Las propiedades de los materiales

Este va a ser uno, de una serie de “artículos pilar”. Y no es que ninguna Pilar me ayude a escribirlos (vaya chiste más malo), sino porque existen en la ingeniería, y a mi propio juicio, una serie de conocimientos que deberían estar marcados con fuego en nuestras pieles…

Os presento un asunto que aunque parece muy técnico (y lo puede ser), veréis que es muy sencillo de comprender, además no hace falta memorizar nada, porque lo vais a tener siempre aquí😉 . Además os voy a poner un dibujito y un vídeo, para que lo veáis clarísimo. Se trata del gráfico tensión-deformación (algo así como la desfiguración de la cara de tu padre o jefe, en función del número de suspensos o cagadas, que tensan sus músculos), en otras palabras, es un gráfico que nos muestra como se va deformando un material, si cada vez estiramos un poco más fuerte de él.

De la Wikipedia he sacado esta imagen que me ayudará a intentar dejar el tema bien claro.

Y de Youtube este vídeo donde veréis un ensayo de tracción real, que nos ayudará a entender mejor los puntos, aunque como podréis observar, en el gráfico no existe un punto que si que aparece en el vídeo, pero ahora lo vemos, y luego hablamos.

En el gráfico, la flecha hacia arriba (la que pone tensión) indica que cada vez vamos aplicando más fuerza (subiendo), y la flecha horizontal (la que pone alargamiento), indica el alargamiento del material producido por esas tensiones. En el vídeo, la tensión la podemos ver como crece porque nos lo marca la aguja, pero la deformación, no es posible verla, si alguien encuentra otro vídeo donde pueda apreciarse, ya sabe…

Vamos allá con los puntos del gráfico, más uno.

  1. Tramo de deformación elástica. En este primer tramo, aumentamos la tensión bastante (o sea, estiramos bastante), y todo para producir una deformación bastante pequeña, en proporción con lo que alargamos el material (por eso es tan empinanda la recta). Siempre que estiremos un material y se quede dentro de la zona 1, sin llegar al 2, cuando dejamos de aplicar esa fuerza, el material recupera sus dimensiones originales.

  2. Zona de fluencia. Esta es una zona, que no todos los materiales tienen tan clara como se ve en el gráfico (que es la típica de los aceros). Pero podemos imaginar que es una zona que por imperfecciones del material (a nivel de estrucutura), durante un momento la tensión sube y baja produciendo igualmente alargamiento.

  3. Tramo de deformación plástica. Este tramo funciona igual que el primero, se sigue aumentando la tracción y la deformación, aunque en mayor medida. Y la gran diferencia está en que si dejo de aplicar la fuerza, el material ya no recobra sus dimensiones originales, sino que queda algo estirado, como si hubierais cogido un muelle blando y os pasáis estirándolo, que ya no recobra su posición. Por eso ya no se llama zona elástica, sino de deformación plástica.

  4. Estricción. En esta zona se da un fenómeno donde el gráfico engaña, pero nosotros que somos más listos que unas líneas, lo sabemos, así que no nos engaña.En principio parece que la tensión disminuye y el material se sigue alargando, pero realmente lo que sucede es que como podéis imaginar (y debéis), la sección de la pieza que estamos estirando, cada vez es más pequeña, o sea si al principio era un círculo de 10mm lo que veíamos, ahora va siendo de 8, 6, 5, 4, 3.5mm, y por eso, como la sección es más pequeña, la fuerza necesaria para seguir estirándola es más pequeña. Al final de esta curva, la pieza no aguanta más y se parte. Es cuando en el vídeo sale la pieza volando, por esas grandes medidas de seguridad que tiene…

Ahora bien, nos hemos dejado un punto importante que en el vídeo se ve claramente, y del que no se habla en el gráfico. En el vídeo, la aguja va subiendo y llega un momento en que llega a un máximo, comienza a bajar y revienta la pieza (como mola decir revienta). Pues bien, la subida de la aguja, representa los tramos 1-2-3 (el 2 no se aprecia), cuando llega al máximo y comienza a descender, a esa tensión máxima alcanzada en ese punto, se le llama resistencia a la tracción, y es un dato muy importante para los materiales. Cuando la aguja empieza a retroceder, y ha dejado un testigo en el máximo, nos está representando la zona 4.

Por cierto, la palabra estricción, es una de tantas las que nos podemos encontrar en ingeniería, que no existen en el diccionario, y habitualmente es así porque son traducciones “chungas” del inglés, en este caso striction, que es la acción de constreñir, que esa sí que existe en nuestro rico idioma. Aunque no me acaban de cuadrar las definiciones; ya escribiré a la RAE, aunque hace un tiempo lo hice por la palabra aleante, que no aparece y se usa mucho, y simpáticos fueron, pero creo que de momento….un saco de cemento.

Bueno, como os he dicho este es uno de los pilares de a ingeniería, que afecta a todas las disciplinas, porque es a base del conocimiento de los materiales, y sin materiales, no se hace nada. Así que me gustaría que quedará muy claro, y sino es así, a la vuelta de las vacaciones espero vuestras preguntas.

Artículos sobre propiedades: La ductilidad, La dureza, La tenacidad, La resiliencia, La elasticidad, La maleabilidad.

Publicado el 27 agosto 2007 en ciencia, ingeniería y etiquetado en , , , , . Guarda el enlace permanente. 26 comentarios.

  1. Lo que veo, me parece que está bien tratado. Sin embargo, considero que no se puede reducir el manejo de las propiedades mecánicas de los materiales al diagrama esfuerzo-deformación proveniente del ensayo de tracción. Es necesario ahondar en las demás características del material (compresión, dureza, flexión, fatiga, torsión, abrasión, etc.)

  2. Hola Marcela
    Tienes toda la razón, me he dejado de explicar una parte muy importante, que son los esfuerzos de los materiales. No tengo perdón…jejeje
    Si sirve como excusa, decidí hablar de las propiedades de los materiales, porque quería hablar de los materiales, pero no me parecía correcto sin antes haber hablado de ductilidad, dureza, etc…y come ves me he liado, ya que tengo facilidad para saltar de un tema a otro sin ningún sentido (es un defecto, lo reconozco).
    Sin falta haré caso de tu advertencia y acabaré de explicar esta parte de las propiedades de los materiales tan interesante, que cuando estudié me pareció tan aburrida😉
    Muchas gracias y saludos

  3. pero cuales son las propiedades de la materia

  4. Muchas gracias Casi!!!

    Me acabo de dar cuenta que he ido escribiendo artículos sobre las propiedades de los materiales, pero no las he ido enlazando a este artículo, que sería lo interesante.

    ¡¡¡Es que no soy nadie sin vosotros!!! (parezco un cantante de rock)

    Gracias y ahora mismo me dedico a poner los enlaces.

  5. Esta prueba la realizamos en el tecnologico en la clase de taller y tecnologi DE los materiales , ecxelente

  6. solo quiero super agradcerte, por tu informacion dada aqui, tenias razon, lo pusiste super claro,palabras muy sencillas y entendibles. es un tema q me toca exponer y aunque releia el material q me dieron y otras informaciones del inter, no lograba entender….gracias, me dejo de preocupar y me ocupo de estudiar….byeee

  7. a mi memparece una pasada este video de la traccin buaaaaaaaa flipas un bsso

  8. me parece que lo habeis dixo esta bien tratado pero creo que falta una cosa las prpiedades tecnologicas

  9. responderme por favor

  10. ¿Qué propiedad crees que falta?

  11. mee enkanto el video
    jajaajjaa

  12. Maravilloso

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