Propiedades mecánicas dos materiais de enxeñaría

Para finalizar o material para un produto ou aplicación de enxeñaría, é importante comprender as propiedades mecánicas do material. As propiedades mecánicas dun material son aquelas que afectan a resistencia mecánica e a capacidade do material de ser moldado en formas adecuadas. Algúns das propiedades mecánicas típicas dun material inclúen:

• Resistencia

• Tenacidade

• Dureza

• Capacidade de endurecemento

• Fragilidade

• Maleabilidade

• Ductilidade

• Crepación e deslizamento

• Resiliencia

• Fatiga

Resistencia

É a propiedade dun material que se opón á deformación ou rotura do material na presenza de forzas externas ou cargas. Os materiais que seleccionamos para os nosos produtos de enxeñaría deben ter unha resistencia mecánica adecuada para poder traballar baixo diferentes forzas ou cargas mecánicas.

Tenacidade

É a capacidade dun material de absorber enerxía e deformarse plásticamente sen fracturarse. O seu valor numérico determinase pola cantidade de enerxía por unidade de volume. A súa unidade é Joule/m3. O valor da tenacidade dun material pode determinarse polas características de tensión-deformación do material. Para unha boa tenacidade, os materiais deben ter boa resistencia así como ductilidade.

Por exemplo: os materiais fráxiles, que teñen boa resistencia pero limitada ductilidade, non son suficientemente tenaces. Por contra, os materiais que teñen boa ductilidade pero baixa resistencia tamén non son suficientemente tenaces. Polo tanto, para ser tenaz, un material debe ser capaz de soportar tanto altas tensións como deformacións.

Dureza

É a capacidade dun material de resistir ao cambio permanente de forma debido ás forzas externas. Existen varias medidas de dureza – Dureza de risco, Dureza de indentación e Dureza de rebote.

1. Dureza de risco
   A dureza de risco é a capacidade dos materiais de oposición aos riscos na capa superficial externa debido á forza externa.

2. Dureza de indentación
   É a capacidade dos materiais de oposición ao abollado debido ao punzón de obxectos externos duros e afiados.

3. Dureza de rebote
   A dureza de rebote tamén chámase dureza dinámica. Determinase polo altura do "rebote" dun martelo con punta de diamante caído desde unha altura fixa sobre o material.

Capacidade de endurecemento

É a capacidade dun material de lograr dureza mediante o procesamento de tratamento térmico. Determinase pola profundidade ata a que o material se endurece. O sistema internacional de unidades (SI) da capacidade de endurecemento é o metro (semellante á lonxitude). A capacidade de endurecemento do material é inversamente proporcional á soldabilidade do material.

Fragilidade

A fragilidade dun material indica canto facilmente se fractura cando está suxeito a unha forza ou carga. Cando un material frágil está suxeito a unha tensión, observa moi pouca enerxía e se fractura sen deformación significativa. A fragilidade é o contrario da ductilidade do material. A fragilidade do material depende da temperatura. Alguns metais que son dúcteis a temperatura normal tornanse fráxiles a temperaturas baixas.

Maleabilidade

A maleabilidade é unha propiedade dos materiais sólidos que indica canto facilmente un material se deforma baixo estrés de compressión. A maleabilidade adoita categorizarse pola capacidade do material de formarse en forma de lámmina fina mediante martillado ou laminado. Esta propiedade mecánica é un aspecto da plasticidade do material. A maleabilidade do material depende da temperatura. Con o aumento da temperatura, a maleabilidade do material aumenta.

Ductilidade

A ductilidade é unha propiedade dun material sólido que indica canto facilmente un material se deforma baixo estrés de tracción. A ductilidade adoita categorizarse pola capacidade do material de estirarse en forma de fío mediante tirado ou estirado. Esta propiedade mecánica tamén é un aspecto da plasticidade do material e depende da temperatura. Con o aumento da temperatura, a ductilidade do material aumenta.

Crepación e deslizamento

A crepación é a propiedade dun material que indica a tendencia do material a moverse lentamente e deformarse permanentemente baixo a influencia do estrés mecánico externo. Resulta debido á exposición prolongada a grandes estréss mecánicos externos dentro do límite de rendicion. A crepación é máis grave en materiais que están suxeitos a calor durante moito tempo. O deslizamento no material é un plano con alta densidade de átomos.

Resiliencia

A resiliencia é a capacidade do material de absorver enerxía cando se deforma elasticamente aplicando estrés e liberar a enerxía cando se elimina o estrés. A resiliencia probada define-se como a máxima enerxía que pode absorberse sen deformación permanente. O módulo de resiliencia define-se como a máxima enerxía que pode absorberse por unidade de volume sen deformación permanente. Pode determinarse integrando a curva de estrés-deformación dende cero ata o límite elástico. A súa unidade é joule/m3.

Fatiga

A fatiga é o debilitamento do material causado pola carga repetida do material. Cando un material está suxeito a unha carga cíclica, e a carga maior que certo valor de umbral pero moito inferior á resistencia do material (límite de resistencia à tracción última ou límite de esforzo de rendición), comezan a formarse microgrietas nos bordos de grano e nas interfaces. Finalmente, a grieta alcanza un tamaño crítico. Esta grieta propágase de súpeto e a estrutura se fractura. A forma da estrutura afecta moito a fatiga. Os buracos cadrados e as esquinas afiadas levam a estreses elevados onde se inicia a grieta de fatiga.

Declaración: Respetar el original, los buenos artículos merezcan ser compartidos, si hay infracción por favor contactar para eliminar.