Nick Connor

La unidad del módulo de elasticidad de Young de la fuerza es newton por metro cuadrado (N / m ^ 2), kilogramo (fuerza) por centímetro cuadrado (kg / cm ^ 2) o pascal.

En caso de tensión de tensión de una barra uniforme (curva tensión-deformación), la  ley de Hooke  describe el comportamiento de una barra en la región elástica. En esta región, el alargamiento de la barra es directamente proporcional a la fuerza de tracción y la longitud de la barra e inversamente proporcional al área de la sección transversal y al  módulo de elasticidad .

1. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.
2. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 2 y 2. Enero de 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Ciencia e Ingeniería de Materiales: Introducción 9ª Edición, Wiley; 9a edición (4 de diciembre de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.
4. Eberhart, Mark (2003). Por qué se rompen las cosas: entender el mundo a través de la forma en que se desmorona. Armonía. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introducción a la Termodinámica de Materiales (4ª ed.). Taylor y Francis Publishing. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. González-Viñas, W. y Mancini, HL (2004). Introducción a la ciencia de los materiales. Prensa de la Universidad de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1.
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiales: ingeniería, ciencia, procesamiento y diseño (1ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introducción a la ingeniería nuclear, 3d ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

Véase más arriba:

Fuerza

La resistencia a la tracción se mide en unidades de fuerza por unidad de área. La unidad es newton por metro cuadrado (N / m ^ 2), kilogramo (fuerza) por centímetro cuadrado (kg / cm ^ 2) o pascal.

La última resistencia a la tracción (UTS) de un material es la fuerza por unidad de área en la que se rompe en dos. La tensión de tracción es ese tipo de tensión en la que las dos secciones de material a cada lado de un plano de tensión tienden a separarse o alargarse. La capacidad de un material o estructura para soportar cargas que tienden a alargarse se conoce como  resistencia máxima a la tracción (UTS) . La resistencia máxima a la tracción se mide por la tensión máxima que un material puede soportar mientras se estira o tira antes de romperse. En el estudio de la resistencia de los materiales, la resistencia a la tracción, la resistencia a la compresión y la resistencia al corte se pueden analizar de forma independiente. Debido a que las cargas de tracción y compresión producen tensiones que actúan a través de un plano, en una dirección perpendicular (normal) al plano, las tensiones de tracción y compresión se denominan tensiones normales .

1. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.
2. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 2 y 2. Enero de 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Ciencia e Ingeniería de Materiales: Introducción 9ª Edición, Wiley; 9a edición (4 de diciembre de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.
4. Eberhart, Mark (2003). Por qué se rompen las cosas: entender el mundo a través de la forma en que se desmorona. Armonía. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introducción a la Termodinámica de Materiales (4ª ed.). Taylor y Francis Publishing. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. González-Viñas, W. y Mancini, HL (2004). Introducción a la ciencia de los materiales. Prensa de la Universidad de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1.
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiales: ingeniería, ciencia, procesamiento y diseño (1ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introducción a la ingeniería nuclear, 3d ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

Véase más arriba:

Fuerza

La tensión de tracción se mide en unidades de fuerza por unidad de área. La unidad es newton por metro cuadrado (N / m ^ 2), kilogramo (fuerza) por centímetro cuadrado (kg / cm ^ 2) o pascal.

La última resistencia a la tracción (UTS) de un material es la fuerza por unidad de área en la que se rompe en dos. La tensión de tracción es ese tipo de tensión en la que las dos secciones de material a cada lado de un plano de tensión tienden a separarse o alargarse. La capacidad de un material o estructura para soportar cargas que tienden a alargarse se conoce como resistencia máxima a la tracción (UTS) . La resistencia máxima a la tracción se mide por la tensión máxima que un material puede soportar mientras se estira o tira antes de romperse. En el estudio de la resistencia de los materiales, la resistencia a la tracción, la resistencia a la compresión y la resistencia al corte se pueden analizar de forma independiente. Debido a que las cargas de tracción y compresión producen tensiones que actúan a través de un plano, en una dirección perpendicular (normal) al plano, las tensiones de tracción y compresión se denominantensiones normales .

La deformación es una cantidad adimensional que expresa un cambio dimensional proporcional (intensidad o grado de distorsión) y se mide como la deformación total (alargamiento) por longitud de referencia de material debido a alguna tensión aplicada.

1. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.
2. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 2 y 2. Enero de 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Ciencia e Ingeniería de Materiales: Introducción 9ª Edición, Wiley; 9a edición (4 de diciembre de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.
4. Eberhart, Mark (2003). Por qué se rompen las cosas: entender el mundo a través de la forma en que se desmorona. Armonía. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introducción a la Termodinámica de Materiales (4ª ed.). Taylor y Francis Publishing. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. González-Viñas, W. y Mancini, HL (2004). Introducción a la ciencia de los materiales. Prensa de la Universidad de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1.
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiales: ingeniería, ciencia, procesamiento y diseño (1ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introducción a la ingeniería nuclear, 3d ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

Véase más arriba:

Fuerza

La ductilidad es una cantidad adimensional comúnmente definida como la capacidad de un material para deformarse fácilmente tras la aplicación de una fuerza de tracción, o como la capacidad de un material para resistir la deformación plástica sin romperse. La ductilidad es un factor importante para permitir que una estructura sobreviva cargas extremas, como las debidas a grandes cambios de presión, terremotos y huracanes, sin experimentar una falla o colapso repentino. Se define como:

En el caso de la prueba de tensión, la ductilidad se mide por un porcentaje de reducción en el área. Mide la cantidad de estrechamiento (o cambio en el área de la sección transversal) que ocurre antes de la falla final de la siguiente manera:

1. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.
2. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 2 y 2. Enero de 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Ciencia e Ingeniería de Materiales: Introducción 9ª Edición, Wiley; 9a edición (4 de diciembre de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.
4. Eberhart, Mark (2003). Por qué se rompen las cosas: entender el mundo a través de la forma en que se desmorona. Armonía. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introducción a la Termodinámica de Materiales (4ª ed.). Taylor y Francis Publishing. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. González-Viñas, W. y Mancini, HL (2004). Introducción a la ciencia de los materiales. Prensa de la Universidad de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1.
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiales: ingeniería, ciencia, procesamiento y diseño (1ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introducción a la ingeniería nuclear, 3d ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

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Ductilidad

En la ciencia de los materiales, la maleabilidad es la capacidad de un material de sufrir grandes deformaciones plásticas bajo tensión de compresión . La tensión de compresión es lo contrario de la tensión de tracción . Las partes adyacentes del material tienden a presionarse entre sí a través de un plano de tensión típico. Si es maleable, un material se puede aplanar en láminas delgadas martillando o rodando. Los materiales maleables se pueden aplanar en hojas de metal. Muchos metales con alta maleabilidad también tienen alta ductilidad .

El oro es el más maleable de todos los metales. El oro es un metal brillante, de color amarillo ligeramente rojizo, denso, blando, maleable y dúctil. Se puede estirar en un cable monoatómico y luego estirar aproximadamente dos veces antes de romperse. Dichos nanocables se distorsionan mediante la formación, reorientación y migración de dislocaciones y gemelos cristalinos sin un endurecimiento notable. Un solo gramo de oro se puede martillar en una lámina de oro de 1 metro cuadrado.

1. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.
2. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 2 y 2. Enero de 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Ciencia e Ingeniería de Materiales: Introducción 9ª Edición, Wiley; 9a edición (4 de diciembre de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.
4. Eberhart, Mark (2003). Por qué se rompen las cosas: entender el mundo a través de la forma en que se desmorona. Armonía. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introducción a la Termodinámica de Materiales (4ª ed.). Taylor y Francis Publishing. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. González-Viñas, W. y Mancini, HL (2004). Introducción a la ciencia de los materiales. Prensa de la Universidad de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1.
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiales: ingeniería, ciencia, procesamiento y diseño (1ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introducción a la ingeniería nuclear, 3d ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

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Propiedades del material

La tenacidad de la muesca es una medida de la energía absorbida (energía de impacto) durante la fractura de una muestra (en presencia de un defecto, generalmente una muesca en V) de dimensiones y geometría estándar cuando se somete a una carga muy rápida (impacto). Como se mencionó anteriormente, en presencia de un defecto, como una muesca o una grieta , es probable que un material presente un nivel más bajo de tenacidad. Las pruebas de impacto Charpy e Izod se utilizan para medir este parámetro, que es importante para evaluar el comportamiento de transición de dúctil a frágil de un material. De manera similar a la tenacidad a la tracción, la tenacidad de la muesca se mide en unidades de joule por metro cúbico (J · m ⁻³ ) en el sistema SI, pero en este caso estamos midiendo el área en la posición de la muesca.

Medición de la tenacidad: pruebas de impacto

Como se escribió, la tenacidad  se puede medir mediante la prueba de Charpy o la prueba de Izod . Estas dos pruebas de impacto estandarizadas, Charpy e Izod, se utilizan para medir la energía del impacto (a veces también denominada tenacidad de la muesca). La técnica Charpy V-notch (CVN) es la más utilizada. Ambas pruebas utilizan una muestra con muescas de sección transversal definida. Para estas condiciones de carga dinámica y cuando hay una muesca, estamos usando la tenacidad de la muesca . La ubicación y la forma de la muesca son estándar. Los puntos de apoyo de la muestra, así como el impacto del martillo, deben tener una relación constante con la ubicación de la muesca.

Las pruebas se llevan a cabo montando las muestras como se muestra en la figura y permitiendo que un péndulo de un peso conocido caiga desde una altura determinada. La altura desde la que cayó el péndulo, menos la altura a la que se elevó después de deformar el espécimen, multiplicada por el peso del péndulo es una medida de la energía absorbida por el espécimen al deformarse durante el impacto con el péndulo. Cuanto mayor sea la cantidad de energía absorbida por la muestra, menor será la oscilación ascendente del péndulo y más resistente será el material.

La indicación de tenacidad es relativa y aplicable solo a casos que involucran exactamente este tipo de muestra y método de carga.

Una muestra de una forma diferente producirá un resultado completamente diferente. Las muescas limitan la deformación a un pequeño volumen de metal que reduce la tenacidad. La prueba de impacto Izod es similar a la prueba de impacto Charpy pero utiliza una disposición diferente de la muestra bajo prueba. La prueba de impacto Izod difiere de la prueba de impacto Charpy en que la muestra se mantiene en una configuración de viga en voladizo en oposición a una configuración de flexión de tres puntos.

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1. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.
2. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 2 y 2. Enero de 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Ciencia e Ingeniería de Materiales: Introducción 9ª Edición, Wiley; 9a edición (4 de diciembre de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.
4. Eberhart, Mark (2003). Por qué se rompen las cosas: entender el mundo a través de la forma en que se desmorona. Armonía. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introducción a la Termodinámica de Materiales (4ª ed.). Taylor y Francis Publishing. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. González-Viñas, W. y Mancini, HL (2004). Introducción a la ciencia de los materiales. Prensa de la Universidad de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1.
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiales: ingeniería, ciencia, procesamiento y diseño (1ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introducción a la ingeniería nuclear, 3d ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

Véase más arriba:

Dureza

La tenacidad se puede definir con respecto a las regiones de un diagrama de tensión-deformación (para una tasa de deformación baja). La tenacidad está relacionada con el área bajo la curva tensión-deformación . La curva de tensión-deformación mide la tenacidad bajo una carga que aumenta gradualmente. La tenacidad a la tracción se mide en unidades de julio por metro cúbico (J · m ⁻³ ) en el sistema SI. Para ser resistente, un material debe ser resistente y dúctil.. La siguiente figura muestra una curva típica de tensión-deformación de un material dúctil y un material quebradizo. Por ejemplo, los materiales quebradizos (como la cerámica) que son fuertes pero con ductilidad limitada no son duros; por el contrario, los materiales muy dúctiles con bajas resistencias tampoco son tenaces. Para ser resistente, un material debe soportar tanto tensiones elevadas como tensiones elevadas.

Dureza de la muesca

La tenacidad de la muesca es una medida de la energía absorbida (energía de impacto) durante la fractura de una muestra (en presencia de un defecto, generalmente una muesca en V) de dimensiones y geometría estándar cuando se somete a una carga muy rápida (impacto). Como se mencionó anteriormente, en presencia de un defecto, como una muesca o una grieta , es probable que un material presente un nivel más bajo de tenacidad. Las pruebas de impacto Charpy e Izod se utilizan para medir este parámetro, que es importante para evaluar el comportamiento de transición de dúctil a frágil de un material. De manera similar a la tenacidad a la tracción, la tenacidad de la muesca se mide en unidades de joule por metro cúbico (J · m ⁻³ ) en el sistema SI, pero en este caso estamos midiendo el área en la posición de la muesca.

1. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.
2. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 2 y 2. Enero de 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Ciencia e Ingeniería de Materiales: Introducción 9ª Edición, Wiley; 9a edición (4 de diciembre de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.
4. Eberhart, Mark (2003). Por qué se rompen las cosas: entender el mundo a través de la forma en que se desmorona. Armonía. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introducción a la Termodinámica de Materiales (4ª ed.). Taylor y Francis Publishing. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. González-Viñas, W. y Mancini, HL (2004). Introducción a la ciencia de los materiales. Prensa de la Universidad de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1.
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiales: ingeniería, ciencia, procesamiento y diseño (1ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introducción a la ingeniería nuclear, 3d ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

Véase más arriba:

Dureza

Como se escribió, la tenacidad  se puede medir mediante la prueba de Charpy o la prueba de Izod . Estas dos pruebas de impacto estandarizadas, Charpy e Izod, se utilizan para medir la energía del impacto (a veces también denominada tenacidad de la muesca). La técnica Charpy V-notch (CVN) es la más utilizada. Ambas pruebas utilizan una muestra con muescas de sección transversal definida. Para estas condiciones de carga dinámica y cuando hay una muesca, estamos usando la tenacidad de la muesca . La ubicación y la forma de la muesca son estándar. Los puntos de apoyo de la muestra, así como el impacto del martillo, deben tener una relación constante con la ubicación de la muesca.

Las pruebas se llevan a cabo montando las muestras como se muestra en la figura y permitiendo que un péndulo de un peso conocido caiga desde una altura determinada. La altura desde la que cayó el péndulo, menos la altura a la que se elevó después de deformar el espécimen, multiplicada por el peso del péndulo es una medida de la energía absorbida por el espécimen al deformarse durante el impacto con el péndulo. Cuanto mayor sea la cantidad de energía absorbida por la muestra, menor será la oscilación ascendente del péndulo y más resistente será el material. La indicación de tenacidad es relativa y aplicable solo a casos que involucran exactamente este tipo de muestra y método de carga.

Una muestra de una forma diferente producirá un resultado completamente diferente. Las muescas limitan la deformación a un pequeño volumen de metal que reduce la tenacidad. La prueba de impacto Izod es similar a la prueba de impacto Charpy pero utiliza una disposición diferente de la muestra bajo prueba. La prueba de impacto Izod difiere de la prueba de impacto Charpy en que la muestra se mantiene en una configuración de viga en voladizo en oposición a una configuración de flexión de tres puntos.

La tenacidad de la muesca es una medida de la energía absorbida (energía de impacto) durante la fractura de una muestra (en presencia de un defecto, generalmente una muesca en V) de dimensiones y geometría estándar cuando se somete a una carga muy rápida (impacto). Como se mencionó anteriormente, en presencia de un defecto, como una muesca o una grieta , es probable que un material presente un nivel más bajo de tenacidad. Las pruebas de impacto Charpy e Izod se utilizan para medir este parámetro, que es importante para evaluar el comportamiento de transición de dúctil a frágil de un material. De manera similar a la tenacidad a la tracción, la tenacidad de la muesca se mide en unidades de joule por metro cúbico (J · m ⁻³ ) en el sistema SI, pero en este caso estamos midiendo el área en la posición de la muesca.

1. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.
2. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 2 y 2. Enero de 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Ciencia e Ingeniería de Materiales: Introducción 9ª Edición, Wiley; 9a edición (4 de diciembre de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.
4. Eberhart, Mark (2003). Por qué se rompen las cosas: entender el mundo a través de la forma en que se desmorona. Armonía. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introducción a la Termodinámica de Materiales (4ª ed.). Taylor y Francis Publishing. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. González-Viñas, W. y Mancini, HL (2004). Introducción a la ciencia de los materiales. Prensa de la Universidad de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1.
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiales: ingeniería, ciencia, procesamiento y diseño (1ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introducción a la ingeniería nuclear, 3d ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

Véase más arriba:

Dureza

Como se escribió, la tenacidad  se puede medir mediante la prueba de Charpy o la prueba de Izod . Estas dos pruebas de impacto estandarizadas, Charpy e Izod, se utilizan para medir la energía del impacto (a veces también denominada tenacidad de la muesca). La técnica Charpy V-notch (CVN) es la más utilizada. Ambas pruebas utilizan una muestra con muescas de sección transversal definida. Para estas condiciones de carga dinámica y cuando hay una muesca, estamos usando la tenacidad de la muesca . La ubicación y la forma de la muesca son estándar. Los puntos de apoyo de la muestra, así como el impacto del martillo, deben tener una relación constante con la ubicación de la muesca.

Las pruebas se llevan a cabo montando las muestras como se muestra en la figura y permitiendo que un péndulo de un peso conocido caiga desde una altura determinada. La altura desde la que cayó el péndulo, menos la altura a la que se elevó después de deformar el espécimen, multiplicada por el peso del péndulo es una medida de la energía absorbida por el espécimen al deformarse durante el impacto con el péndulo. Cuanto mayor sea la cantidad de energía absorbida por la muestra, menor será la oscilación ascendente del péndulo y más resistente será el material.

La indicación de tenacidad es relativa y aplicable solo a casos que involucran exactamente este tipo de muestra y método de carga.

Una muestra de una forma diferente producirá un resultado completamente diferente. Las muescas limitan la deformación a un pequeño volumen de metal que reduce la tenacidad. La prueba de impacto Izod es similar a la prueba de impacto Charpy pero utiliza una disposición diferente de la muestra bajo prueba. La prueba de impacto Izod difiere de la prueba de impacto Charpy en que la muestra se mantiene en una configuración de viga en voladizo en oposición a una configuración de flexión de tres puntos.

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1. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.
2. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 2 y 2. Enero de 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Ciencia e Ingeniería de Materiales: Introducción 9ª Edición, Wiley; 9a edición (4 de diciembre de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.
4. Eberhart, Mark (2003). Por qué se rompen las cosas: comprender el mundo a través de la forma en que se desmorona. Armonía. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introducción a la Termodinámica de Materiales (4ª ed.). Taylor y Francis Publishing. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. González-Viñas, W. y Mancini, HL (2004). Introducción a la ciencia de los materiales. Prensa de la Universidad de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1.
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiales: ingeniería, ciencia, procesamiento y diseño (1ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introducción a la ingeniería nuclear, 3d ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

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Dureza

Una fractura es la separación de un objeto o material en dos o más piezas bajo la acción de la tensión. Los ingenieros deben comprender los mecanismos de fractura. Hay fracturas (p. Ej., Fractura frágil ), que ocurren en condiciones específicas sin previo aviso y pueden causar daños importantes a los materiales. La fractura frágil ocurre repentina y catastróficamente sin previo aviso. Esto es una consecuencia de la propagación espontánea y rápida de grietas.. Sin embargo, para la fractura dúctil, la presencia de deformación plástica advierte que la falla es inminente, lo que permite tomar medidas preventivas. El estudio de la mecánica de las fracturas puede ayudar a comprender en detalle cómo se producen las fracturas en los materiales .

En la prueba de tracción, el punto de fractura es el punto de deformación donde el material se separa físicamente. En este punto, la deformación alcanza su valor máximo y el material realmente se fractura, aunque la tensión correspondiente puede ser menor que la resistencia última en este punto. Los materiales dúctiles tienen una resistencia a la fractura menor que la resistencia máxima a la tracción.(UTS), mientras que en materiales frágiles la resistencia a la fractura es equivalente a la UTS. Si un material dúctil alcanza su máxima resistencia a la tracción en una situación de carga controlada, continuará deformándose, sin aplicación de carga adicional, hasta que se rompa. Sin embargo, si la carga está controlada por desplazamiento, la deformación del material puede aliviar la carga, evitando la ruptura. Es posible distinguir algunas características comunes entre las curvas de tensión-deformación de varios grupos de materiales. Sobre esta base, es posible dividir los materiales en dos categorías amplias; a saber:

• Materiales dúctiles . La ductilidad es la capacidad de un material para alargarse en tensión. El material dúctil se deformará (alargará) más que el material quebradizo. Los materiales dúctiles muestran una gran deformación antes de la fractura. En la fractura dúctil , se produce una deformación plástica extensa (estrechamiento) antes de la fractura. Fractura dúctil(fractura por cizallamiento) es mejor que la fractura frágil, porque hay una propagación lenta y una absorción de una gran cantidad de energía antes de la fractura. Cualquier proceso de fractura implica dos pasos, formación y propagación de grietas, en respuesta a una tensión impuesta. El modo de fractura depende en gran medida del mecanismo de propagación de la fisura. Se dice que las grietas en los materiales dúctiles son estables (es decir, resisten la extensión sin aumentar la tensión aplicada). Para materiales frágiles, las grietas son inestables. Eso significa que la propagación de grietas, una vez iniciada, continúa espontáneamente sin un aumento en el nivel de estrés. La ductilidad es deseable en las aplicaciones de alta temperatura y alta presión en plantas de reactores debido a las tensiones añadidas sobre los metales. La alta ductilidad en estas aplicaciones ayuda a prevenir la fractura por fragilidad.
• Materiales frágiles . Los materiales frágiles, cuando se someten a tensiones, se rompen con poca deformación elástica y sin deformaciones plásticas significativas. Los materiales frágiles absorben relativamente poca energía antes de la fractura, incluso los de alta resistencia. En la fractura frágil ( hendidura transgranular ), no se produce una deformación plástica aparente antes de la fractura. En cristalografía, la escisión es la tendencia de los materiales cristalinos a dividirse a lo largo de planos estructurales cristalográficos definidos. Cualquier proceso de fractura implica dos pasos, formación y propagación de grietas , en respuesta a una tensión impuesta. El modo de fractura depende en gran medida del mecanismo de propagación de la grieta. Para materiales frágiles ,las grietas son inestables . Eso significa que la propagación de grietas, una vez iniciada, continúa espontáneamente sin un aumento en el nivel de estrés. Las grietas se propagan rápidamente (velocidad del sonido) y ocurren a altas velocidades, hasta 2133,6 m / s en acero. Cabe señalar que un tamaño de grano más pequeño , una temperatura más alta y una tensión más baja tienden a mitigar la iniciación de grietas. El tamaño de grano más grande, las temperaturas más bajas y la tensión más alta tienden a favorecer la propagación de grietas. Existe un nivel de tensión por debajo del cual una grieta no se propagará a ninguna temperatura. Esto se denomina estrés de propagación de fractura más bajo. Para la fractura frágil, la superficie de la fractura es relativamente plana y perpendicular a la dirección de la carga de tracción aplicada. En general, la fractura frágil requiere tres condiciones:
  • Defecto como una grieta
  • Esfuerzo suficiente para desarrollar una pequeña deformación en la punta de la grieta.
  • Temperatura en o por debajo de DBTT

Ver también: Temperatura de transición dúctil-frágil

Ver también: Agrietamiento por corrosión bajo tensión

Ver también: fragilización por hidrógeno

1. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.
2. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 2 y 2. Enero de 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Ciencia e Ingeniería de Materiales: Introducción 9ª Edición, Wiley; 9a edición (4 de diciembre de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.
4. Eberhart, Mark (2003). Por qué se rompen las cosas: comprender el mundo a través de la forma en que se desmorona. Armonía. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introducción a la Termodinámica de Materiales (4ª ed.). Taylor y Francis Publishing. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. González-Viñas, W. y Mancini, HL (2004). Introducción a la ciencia de los materiales. Prensa de la Universidad de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1.
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiales: ingeniería, ciencia, procesamiento y diseño (1ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introducción a la ingeniería nuclear, 3d ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

Véase más arriba:

Dureza