Tecnología de losmateriales El comportamiento mecánico o las propiedades mecánicas de un material reflejan la relación entre la fuerza aplicada y la respuesta del material (o sea. el acero de los ejes de los automóviles o las vigas y pilares de los edificios. su deformación). están sometidos a fuerzas o cargas. cuando prestan servicio. las aleaciones de aluminio con las cuales se construyen las alas de los aviones. ejemplos de ello son los revestimientos refractarios de los hornos. En tales situaciones es necesario conocer las características del material y diseñar la pieza de tal manera que cualquier deformación resultante no sea excesiva y no se produzca la rotura. .Introducción Muchos materiales. la dureza. dirigen sus esfuerzos a producir y conformar materiales que puedan soportar las condiciones de servicio predichas por el análisis de tensiones. los detalles internos) de los materiales y sus propiedades mecánicas. Esto necesariamente implica un conocimiento de la relación entre la microestructura (es decir. . por otro lado. Las propiedades mecánicas de los materiales son muy sensibles a las operaciones y procesos de separación. la ductilidad y la rigidez. Los ingenieros de materiales y los metalúrgicos. Algunas de las propiedades mecánicas mas importantes son la resistencia. deformación Esfuerzo: Es la fuerza que actúa sobre el área de sección transversal. Deformación Unitaria: Elongación o cambio de dimisión por unidad de longitud.Conceptos de esfuerzo. . . cuando ello no ocurre el material se rompe. Al actuar fuerzas exteriores. se rompe el equilibrio interno y se modifican la atracción y repulsión generándose por lo tanto una fuerza interna que tenderá a restaurar la cohesión.Esfuerzos La constitución de la materia de los sólidos presupone un estado de equilibrio entre las fuerzas de atracción y repulsión de sus elementos constituyentes (cohesión). desplazando entre sí las secciones inmediatas. . CORTE Las fuerzas actúan normales al eje del cuerpo. produciendo el giro de las mismas en sus planos. dirección y sentido contrario. TRACCIÓN Y COMPRESIÓN Se obtiene cuando las fuerzas exteriores. FLEXIÓN Tiene lugar cuando se producen pares de fuerzas perpendiculares al eje.Clasificación de los esfuerzos ESFUERZOS NORMALES ESFUERZOS TANGENCIALES Son generados por pares de cargas. de igual magnitud. tienden a estirar (tracción) o aplastar (compresión) el material según el eje en que actúan. que provocan el giro de las secciones transversales con respecto a las inmediatas. que actúan en el Son producidos por cargas que tienden a trasladar a las plano de las secciones transversales y tienden a producir secciones transversales en un determinado sentido sus giros o deslizamientos. TORSIÓN Se origina por efecto de pares que actúan sobre los ejes de las secciones transversales. con procedimiento del polvo alternadas aumento al microscopio magnético . textura inclusiones) Análisis espectral. Solicitaciones continuas Investigación de la investigación por rayos X y ultrasonido. por impulsos. poros.Procedimiento de ensayos de materiales Procedimientos de ensayo mecánico tecnológicos Muestran el comportamiento de los materiales frente a las fuerzas externas y en el mecanizado. en reposo. Procedimientos de ensayo metalográficos Procedimientos de ensayo no destructivos Proporcionan Proporcionan información sobre la conocimientos sobre la composición y sobre estructura y tipo de la fallos (grietas. textura en zonas periódicamente esmeriladas. Los materiales dúctiles exhiben normalmente una deformación plástica substancial con muy alta absorción de energía antes de la fractura. en la rotura frágil existe normalmente poca o ninguna deformación plástica con poca absorción de energía en el proceso de rotura. existen dos tipos de fractura: dúctil y frágil. Por otro lado. La clasificación esta basada en la capacidad del material para experimentar deformación plástica. .Tipos de rotura En los materiales de ingeniería. Los ensayos se pueden realizar con cargas de compresión. Las curvas tensión . se obtienen mediante ensayos de laboratorio realizados mediante normas estandarizadas y utilizando probetas también estandarizadas. usualmente. tracción.deformación Las curvas tensión . tales como los materiales refractarios. que a su vez pueden ser estáticas o dinámicas. Los ensayos de compresión.Curvas de tensión. tracción y flexión con cargas estáticas son los que mas se suelen realizar. etc. Estos materiales poseen una baja resistencia a la tracción en comparación con la de compresión. se pueden estimar una serie de importantes propiedades tales como : -Resistencia -Rigidez -Tenacidad -Elasticidad -Ductilidad . Así. Los ensayos de COMPRESION Y FLEXION se realizan con los MATERIALES FRAGILES. Se fijan la velocidad de carga y la temperatura. cerámicos. el hormigón. flexión y cortadura.deformación nos permiten determinar las principales características mecánicas de los materiales.deformación. . Se puede observar que los materiales dúctiles rompen después de experimentar una deformación apreciable. puede verse la forma general de la curva tensión deformación de un material dúctil y la de un material frágil. mientras que los materiales frágiles rompen después de pequeñas deformaciones.En la figura. Se muestra la curva tensión – deformación del acero . Diagrama de tensión. .deformación de un material refractario con un 70% de AL2O3 en función de la temperatura y el ensayado a compresión. Valores del Coeficiente de trabajo Material Tracción Compresión Flexión Corte Hierro 750 a 1000 750 a 1000 750 a 1000 600 a 800 Aceros .Tensión admisible o coeficiente de trabajo El cociente entre el límite elástico por el coeficiente de seguridad es la tensión máxima que se acepta para que un material trabaje en condiciones de seguridad.chapas 750 a 1800 750 a 1800 750 a 1800 600 a 1200 Fundición gris 250 500 a 1000 ---------- 200 Cobre 400 a 600 600 a 700 ---------- 300 a 500 Pino tea 60 a 100 40 a 60 40 a 100 10 a 35 Quebracho colorado 120 a 140 120 a 140 120 a 140 100 a 120 Urunday 90 a 120 90 a 120 90 a 120 80 a 100 Lapacho 80 a 100 80 a 100 80 a 100 60 a 80 Granito ---------- 40 a 60 ---------- ---------- Caliza ---------- 15 a 60 ---------- ---------- Ladrillo prensado ---------- 10 a 12 ---------- ---------- Ladrillo común ---------- 5a6 ---------- ---------- Hormigón simple ---------- 10 a 40 ---------- ---------- Hormigón armado 35 a 60 35 a 75 35 a 70 35 a 60 .perfiles . Esta tensión se llama tensión admisible o coeficiente de trabajo. Se obtiene datos de: • • Esfuerzo aplicado vs.Ensayo de tensión Resistencia de un material a una fuerza estática o aplicada lentamente. Deformación Fuerza vs Cambio de longitud . . La deformación es proporcional al esfuerzo mientras persiste la deformación. deformación en la zona elástica. Se conoce como Modulo de Elasticidad o Modulo de Young. . siendo el esfuerzo proporcional a esta.Ley de Hooke Aplica para materiales elásticos y representa la pendiente de la curva esfuerzo vs. Recíprocamente. Todo esfuerzo ejercido sobre un cuerpo lo deforma. todo cuerpo deformado ejerce un esfuerzo mientras persiste la deformación.
Report "Comportamiento Mecánico y Tensión de Los Materiales"