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2.6.- Propiedades mecánicas.

Las propiedades mecánicas están relacionadas con el comportamiento de los materiales cuando éstos son sometidos a esfuerzos externos.

Entre las propiedades mecánicas de los materiales, pueden destacarse:

  • Cohesión: es la fuerza de atracción que se origina entre los átomos de un material, o resistencia que oponen a separarse, y su valor depende del tipo de enlace entre los átomos (iónico, covalente, metálico,...). En el caso de los metales, su cohesión es tal que permite pequeñas separaciones de sus átomos, al ser sometido a fuerzas exteriores, razón por la cual los metales son elásticos.
  • Elasticidad: es la capacidad que tienen algunos materiales de recuperar su forma original una vez eliminada la fuerza que los deformaba. Los metales por ejemplo, son elásticos dentro de ciertos límites, a partir de los cuales las deformaciones son permanentes.
Imagen de un material tenaz.
  • Plasticidad: es la capacidad de un material para adquirir deformaciones permanentes sin llegar a la rotura, es decir, de no recobrar su forma y dimensiones primitivas cuando cesa el esfuerzo deformante. La ductilidad y la maleabilidad, analizadas como propiedades tecnológicas, son variantes de la plasticidad.
  • Dureza: es la resistencia que oponen los cuerpos a ser rayados o penetrados por otros. La dureza de un cuerpo es directamente proporcional a su cohesión atómica y está muy relacionada con la resistencia al desgaste.
  • Tenacidad: es la propiedad que tienen ciertos materiales de soportar, sin deformarse ni romperse, la acción de fuerzas exteriores. La tenacidad es una propiedad muy característica de los metales. Está relacionada con la cohesión atómica, en cuanto se refiere a esfuerzos de tracción, compresión, torsión, etc., y con la elasticidad y plasticidad en cuanto a esfuerzos de choque se refiere.
Imagen de un material frágil.
  • Fragilidad: un material frágil se rompe fácilmente por la acción de un choque. Por ejemplo, el vidrio, material frágil, es incapaz de resistir el impacto del martillo sin romperse.
  • Fatiga: es el efecto generado en el material debido a la aplicación de cargas dinámicas cíclicas, y la resistencia a la fatiga, es la capacidad de soportar tales esfuerzos sin romperse. Por ejemplo, ciertos elementos de maquina sometidos a fatiga se rompen al cabo de cierto numero de ciclos de trabajo; la fatiga es una pérdida de resistencia de la pieza a lo largo del tiempo. Lo que ocurre en las piezas sometidas a fatiga es que las grietas de tamaño diminuto existentes en el materia (por el proceso de fabricación o de trabajo) van creciendo progresivamente hasta que se produce la rotura.
  • Resistencia: es la aptitud que presenta un material para soportar una carga externa, esfuerzo o deformación. Esta resistencia obedece a la cohesión de las móleculas que se oponen a separarse; cuando el esfuerzo vence a esta cohesión, el material tiende a deformarse:
    • se alarga bajo un esfuerzo de tracción,
    • se comprime bajo un esfuerzo de compresión
    • se dobla bajo esfuerzo de flexión,
    • se corta bajo un esfuerzo de cizalladura,
    • se tuerce bajo un esfuerzo de torsión.

Reflexiona

Si doblamos alternativa y de manera repetida un alambre se rompe con facilidad, sin embargo, la fuerza que hay que hacer para romperlo en una sola flexión es muy grande.

Autoevaluación

Pregunta

¿Qué crees que representa el límite elástico de un material?

Respuestas

La carga mínima que hay que aplicarle para producir una deformación permanente.

La carga mínima a partir de la cual el material empieza a la deformación elástica.

El límite a partir del cual el material se rompe.

Retroalimentación


Pregunta

¿Qué es la resiliencia?

Respuestas

Es el término equivalente a resistencia a la fatiga.

Es la medida de la tenacidad en unidades de energía.

Es la resistencia que opone un material a cualquier esfuerzo mecánico.

Retroalimentación


Pregunta

¿Cuál es la propiedad opuesta a la plasticidad?

Respuestas

La tenacidad.

La cohesión.

La elasticidad.

Retroalimentación


Pregunta

¿Y la opuesta a la fragilidad?

Respuestas

La tenacidad.

La dureza.

La resistencia a la fatiga.

Retroalimentación