Tipos de Materiales

Metales

Se caracterizan por su buena conductividad eléctrica y térmica, alta resistencia, rigidez y ductilidad.

Cerámicos

Poseen baja conductividad eléctrica y térmica, siendo frecuentemente utilizados como aislantes.

Polímeros

Son grandes estructuras moleculares creadas a partir de moléculas orgánicas.

El Vidrio

Es una disolución sólida de varios silicatos (de sodio, calcio, plomo, etc.).

Propiedades de los Materiales

Conductividad eléctrica

Propiedad de los materiales para transmitir la electricidad.

Conductividad térmica

Propiedad de los materiales para transmitir calor. Los metales son buenos conductores térmicos.

Dilatación

Aumento de tamaño que experimenta un material al elevar su temperatura.

Fusibilidad

Propiedad de algunos materiales de pasar del estado sólido al líquido al elevar la temperatura.

Conductividad acústica

Propiedad de los materiales para transmitir el sonido.

Densidad

Relación que existe entre la masa de un objeto y el volumen que ocupa.

Porosidad

Propiedad que presentan los materiales que tienen huecos (poros) e indica la cantidad de agua u otro líquido que dicho material puede absorber o desprender.

Permeabilidad

Propiedad de algunos materiales que dejan filtrar a través de ellos agua u otros líquidos.

Oxidación

Transformación que sufren la mayoría de los metales en contacto con el aire y el agua.

Elasticidad

Capacidad de ciertos materiales de sufrir deformaciones cuando se encuentran sujetos a la acción de fuerzas exteriores y de recuperar la forma original si se eliminan estas fuerzas exteriores que lo deformaban.

Plasticidad

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

Ductilidad

Capacidad que presentan algunos materiales de deformarse sin romperse, permitiendo obtener alambres.

Maleabilidad

Capacidad que presentan algunos materiales de deformarse sin romperse, permitiendo obtener láminas delgadas bajo la acción de una fuerza.

Fragilidad

Capacidad de un material de romperse con escasa deformación.

Tenacidad

Habilidad de un material para absorber energía durante la deformación plástica.

Dureza

Oposición que presenta un material a ser rayado, cortado o penetrado.

Resiliencia

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.

Acritud

Propiedad de un metal de aumentar su dureza, su resistencia a tracción y su fragilidad debido a la deformación en frío.

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.

Maquinabilidad

Propiedad de un metal de dejarse mecanizar con arranque de viruta.

Ensayos de Materiales

Los ensayos son procedimientos normalizados con los que se cuantifican las diferentes propiedades de los materiales.

Clasificación de los Ensayos

Según el lugar y precisión:

Ensayos científicos

Son ensayos que se hacen en laboratorios especializados y permiten obtener valores precisos y reproducibles de las propiedades ensayadas, ya que las condiciones a las que se somete el material están convenientemente normalizadas.

Ensayos tecnológicos

Se hacen en fábrica e indican calidades de material.

Según la naturaleza del ensayo:

Ensayos químicos

Permiten conocer la composición cualitativa y cuantitativa del material.

Ensayos metalográficos

Con el uso de microscopios, permiten conocer la estructura interna del material.

Ensayos físicos

Tienen por objeto cuantificar ciertas propiedades físicas tales como: densidad, punto de ebullición, punto de fusión, conductividad eléctrica, conductividad térmica, etc.

Ensayos mecánicos

Con ellos se determina la resistencia del material a ciertos esfuerzos.

Según el efecto sobre la pieza:

Ensayos destructivos

Son aquellos que producen un daño o rotura de la pieza sometida al ensayo.

Ensayos no destructivos (END)

Se analizan los defectos externos e internos de una pieza mediante procedimientos de observación directa empleando microscopios, rayos X, ultrasonidos, campos magnéticos, etc. Se denomina ensayo no destructivo a cualquier tipo de prueba practicada a un material que no altere de forma permanente sus propiedades físicas, químicas, mecánicas o dimensionales.

Métodos Específicos de Ensayo

Ensayos de Dureza:

Método Brinell (HB)

Emplea como penetrador una bola de acero muy duro de diámetro conocido. Al someter la bola a una carga determinada, se produce en el material una huella en forma de casquete esférico.

Método Vickers

Este método se emplea para durezas superiores a 400 HB. El método es igual al caso anterior, con la salvedad del penetrador que es una pirámide regular de base cuadrada cuyas caras forman un ángulo de 136º. Sus cargas van de 5 a 125 kilopondios (de cinco en cinco). El tiempo que dura el ensayo es de unos 20 s.

Método Rockwell

A diferencia de los anteriores, este método permite determinar la dureza de un material, no a partir de la superficie de la huella, sino de su profundidad.

Otros Ensayos Mecánicos:

Ensayo de Tracción

Cuando un material es sometido a una fuerza de tensión, se produce una deformación del mismo.

Ensayo de Resiliencia

El más característico es el ensayo Charpy. En este ensayo se utiliza una probeta de sección cuadrada provista de una entalladura que es sometida a la acción de una carga de ruptura por medio de un martillo que se desplaza en una trayectoria circular.

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