procedimientos de ensayo y medida

PROCEDIMIENTOS DE ENSAYO Y MEDIDA
Para conocer la constitución y el comportamiento de un determinado material, no suele ser suficiente con
el reconocimiento visual o por medio de los sentidos. Habitualmente es necesario someterlo a
procedimientos más complejos de observación denominados ensayos.
Los ensayos de materiales tienen como objetivo poner de manifiesto, mediante un conjunto de métodos, en
su mayoría normalizados, las propiedades de los materiales ensayados que en cada caso nos interesa
conocer. Se simulan las condiciones de trabajo real y se estudia su aplicación.
Los ensayos son de suma importancia porque nos permiten elegir con seguridad el material idóneo para una
determinada aplicación técnica.
A partir de ellos, podemos determinar las propiedades de los materiales
Antes de estudiar alguno de los ensayos que se realizan con los materiales, vamos a recordar en qué
consisten algunas de las propiedades de los materiales
1. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
Las propiedades de los materiales se agrupan en tres categorías: propiedades físicas, propiedades
químicas y propiedades mecánicas.
Las propiedades mecánicas son las más interesantes, ya que nos definen el comportamiento de los
materiales frente a determinadas acciones mecánicas exteriores, como fuerzas o desplazamientos. Las
principales son: ductilidad, maquinabilidad, maleabilidad, fatiga, acritud, tracción, cizalladura o cortadura,
fragilidad, resilencia, cohesión, dureza, torsión, elasticidad, plasticidad, tenacidad, colabilidad, compresión
y flexión
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Es la resistencia que oponen las moléculas de los materiales a separarse unas de otras. Depende de las
fuerzas intermoleculares que las mantienen unidas
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Es la resistencia que oponen los cuerpos a dejarse rayar o penetrar por otros
La dureza de un cuerpo es directamente proporcional a su cohesión atómica.
En algunos casos, como los metales, la dureza puede ser modificada por medio de aleaciones con otros
metales o pro tratamientos térmicos
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La ____________ es la capacidad de un cuerpo de recobrar su forma primitiva cuando cesa la causa que
lo deforma. Se dice que el cuerpo es perfectamente elástico si recobra su forma original de un modo
absoluto cuando dejan de actuar las causas que lo deformaron. Es parcialmente elástico si la deformación
producida por las fuerzas exteriores no desaparece enteramente cuando éstas cesan
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Es la capacidad que tienen algunos cuerpos materiales sólidos de adquirir deformaciones permanentes sin
llegar a la rotura. Es opuesta a la elasticidad
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Es la capacidad que poseen ciertos materiales de poder deformarse plásticamente mediante esfuerzos de
tracción transformándose en hilos. Un material dúctil siempre se estira antes de romperse
Los materiales dúctiles más típicos son el cobre, el aluminio, el oro y el volframio
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Es la capacidad de algunos materiales de poder deformarse plásticamente frente a esfuerzos de
compresión transformándose en láminas más o menos finas sin romperse. Esta propiedad suele presentarse
asociada con la ductilidad
Ejemplos de materiales maleables son el aluminio, el oro, etc.
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Es la capacidad de absorber energía frente a esfuerzos bruscos exteriores antes de romperse o
deformarse. Es la medida de cuánta energía hace falta para romper un material.
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Es la cualidad contraria a la tenacidad, es decir, se dice que un material es frágil cuando rompe fácilmente
por la acción de un choque.
El diamante y el vidrio ordinario son materiales frágiles
Un material frágil puede convertirse en tenaz mediante calentamiento, y, por el contrario, el tenaz pude
volverse frágil por enfriamiento.
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Al someterse un material a esfuerzos variables y repetidos con una determinad frecuencia, se rompe al
transcurrir un cierto número de ciclos aunque el valor máximo de esos esfuerzos no supere su límite de
elasticidad. A este comportamiento de los materiales se denomina fatiga.
___________________Se define como la energía absorbida por unidad de sección por un material al ser roto mediante un solo
golpe. Más que una propiedad puede considerarse como el resultado de un ensayo.
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Facilidad que tiene un cuerpo a dejarse cortar por arranque de viruta
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Aumento de la dureza, fragilidad y resistencia en ciertos metales como consecuencia de la deformación en
frío
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Aptitud que tiene un material fundido para llenar un molde
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En términos generales puede decirse que la resistencia mecánica es la aptitud que presenta un material
para soportar una carga externa, esfuerzo o deformación.
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Es la capacidad de un material de resistir a fuerzas de tracción o de tensión (fuerzas que actúan en igual
dirección y sentido contrario, divergen).
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Es la capacidad de un material de resistir a fuerzas de presión o fuerzas de compresión (fuerzas de igual
dirección y sentido contrario, convergentes).
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Es la capacidad de un material de resistir a fuerzas de cizalla o cortadura. Estas fuerzas actúan a través
de un material de tal forma que una parte de la estructura puede ser obligada a deslizarse sobre otra.
Ocurre en las vigas, en sus zonas de apoyo
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Es la capacidad de un material de resistir a fuerzas de retorcimiento o de torsión.
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Un cuerpo está sometido a flexión cuando actúan sobre él dos fuerzas iguales paralelas y otra en sentido
contrario en medio de las dos anteriores siendo ésta última igual a la suma de las otras dos.
Cuando se somete una barra a flexión se producen en ellas los esfuerzos de tracción y compresión, así
como el de cortadura.
Un ejemplo típico lo tenemos en un tablón, en el cual vemos que la mitad superior se comprime, mientras
que la inferior se tracciona, quedando en el centro una fibra que no sufre alteración, denominada fibra
neutra.
La rigidez es la propiedad de un material de resistir a una deformación por flexión.
2. ENSAYOS CON MATERIALES
Según la rigurosidad del ensayo, pueden ser:
a) Ensayos científicos: De gran precisión, fidelidad y sensibilidad. Tratan de extraer valores de
ciertas magnitudes físicas. Ej.: densidad.
b) Ensayos tecnológicos: Se utilizan para comprobar si las propiedades de un determinado material
son adecuadas para una cierta utilidad. Son rápidos y simples.
Según la naturaleza del ensayo...
a) Ensayos químicos: Para conocer la composición química (cualitativa y cuantitativa) así como su
comportamiento ante agentes químicos.
b) Ensayos físicos: Se trata de determinar propiedades físicas (densidad, conductividad eléctrica,…)
c) Ensayos metalográficos: Consiste en analizar la estructura interna del material al microscopio
metalográfico.
d) Ensayos mecánicos: Destinados a determinar las características elásticas y de resistencia de los
materiales sometidos a esfuerzos o deformaciones análogas a las que se presentan en la realidad.
Según la utilidad de la pieza:
a) Ensayos destructivos: Los materiales sometidos a ensayo sufren rotura o daño en su estructura.
b) Ensayos no destructivos: No se daña la estructura ni sufre deformación, aunque se analizan los
defectos que puedan ocasionarse.
3. DEFORMACIÓN ELÁSTICA Y PLÁSTICA
Cuando un material es sometido a una tensión (fuerza) se produce una deformación del mismo. Si al cesar
la fuerza el material vuelve a sus dimensiones primitivas, diremos que ha experimentado una deformación
elástica. Si el material se deforma hasta el extremo de no poder recuperar por completo sus medidas
originales, se dice que ha experimentado una deformación plástica.