Ciencia del material (Vídeo 3 unidad)
Compresión de la resistencia, ductilidad y tenacidad de los materiales.
Las propiedades mecánicas de los materiales son las características inherentes que permiten diferenciar un material de otros, desde el punto de vista del comportamiento mecánico de los materiales en ingeniería, también hay que tener en cuenta el comportamiento que puede tener un material en los diferentes procesos de mecanizados que pueda tener.
Cantidad de carga que puede soportar el material antes de ceder, se determina por medio de ensayos mecánicos ( tensión, compresión, cizalla o torsión). Los tratamientos consiguen variar las propiedades mecánicas del material, entre ellas la resistencia mecánica.
La resistencia a la fractura depende de las Fcohesiva entre átomos.
• R cohesiva teórica de un sólido elástico frágil ≈ E/10
• R fractura experimental entre 10-1000 veces inferior
A.A. Griffith esta diferencia está asociada a la presencia de grietas microscópicas en la superficie y en el interior de una pieza de material.
Defectos ⇾↓ R a la fractura ➝ porque la σ aplicada ↑ en la punta de la grieta.
El grado en que la σ es concentrada depende de la orientación y la geometría de la grieta
La magnitud de la σ localizada disminuye con el aumento a la distancia a la punta de la grieta. En posiciones alejadas la σ = σo
Debido a la capacidad de amplificar la tensión aplicada (σo ) que tienen los defectos en sus alrededores ⟶ concentradores de tensión
Se prefiere un fractura dúctil por:
F. dúctil: Def. plástica es síntoma de fractura, se pueden tomar medidas. Para inducir una f. dúctil se necesita + energía de deformación, ya que los materiales dúctiles son mas tenaces.
En general:
- Metales
- Dúctiles
- Cerámicos
- Frágiles
- Polímeros
Tenacidad de Fractura
La fractura ocurre cuando la tensión aplicada exceda un valor crítico σc Se define un valor crítico del factor de intensidad de tensiones. La Tenacidad de fractura, Kc, es una medida de la R del material a la fractura frágil cuando existe una grieta.
Understanding Material Strength, Ductility and Toughness (ver video)
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