Propiedades Mecánicas y Procesos de Fabricación de Materiales Industriales

Conceptos Fundamentales de Resistencia de Materiales

Límites de Comportamiento Mecánico

• Límite proporcional: El punto de la curva de esfuerzo-deformación unitaria donde se desvía de una línea recta se llama límite de proporcionalidad.
• Límite elástico: En algún punto, llamado límite elástico, el material tiene cierta cantidad de deformación plástica, por lo que no regresa a su forma original después de liberar la carga.

Leyes y Relaciones Físicas

• Ley de Hooke: Por debajo del límite de proporcionalidad, se aplica la ley de Hooke: el esfuerzo es proporcional a la deformación unitaria.
• Relación de Poisson: A la relación de la deformación unitaria de contracción entre la deformación unitaria de tensión se le llama Relación de Poisson, y se le representa con la letra griega nu (ν).

Metalurgia y Procesos de Fabricación

Composición y Tratamientos del Acero

• Componentes del acero: Hierro, carbono y manganeso. Además, azufre, silicio, níquel, cromo, molibdeno y vanadio.
• Endurecimiento directo y carbonización: El proceso de la carbonización altera la composición de la superficie del material, mientras que el endurecimiento por flama o inducción consiste básicamente en un calentamiento rápido de la superficie durante un tiempo limitado.

Hierro Gris: Características y Aplicaciones

Su resistencia a la tensión va de 20,000 a 60,000 psi. Su resistencia última a la compresión es mucho mayor, de tres a cinco veces superior que la de tensión. Tiene excelente resistencia al desgaste, es fácil de maquinar, posee buena capacidad para amortiguar la vibración y se puede endurecer superficialmente.

• Desventaja: Es frágil.
• Aplicaciones: Bloques de motor, engranes, piezas de frenos y bases de máquinas.

Tecnologías Avanzadas de Materiales

• Metales pulverizados: El proceso consiste en preparar una forma previa, compactando el polvo en una matriz con alta precisión. El siguiente paso es sintetizar a una temperatura alta para fundir el polvo y formar una masa uniforme. A veces es necesario un segundo prensado para mejorar las propiedades o exactitud dimensional de la pieza.
• Material compuesto: Los materiales compuestos están formados por dos o más materiales distintos que funcionan en conjunto para producir propiedades diferentes y, en general, mejores que las de los componentes individuales.