Propiedades Mecánicas de los Materiales

Propiedades Mecánicas

Se define como propiedad de un material a una característica medible capaz de calificar un comportamiento o una respuesta del mismo a impulsos externos, independientemente del tamaño y de la geometría del elemento considerado. Pueden ser Insensibles y Sensibles a la microestructura.

Físicas

El comportamiento del material bajo la acción de agentes físicos externos como el calor, electricidad, magnetismo o luz. Pueden dividirse en: eléctricas, magnéticas, ópticas y térmicas.

Químicas

Las más importantes son la oxidación y la corrosión, sobre todo en metales.

Mecánicas

Definen el comportamiento de los materiales frente a determinadas acciones mecánicas exteriores como fuerzas o desplazamientos. Describen la capacidad del material para comprimirse, estirarse, doblarse, rayarse, abollarse o romperse.

Ensayo de Tracción

Es un ensayo que mide la resistencia de un material a una fuerza estática o gradualmente aplicada. A medida que se aplica la fuerza, el material se deformará.

Zona Elástica

Es la zona lineal de la curva esfuerzo-deformación. En esta zona, si la carga deja de aplicarse, el material vuelve a su estado original.

Zona Plástica

Es la zona no lineal de la curva esfuerzo-deformación. En esta zona, si la carga deja de aplicarse, el material no vuelve a su estado original, sino que permanece con una deformación.

Módulo de Young

En la zona elástica, la deformación es proporcional al esfuerzo, es decir, σ=Eε (Ley de Hooke). La constante de proporcionalidad E se llama módulo de Young (o de rigidez). A mayor E, se necesita más esfuerzo para deformar el material, por lo que el material es más rígido.

Esfuerzo de Fluencia o Límite Elástico

Es el esfuerzo al cual la deformación plástica se hace importante. Divide los comportamientos elástico y plástico del material. En algunos materiales, el esfuerzo de cedencia no es tan obvio, y se usa la cedencia convencional de 0.2%.

Módulo de Resiliencia

Es la energía (por unidad de volumen) que el material absorbe o libera durante la aplicación o liberación de la carga respectiva en la zona elástica.

Coeficiente de Poisson μ

Es el coeficiente que relaciona la deformación longitudinal con la deformación lateral en la zona elástica debido a un esfuerzo simple.

Resistencia a la Tensión

Es el esfuerzo máximo sobre la curva de esfuerzo-deformación. En muchos dúctiles (que se pueden estirar), la deformación no es uniforme, apareciendo un “encuellamiento” (zona de estricción).

Tenacidad

Es la energía (por unidad de volumen) que el material absorbe antes de la ruptura. En ensayos de tracción, es el área bajo la curva.

Ductilidad y Fragilidad

La ductilidad mide el grado de deformación que puede soportar un material sin romperse. Los materiales muy dúctiles (que se pueden estirar mucho) son menos frágiles. Los materiales poco dúctiles (que no se pueden estirar) son muy frágiles. Materiales dúctiles absorben más energía que uno frágil.

Tensión de Seguridad (o Tensión de Trabajo) σ_w

Es el esfuerzo para el cual existe una seguridad frente a la ruptura.