PROPIEDADES PROPIEDADES MECÁNICAS DE MECÁNICAS DE

LOS MATERIALESLOS MATERIALESJohana Martínez CorreaJohana Martínez CorreaVeronica Moreno PereaVeronica Moreno Perea

Sebastian Cortés ZapataSebastian Cortés Zapata

Son las características inherentes que Son las características inherentes que permiten diferenciar un material de otros, permiten diferenciar un material de otros, desde el punto de vista del desde el punto de vista del comportamiento mecánicocomportamiento mecánico de los de los materiales en ingeniería, y también materiales en ingeniería, y también describen la forma como un material se describen la forma como un material se comporta frente a una comporta frente a una fuerza externafuerza externa aplicada, con el fin de conocer sus aplicada, con el fin de conocer sus respectivas propiedades.respectivas propiedades.

Las Propiedades De Un Las Propiedades De Un Material Dependen De:Material Dependen De:

La La estructuraestructura que presente el material. que presente el material.Del Del proceso o procesosproceso o procesos que haya sufrido. que haya sufrido.De la De la composicion quimicacomposicion quimica..

PROPIEDADESPROPIEDADES

Maleabilidad:Maleabilidad: Consiste en la posibilidad Consiste en la posibilidad de transformar algunos metales en de transformar algunos metales en láminas delgadasláminas delgadas sin que se rompa. Ejm: sin que se rompa. Ejm: el aluminio como conservante de el aluminio como conservante de alimentos.alimentos.

Ductilidad:Ductilidad: Propiedad que poseen Propiedad que poseen ciertos metales para poder ciertos metales para poder estirarseestirarse en en hilos delgados o varillas.Ejm: oro, plomo.hilos delgados o varillas.Ejm: oro, plomo.

Tenacidad:Tenacidad: Propiedad que tienen algunos Propiedad que tienen algunos materiales de materiales de soportar sin deformarsesoportar sin deformarse, ni , ni romperse los esfuerzos básicos que se les romperse los esfuerzos básicos que se les apliquen. Implica que el material tiene apliquen. Implica que el material tiene capacidad de capacidad de absorber energíaabsorber energía. Ejm: . Ejm: Azufre.Azufre.

DurezaDureza: Resistencia que un material : Resistencia que un material opone a la opone a la penetraciónpenetración o a o a ser rayadoser rayado por por otro cuerpo. Ejemplo, el diamante. otro cuerpo. Ejemplo, el diamante.

Plasticidad:Plasticidad: Aptitud de algunos materiales Aptitud de algunos materiales sólidos de adquirirsólidos de adquirir deformaciones deformaciones permanentespermanentes, bajo la acción de una presión , bajo la acción de una presión o fuerza exterior sin que se produzca una o fuerza exterior sin que se produzca una roturarotura..

ElasticidadElasticidad:: capacidad de algunos capacidad de algunos materiales para materiales para recobrar su formarecobrar su forma y y dimensiones primitivas cuando cesa el dimensiones primitivas cuando cesa el esfuerzo que había determinado su esfuerzo que había determinado su deformación.deformación.

Fragilidad: Fragilidad: Capacidad de un material de fracturarse con escasa deformación. La La rotura frágil tiene la peculiaridad de rotura frágil tiene la peculiaridad de absorber relativamente poca energía.absorber relativamente poca energía.

RigidezRigidez: : capacidad de un objeto sólido o capacidad de un objeto sólido o elemento estructural para soportar elemento estructural para soportar esfuerzosesfuerzos sin adquirir grandes sin adquirir grandes deformacionesdeformaciones o desplazamientos o desplazamientos

RESISTENCIARESISTENCIA

Capacidad para Capacidad para soportar esfuerzos aplicados sin romperse, adquirir aplicados sin romperse, adquirir deformaciones permanentes o deformaciones permanentes o deteriorarse de algún modo cierto deteriorarse de algún modo cierto material. material.

La resistencia tensil: es importante para es importante para un material que va a ser extendido o va a un material que va a ser extendido o va a estar bajo tensión. Las estar bajo tensión. Las fibrasfibras necesitan necesitan tener buena resistencia tensil. tener buena resistencia tensil.

Es el cambio en el tamaño o forma de un Es el cambio en el tamaño o forma de un cuerpo debido a cuerpo debido a esfuerzos internosesfuerzos internos producidos por una o más producidos por una o más fuerzasfuerzas aplicadas sobre el mismo. aplicadas sobre el mismo.

Elástica o reversible:Elástica o reversible: Si la deformación Si la deformación se se recuperarecupera al retirar la carga. al retirar la carga.

Plástica o irreversible:Plástica o irreversible: Si la deformacion Si la deformacion persistepersiste despues de retirar la carga. despues de retirar la carga.

DEFORMACIÓN

Describe la relación entre el Describe la relación entre el esfuerzo y la deformación y que señala las regiones y que señala las regiones elásticas y plásticas de un material dado. elásticas y plásticas de un material dado.

CURVA DE ESFUERZO-CURVA DE ESFUERZO-DEFORMACIONDEFORMACION

Determinación de Determinación de propiedades mecánicas a propiedades mecánicas a

partir de la curva de partir de la curva de traccióntracción

Medidas De la Deformación

La magnitud más simple para medir la La magnitud más simple para medir la deformación es lo que en ingeniería se deformación es lo que en ingeniería se llama llama deformación axial o o deformación unitaria se define como el cambio de se define como el cambio de longitudlongitud por unidad de longitud. por unidad de longitud.

http://www.steeluniversity.org/content/html/spa/defhttp://www.steeluniversity.org/content/html/spa/default.asp?catid=150&pageid=2081271532ault.asp?catid=150&pageid=2081271532

TIPOS DE ENSAYOSTIPOS DE ENSAYOS

Para conocer las cargas que pueden soportar los materiales, se

efectúan ensayos para medir su comportamiento en distintas

situaciones.

ESFUERZOESFUERZO

Carga aplicada o Fuerza que intenta deformar un objeto ( (una probeta en un ensayo de tracción o compresión dividida por el área transversal de la probeta). Al calcular el esfuerzo de ingeniería se ignora el cambio del área transversal que se produce con aumentos y disminuciones en la carga aplicada.

Esfuerzo= fuerza/sección transversal

TIPOS DE ESFUERZOTIPOS DE ESFUERZO

Dependiendo de la dirección y sentido Dependiendo de la dirección y sentido relativos entre las fuerzas actuantes y la relativos entre las fuerzas actuantes y la posición del cuerpo sobre el cual actúan:posición del cuerpo sobre el cual actúan:

• Esfuerzo de tracción: Fuerza que Fuerza que intenta separar o estirar una muestra de intenta separar o estirar una muestra de prueba, tienden a alargar el cuerpo. prueba, tienden a alargar el cuerpo.

Esfuerzo de compresión:Esfuerzo de compresión: Fuerza Fuerza que intenta aplanar o “apretar” un que intenta aplanar o “apretar” un material, es perpendicular a la sección material, es perpendicular a la sección transversal del cuerpo, pero este esfuerzo transversal del cuerpo, pero este esfuerzo tiende a acortar dicho cuerpo.tiende a acortar dicho cuerpo.

Esfuerzo de torsión:Esfuerzo de torsión: Tipo de Tipo de esfuerzo de desplazamiento que intenta esfuerzo de desplazamiento que intenta torcer un material de forma encontrada.torcer un material de forma encontrada.

Esfuerzo de flexión:Esfuerzo de flexión: Cuando sobre el Cuando sobre el cuerpo actúan fuerzas que tienden a cuerpo actúan fuerzas que tienden a doblar el cuerpodoblar el cuerpo. Esto produce un . Esto produce un alargamientoalargamiento de unas fibras y un de unas fibras y un acortamiento de otras. Este tipo de acortamiento de otras. Este tipo de esfuerzos se presentan en puentes, vigas esfuerzos se presentan en puentes, vigas de estructuras, perfiles que se curvan en de estructuras, perfiles que se curvan en máquinas. máquinas.

ENSAYO DE TRACCIÓNENSAYO DE TRACCIÓN

Es el ensayo destructivo mas importante Es el ensayo destructivo mas importante pues pues suministra información sobre la información sobre la resistencia de los materiales utilizados en resistencia de los materiales utilizados en el diseño y también para verificación de el diseño y también para verificación de especificaciones de aceptación. especificaciones de aceptación.

MÁQUINAS DE TRACCIÓNMÁQUINAS DE TRACCIÓN

Montaje experimentalMontaje experimental

Máquina de ensayo:Máquina de ensayo: Mordaza:Mordaza:

LEY DE HOOKELEY DE HOOKE

Es el limite de proporcionalidad de la Es el limite de proporcionalidad de la grafica.grafica. Nos indica que en la Nos indica que en la zona zona elásticaelástica el el esfuerzo esfuerzo es es directamente directamente proporcionalproporcional a la a la deformación unitariadeformación unitaria y la y la constante de proporcional es constante de proporcional es E. E.

La zona elástica: La zona elástica: es aquella donde una vez eliminada la fuerza o carga el material regresa a sus dimensiones iniciales.

Limite elástico:Limite elástico: Si se estira o se Si se estira o se comprime más allá de cierta cantidad, ya comprime más allá de cierta cantidad, ya no regresa a su estado original, y no regresa a su estado original, y permanece deformado.permanece deformado.

MÓDULO DE YOUNGMÓDULO DE YOUNG

El El módulo de elasticidadmódulo de elasticidad o o módulo de módulo de YoungYoung es una medida de la es una medida de la rigidez rigidez del del material y corresponde a la pendiente E material y corresponde a la pendiente E de la recta inicial de la curva esfuerzo-de la recta inicial de la curva esfuerzo-deformación, donde se hace posible deformación, donde se hace posible aplicar aplicar la ley de Hookela ley de Hooke. Mientras mayor es . Mientras mayor es el valor de E, mas rígido es el material y el valor de E, mas rígido es el material y menor será la deformación elástica total.menor será la deformación elástica total.

PROBETASPROBETAS

Se emplean en general de formas Se emplean en general de formas cilíndricas, en las cuales la relación cilíndricas, en las cuales la relación altura/diámetro se toma como una altura/diámetro se toma como una constante. El valor de esta relación tiene constante. El valor de esta relación tiene influencia en los resultados.influencia en los resultados.

http://www.steeluniversity.org/content/html/spa/defhttp://www.steeluniversity.org/content/html/spa/default.asp?catid=149&pageid=2081271512ault.asp?catid=149&pageid=2081271512

Medidas de probetas:Medidas de probetas:

Probetas durante el ensayo Probetas durante el ensayo de tracciónde tracción

ENSAYO DE COMPRESIÓNENSAYO DE COMPRESIÓN

Consiste en someter una probeta Consiste en someter una probeta normalizada del material que se va a normalizada del material que se va a ensayar a ensayar a esfuerzos progresivos y y crecientes de compresión en la dirección crecientes de compresión en la dirección de su eje , hasta que se rompa o hasta de su eje , hasta que se rompa o hasta que ocurra el que ocurra el aplastamiento..

Compresión:Compresión:

ENSAYO DE DUREZAENSAYO DE DUREZA

LaLa dureza es una propiedad fundamental dureza es una propiedad fundamental de los materiales y esta relacionada con la de los materiales y esta relacionada con la resistencia mecánica. La dureza puede . La dureza puede definirse como la resistencia de un definirse como la resistencia de un material a la material a la penetración o formación de o formación de huellas localizadas en una superficie. localizadas en una superficie. Cuanto más pequeña sea la huella Cuanto más pequeña sea la huella obtenida en condiciones normalizadas, obtenida en condiciones normalizadas, más duro será el material ensayado.más duro será el material ensayado.

DurezaDureza

El indentador (montaje experimental):El indentador (montaje experimental):

Se coloca la muestra bajo el indentador.Se coloca la muestra bajo el indentador. Se realiza una indentación a una carga Se realiza una indentación a una carga

conocida.conocida. Se mide el tamaño de la huella.Se mide el tamaño de la huella. Se calcula la dureza con las correlaciones entre Se calcula la dureza con las correlaciones entre

las dimensiones medidas y las distintas escalas las dimensiones medidas y las distintas escalas de dureza.de dureza.

Ejemplos de durezaEjemplos de dureza

ENSAYO DE FLEXIÓNENSAYO DE FLEXIÓN

Consiste en someter la probeta del Consiste en someter la probeta del material, apoyada libremente en sus material, apoyada libremente en sus extremos, a una fuerza aplicada en el extremos, a una fuerza aplicada en el centro, o dos iguales aplicadas a la misma centro, o dos iguales aplicadas a la misma distancia de los apoyos.distancia de los apoyos.

Máquina de ensayo de Máquina de ensayo de flexiónflexión

ENSAYO DE TORSIÓNENSAYO DE TORSIÓN

El ensayo de torsión es El ensayo de torsión es un ensayoun ensayo en que en que se deforma una muestra aplicándole un se deforma una muestra aplicándole un par torsor (par torsor (sistemasistema de fuerzas paralelas de fuerzas paralelas de igual magnitud y sentido contrario).de igual magnitud y sentido contrario).

Ensayo de torsiónEnsayo de torsión

ENSAYO DE IMPACTOENSAYO DE IMPACTO

Método para determinar el Método para determinar el comportamiento del material sometido a del material sometido a una carga de choque en flexión, tracción o una carga de choque en flexión, tracción o torsión. La cantidad que suele medirse es torsión. La cantidad que suele medirse es la la energía absorbidaenergía absorbida al romperse la al romperse la probeta en un solo golpe.probeta en un solo golpe.

ENSAYO DE FATIGAENSAYO DE FATIGA

Método para determinar el Método para determinar el comportamiento de los materiales bajo comportamiento de los materiales bajo cargas fluctuantes. Se aplican a una . Se aplican a una probeta una carga media específica (que probeta una carga media específica (que puede ser cero) y una carga alternante y puede ser cero) y una carga alternante y se registra el número de ciclos requeridos se registra el número de ciclos requeridos para producir la para producir la falla del material (vida a la (vida a la fatiga). Por lo general, el ensayo se repite fatiga). Por lo general, el ensayo se repite con probetas idénticas y varias cargas con probetas idénticas y varias cargas fluctuantes.fluctuantes.

FLUENCIA LENTA (CREEP)FLUENCIA LENTA (CREEP)

El estudio de la relajación (creep) de El estudio de la relajación (creep) de materiales materiales analiza las variaciones en el las variaciones en el tiempo del estado de tiempo del estado de tensión-deformacióntensión-deformación por la permanencia de cargas aplicadas. por la permanencia de cargas aplicadas. En algunos casos, el efecto de la En algunos casos, el efecto de la relajación adquiere importancia por las relajación adquiere importancia por las modificaciones que ocasiona en la modificaciones que ocasiona en la configuración de elementos resistentes.configuración de elementos resistentes.

FINFIN