Tenacidad

Es la propiedad de los metales que les permite resistir a los esfuerzos de rotura o deformación. Da idea de la capacidad que tiene un metal de absorber energía antes de romperse.

Elasticidad

Es la propiedad de los metales que les permite recuperar su forma original después de haber sido deformados y una vez se suprime el esfuerzo que los deformaba. Se mide mediante el ensayo de tracción. Algunos conceptos asociados son:

  • Límite Elástico: Es la fuerza máxima de deformación que puede aplicarse a un material sin originar una deformación permanente. En la práctica, es el valor de la carga que rebasa ligeramente la elasticidad, produciendo una deformación muy pequeña (0,2%).
  • Módulo de elasticidad: Cuando una muestra se somete a un esfuerzo de tracción, sufre un alargamiento. La relación entre la tensión aplicada y el alargamiento producido, con relación a la longitud primitiva, permanece constante para un mismo material y se denomina módulo de elasticidad.
  • Alargamiento de rotura: Es el alargamiento máximo, sin rotura, que se puede dar por tracción a un material. Se expresa en porcentaje sobre la longitud inicial de la pieza.

Resistencia a la Rotura

Se denomina así a la carga a partir de la cual se produce un periodo de rápido estiramiento de la muestra con una sensible reducción de su sección hasta que se produce la rotura bajo un esfuerzo menor que la tensión antes citada. Dicho de otra forma, es la carga máxima, por unidad de superficie (Kg/mm2) que un material es capaz de soportar sin romperse. Los esfuerzos de rotura se clasifican en:

  • Tracción: La resistencia de un material a la tracción es una de las principales características de los metales y aleaciones. Se mide mediante el ensayo de tracción, que consiste en someter una muestra de forma y dimensiones determinadas, a un esfuerzo axial de tracción creciente en la dirección de su eje hasta romperla. Las muestras empleadas son generalmente barras de sección uniforme, casi siempre circulares a las que se les hace dos marcas que miden la longitud. Los extremos se hacen más gruesos para facilitar la fijación.
  • Compresión: Se trata de comprobar la carga de compresión que soporta la muestra antes de su rotura.
  • Torsión y cizalladura.

Estricción

Es la propiedad que tienen los metales de oponerse a la reducción de su sección cuando están sometidos a una carga de tracción.

Plasticidad

Propiedad que tienen los materiales de adquirir deformaciones permanentes. Sus propiedades más importantes son:

  • Maleabilidad: Es la propiedad que poseen ciertos metales de dejarse reducir en forma de láminas mediante esfuerzos de compresión. En esta propiedad se basan los trabajos de laminado, que permiten obtener las chapas de metal utilizadas corrientemente en la industria. La maleabilidad permite también los trabajos de forjado y embutido.
  • Ductilidad: Es la propiedad que poseen algunos metales de dejarse estirar mediante esfuerzos de tracción. Es la base de los trabajos de trefilado (reducción de un metal a alambre o hilo).

Fatiga

Cuando un metal se somete a esfuerzos de magnitud y sentido variables, puede romperse aplicando cargas muy inferiores a su resistencia a la rotura normal para un esfuerzo de tensión constante. A este aparente desfallecimiento de los metales cuando están sometidos a esfuerzos de magnitud diferente se le denomina fatiga de los metales. Uno de los conceptos asociados más importantes es la Resistencia a la fatiga, que se define como la carga que un metal, sometido a esfuerzos repetidos, puede soportar sin romperse.

Dureza

Es una propiedad de los metales que define la resistencia que oponen a ser penetrados por otros cuya forma y dimensiones se encuentran debidamente normalizadas. Se entiende, asimismo, como la resistencia que opone un cuerpo a ser rayado por otro. También da idea de la resistencia de un material a una deformación permanente.

La determinación de la dureza se hace, generalmente mediante ensayos de penetración. Estos ensayos consisten en hacer una huella con un penetrador en forma de bola, cono de diamante o pirámide de diamante en la superficie del metal, bajo la acción de una carga externa, y medir el área o la profundidad de dicha huella después de retirada la carga. La relación de la carga de ensayo al área o a la profundidad de huella proporciona la medida de la dureza.

Los métodos más utilizados son los de:

  • Brinell: Consiste en comprimir una bola de acero templado extraduro, de un diámetro determinado, sobre el material a ensayar, por medio de una carga y durante un tiempo determinado. En este ensayo, la carga de la bola, así como su diámetro, dependen del tipo y espesor del material a probar. La medida del área de la huella, en función de la carga aplicada, determina la dureza del material. Normalmente cuanto menos duro sea el material, esta área será mayor.
  • Rockwell: Cuando el metal a ensayar es más duro que la bola de acero, se utiliza una punta cónica de diamante (de 120º) para materiales duros, y una punta esférica para materiales blandos (1/16 de diámetro). En este caso lo que se mide es la profundidad de la huella. El ensayo se realiza en tres fases: En la primera se aplica una precarga y se pone a cero la escala; en la segunda se aplica una carga adicional durante unos segundos. En la tercera y última fase se retira la carga adicional, manteniendo la precarga y se realiza la lectura en la escala. Cuanto mayor es la profundidad residual de la huella, menor es la dureza Rockwell.
  • Vickers: Es un método derivado directamente del método Brinell, pero utiliza como cuerpo penetrante un diamante de punta piramidal, con base cuadrada y ángulo de 136º en el vértice. De esta manera se consiguen determinar durezas más elevadas al aplicar cargas que pueden variar entre los 10 y los 100 Kg, ya que la bola Brinell se deforma al aplicar cargas altas. En este caso se miden las longitudes de las diagonales de la huella, calculándose el valor medio.

Fragilidad

Es la propiedad que tienen los metales de romperse más o menos fácilmente bajo la acción de un choque. Un material frágil es aquel que se rompe al rebasar el límite elástico sin apenas experimentar deformación plástica alguna.

Resiliencia

Define la resistencia que opone un cuerpo a la ruptura por choque o percusión. Es la propiedad inversa a la fragilidad, es decir, un metal resiliente no es frágil. Da idea de la energía que es capaz de absorber el material al romperse mediante un solo golpe. Se mide mediante una máquina de péndulo, que golpea una muestra, rompiéndola. Se mide la energía absorbida por la muestra al romperse mediante la medición de la altura que alcanza el péndulo después de romper la pieza.

Fluencia

Es la propiedad que tienen algunos metales de deformarse lenta y espontáneamente bajo la acción de su propio peso o de cargas muy pequeñas. En general, esta característica aparece con más intensidad en los metales con temperaturas de fusión baja, como el plomo.

Maquinabilidad

Con esta denominación se agrupan varias propiedades, como: velocidad a la que puede mecanizarse el material al someterle a trabajos con máquinas, clase de viruta producida, capacidad de desgaste por herramienta y tipo de acabado superficial que puede obtenerse.