Propiedades y Ensayos de los Metales: Análisis Técnico

Propiedades y Ensayos de los Metales

Elementos metálicos puros

No se pueden emplear para la fabricación de piezas. Las aleaciones (dos o más elementos) mejoran sus propiedades.

Propiedades de los metales

• Dureza: Oposición al rayado o penetración. Da idea de la resistencia de un material a la deformación permanente.
• Elasticidad: Capacidad de recuperación al cesar la fuerza que los deforma. El límite elástico es la fuerza máxima de deformación.
• Tenacidad: Propiedad que tienen los metales de no romperse. Se opone a la rotura y absorbe la fuerza; da idea de la capacidad que tiene un metal de absorber energía antes de romperse.
• Fragilidad: Facilidad de rotura bajo la acción del choque.
• Fatiga: Resistencia que tiene un material de no romperse por desfallecimiento. Cuando un metal se somete a esfuerzos de magnitud y sentido variable, puede romperse aplicando cargas muy inferiores a su resistencia.

Ensayos de metales

• Tracción: Empleado para conocer la resistencia o carga de rotura. Se trata de someter a un esfuerzo axial de tracción creciente en la dirección de su eje hasta romperla.
• Compresión: Se trata de comprobar la carga de compresión que soporta una probeta antes de su rotura. En el momento en que la resistencia de la probeta rebasa la resistencia a la compresión de las placas de presión de la máquina, se produce la rotura.
• Cizalladura: Consiste en someter a un material a esfuerzos crecientes y progresivos hasta llegar a la rotura.
• Torsión: Consiste en aplicar un par torsor a una probeta por medio de un dispositivo de carga y medir el ángulo de torsión resultante en el extremo de la probeta.
• Fatiga: Hacer girar rápidamente una probeta normalizada del material al mismo tiempo que se deforma debido a la fuerza.
• Flexión: Se coloca la probeta sobre dos apoyos aplicando posteriormente una fuerza única, dando lugar a un par de fuerzas que deforman tensiones de tracción y compresión. Verifica el alargamiento que sufre la probeta antes de su rotura.
• Ensayo de dureza: Una forma de estimar la resistencia mecánica de las aleaciones metálicas. Hay tres tipos de ensayos de dureza: rayado, a la penetración y de rebote o dinámica.

Constituyentes de los aceros

Dependen de la cantidad de carbono y el enfriamiento:

• Ferrita: Uno de los principales constituyentes de los hierros y los aceros debido a su bajo límite de solubilidad a 0,008% C. Es dúctil, resistente y blanda. Es magnética, pero pierde esta propiedad a temperaturas superiores a 768 ºC.
• Perlita: Constituyente eutectoide que comprende 86,5% de ferrita y 13,5% de cementita. Con 0,89% C, se presenta bajo forma laminar. Es más dura y resistente que la ferrita, pero más blanda y maleable que la cementita.
• Cementita: Designación usual del carburo de hierro (Fe3C). Es más dura y frágil que el acero al carbono. Tiene 6,67% de carbono y es magnética hasta los 210 ºC.
• Austenita: Solución sólida de carbono en hierro gamma, estable a temperaturas elevadas entre 0 y 1,7% C.