Principios Esenciales en el Estudio de Materiales y sus Propiedades Mecánicas

Propiedades Mecánicas y Comportamiento de los Materiales

Conceptos Básicos de Deformación y Resistencia

• Tamaño de grieta y tensión aplicada: Factor de intensidad de tensiones (K).
• Transición vítrea: Temperatura de vidrio pastoso a consistencia rígida.
• Anelástico: Material deformado a tracción que tarda en recuperar su tamaño original.
• Elasticidad: Propiedad donde las fuerzas exteriores que deforman un cuerpo sólido no rebasan cierto límite, permitiendo que la deformación desaparezca.
• Rigidez: Resistencia de un material a la deformación elástica.
• Deformación plástica: Deformación permanente no recuperable. En sólidos no cristalinos ocurre por flujo viscoso, mientras que en los cristalinos ocurre por deslizamiento.
• Resiliencia: Capacidad de un material para absorber energía elástica cuando es deformado y cederla al dejar de aplicar la carga.
• Tenacidad: Capacidad de un material para absorber energía antes de la fractura.

Clasificación y Comportamiento de Materiales

• Materiales dúctiles: Poseen gran capacidad de experimentar deformación plástica, alta tenacidad y ductilidad.
• Materiales frágiles: Presentan muy pequeña o nula capacidad de deformación plástica, baja tenacidad y ductilidad.
• Polímeros termoplásticos: Estructura en cadenas lineales. Aquellos con ductilidades superiores al 100% son considerados termoplásticos amorfos.
• Materiales magnéticos: Aquellos con ciclo de histéresis delgado y estrecho son magnéticos blandos; los de ciclo ancho son duros.

Procesos, Ensayos y Fenómenos Físicos

• Portadores mayoritarios en intrínseco: Electrones.
• Parámetros de Larson-Miller: Utilizados en fluencia en caliente.
• Ensayo en cerámica: Flexión.
• Electroquímica: El electrodo que se oxida es el ánodo y el que se reduce es el cátodo.
• Límite de fatiga: Valor por debajo del cual ciertos metales, según el ensayo de fatiga, tienen un ciclo limitado de vida.
• Materiales reforzados con fibras: La dirección de menor resistencia en materiales con fibras continuas y alineadas es la transversal.
• Láseres: Las emisiones de luz están en fase.
• Trabajo en frío: Aumenta la resistencia y la afluencia, pero disminuye la ductilidad.
• Corrosión: El potencial de electrodo (V0 y L0) se usa en polarización activa.
• Ensayos de dureza: Son sencillos, baratos y no destructivos; consisten en realizar una pequeña huella (ejemplos: Rockwell con bolas esféricas de acero, Brinell, Vickers).
• Recocido: Tratamiento térmico que ablanda los metales trabajados en frío.