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La estructura de los materiales: +9 propiedades

Propiedades de los materiales

Al seleccionar un material para una aplicación determinada, las propiedades de los materiales deben satisfacer la función y las condiciones de funcionamiento del componente o la estructura que se está diseñando.

Las propiedades, que influyen directamente en la elección del material, se pueden resumir en las siguientes categorías:

Los requisitos funcionales de un producto están directamente determinados por las propiedades mecánicas, físicas y químicas. Sin embargo, para que el producto sea técnicamente fabricable, el material debe tener las propiedades de fabricación correctas.

Por ejemplo, un componente forjado requiere un material con suficiente fluidez sin agrietarse durante el forjado, un componente fundido requiere un material que fluye fácilmente en estado fundido y llene el molde y al solidificarse no produzca poros y grietas indeseables.

Propiedades mecánicas de los materiales

Dentro de las propiedades de los materiales, las propiedades mecánicas afectan la resistencia mecánica y la capacidad de un material para ser moldeado en una forma adecuada

Fuerza

La fuerza es la propiedad de un material que se opone a la deformación o ruptura del material en presencia de fuerzas externas o carga.

Los materiales que se utilizan para los productos de ingeniería deben tener una resistencia mecánica adecuada para poder trabajar bajo diferentes fuerzas o cargas mecánicas.

Propiedades de los materiales
Propiedades de los materiales

Tenacidad

La tenacidad es la capacidad de un material para absorber la energía y deformarse plásticamente sin fracturarse. Su valor numérico está determinado por la cantidad de energía por unidad de volumen.

El valor de la tenacidad de un material se puede determinar mediante las características de tensión-deformación de un material. Para una buena resistencia, los materiales deben tener buena resistencia y ductilidad.

Por ejemplo: los materiales frágiles, que tienen buena resistencia pero ductilidad limitada, no son lo suficientemente resistentes. Por el contrario, los materiales que tienen buena ductilidad pero baja resistencia tampoco son lo suficientemente resistentes.

Por lo tanto, para ser resistente, un material debe ser capaz de resistir tanto el estrés como la tensión.

Dureza

La dureza es la capacidad de un material para resistir el cambio permanente de forma debido a la tensión externa. Hay varias medidas de dureza: Dureza de rayado, Dureza de indentación y Dureza de rebote.

  • Dureza de rayado: es la capacidad de los materiales para oponer los arañazos a la capa de la superficie externa debido a la fuerza externa.
  • Dureza de indentación: es la capacidad de los materiales para oponerse a la abolladura debido al golpe de objetos duros y afilados externos.
  • Dureza de rebote: también se denomina dureza dinámica. Está determinada por la altura del “rebote” de un martillo con punta de diamante que cae desde una altura fija sobre el material.

Maleabilidad

La maleabilidad es una propiedad de los materiales sólidos que indica qué tan fácilmente un material se deforma bajo tensión de compresión.

La maleabilidad a menudo se clasifica por la capacidad del material de formarse en forma de una lámina delgada mediante martilleo o laminación. Esta propiedad mecánica es un aspecto de la plasticidad del material.

La maleabilidad del material depende de la temperatura. Con el aumento de la temperatura, aumenta la maleabilidad del material.

Propiedades de los materiales
Propiedades de los materiales

Ductilidad

La ductilidad es una propiedad de un material sólido que indica con qué facilidad se deforma un material bajo tensión de tracción. La ductilidad a menudo se clasifica por la capacidad del material para estirarse hasta formar un cable.

Esta propiedad mecánica es también un aspecto de la plasticidad del material y depende de la temperatura. Con el aumento de la temperatura, la ductilidad del material aumenta.

Propiedades magnéticas de los materiales

Las propiedades magnéticas de un material son aquellas que determinan la capacidad del material para ser adecuado para una aplicación magnética particular.

Permeabilidad

Es propiedad del material magnético que indica qué tan fácilmente se acumula el flujo magnético en el material.

También se llama tiempo a la susceptibilidad magnética del material. Está determinado por la relación entre la densidad de flujo magnético y la fuerza de magnetización que produce esta densidad de flujo magnético.

Remanencia

Cuando un material magnético se coloca en un campo magnético externo, sus granos se orientan en la dirección del campo magnético. Lo que da como resultado la magnetización del material en la dirección del campo magnético externo.

Incluso después de la eliminación del campo magnético externo, existe cierta magnetización, que se llama magnetismo residual. Esta propiedad del material se llama retención magnética del material.

Fuerza coercitiva

Debido a la capacidad de retención del material, incluso después de la eliminación del campo magnético externo, existe cierta magnetización en el material.

Este magnetismo se llama magnetismo residual del material. Para eliminar esta magnetización residual, tenemos que aplicar algún campo magnético externo en dirección opuesta.

Reluctancia

Es una propiedad del material magnético que resiste la acumulación de flujo magnético en el material. Un material magnético adecuado para el núcleo de máquinas eléctricas debería tener baja reluctancia.

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