Propiedades fisicas de los materiales

1. PROPIEDADES FISICAS DE LOS
MATERIALES
MECANICAS
OPTICAS
ACUSTICAS
ELECTRICAS
TERMICAS
MEGNETICAS

2. PROPIEDADES MECANICAS 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. Entre estas características
mecánicas y tecnológicas.

3. PROPIEDADES MECANICAS
•Resistencia a esfuerzos de tracción, compresión,
flexión y torsión, así como desgaste y fatiga,
dureza, resiliencia, elasticidad, tenacidad,
fragilidad, cohesión, plasticidad, ductilidad,
maleabilidad, porosidad, magnetismo, las
facilidades que tenga el material para soldadura,
mecanizado, tratamiento térmico así como la
resistencia que tenga a los procesos de oxidación,
corrosión. Asimismo es interesante conocer el
grado de conductividad eléctrica y la
conductividad térmica que tenga y las facilidades
que tenga para formar aleaciones.

4. PROPIEDADES MECANICAS
•Aparte de estas propiedades y tecnológicas cabe
destacar cuando se elige un material para un
componente determinado, la densidad de ese
material, el color, el punto de fusión la disponibilidad y
el precio que tenga.
•Debido a que cada material se comporta diferente, es
necesario analizar su comportamiento mediante
pruebas experimentales..
•Entre las propiedades mecánicas más comunes que se
mide en los materiales están la resistencia a tracción, a
compresión, la deformación, el coeficiente de Poisson
y el módulo de elasticidad o módulo de Young.

5. PROPIEDADES MECANICAS
•En ingeniería estructural, los esfuerzos
internos son magnitudes físicas con unidades
de fuerza sobre área utilizadas en el cálculo de
piezas prismáticas como vigas o pilares y
también en el cálculo de placas y láminas.
•TENSION, COMPRESION, CORTANTES

6. •En el cálculo de estructuras e ingeniería se denomina
tracción al esfuerzo a que está sometido un cuerpo por
la aplicación de dos fuerzas que actúan en sentido
opuesto, y tienden a estirarlo.
•Como valor comparativo de la resistencia característica
de muchos materiales, como el acero o la madera, se
utiliza el valor de la tensión de fallo, o agotamiento por
tracción, esto es, el cociente entre la carga máxima
que ha provocado el fallo elástico del material por
tracción y la superficie de la sección transversal inicial
del mismo.

7. •Son muchos los materiales que se ven sometidos a
tracción en los diversos procesos mecánicos. Especial
interés tienen los que se utilizan en obras de
arquitectura o de ingeniería, tales como las rocas, la
madera, el hormigón, el acero, varios metales, etc.
•Cada material posee cualidades propias que definen su
comportamiento ante la tracción. Algunas de ellas son:
•elasticidad (módulo de elasticidad)
•plasticidad
•ductilidad
•fragilidad

8. •elasticidad designa la propiedad mecánica de ciertos
materiales de sufrir deformaciones reversibles cuando
se encuentran sujetos a la acción de fuerzas exteriores
y de recuperar la forma original si estas fuerzas
exteriores se eliminan.
•plasticidad es la propiedad mecánica de un material
anelástico, natural, artificial, biológico o de otro tipo,
de deformarse permanentemente e irreversiblemente
cuando se encuentra sometido a tensiones por encima
de su rango elástico, es decir, por encima de su
límite elástico.

9. •La ductilidad es una propiedad que presentan algunos
materiales, como las aleaciones metálicas o materiales
asfálticos, los cuales bajo la acción de una fuerza,
pueden deformarse sosteniblemente sin romperse,
[1]

permitiendo obtener alambres o hilos de dicho
material(cobre, hierro, aluminio)los materiales dúctiles
también pueden llegar a romperse bajo el esfuerzo
adecuado, esta rotura sólo se produce tras producirse
grandes deformaciones.
•un material es dúctil cuando la relación entre el
alargamiento longitudinal producido por una tracción y
la disminución de la sección transversal es muy
elevada. DUCTIL - FRAJIL

10. •La fragilidad intuitivamente se relaciona con
la cualidad de los objetos y materiales de
romperse con facilidad. Aunque técnicamente
la fragilidad se define más propiamente como
la capacidad de un material de fracturarse con
escasa deformación, a diferencia de los
materiales dúctiles que se rompen tras sufrir
acusadas deformaciones plásticas.

11. •Existen otros términos frecuentemente confundidos con la
fragilidad que deben ser aclarados:
•Lo opuesto a un material muy frágil es un material dúctil.
•Por otra parte la dureza no es opuesto a la fragilidad, ya
que la dureza es la propiedad de alterar solo la superficie
de un material, que es algo totalmente independiente de si
ese material cuando se fractura tiene o no deformaciones
grandes o pequeñas. Como ejemplo podemos citar el
diamante que es el material más duro que existe, pero es
extremadamente frágil.
•La tenacidad puede estar relacionada con la fragilidad
según el módulo de elasticidad, pero en principio un
material puede ser tenaz y poco frágil (como ciertos
aceros) y puede ser frágil y nada tenaz (como el barro
cocido).

12. COMPRESION
•El esfuerzo de compresión es la resultante de
las tensiones o presiones que existe dentro de
un sólido deformable o medio continuo,
caracterizada porque tiende a una reducción
de volumen o un acortamiento en
determinada dirección.

13. FLEXION
•En ingeniería se denomina flexión al tipo de
deformación que presenta un elemento
estructural alargado en una dirección
perpendicular a su eje longitudinal. El término
"alargado" se aplica cuando una dimensión es
dominante frente a las otras. Un caso típico son
las vigas, las que están diseñadas para trabajar,
principalmente, por flexión. Igualmente, el
concepto de flexión se extiende a elementos
estructurales superficiales como placas o láminas
.

14. TORSION
•En ingeniería, torsión es la solicitación que se presenta
cuando se aplica un momento sobre el eje longitudinal
de un elemento constructivo o prisma mecánico, como
pueden ser ejes o, en general, elementos donde una
dimensión predomina sobre las otras dos, aunque es
posible encontrarla en situaciones diversas.
•La torsión se caracteriza geométricamente porque
cualquier curva paralela al eje de la pieza deja de estar
contenida en el plano formado inicialmente por las dos
curvas. En lugar de eso una curva paralela al eje se
retuerce alrededor de él (ver torsión geométrica).

15. DESGASTE
•erosión de material sufrida por una superficie sólida
por acción de otra superficie. Esta relacionado con las
interacciones entre superficies y más específicamente
con la eliminación de material de una superficie cEtapa
Primaria o temprana, donde la velocidad de cambio
puede ser alta.
•Fase secundaria o de mediana-edad donde la velocidad
de desgaste se mantiene relativamente constante. La
mayoría de de la vidas útiles de componentes se miden
en esta fase.
•Fase Terciaria o de edad-avanzada, donde un alto
grado de envejecimiento deriva en un rápido fallo.
•omo resultado de una acción mecánica.
[

16. •En ingeniería de los materiales se denomina
fatiga a la disminución de la resistencia mecánica
de los materiales al someterlos a esfuerzos
repetidos.
•La resistencia a la fatiga es también una
propiedad que poseen los materiales que se
caracteriza por la capacidad de soportar
esfuerzos periódicos, aplicados un número
elevado de veces.
•Fatiga es un fenómeno general del fallo del
material tras varios ciclos de aplicación de una
tensión menor a la rotura.

17. RESILENCIA
•En ingeniería, resiliencia (ingeniería) es una
magnitud que cuantifica la cantidad de
energía por unidad de volumen que almacena
un material al deformarse elásticamente
debido a una tensión aplicada.

18. COHESION
•A la fuerza de cohesión que es la atracción
entre moléculas que mantiene unidas las
partículas de una sustancia.
–En particular tratándose de terrenos, ver:
Cohesión del terreno.

19. MALEABILIDAD
•La maleabilidad es la propiedad de la materia, que junto a
la ductilidad presentan los cuerpos al ser elaborados por
deformación. Se diferencia de aquella en que mientras la
ductilidad se refiere a la obtención de hilos, la maleabilidad
permite la obtención de delgadas láminas de material sin
que éste se rompa. Es una cualidad que se encuentra
opuesta a la ductilidad puesto que en la mayoría de los
casos no se encuentran ambas cualidades en un mismo
material.
•
La maleabilidad es la capacidad que tiene un material de
deformarse permanentemente bajo cargas compresivas.
•La ductilidad es la capacidad que tiene un material de
deformarse permanentemente bajo cargas traccionales.

20. POROSIDAD
•La porosidad es la capacidad de un material
de absorber líquidos o gases.

21. MAGNETISMO
•fenómeno físico por el que los materiales
ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre
otros materiales. Hay algunos materiales
conocidos que han presentado propiedades
magnéticas detectables fácilmente como el
níquel, hierro, cobalto y sus aleaciones que
comúnmente se llaman imanes. Sin embargo
todos los materiales son influídos, de mayor o
menor forma, por la presencia de un
campo magnético.

22. SOLDADURA
•es un proceso de fabricación en donde se realiza la unión
de dos materiales, (generalmente metales o termoplásticos
), usualmente logrado a través de la coalescencia (fusión),
en la cual las piezas son soldadas fundiendo ambas y
agregando un material de relleno fundido (metal o
plástico), el cual tiene un punto de fusión menor al de la
pieza a soldar, para conseguir un baño de material fundido
(el baño de soldadura) que, al enfriarse, se convierte en
una unión fija. A veces la presión es usada conjuntamente
con el calor, o por sí misma, para producir la soldadura.
Esto está en contraste con la soldadura blanda (en inglés
soldering) y la soldadura fuerte (en inglés brazing), que
implican el derretimiento de un material de bajo punto de
fusión entre piezas de trabajo para formar un enlace entre
ellos, sin fundir las piezas de trabajo.

23. OXIDACION
•La oxidación es una reacción química muy poderosa
donde un compuesto cede electrones, y por lo tanto
aumenta su estado de oxidación.
[2]
Se debe tener en
cuenta que en realidad una oxidación o una reducción
es un proceso por el cual cambia el estado de
oxidación de un compuesto. Este cambio no significa
necesariamente un intercambio de electrones.
Suponer esto -que es un error común- implica que
todos los compuestos formados mediante un proceso
redox son iónicos, puesto que es en éstos compuestos
donde sí se da un enlace iónico, producto de la
transferencia de electrones.

24. CORROSION
•La corrosión se define como el deterioro de un material a
consecuencia de un ataque electroquímico por su entorno. De
manera más general, puede entenderse como la tendencia general
que tienen los materiales a buscar su forma más estable o de
menor energía interna. Siempre que la corrosión esté originada por
una reacción electroquímica (oxidación), la velocidad a la que tiene
lugar dependerá en alguna medida de la temperatura, de la
salinidad del fluido en contacto con el metal y de las propiedades
de los metales en cuestión. Otros materiales no metálicos también
sufren corrosión mediante otros mecanismos.
•La corrosión puede ser mediante una reacción química (
oxidorreducción) en la que intervienen tres factores:
•La pieza manufacturada
•El ambiente
•El agua

25. DENSIDAD
•En física, la densidad de una sustancia,
simbolizada habitualmente por la letra griega
ro (), es una magnitud referida a la cantidad
de masa contenida en un determinado
volumen.

26. COLOR
•El color es una percepción visual que se
genera en el cerebro al interpretar las señales
nerviosas que le envían los fotorreceptores de
la retina del ojo y que a su vez interpretan y
distinguen las distintas longitudes de onda
que captan de la parte visible del
espectro electromagnético.

27. FUSION
•El punto de fusión es la temperatura a la cual la
materia pasa de estado sólido a estado líquido,
es decir, se funde.
•Al efecto de fundir un metal se le llama fusión (no
podemos confundirlo con el punto de fusión).
También se suele denominar fusión al efecto de
licuar o derretir una sustancia sólida, congelada o
pastosa, en líquida.
•En la mayoría de las sustancias, el punto de
fusión y de congelación, son iguales.

28. PROPIEDADES MECANICAS
•Describen la forma en que un material soporta fuerzas aplicadas,
incluyendo fuerzas de tensión, compresión, impacto, cíclicas o de fatiga, o
fuerzas a altas temperaturas. A continuación, se definen las que
mencionaremos más adelante:
•- Tenacidad: Es la propiedad que tienen ciertos materiales de soportar, sin
deformarse ni romperse, los esfuerzos bruscos que se les apliquen.
•- Elasticidad: Consiste en la capacidad de algunos materiales para
recobrar su forma y dimensiones primitivas cuando cesa el esfuerzo que
había determinado su deformación.
•- Dureza: Es la resistencia que un material opone a la penetración.
•- Fragilidad: Un material es frágil cuando se rompe fácilmente por la
acción de un choque.
•- Plasticidad: Aptitud de algunos materiales sólidos de adquirir
deformaciones permanentes, bajo la acción de una presión o fuerza
exterior, sin que se produzca rotura.
•- Ductibilidad: Considerada una variante de la plasticidad, es la propiedad
que poseen ciertos metales para poder estirarse en forma de hilos finos.
•- Maleabilidad: Otra variante de la plasticidad, consiste en la posibilidad
de transformar algunos metales en láminas delgadas.

29. PROPIEDADES MECANICAS
•Las anteriores propiedades mecánicas se valoran
con exactitud mediante ensayos mecánicos:
- Ensayo de tracción: Ofrece una idea aproximada
de la tenacidad y elasticidad de un material.
- Ensayos de dureza: Permiten conocer el grado
de dureza del material.
- Ensayos al choque: Su práctica permite conocer
la fragilidad y tenacidad de un material.
- Ensayos tecnológicos: Ponen de manifiesto las
características de plasticidad que posee un
material para proceder a su forja, doblado,
embutido, etc.

30. PROPIEDADES FISICAS
•Propiedades físicas: Dependen de la estructura y
procesamiento del material. Describen
características como color, conductividad
eléctrica o térmica, magnetismo y
comportamiento óptico, generalmente no se
alteran por fuerza que actúan sobre el material.
Pueden dividirse en : eléctricas, magnéticas y
ópticas.
•En capítulos posteriores estudiaremos por
separado estos grupos y las definiciones de
las distintas propiedades que los confoman.