Propiedades mecánicas

Profesor Lucas Castro

18 Dec 201315:02

Summary

TLDREn este video, el profesor Lucas Castro de la Universidad a Distancia de Madrid explica las propiedades mecánicas de los materiales, centrándose en temas clave como la resistencia, la deformación y las pruebas de tracción. Se detallan los conceptos de tensión, deformación elástica y plástica, y las diferentes formas de fallo de los materiales, como la rotura dúctil y frágil. Además, se abordan los ensayos comunes para caracterizar materiales, como las pruebas de dureza y la medición de la resistencia a la tracción, con énfasis en los métodos y equipos utilizados para realizar estos estudios en ingeniería de materiales.

Takeaways

😀 Las propiedades de los materiales son intensivas, es decir, no dependen del tamaño o forma de la pieza.
😀 La resistencia a la rotura no es una propiedad del material, ya que depende del tamaño y forma de la pieza, por lo que se mide en términos de tensión (fuerza por unidad de área).
😀 La deformación de un material se mide como el cambio en la longitud dividido por la longitud inicial, y es una propiedad intensiva del material.
😀 La deformación de un material puede ser elástica (recuperable) o plástica (permanente), dependiendo de la cantidad de fuerza aplicada.
😀 En un material, la deformación elástica es reversible, pero la deformación plástica es irreversible debido al movimiento de dislocaciones en su estructura cristalina.
😀 La ruptura de materiales puede ser dúctil (con deformación plástica visible) o frágil (sin deformación plástica, generalmente con una fractura perpendicular a la dirección de la fuerza).
😀 El módulo elástico indica la rigidez de un material, lo que refleja la pendiente de la curva de tensión-deformación en la zona elástica.
😀 El límite elástico es el punto donde un material pasa de comportarse de manera elástica a plástica, y se mide generalmente a un 0.2% de deformación.
😀 La ductilidad de un material se refiere a su capacidad de deformarse plásticamente antes de romperse, y se mide a partir de la curva tensión-deformación.
😀 Las pruebas de dureza, como la de Brinell, Vickers y Rockwell, miden la resistencia de un material a la deformación permanente y se realizan con diferentes tipos de penetradores.

Q & A

¿Qué son las propiedades intensivas de los materiales?
-Las propiedades intensivas son aquellas que caracterizan a un material sin depender de su tamaño o forma. Ejemplos incluyen la resistencia a la rotura y la deformación elástica.
¿Por qué la resistencia no es una propiedad intensiva?
-La resistencia no es intensiva porque depende del tamaño y la forma del material. Un material más grande o de forma diferente necesitará más fuerza para romperse, por lo que la resistencia varía según las dimensiones de la pieza.
¿Cómo se define la deformación en un material?
-La deformación se define como el incremento en longitud de un material dividido por su longitud inicial, lo que permite medir cuánto se estira o se comprime el material al aplicar una fuerza.
¿Qué ocurre en el material cuando se aplica una fuerza más allá de la deformación elástica?
-Cuando se aplica una fuerza más allá del límite de deformación elástica, el material comienza a deformarse plásticamente, lo que significa que las dislocaciones en su estructura se mueven y no regresan a su posición original incluso si se retira la fuerza.
¿Qué es una rotura dúctil y cómo se distingue de una frágil?
-Una rotura dúctil es aquella que ocurre con una deformación plástica significativa antes de la ruptura, con una forma cónica o de copa. En cambio, una rotura frágil ocurre de manera abrupta, con una fractura perpendicular a la aplicación de la fuerza, sin deformación plástica.
¿Cómo se mide la deformación plástica y elástica de un material?
-La deformación elástica se mide en la zona donde el material se comporta de manera reversible, mientras que la deformación plástica se mide cuando el material ha superado su límite elástico y ha sufrido deformaciones irreversibles.
¿Qué es el módulo elástico y cómo se calcula?
-El módulo elástico es una medida de la rigidez de un material. Se calcula dividiendo la tensión por la deformación en la zona elástica de la gráfica de tensión-deformación.
¿Qué es el límite elástico y cómo se determina?
-El límite elástico es el punto donde un material deja de comportarse de manera elástica y empieza a deformarse plásticamente. Se suele determinar a partir de un alargamiento estándar, generalmente el 0.2%, mediante una línea paralela en la gráfica de tensión-deformación.
¿Cómo se calcula la ductilidad de un material?
-La ductilidad se calcula como la deformación plástica máxima alcanzada antes de la ruptura, medida desde el límite elástico hasta la rotura del material en la gráfica de tensión-deformación.
¿Qué es la dureza y cómo se mide?
-La dureza es la resistencia de un material a la deformación plástica permanente. Se mide generalmente mediante un penetrador que deja una huella en el material, y la dureza se calcula a partir de las dimensiones de la huella, como la profundidad o el diámetro.