Materiales Dúctiles Y Frágiles 367067

MATERIALES FRÁGILES Y DÚCTILES Las propiedades mecánicas de los materiales que se usan para construcciones y elaboración de todo tipo de artefactos, se pueden analizar mediante pruebas y experimentos de laboratorio. La ductilidad y fragilidad son ejemplos de estas propiedades que indican la resistencia de un material.

Materiales dúctiles Este tipo de materiales posee la propiedad conocida como ductilidad, que se refiere a la deformación que puede presentar un material antes de romperse debido a una carga que se le aplica, ya sea de tensión, compresión o torsión. Esto significa que este tipo de materiales presenta una gran resistencia a la rotura pero sí llega a romperse con el esfuerzo adecuado después de deformarse visiblemente. Los materiales dúctiles son elegidos por los ingenieros para el diseño debido a su gran resistencia y a que pueden darse cuenta fácilmente cuando éstos absorben demasiada carga, ya que su deformación resulta muy notoria. Ejemplo de este tipo de materiales son las aleaciones metálicas o los materiales asfálticos y se caracterizan por su capacidad para fluir a temperaturas normales. La ductilidad de un material varía dependiendo de distintos factores. Ésta puede analizarse de manera práctica a partir de diagramas esfuerzo-deformación para cada material.

El acero por ejemplo, presenta un comportamiento esfuerzo-

deformación

unitaria

elástico,

ya

que

fluye

a

un

esfuerzo

constante,

posteriormente se endurece por deformación y finalmente llega a la ruptura. La mayoría de los metales no llegan a tener una fluencia constante más allá del rango elástico, sin embargo el aluminio tiene esta condición y comúnmente se dice que tiene una resistencia a la fluencia. Esta resistencia se puede determinar usando un método gráfico que se conoce como el método de la desviación y toma como base una deformación unitaria de 0.2%.

Se debe entender que la resistencia de fluencia no es una propiedad física del material, ya que se debe a un esfuerzo que causa una deformación unitaria en el material. La deformación unitaria que sufre cada uno en el momento de fractura puede expresarse como porcentaje mediante el llamado porcentaje de elongación que puede obtenerse con la diferencia del valor de la longitud durante la fractura (Lf) y la longitud original (L0) dividida entre la longitud original. La ductilidad también puede determinarse mediante el porcentaje de reducción de área que puede obtenerse con la diferencia del área en la fractura (Af) y el área de sección transversal original (A0) dividida entre el área de sección transversal original. Materiales frágiles

Al contrario que los materiales que presentan ductilidad, éstos tienen poca fluencia antes de romperse. Los materiales frágiles no tienen un esfuerzo de ruptura bien definido, pero también exhiben una resistencia más elevada a la compresión axial. Ejemplos de este tipo de materiales son el concreto y el hierro colado. En el concreto, su resistencia a la compresión es más grande que su resistencia a la tensión.

Factores que influyen en la ductilidad o fragilidad de un material Temperatura: La ductilidad o fragilidad de un material se mide por su resilencia. Normalmente su valor baja con la temperatura. Generalmente los materiales se vuelven más frágiles y duros con temperaturas bajas, por el contrario, cuando la temperatura aumenta, éstos se vuelven más dúctiles y blandos. Tipo de carga: En general los materiales requieren un cierto tiempo para deformarse. Un aumento de la velocidad de aplicación de lar cargas produce un incremento del límite de fluencia y una reducción de la ductilidad. Por ello, las cargas de impacto favorecen la fractura frágil. Triaxialidad de tensiones: La geometría de la pieza y la presencia de concentradores de favorezca que exista una triaxialidad de tensiones en la pieza.