Efecto de la carga sobre un
metal – Propiedades
Mecánicas
http://www.youtube.com/watch#!v=iVtmMLB433k&feature=related
Introducción
Estructura cristalina
Sólido
cristalino
Sólido
cristalino
Celda unitaria
FCC
Celda
unitaria
BCC
Celda unitaria de un
reticulado cristalino
Celda unitaria de
un reticulado
cristalino
Hexagonal compacta
Introducción: Generalidades
Policristalinos
Grano o cristal
Anisótropo
Cuasi isótropos
Introducción: Propiedades Mecánicas
¿Qué son las Propiedades Mecánicas?
Nos permitirán conocer su aptitud para:
• Resistir cargas sin deformarse plásticamente y
• Poder deformarse sin romperse.
El comportamiento mecánico de un metal dependerá
• De la naturaleza, de la condición y del estado del metal,
• De la naturaleza y condición de los esfuerzos a que se
encuentre sometido y de la temperatura.
Introducción: Propiedades Mecánicas
¿Principales Propiedades Mecánicas?
Volumétricas:
de Superficie:
Introducción: Propiedades Mecánicas
Principales Ensayos Mecánicos
Ensayo de Tracción
Ensayo de Flexión
Ensayo de Impacto
Tenacidad a la fractura
Ensayo de Dureza
Ensayo de Fatiga
Ensayo de Fluencia (creep)
Efectos de la Temperatura
Introducción: Propiedades Mecánicas
Principales Ensayos Mecánicos
Solicitación de tracción
http://www.youtube.com/watch?v=wOhv-4jE89o&NR=1
F
Carga máxima
Rotura
http://www.youtube.com/watch?v=jqFoHaGtkig&feature=related
Límite
elástico
σ= F/A0
Є = l / l0
l
Solicitación de tracción
Solicitación de tracción
• La máquina de Ensayo:
Solicitación de tracción
• La máquina de Ensayo:
Solicitación de tracción de un metal dúctil
Diagrama Tensión - Deformación
Carga
máxima
Rotura
Límite
elástico
tg = E
Solicitación de tracción de un metal dúctil
Diagrama Tensión - Deformación
Deformación
Elástica
Carga
Descarga
e
tg = E
Enlaces originales = estado de menor energía
Ley de Hooke
E=
/
Enlaces originales, desplazados = deformación elástica
Deformación Plástica y Endurecimiento
mecánico
a
Límite elástico
Acritud
Descarga
Enlaces originales, desplazados = deformación elástica
e
p
Ta
Nuevos Enlaces = deformación plástica
Mecanismo de la deformación
plástica
El cizallamiento y su consecuente deslizamiento cristalino produce la ruptura del
enlace cristalino y para que se produzca deformación plástica esta
fragmentación se debe realizar sin pérdida de la cohesión
Los enlaces interatómicos no tengan carácter personal o
individual, sino que exista indiferencia de enlaces
Durante el deslizamiento, la distancia entre átomos no
rebase ciertos límites sin pérdida del enlace.
La estructura resultante del cizallamiento se energéticamente admisible
Deformación Plástica y Endurecimiento
mecánico
1
2
3
1.- Zona elástica uniforme
Carga
máxima
2.- Zona elastoplástica uniforme
Rotura
3.- Zona plástica plástica localizada
Límite
elástico
tg = E
Probeta con deformación
localizada: estricción
T
Límite Elástico
Metal no ferroso
Hierro y Acero
b
a
b
d
c
a
a’
a
’
a
”
b
’
b
”
d”
d’
Gráfico de ensayo de tracción Lem
Distintos tipos de
acero
Diagrama Real de Tensiones
f
do di
do
Diagrama teniendo en
cuenta la reducción de la
sección
Diagrama sin tener en
cuenta la reducción de la
sección
f
Zona de
estricción
Zona
elástica
Def.
homogénea
Zona
plástica
Ensayo de Stead
Tenacidad
σ
Tenacidad
Є
Rotura
a)
Rotura Frágil –
b)
Rotura Dúctil
c)
Rotura perfectamente dúctil
Rotura
Curvas de Tracción de materiales (Frágil,
Dúctil y Elastomérico)
Frágiles (curva A)
Dúctiles (curva B)
Altamente elásticos
(elastómeros)
polímeros (curva C)
0
