Propiedades Mecánicas de los Materiales: Dureza, Plasticidad, Tenacidad y Fatiga

Propiedades Mecánicas de los Materiales

Dureza

La dureza es la resistencia de un cuerpo a ser rayado por otro. Opuesta a duro es blando.

Plasticidad

Capacidad mecánica de un material de deformarse permanentemente cuando se encuentra sometido a fuerzas por encima de su límite elástico.

Tenacidad

La capacidad de un material para absorber energía durante la deformación plástica. Cuantifica la cantidad de energía absorbida por unidad de superficie de rotura bajo la acción de un esfuerzo progresivo. Se mide con el ensayo: tensión-deformación.

Fatiga

Deformación o rotura de un material si se le somete a la acción de cargas periódicas (alternativas o intermitentes) con cargas menores a la de rotura del material al actuar un número de veces o un tiempo determinado.

Oxidación y Corrosión

La oxidación es simplemente un fenómeno químico que consiste en la pérdida de electrones en una reacción química, es decir, que un metal o una sustancia se oxida cuando cede electrones. La corrosión es el ataque agresivo del medio ambiente sobre la pieza de manera continua y sistemática.

Protección contra la Corrosión

• Depositando un tratamiento metálico de mayor potencial electroquímico.
• Depositando un tratamiento metálico de menor potencial que el metal base. El metal depositado será atacado en beneficio del metal que se desea proteger. Se habla entonces de ánodo sacrificial. La protección será proporcional a la cantidad (espesor inicial ei) de metal depositado y cesará cuando se haya consumido todo el tratamiento.

Protección Catódica

Es un método empleado para proteger las construcciones metálicas en contacto con medios acuosos o que se encuentren a la intemperie, como tuberías, estructuras, depósitos, barcos, etc.

En la protección catódica se conecta el metal a una corriente que se oponga a la fuga de electrones generados en la reacción anódica, que es la que provoca la reacción.

Es decir, consiste en hacer catódico el elemento a proteger, con o sin ayuda de una f.e.m. externa.

Comportamiento Mecánico de los Materiales

Zona Elástica

Se caracteriza porque al cesar las tensiones aplicadas los materiales recuperan su longitud inicial lo. Dentro de la zona elástica distinguiremos dos zonas:

• Zona de proporcionalidad (OP), se trata de una recta, por tanto, existe proporcionalidad entre las tensiones y los alargamientos unitarios. Se cumple:

  Es la zona donde deben trabajar los materiales.

• Zona no proporcional (PE), el material se comporta de forma elástica, pero las deformaciones y las tensiones no están relacionadas matemáticamente.

Zona Plástica

Se ha rebasado el límite elástico, de tal manera que aunque dejemos de aplicar tensiones el material ya no recupera su longitud inicial. Dentro de la zona plástica distinguiremos otras dos zonas:

• Zona límite de rotura (ER), Los materiales no tienen comportamiento elástico. A pequeñas variaciones de tensión se producen grandes alargamientos. El punto R se llama límite de rotura y su tensión es la de rotura. A partir de este punto el material se considera roto.
• Zona de rotura (RU). Aunque baje la tensión el material sigue alargándose hasta la rotura física en el punto U.

Ensayo de Tracción

Consiste en someter a una probeta de forma y dimensiones normalizadas a un sistema de fuerzas de tracción en la dirección de su eje longitudinal hasta romperla. Podemos conocer su esfuerzo tensión máxima, deformación y elasticidad.

Resiliencia

Es la magnitud que cuantifica la cantidad de energía absorbida por unidad de superficie al romperse por efecto de un impacto. Se mide con el ensayo Charpy.

Galvanización

Es un procedimiento para recubrir piezas terminadas de hierro/acero mediante su inmersión en un crisol de zinc fundido a 450 °C. Tiene como principal objetivo evitar la oxidación y corrosión que la humedad y la contaminación ambiental pueden ocasionar sobre el hierro.

Ánodo Galvánico

Es el componente principal de un sistema de protección catódica galvánica que se utiliza para proteger contra la corrosión las estructuras metálicas enterradas o sumergidas.