástico del material.