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• Emmanuel Bonilla

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Propiedades físicas, químicas y mecánicas de los materiales Los materiales se seleccionan para diversos componentes y aplicaciones adecuando las propiedades del material a las condiciones de trabajo requeridas por el componente. El primer paso en el proceso de selección requiere que se analice la aplicación para determinar las características más importantes que debe poseer el material ¿Debe ser el material resistente, rígido o dúctil? ¿Estará sometido a la aplicación de una gran fuerza o a una fuerza súbita intensa, a un gran esfuerzo, a elevada temperatura o condiciones de abrasión? Una vez determinadas las propiedades requeridas se selecciona el material apropiado usando datos que se encuentran en los manuales. Pero hay que saber que significan y darse cuenta de que resultan de pruebas ideales que pueden no aplicarse con exactitud a casos reales de la ingeniería. PROPIEDADES MECANICAS Los materiales tienen diferentes propiedades mecánicas, las cuales están relacionadas con las fuerzas exteriores que se ejercen sobre ellos. 1.Resistencia Capacidad de soportar una carga externa a el material sin romperse 2. Dureza Dureza es la Resistencia que presenta un material a la deformación plástica causada por la penetración de un indentador bajo la acción de una carga, es decir dejar una huella permanente en la superficie del material El principio de cualquier método para determinar la dureza es el forzar a que un indentador penetre la superficie de la muestra seguida de la medición de las dimensiones de la indentación (profundidad o área superficial real de la indentación). 3. Plasticidad Es la propiedad mecánica de un material anelástico , natural, artificial, biológico o de otro tipo, de deformarse permanentemente e irreversiblemente cuando se encuentra sometido a tensiones por encima de su rango elástico , es decir, por encima de su límite elástico 4. Elasticidad Designa la propiedad mecánica de ciertos materiales de sufrir deformaciones reversibles cuando se encuentran sujetos a la acción de fuerzas exteriores y de recuperar la forma original si estas fuerzas exteriores se eliminan 5. Tenacidad Es la energía de deformación total que es capaz de absorber o acumular un material antes de alcanzar la rotura en condiciones de impacto, por acumulación de dislocaciones. Se debe principalmente al grado de cohesión entre moléculas 6. Fragilidad

La fragilidad intuitivamente se relaciona con la cualidad de los objetos y materiales de romperse con facilidad. Aunque técnicamente la fragilidad se define más propiamente como la capacidad de un material de fracturarse con escasa deformación, a diferencia de los materiales dúctiles que se rompen tras sufrir acusadas deformaciones plásticas Existen otros términos frecuentemente confundidos con la fragilidad que deben ser aclarados: Lo opuesto a un material muy frágil es un material dúctil. Por otra parte la dureza no es opuesto a la fragilidad, ya que la dureza es la propiedad de alterar solo la superficie de un material, que es algo totalmente independiente de si ese material cuando se fractura tiene o no deformaciones grandes o pequeñas. Como ejemplo podemos citar el diamante que es el material más duro que existe, pero es extremadamente frágil. La tenacidad puede estar relacionada con la fragilidad según el módulo de elasticidad, pero en principio un material puede ser tenaz y poco frágil (como ciertos aceros) y puede ser frágil y nada tenaz (como el barro cocido). 7. Resistencia al impacto: Es la resistencia de un metal a su rotura por choque y se determina por medio del ensayo de charpy 8. Fluencia: Propiedades de algunos metales de deformarse lenta y espontáneamente bajo la acción de su propio peso o de cargas muy pequeñas 9. Fatiga: Esta propiedad se utiliza para medir materiales que van a estar sometidos a acción de cargas periódicas. 10. Maleabilidad Se refiere a la obtención de hilos, la maleabilidad permite la obtención de delgadas láminas de material sin que éste se rompa. La ductilidad es la capacidad que tiene un material de deformarse permanentemente bajo cargas tracciónales. PROPIEDADES FISICAS 1. Peso especifico: Absoluto o relativo, el primero es el peso de la unidad de volumen de un cuerpo homogéneo y el peso específico relativo es la relación entre el peso de un cuerpo y el peso de igual volumen de una sustancia tomada como referencia 2. Punto de fusión: Describe la temperatura en la cual un material o elemento pasa del estado sólido a liquido 3. Dilatación térmica: Mide cuanto se puede deformar un material con respecto a un diferencial de Temperatura, puede causar contracción o dilatación. PROPIEDADES QUIMICAS Las Propiedades químicas de los materiales son unas de las más importantes, pues son las que se manifiestan al interaccionar los materiales con otras sustancias o materiales, dando lugar en ocasiones a importantes transformaciones, llegando incluso a transformarse el material en otro material diferente, lo que se debe a una reacción química.

El enlace metálico: Es un enlace químico que se da en sustancias en estado sólido, concretamente en materiales metálicos en estado sólido. Un enlace metálico mantiene unidos los átomos de los metales entre sí, los cuales se agrupan en estructuras compactas. El enlace covalente: Se produce cuando dos átomos o grupos de átomos comparten electrones del último nivel, y la diferencia de electronegatividades entre átomos no es lo bastante grande para que se efectúe una transferencia de electrones. Los enlaces covalentes se suelen producir entre elementos gaseosos, o materiales no metálicos. El enlace iónico: Es el resultante de una unión de átomos, unidos por atracción electrostática entre los iones de distinto signo, es decir, uno fuertemente electropositivo y otro fuertemente electronegativo. Esta reacción sucede cuando en el enlace uno de los átomos capta electrones del otro. El enlace iónico suele darse entre un compuesto metálico y uno no metálico. La oxidación: Es la facilidad con la que un material reacciona en contacto con el oxígeno del aire, es decir, se oxida. Cuando el material se oxida en contacto con el agua en lugar de con el aire, se suele decir que se corroe