Propiedades de los Metales

PROPIEDADES MECÁNICAS:

El comportamiento de un metal depende de:

- La constitucion del material (composicion, aleaciones...)

- Su historia y los tratamientos a los que ha sido sometido en su produccion o en su vida previa:

- Termicos (calentamiento)

- Mecánicos ( estriado, laminado)

- El ambiente en que ha sido puesto en obra.

- El tipo de solicitaciones mecánicas:

- Velocidad

- Magnitud

- Intensidad

- Repeticion

RESISTENCIA A LA TRACCION:

COMPORTAMIENTO ANTE LA TRACCION (I) :

- Zona elástica o de proporcionalidad.

- Deformaciones pequeñas para cargas altas.

- Deformaciones proporcionales a las tensiones.

- Se puede definir como "modulo de elasticidad" o de "young" (E) como la pendiente de la recta

MÓDULO DE ELASTICIDAD = TENSIÓN / DEFORMACIÓN

TENSIÓN = MÓDULO DE ELASTICIDAD * DEFORMACIÓN

- Las deformaciones son recuperables

- Limite elástico:

- Marca el fin del comportamiento elastico.

- Se produce la rotura de enlaces

- Fin de proporcionalidad TENSIONES-DEFORMACION

- Se define al 0.2 % de alargamiento total.

COMPORTAMIENTO ANTE LA TRACCION (II):

- Zona de fluencia o cedencia:

- Deslizamiento zona cristalina (dislocaciones)

- Aumenta deformaciones sin aumento de carga

- Las deformaciones son permanentes.

- Corresponde a la carga del limite elástico.

- Zona plástica:

- Reorganizacion de estados atómicos.

- Aumenta la resistencia por medio de la deformacion ( acritud)

- Alcanza la resistencia maxima (carga de rotura)

- Poco aumento de carga y mucha deformación.

- La deformacion no es recuperable

- Se produce primero la estriccion de la seccion y finalmente la rotura o separacion.

EL ENSAYO DE TRACCIÓN:

- Permite obtener los valores carácteristicos:

- Límite elástico (N/mm2)

- Módulo de elasticidad (N/mm2)

- Tensión de rotura (N/mm2)

- Alargamiento máximo (%)

- Se puede realizar con distintas formas de probetas:

- Segun la magnitud de la zona plástica los materiales pueden ser:

- Frágiles: carecen de plasticidad

- Dúctiles: poseen gran plasticidad

DEFORMABILIDAD:

- Capacidad de un material para sufrir deformaciones ante su rotura.

-Deformaciones elasticas:

- Cuando cesa la cuasa, recupera la forma inicial.

- Se distancias los átomos.

- Deformaciones plásticas:

- Aún cesando la cuasa, sigue deformando el material.

- Maleabilidad; capacidad para deformarse en láminas.

- Ductibilidad; capacidad para deformarse en hilos.

-Influye en:

- La capacidad para ser conformado y mecanizado ( perfiles, barras, etc..)

- La resistencia final una vez superado el limite elástico.

RESISTENCIA A LA FATIGA.

- Capacidad de resistir esfuerzos repetidos:

- Alternativos o de signo contrario (TRACCION-COMPRESION)

- Intermitentes o cíclicos: Pasa de un minimo a un maximo

- La rotura por fatiga:

- Es fragil; no avisa

- Se produce con una carga inferior a la de la rotura inferior.

- El limite de fatiga es aquella cuya repeticion no puede causar routra a fatiga.

COMPORTAMIENTO AL DOBLADO:

- Es un ensayo para conocer el comportamiento a la conformacion.

- Segun el material se realiza de distintas formas.

- Barras corrugadas: Doblado a 180º y desdoblado

- Perfiles: Doblado

- Chapas delgadas: Plegado doble

- Tubos: Aplastamiento

TENACIDAD Y RESILIENCIA:

-Tenacidad:

- La energia que absorve una pieza antes de romperse:

- Equivale al area bajo la curva de rotura.

- Es la resistencia que pone un material a ser roto, siendo una medida de su cohesion.

- Resiliencia:

- Cuando a un material se lo somete a una carga excesiva, es decir la cantidad de energia que puede absorver un material antes de comienze la deformacion plástica. Se expresa en Julios por metro cúbico.

- Energia absorvida por un material hasta su limite elastico.

- Equivale a la primera parte de la curva.

- La tenacidad en el acero se mide mediante el ensayo del pendulo charpy:

- Material poco elastico (Deformacion pequeña), la energia absorvida es escasa: fragil, poco tenaz y poco dúctil

- Materiales muy plasticos: Poco Tenaces y poco dúctiles.

PENDULO CHARPY

DUREZA:

- Capacidad de un material para oponerse a ser deformado en su superficie

- sule ser una medida indirecta de la rsistencia a la traccion y sirve como ensayo de informacion.

- Los ensayo usuales miden la resistencia a:

-Rayado:

- Mediante un elemento normalizado

- Se compara con una escala dada

- Penetracion.

- Brinell:

- Bola de 10mm con presion de 3000kg durante 30 seg.

- Se mide el diamtero de la huella y se compara con una tabla

-Rockwell.

- Bola mas pequeña a menor presion.

DENSIDAD:

- Es la relacion entre peso y volumen

- Idistintamente se emplea densidad y peso especifico

- Valores indicativos en barras o perfiles.

acero = 7850 kg/m cubico

alumino = 2700 kg/m cubico

bronce = 8500 kg/ m cubico

cobre = 8900 kg/ m cubico

estaño = 7400 kg/ m cubico

plomo = 11400 kg/ m cubico

cinc = 7200 kg/ m cubico

CONDUCTIVIDAD TERMICA:

-Es la capacidad para transmitir el calor de un punto a otro de su masa

- Los metales son buenos conductores.

- Conceptos y magnitudes.

- Calor especifico: Cantidad de calor para elevar 1ºC la temp. de la unidad de masa.

- Coeficiente de conductividad térmica: Cantidad de calor que pasa en la unidad de tiempo a traves de la unidad de area y espesor.

- Coeficiente de dilatacion térmica: Incremento especifico de tamaño que sufre cualquier material por incremento de temperatura.

CONDUCTIVIDAD ELECTRICA:

- La facilidad con que la corriente deja de circular por un metal

- Su inverso es la resistencia electrica

- Los metales son buenos conductores en relacion con el resto de materiales.

- La conductividad tiene valores muy variables para los distintos metales.

- Segun su precio y conductividad se usan para trabajos electricos