ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
COMPORTAMIENTOEN LOS MATERIALES
SOSA LARA LUIS FERNANDO4-A SUCHIAPA , CHIAPAS DOCENTE: DR. ARAFAT MOLINA BALLINAS
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#5
#3
#1
Prueba de compresión
#4
ESFUERZO Y DEFORMACIÓN
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PRUEBA A TENSIÓN
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#2
NORMAS UTILIZADAS EN LA PRUEBA A TENSIÓN
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Clasificación de los materiales según su comportamiento mecánico
FATIGA
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#10
#8
#6
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NORMA SAE/AISI
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#9
PRUEBAS DE DUREZA
PRUEBA DE IMPACTO
#7
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MATERIAL INGENIERIL Y TEMPLE
¿COMO SE MANUFACTURAN LOS POLÍMEROS?
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#15
#13
#11
FLUENCIA
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#14
CLASIFICACION DE ACUERDO A SU RESPUESTA A LAS TEMPERATURAS
POLÍMEROS
#12
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¿Cómo se manufacturan los polímeros?
Los polímeros se manufacturan a partir de monómeros (moléculas pequeñas) que se unen mediante una reacción química llamada polimerización. Este proceso puede realizarse de varias formas dependiendo del tipo de polímero que se quiera obtener.
Etapas principales del proceso1. Síntesis del polímero (polimerización): Los monómeros se combinan para formar largas cadenas moleculares. Por adición: sin subproductos (ej. polietileno, PVC). Por condensación: liberando agua u otros compuestos (ej. nylon, poliéster). 2. Moldeo o conformado: Una vez formado el polímero, se da forma al material usando calor y presión. Procesos comunes: Moldeo por inyección: para piezas plásticas (botellas, tapas). Extrusión: para tubos, láminas o cables. Moldeo por soplado: para botellas huecas. Calandrado o prensado: para láminas o películas delgadas. 3. Enfriamiento y acabado: Se enfría el material moldeado y se realizan acabados finales como corte, pulido o pintura.
FLUENCIA
La fluencia es el deformamiento lento y progresivo de un material cuando está sometido a una carga constante durante mucho tiempo, especialmente a altas temperaturas.Aunque el esfuerzo no sea muy grande, con el tiempo el material se deforma debido al movimiento interno de sus partículas.
Características principales:
- Ocurre bajo carga constante.
- Aumenta cuando la temperatura se acerca al punto de fusión del material.
- Es más común en metales, plásticos y materiales sometidos a calor continuo (como tuberías o turbinas).
Etapas de la fluencia:
- Inicial (primaria): la deformación comienza rápido y luego se desacelera.
- Secundaria: la velocidad de deformación es constante.
- Terciaria: la deformación aumenta bruscamente hasta la rotura
Comportamiento de los materiales
El comportamiento de los materiales se refiere a cómo responden los materiales cuando se les aplican fuerzas, cargas o condiciones externas (como temperatura, presión o tiempo).En otras palabras, describe qué le pasa a un material cuando lo usamos o lo sometemos a esfuerzos.
Tipos principales de comportamiento
Factores que influyen
POLÍMEROS
Los polímeros son sustancias formadas por la unión repetida de muchas moléculas pequeñas llamadas monómeros. Tienen estructuras largas y flexibles, lo que les da propiedades como ligereza, resistencia química y bajo costo. Son la base de la mayoría de los plásticos, cauchos y fibras sintéticas. Ejemplo: El polietileno (PE) se forma al unir muchas moléculas de etileno.
Clasificación de los polímeros
Polimerización La polimerización es el proceso químico mediante el cual los monómeros se enlazan entre sí para formar el polímero. Tipos principales: Por adición: los monómeros se unen sin liberar subproductos. Ejemplo: etileno → polietileno. Por condensación: los monómeros se unen liberando pequeñas moléculas (como agua o alcohol). Ejemplo: nailon, poliéster.
¿Qué es la norma SAE/AISI?
La norma SAE/AISI es un sistema de clasificación de aceros creado por la Society of Automotive Engineers (SAE) y el American Iron and Steel Institute (AISI). Su propósito es identificar y estandarizar los tipos de acero según su composición química (principalmente el contenido de carbono y elementos de aleación).Gracias a esta norma, se puede saber qué tipo de acero se está utilizando, su resistencia, ductilidad, dureza y usos apropiados en la industria.
1. Aceros con cuatro dígitos:
Los aceros con cuatro dígitos son los más comunes en esta clasificación.
2. Aceros con tres dígitos:
Estos aceros son los llamados "Aceros Inóxidables" y todos tienen como base Cromo, se usan para designar aleaciones especiales o variantes menos comunes.
3. Aceros con dos dígitos:
Estos se utilizan para identificar únicamente el tipo de "GRADO HERRAMIENTA" o grupo general de acero, es decir, la familia principal según los elementos de aleación que contiene. Y todos inician Con una letra, por ejemplo: " H13".
Fatiga en los materiales
La fatiga es un tipo de falla mecánica que ocurre cuando un material se somete a esfuerzos o cargas cíclicas repetidas (es decir, que se aplican muchas veces, aunque sean menores que el esfuerzo máximo que el material puede soportar). Con el tiempo, estos esfuerzos provocan pequeñas grietas internas que crecen progresivamente hasta causar la fractura del material, sin previo aviso.
1. Repetición continua de esfuerzos de tensión, compresión o flexión. 2. Concentraciones de esfuerzo (como esquinas afiladas, agujeros o roscas). 3. Vibraciones o cambios de carga en piezas en movimiento. 4. Corrosión, que acelera el daño por fatiga.
- Etapas del proceso de fatiga
1. Inicio de grieta: microgrietas en puntos críticos.2. Propagación: las grietas crecen con cada ciclo de carga. 3. Fractura final: el material se rompe de forma repentina.
Se usan máquinas que aplican cargas cíclicas para obtener la curva S–N (Esfuerzo–Número de ciclos), que muestra cuántos ciclos puede soportar un material antes de fallar.
Clasificación de los materiales según su comportamiento mecánico
1. Materiales dúctiles
• Se deforman mucho antes de romperse.
• Pueden estirarse o doblarse sin fracturarse.
• Absorben gran cantidad de energía antes de fallar (son tenaces).
• Ejemplos: acero, cobre, aluminio, oro.
Curva esfuerzo-deformación: larga zona plástica → se alargan antes de romperse.
2. Materiales frágiles
• Se rompen con poca o casi ninguna deformación.
• No presentan zona plástica notable.
• Resisten bien la compresión, pero mal la tracción.
• Ejemplos: vidrio, cerámica, hierro fundido, concreto seco.
Curva esfuerzo-deformación: corta → se fracturan bruscamente.
3. Materiales rígidos
• Oponen mucha resistencia a deformarse, aunque no necesariamente son frágiles.
• Tienen alto módulo de elasticidad (E) → son duros o poco flexibles.
• Ejemplos: acero, diamante, tungsteno.
Rígido ≠ frágil: un material puede ser rígido pero no quebradizo (como el acero).
4. Materiales flexibles • Se deforman fácilmente bajo cargas pequeñas. • Tienen bajo módulo de elasticidad (E). • Pueden ser elásticos o plásticos según el tipo. • Ejemplos: caucho, plástico, silicona. 5. Materiales tenaces • Resisten fracturarse incluso después de deformarse. • Combinan resistencia y ductilidad. • Ejemplos: acero templado, bronce.
Prueba de impacto
La prueba de impacto se utiliza para medir la tenacidad de un material, es decir, su capacidad para absorber energía antes de fracturarse cuando se somete a una carga o golpe repentino. Sirve para evaluar qué tan frágil o tenaz es un material, especialmente a diferentes temperaturas.
- Tipos más comunes de pruebas
1. Charpy Usa una probeta con una muesca (en forma de “V” o “U”). Un péndulo golpea la probeta y mide la energía absorbida al romperse. 2. Izod Similar a la Charpy, pero la probeta se coloca de manera vertical, y el golpe se aplica en el extremo superior.
Energía absorbida (Joules o ft·lb) Tipo de fractura: dúctil (absorbe más energía) o frágil (absorbe poca energía). Temperatura de transición: punto donde el material cambia de un comportamiento dúctil a uno frágil.
ESFUERZO Y DEFORMACIÓN
El, esfuerzo y deformación son conceptos fundamentales para entender cómo se comportan los materiales cuando se les aplica una fuerza.
1. ESFUERZO σ= F/A
2. DEFORMACIÓN ε=ΔL/L0
3. Relación entre ambos (Ley de Hooke) σ=E⋅ε
Material ingenieril y Temple
Material ingenieril Un material ingenieril es todo aquel material utilizado para fabricar componentes, estructuras o máquinas que cumplan funciones específicas en la ingeniería. Se eligen por sus propiedades mecánicas, térmicas, eléctricas y químicas.
Temple (tratamiento térmico) El temple es un tratamiento térmico aplicado a los aceros y otros metales para aumentar su dureza y resistencia.
Prueba a tensión
La prueba a tensión es uno de los ensayos mecánicos más importantes para conocer cómo se comporta un material cuando se le aplica una fuerza que lo estira hasta que se rompe.¿En qué consiste? Se toma una muestra (probeta) del material con dimensiones específicas y se coloca en una máquina de tracción, que la jala lentamente mientras registra: 1. La fuerza aplicada (F) 2. El alargamiento (ΔL) de la probeta Con esos datos se calcula: Esfuerzo (σ = F/A) y la Deformación (ε = ΔL/L₀) Y se traza una curva esfuerzo–deformación, que muestra el comportamiento del material desde que empieza a deformarse hasta que se rompe.
1 Etapas principales en la curva
2. Propiedades que se obtienen de la prueba
PRUEBA A COMPRESIÓN
La prueba de compresión sirve para evaluar la resistencia de un material cuando se le aplica una fuerza que lo aplasta o comprime. Se utiliza en metales, plásticos, concretos, cerámicos y otros materiales. Durante el ensayo, se mide: Esfuerzo compresivo (σ = F/A) Deformación unitaria (ε = ΔL/L₀) Módulo de elasticidad y límite de fluencia en compresión
Normas mas utilizadasPrincipales normas utilizadas ASTM E9 – Standard Test Methods of Compression Testing of Metallic Materials Norma más usada para metales. Define dimensiones de la probeta, velocidad de carga y condiciones del ensayo. ASTM D695 – Standard Test Method for Compressive Properties of Rigid Plastics Para plásticos y materiales rígidos. Indica cómo preparar las muestras y cómo aplicar la carga. ASTM C39/C39M – Standard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens Para concreto (muy utilizada en construcción). Establece cómo moldear, curar y ensayar cilindros de concreto. ISO 604 – Plastics — Determination of compressive properties Norma internacional (ISO) equivalente a la ASTM D695 para plásticos.
Clasificación de los polímeros según su respuesta a la temperatura
Los polímeros se dividen en tres grupos principales dependiendo de cómo reaccionan cuando se calientan o enfrían:
1. Termoplásticos Se ablandan con el calor y se endurecen al enfriar, sin cambiar su estructura química. Este proceso puede repetirse muchas veces, lo que permite reciclarlos. Ejemplo: Polietileno (PE), Polipropileno (PP), PVC, Acrílico. Comportamiento: se derriten, se moldean y se vuelven sólidos al enfriar.
2. Termoestables Una vez moldeados, no pueden volver a ablandarse con el calor. El calor provoca enlaces cruzados permanentes, volviéndolos duros y resistentes. Ejemplo: Baquelita, resinas epóxicas, melamina. Comportamiento: si se calientan mucho, se degradan o queman, no se funden.
3. Elastómeros Son elásticos: pueden estirarse y recuperar su forma original. Su estructura tiene enlaces cruzados flexibles que les dan esa propiedad. Ejemplo: Caucho natural, neopreno, silicona. Comportamiento: se deforman con facilidad y vuelven a su forma al liberar la fuerza..
Normas más utilizadas en la prueba a tensión
La prueba a tensión (o ensayo de tracción) se rige por normas técnicas internacionales que aseguran que el procedimiento, las probetas y los resultados sean comparables y confiables entre laboratorios e industrias.
ASTM E8 / E8M – Estados Unidos Es la norma más usada a nivel mundial para metales. Define: El tipo y forma de probeta (redonda o plana), La velocidad de carga o deformación, Los procedimientos de medición del alargamiento, esfuerzo y módulo de elasticidad. ASTM E8: para medidas en pulgadas. ASTM E8M: para el sistema métrico (mm). Ejemplo: usada para acero, aluminio, cobre, titanio, etc. ISO 6892 – Internacional Equivalente a ASTM, pero usada ampliamente en Europa y Latinoamérica. Especifica: Preparación de probetas, condiciones ambientales, Velocidad de ensayo (puede ser controlada por fuerza o por deformación), Cálculo del límite elástico, resistencia y alargamiento. Ejemplo: ISO 6892-1 para metales a temperatura ambiente. DIN 50145 / DIN EN ISO 6892 – Alemania Normas alemanas (DIN) muy utilizadas en Europa industrial. Actualmente, la mayoría han sido unificadas con ISO 6892. NMX-B-323 – México Norma mexicana basada en la ASTM E8 y la ISO 6892. Aplica a materiales metálicos sometidos a tracción a temperatura ambiente. Define: Dimensiones de la probeta, Velocidad del ensayo, Métodos de medición de esfuerzo y alargamiento.
Todas garantizan: Condiciones de ensayo uniformes y reproducibles. Medición exacta de: Esfuerzo máximo, Límite elástico, Alargamiento total, Módulo de elasticidad
¿QUÉ ES LA DUREZA?
La dureza es la resistencia de un material a ser penetrado o rayado. Se mide mediante la indentación de un penetrador en la superficie del material.
- MÉTODOS PRINCIPALES DE MEDICIÓN
1. DUREZA BRINELL (HB)
•Penetrador: Esfera de acero (10 mm) o carburo de tungsteno
•Carga: 500-3000 kgf
•Aplicación: Materiales blandos a medios (fundiciones, aluminios)
4. DUREZA KNOOP
•Penetrador: Pirámide alargada de diamante
•Ventaja: Ideal para materiales frágiles y capas delgadas
•Aplicación: Cerámicas, vidrios, materiales compuestos
2. DUREZA ROCKWELL
•Escalas principales:
o HRB:Esfera 1/16" - 100 kgf (materiales blandos)
o HRC:Cono diamante - 150 kgf (materiales duros)
o HRA:Cono diamante - 60 kgf (materiales muy duros)
•Ventaja: Medición rápida y directa
3. DUREZA VICKERS (HV)
•Penetrador: Pirámide de diamante (136°)
•Carga: 1-120 kgf
•Ventaja: Única escala para todos los materiales
•Aplicación: Materiales duros, recubrimientos delgados
INFOGRAFÍA_U2_243117_ LUIS FERNANDO SOSA LARA_4A
Luis Fernando Sosa Lara
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ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
COMPORTAMIENTOEN LOS MATERIALES
SOSA LARA LUIS FERNANDO4-A SUCHIAPA , CHIAPAS DOCENTE: DR. ARAFAT MOLINA BALLINAS
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#5
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Prueba de compresión
#4
ESFUERZO Y DEFORMACIÓN
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PRUEBA A TENSIÓN
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NORMAS UTILIZADAS EN LA PRUEBA A TENSIÓN
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Clasificación de los materiales según su comportamiento mecánico
FATIGA
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#10
#8
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NORMA SAE/AISI
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PRUEBAS DE DUREZA
PRUEBA DE IMPACTO
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MATERIAL INGENIERIL Y TEMPLE
¿COMO SE MANUFACTURAN LOS POLÍMEROS?
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#15
#13
#11
FLUENCIA
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#14
CLASIFICACION DE ACUERDO A SU RESPUESTA A LAS TEMPERATURAS
POLÍMEROS
#12
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¿Cómo se manufacturan los polímeros?
Los polímeros se manufacturan a partir de monómeros (moléculas pequeñas) que se unen mediante una reacción química llamada polimerización. Este proceso puede realizarse de varias formas dependiendo del tipo de polímero que se quiera obtener.
Etapas principales del proceso1. Síntesis del polímero (polimerización): Los monómeros se combinan para formar largas cadenas moleculares. Por adición: sin subproductos (ej. polietileno, PVC). Por condensación: liberando agua u otros compuestos (ej. nylon, poliéster). 2. Moldeo o conformado: Una vez formado el polímero, se da forma al material usando calor y presión. Procesos comunes: Moldeo por inyección: para piezas plásticas (botellas, tapas). Extrusión: para tubos, láminas o cables. Moldeo por soplado: para botellas huecas. Calandrado o prensado: para láminas o películas delgadas. 3. Enfriamiento y acabado: Se enfría el material moldeado y se realizan acabados finales como corte, pulido o pintura.
FLUENCIA
La fluencia es el deformamiento lento y progresivo de un material cuando está sometido a una carga constante durante mucho tiempo, especialmente a altas temperaturas.Aunque el esfuerzo no sea muy grande, con el tiempo el material se deforma debido al movimiento interno de sus partículas.
Características principales:
Etapas de la fluencia:
Comportamiento de los materiales
El comportamiento de los materiales se refiere a cómo responden los materiales cuando se les aplican fuerzas, cargas o condiciones externas (como temperatura, presión o tiempo).En otras palabras, describe qué le pasa a un material cuando lo usamos o lo sometemos a esfuerzos.
Tipos principales de comportamiento
Factores que influyen
POLÍMEROS
Los polímeros son sustancias formadas por la unión repetida de muchas moléculas pequeñas llamadas monómeros. Tienen estructuras largas y flexibles, lo que les da propiedades como ligereza, resistencia química y bajo costo. Son la base de la mayoría de los plásticos, cauchos y fibras sintéticas. Ejemplo: El polietileno (PE) se forma al unir muchas moléculas de etileno.
Clasificación de los polímeros
Polimerización La polimerización es el proceso químico mediante el cual los monómeros se enlazan entre sí para formar el polímero. Tipos principales: Por adición: los monómeros se unen sin liberar subproductos. Ejemplo: etileno → polietileno. Por condensación: los monómeros se unen liberando pequeñas moléculas (como agua o alcohol). Ejemplo: nailon, poliéster.
¿Qué es la norma SAE/AISI?
La norma SAE/AISI es un sistema de clasificación de aceros creado por la Society of Automotive Engineers (SAE) y el American Iron and Steel Institute (AISI). Su propósito es identificar y estandarizar los tipos de acero según su composición química (principalmente el contenido de carbono y elementos de aleación).Gracias a esta norma, se puede saber qué tipo de acero se está utilizando, su resistencia, ductilidad, dureza y usos apropiados en la industria.
1. Aceros con cuatro dígitos:
Los aceros con cuatro dígitos son los más comunes en esta clasificación.
2. Aceros con tres dígitos:
Estos aceros son los llamados "Aceros Inóxidables" y todos tienen como base Cromo, se usan para designar aleaciones especiales o variantes menos comunes.
3. Aceros con dos dígitos:
Estos se utilizan para identificar únicamente el tipo de "GRADO HERRAMIENTA" o grupo general de acero, es decir, la familia principal según los elementos de aleación que contiene. Y todos inician Con una letra, por ejemplo: " H13".
Fatiga en los materiales
La fatiga es un tipo de falla mecánica que ocurre cuando un material se somete a esfuerzos o cargas cíclicas repetidas (es decir, que se aplican muchas veces, aunque sean menores que el esfuerzo máximo que el material puede soportar). Con el tiempo, estos esfuerzos provocan pequeñas grietas internas que crecen progresivamente hasta causar la fractura del material, sin previo aviso.
1. Repetición continua de esfuerzos de tensión, compresión o flexión. 2. Concentraciones de esfuerzo (como esquinas afiladas, agujeros o roscas). 3. Vibraciones o cambios de carga en piezas en movimiento. 4. Corrosión, que acelera el daño por fatiga.
1. Inicio de grieta: microgrietas en puntos críticos.2. Propagación: las grietas crecen con cada ciclo de carga. 3. Fractura final: el material se rompe de forma repentina.
Se usan máquinas que aplican cargas cíclicas para obtener la curva S–N (Esfuerzo–Número de ciclos), que muestra cuántos ciclos puede soportar un material antes de fallar.
Clasificación de los materiales según su comportamiento mecánico
1. Materiales dúctiles • Se deforman mucho antes de romperse. • Pueden estirarse o doblarse sin fracturarse. • Absorben gran cantidad de energía antes de fallar (son tenaces). • Ejemplos: acero, cobre, aluminio, oro. Curva esfuerzo-deformación: larga zona plástica → se alargan antes de romperse. 2. Materiales frágiles • Se rompen con poca o casi ninguna deformación. • No presentan zona plástica notable. • Resisten bien la compresión, pero mal la tracción. • Ejemplos: vidrio, cerámica, hierro fundido, concreto seco. Curva esfuerzo-deformación: corta → se fracturan bruscamente. 3. Materiales rígidos • Oponen mucha resistencia a deformarse, aunque no necesariamente son frágiles. • Tienen alto módulo de elasticidad (E) → son duros o poco flexibles. • Ejemplos: acero, diamante, tungsteno. Rígido ≠ frágil: un material puede ser rígido pero no quebradizo (como el acero).
4. Materiales flexibles • Se deforman fácilmente bajo cargas pequeñas. • Tienen bajo módulo de elasticidad (E). • Pueden ser elásticos o plásticos según el tipo. • Ejemplos: caucho, plástico, silicona. 5. Materiales tenaces • Resisten fracturarse incluso después de deformarse. • Combinan resistencia y ductilidad. • Ejemplos: acero templado, bronce.
Prueba de impacto
La prueba de impacto se utiliza para medir la tenacidad de un material, es decir, su capacidad para absorber energía antes de fracturarse cuando se somete a una carga o golpe repentino. Sirve para evaluar qué tan frágil o tenaz es un material, especialmente a diferentes temperaturas.
1. Charpy Usa una probeta con una muesca (en forma de “V” o “U”). Un péndulo golpea la probeta y mide la energía absorbida al romperse. 2. Izod Similar a la Charpy, pero la probeta se coloca de manera vertical, y el golpe se aplica en el extremo superior.
Energía absorbida (Joules o ft·lb) Tipo de fractura: dúctil (absorbe más energía) o frágil (absorbe poca energía). Temperatura de transición: punto donde el material cambia de un comportamiento dúctil a uno frágil.
ESFUERZO Y DEFORMACIÓN
El, esfuerzo y deformación son conceptos fundamentales para entender cómo se comportan los materiales cuando se les aplica una fuerza.
1. ESFUERZO σ= F/A
2. DEFORMACIÓN ε=ΔL/L0
3. Relación entre ambos (Ley de Hooke) σ=E⋅ε
Material ingenieril y Temple
Material ingenieril Un material ingenieril es todo aquel material utilizado para fabricar componentes, estructuras o máquinas que cumplan funciones específicas en la ingeniería. Se eligen por sus propiedades mecánicas, térmicas, eléctricas y químicas.
Temple (tratamiento térmico) El temple es un tratamiento térmico aplicado a los aceros y otros metales para aumentar su dureza y resistencia.
Prueba a tensión
La prueba a tensión es uno de los ensayos mecánicos más importantes para conocer cómo se comporta un material cuando se le aplica una fuerza que lo estira hasta que se rompe.¿En qué consiste? Se toma una muestra (probeta) del material con dimensiones específicas y se coloca en una máquina de tracción, que la jala lentamente mientras registra: 1. La fuerza aplicada (F) 2. El alargamiento (ΔL) de la probeta Con esos datos se calcula: Esfuerzo (σ = F/A) y la Deformación (ε = ΔL/L₀) Y se traza una curva esfuerzo–deformación, que muestra el comportamiento del material desde que empieza a deformarse hasta que se rompe.
1 Etapas principales en la curva
2. Propiedades que se obtienen de la prueba
PRUEBA A COMPRESIÓN
La prueba de compresión sirve para evaluar la resistencia de un material cuando se le aplica una fuerza que lo aplasta o comprime. Se utiliza en metales, plásticos, concretos, cerámicos y otros materiales. Durante el ensayo, se mide: Esfuerzo compresivo (σ = F/A) Deformación unitaria (ε = ΔL/L₀) Módulo de elasticidad y límite de fluencia en compresión
Normas mas utilizadasPrincipales normas utilizadas ASTM E9 – Standard Test Methods of Compression Testing of Metallic Materials Norma más usada para metales. Define dimensiones de la probeta, velocidad de carga y condiciones del ensayo. ASTM D695 – Standard Test Method for Compressive Properties of Rigid Plastics Para plásticos y materiales rígidos. Indica cómo preparar las muestras y cómo aplicar la carga. ASTM C39/C39M – Standard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens Para concreto (muy utilizada en construcción). Establece cómo moldear, curar y ensayar cilindros de concreto. ISO 604 – Plastics — Determination of compressive properties Norma internacional (ISO) equivalente a la ASTM D695 para plásticos.
Clasificación de los polímeros según su respuesta a la temperatura
Los polímeros se dividen en tres grupos principales dependiendo de cómo reaccionan cuando se calientan o enfrían:
1. Termoplásticos Se ablandan con el calor y se endurecen al enfriar, sin cambiar su estructura química. Este proceso puede repetirse muchas veces, lo que permite reciclarlos. Ejemplo: Polietileno (PE), Polipropileno (PP), PVC, Acrílico. Comportamiento: se derriten, se moldean y se vuelven sólidos al enfriar.
2. Termoestables Una vez moldeados, no pueden volver a ablandarse con el calor. El calor provoca enlaces cruzados permanentes, volviéndolos duros y resistentes. Ejemplo: Baquelita, resinas epóxicas, melamina. Comportamiento: si se calientan mucho, se degradan o queman, no se funden.
3. Elastómeros Son elásticos: pueden estirarse y recuperar su forma original. Su estructura tiene enlaces cruzados flexibles que les dan esa propiedad. Ejemplo: Caucho natural, neopreno, silicona. Comportamiento: se deforman con facilidad y vuelven a su forma al liberar la fuerza..
Normas más utilizadas en la prueba a tensión
La prueba a tensión (o ensayo de tracción) se rige por normas técnicas internacionales que aseguran que el procedimiento, las probetas y los resultados sean comparables y confiables entre laboratorios e industrias.
ASTM E8 / E8M – Estados Unidos Es la norma más usada a nivel mundial para metales. Define: El tipo y forma de probeta (redonda o plana), La velocidad de carga o deformación, Los procedimientos de medición del alargamiento, esfuerzo y módulo de elasticidad. ASTM E8: para medidas en pulgadas. ASTM E8M: para el sistema métrico (mm). Ejemplo: usada para acero, aluminio, cobre, titanio, etc. ISO 6892 – Internacional Equivalente a ASTM, pero usada ampliamente en Europa y Latinoamérica. Especifica: Preparación de probetas, condiciones ambientales, Velocidad de ensayo (puede ser controlada por fuerza o por deformación), Cálculo del límite elástico, resistencia y alargamiento. Ejemplo: ISO 6892-1 para metales a temperatura ambiente. DIN 50145 / DIN EN ISO 6892 – Alemania Normas alemanas (DIN) muy utilizadas en Europa industrial. Actualmente, la mayoría han sido unificadas con ISO 6892. NMX-B-323 – México Norma mexicana basada en la ASTM E8 y la ISO 6892. Aplica a materiales metálicos sometidos a tracción a temperatura ambiente. Define: Dimensiones de la probeta, Velocidad del ensayo, Métodos de medición de esfuerzo y alargamiento.
Todas garantizan: Condiciones de ensayo uniformes y reproducibles. Medición exacta de: Esfuerzo máximo, Límite elástico, Alargamiento total, Módulo de elasticidad
¿QUÉ ES LA DUREZA?
La dureza es la resistencia de un material a ser penetrado o rayado. Se mide mediante la indentación de un penetrador en la superficie del material.
1. DUREZA BRINELL (HB) •Penetrador: Esfera de acero (10 mm) o carburo de tungsteno •Carga: 500-3000 kgf •Aplicación: Materiales blandos a medios (fundiciones, aluminios)
4. DUREZA KNOOP •Penetrador: Pirámide alargada de diamante •Ventaja: Ideal para materiales frágiles y capas delgadas •Aplicación: Cerámicas, vidrios, materiales compuestos
2. DUREZA ROCKWELL •Escalas principales: o HRB:Esfera 1/16" - 100 kgf (materiales blandos) o HRC:Cono diamante - 150 kgf (materiales duros) o HRA:Cono diamante - 60 kgf (materiales muy duros) •Ventaja: Medición rápida y directa
3. DUREZA VICKERS (HV) •Penetrador: Pirámide de diamante (136°) •Carga: 1-120 kgf •Ventaja: Única escala para todos los materiales •Aplicación: Materiales duros, recubrimientos delgados