1. 1
PROPIEDADEPROPIEDADESS DEDE LOSLOS MATERIALES:MATERIALES:
PROGRAMAPROGRAMA DEDE TECNOLOGÍATECNOLOGÍA MECÁNICAMECÁNICA
UNIVERSIDADUNIVERSIDAD TECNOLÓGICATECNOLÓGICA DEDE PEREIRAPEREIRA

2. 2
PRINCIPALEPRINCIPALESS PROPIEDADEPROPIEDADESS MMEECÁNICCÁNICAA DDEE LOLOSS MATERIALESMATERIALES
VOLUMÉTRICASVOLUMÉTRICAS
DurezaDureza
TenacidadTenacidad
ResistenciaResistencia (A(A lala tracción,tracción, aa lala fluencia,fluencia, aa lala fatiga,fatiga, aa lala cocorrrosión,rosión, alal
desgaste)desgaste)
DuctilidadDuctilidad
MaleabilidadMaleabilidad
FragilidadFragilidad
RRiigidezgidez
DDEE SUPERFICIESUPERFICIE
ResistenciaResistencia alal desgastedesgaste
ResistenciaResistencia aa lala corrosióncorrosión

3. 3
PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES
• 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

4. Ensayo Condiciones del
ensayo
Magnitudes
medidas
Propiedades 4
determinadas
Tracción Temp.Temp. Cte,Cte, Vel.Vel. DeDe
deformacióndeformación ≈≈
Constante.Constante. PuedePuede serser
realizadorealizado enen variasvarias
temperattemperatuurrasas
Fuerza,Fuerza,
Alargamiento,Alargamiento,
EstriccEstricciióón,n,
MMóduódulloo dede elasticidad,elasticidad,
limitelimite dede fluencia,fluencia, lílímitemite dede
resistencia,resistencia, tensitensióónn dede
ruptura,ruptura, alargamientoalargamiento ttoottalal
yy uniforme,uniforme, llíímitemite eleláástico.stico.
Flexión Temp.Temp. CteCte oo PuedePuede serser
realizadorealizado enen variasvarias
temperaturastemperaturas
Fuerza y deflexión
MMóduódulloo dede rupruptturaura aa flexiflexióónn
Dureza Temp.Temp. Cte,Cte, generalmentegeneralmente lala
ambambiienenttee
FuerzaFuerza yy área,área, (o(o
penetración)penetración) dede lala
indentacindentaciiónón
DurezaDureza dede acuerdoacuerdo aa lala
escala,escala, HRC,HRC, HB,HB, HV,HV, etcetc
Fluencia
(Creep)
LaLa fuerzafuerza oo tensitensióónn eses
aplicadaaplicada cte.cte. TemperatTemperatuurraa
CteCte yy alta.alta. CargaCarga Cte.Cte. PuedePuede
serser realizadorealizado enen variasvarias
temperaturastemperaturas
AlargamientoAlargamiento yy
TiempoTiempo
ResistenciaResistencia aa lala fluenciafluencia yy
tiempotiempo dede fluflueenciancia
Impacto PuedePuede serser realizadorealizado enen
diferentesdiferentes temperaturas.temperaturas.
AltaAlta velocidadvelocidad dede aplicaciónaplicación
dede cargacarga
EnergEnergííaa absorbabsorbiidada
porpor elel materialmaterial
ResistenciaResistencia alal impactoimpacto yy
temperaturatemperatura dede transictransiciióónn
ddúctilúctil –– ffrrágilágil
Fatiga EsfuerzosEsfuerzos alternadosalternados
contenconteniiendoendo tracctracciión.ón. Temp.Temp.
CteCte oo PuedePuede serser realizadorealizado enen
variasvarias temperattemperatuurrasas
NNúmeroúmero dede ciclosciclos oo
vidavida deldel materialmaterial
ResistenciaResistencia aa lala fatigafatiga yy
lílímitemite dede fatigafatiga

5. Conceptos de Tensión 5
y de Deformacción
• Ensayo de tracción:
• Tensión de ingeniería: σ = F/Ao
• Deformación de ingeniería:
ε = (lf - lo)/ lo = ∆l/ lo
a) Representación esquemática de
como una carga de tracción produce
un alargamiento.
b) Deformación por compresión
c) Deformación por esfuerzo cortante
d) Deformación debida a esfuerzos
de torsión
Nota: Las líneas ocultas representan
el cuerpo antes de la deformación.

6. 6
ELEL ENSAYOENSAYO DEDE TRACCIÓN,TRACCIÓN, NORMANORMA ASTMASTM A371A371
La máquina y el cuerpo de prueba (probeta) para el Ensayo de
tracción
• La máquina de Ensayo:

7. 7

8. 8
• El cuerpo de prueba (probeta para materiales metálicos)
• Observacción: existen numerosas geometrías de probetas (planas, cilíndricas,
etc.) con diversas dimensiones.
Probeta de tracción
con sección circular

9. 9
Determinación de propiedades mecánicas a partir de la curva
de tracción ingenieríl

10. 10
Ensayo de Tracción: La Curva de ingeniería y la Curva Real

11. 11
Diferentes estados de la fractura
en forma de copa y cono
después durante un ensayo de
tracción (a) Cuello inicial. (b)
formación de pequeñas
cavidades. (c) coalescencia de
cavidades para formar grietas.
(d) propagación de grietas. (e)
fractura final por corte a 45° con
respecto a la dirección de
tracción.

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Curvas de Tracción y Fratura para diferentes
materiales
(a) Fractura de un material
dúctil, el cuello de la
probeta es casi un punto.
(b) Fractura dúctil moderada
después de la formación
del cuello.
( c) fractura frágil sin
ninguna deformación
plástica

13. Curvas de Tracción de materiales (Frágil, Dúctil y 13
Elastomérico)
Comportamiento de
una curva esfuerzo –
deformación para
materiales:
Frágiles (curva A),
Dúctiles (curva B,
Altamente elásticos
(elastómeros)
polímeros (curva C),

14. 14
Curva esfuerzo-Deformación esquemática para un
polímero semicristalino. Aquí son presentados varios
estados de deformación de la probeta de acuerdo al
esfuerzo aplicado

15. Efecto de la Temperatura
15
Influencia de la temperatura sobre las
características de la curva esfuerzo-deformación
de un polímero semicristalino