Propiedades Mecánicas de Metales: Resistencia, Dureza y Ensayos Clave

Propiedades Mecánicas de los Metales y Ensayos de Materiales

Propiedades Fundamentales de los Metales

• Cohesión: El grado de unión que tienen los átomos de los metales entre sí.
• Elasticidad: Es la propiedad que surge cuando se deforma un material aplicando fuerza, pero cuando cesa esa fuerza, el material recobra su estado inicial.
• Plasticidad: Es la capacidad de los cuerpos para adquirir deformaciones permanentes sin romperse.
• Dureza: Es la resistencia que oponen los cuerpos a ser rayados o penetrados por otros.
• Tenacidad: La resistencia a la rotura que posee un material.
• Fatiga: Es la capacidad de resistencia a los esfuerzos repetitivos.
• Resiliencia: Es la energía que absorbe una probeta por unidad de sección antes de romperse (expresada en kg/cm²).

Nota sobre la Sección de Probeta Circular:

Para una probeta circular, la sección se indica como 2πR.

Conceptos Clave en la Deformación de Materiales

• Límite de Elasticidad: Al cesar la fuerza, la probeta recobra su forma primitiva. Cualquier fuerza superior a esta produce deformaciones permanentes.
• Límite de Fluencia: Es el punto donde aparecen las primeras deformaciones sin necesidad de aplicar más fuerza.
• Alargamiento: Es la longitud que aumenta la probeta hasta llegar a romperse.

Ensayos de Materiales: Métodos de Caracterización

Ensayo de Cizalladura o Corte

Con este ensayo se conoce el comportamiento del material frente a fuerzas cortantes progresivamente crecientes hasta llegar a la rotura.

Ensayos de Dureza

Estos ensayos miden la resistencia de un material a la deformación plástica localizada, como la indentación o el rayado.

• Brinell: Se usa una bola como indentador. Su denominación es HB.
• Vickers: Se usa una pirámide de diamante como indentador. Su denominación es HV.
• Rockwell: Para materiales blandos se usa una bola (denominación HRB), y para materiales duros se usa un cono (denominación HRC).

Ensayo de Resiliencia

Es un ensayo por choque en el que se calcula la energía absorbida por una probeta al ser rota de un golpe.

Ensayo por Flexión Rotativa

Se usa una probeta cilíndrica sujeta por un lado a un mandril giratorio, y en el otro lado se aplica un peso.

Ensayos Tecnológicos

Estos ensayos evalúan el comportamiento de los materiales bajo condiciones de procesamiento o servicio específicas.

• Ensayo de Plegado: Dobla las probetas para estudiar su plasticidad.
• Ensayo de Embutición: Evalúa la capacidad del material para ser conformado en formas huecas.
• Ensayo de Forjabilidad: Mide la respuesta de los materiales al ser forjados.
• Ensayo de Soldabilidad: Determina la aptitud de un material para ser soldado.
• Ensayo de Chispas: Sirve para conocer la macrocomposición de los aceros.
• Ensayos Magnéticos: Utilizan propiedades magnéticas para detectar defectos.
• Ensayos Eléctricos: Emplean la conductividad eléctrica para la detección de fallas.
• Ensayos de Rayos X: Permiten la inspección interna de materiales para detectar defectos.
• Ensayos por Ultrasonidos: Usan ondas sonoras de alta frecuencia para detectar discontinuidades internas.