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Propiedades de los materiales en el rango no lineal.
Los metales y aleaciones son procesados en diferentes formas mediante diversos métodos de manufactura. Algunos de los procesos industriales más importantes son la fundición, la laminación, extrusión, trefilado, embutido y forja, maquinado y troquelado.
Cuando se aplica un esfuerzo de tensión uniaxial sobre una barra demetal, el metal se deforma elásticamente y luego plásticamente, produciendo una deformación permanente. Para muchos diseños, el ingeniero está interesado en el límite elástico al 0.2% (esfuerzo de fluencia convencional al 0.2%), la máxima resistencia a la tensión y la elongación o ductilidad del metal o aleación. Estos valores se obtienen a partir del diagrama esfuerzo-deformación generado en un ensayode tracción.
La dureza de un metal también puede resultar de importancia en ingeniería; comúnmente, las escalas de dureza en la industria son de los tipos: Rockwell B y C y Brinell (HB).
La deformación plástica de los metales tiene lugar principalmente por el proceso de deslizamiento, que involucra un movimiento de las dislocaciones. El deslizamiento usualmente tiene lugar sobre los planosmás compactos y en las direcciones compactas. La combinación de un plano de deslizamiento y una dirección de deslizamiento constituye un sistema de deslizamiento. Los metales con un alto número de sistemas de deslizamiento (Cu, Ag, Pt, Ni, Pb, Al) son más dúctiles que aquellos con sólo unos pocos sistemas de deslizamiento (Fe, Cr, V, Mo, W). Muchos metales se deforman con formación de maclas cuandoel deslizamiento es difícil.
Propiedades mecánicas de los materiales en el rango no lineal:
La plasticidad es la propiedad mecánica de un material inelástico, natural, artificial, biológico o de otro tipo, de deformarse permanente e irreversiblemente cuando se encuentra sometido a tensiones por encima de su rango elástico, es decir, por encima de su límite elástico (rango plástico o no lineal).La ductilidad: propiedad que presentan algunos materiales, que al estar bajo el efecto de cargas pueden estirarse sin romperse para obtener hilos o alambres.
La maleabilidad: propiedad que presentan los materiales que se pueden deformar fácilmente en forma de láminas sin llegar a romperse.
La vida de las materiales frágiles en el rango plástico es muy corta, es decir no muestran una deformaciónplástica. Solo admiten deformaciones dentro del rango elástico, es decir, deformaciones que no presentan grandes consecuencias porque el material vuelve a su estado original.
Los materiales dúctiles por lo contrario tienen una gran ventaja, pueden deformarse considerablemente antes de llegar a la rotura. Además de que presentan deformaciones en el rango elástico, si se le aplica más cargaspresentan deformaciones sin la posibilidad de volver al estado normal.
La fragilidad por otro lado representa todo lo contrario a la ductilidad, definiéndose como la capacidad de un material de fracturarse con baja deformación. Es decir que se romperá sin presentar un gran cambio de forma notable.
Tenacidad: esta se define como la energía total que absorbe un material antes de alcanzar la roturadebido a excesivas dislocaciones.
Fatiga: Deformación (que puede llegar a la rotura) de un material sometido a cargas variables, inferiores a la de rotura, cuando actúan un cierto tiempo o un número de veces.
La inelasticidad se refiere a cualquier comportamiento de la mecánica de materiales por la cual no existe una relación bien definida entre las tensiones instantáneas y las deformacionesinstantáneas del material. La inelasticidad se debe a un conjunto muy variado de factores que pueden agruparse en dos categorías principales:
Aparición de deformaciones plásticas irreversibles, por las que parte del trabajo realizado por las fuerzas sobre el material no se transforman en energía potencial elástica sino en transformaciones termodinámicas irreversibles del material de ahí que no...
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