Las propiedades de los materiales metálicos se dividen generalmente en dos categorías: rendimiento de proceso y rendimiento de uso. El rendimiento de proceso se refiere al comportamiento de los materiales metálicos bajo condiciones específicas de procesamiento en frío y en caliente durante la fabricación de piezas mecánicas. La calidad del rendimiento de proceso de los materiales metálicos determina su adaptabilidad al procesamiento y conformado durante la fabricación. Debido a las diferentes condiciones de procesamiento, las propiedades de proceso requeridas también varían, como el rendimiento de fundición, la soldabilidad, la forjabilidad, el rendimiento de tratamiento térmico, la procesabilidad de corte, etc. El rendimiento se refiere al comportamiento de los materiales metálicos bajo las condiciones de uso de las piezas mecánicas, que incluye propiedades mecánicas, físicas y químicas, entre otras. El rendimiento de los materiales metálicos determina su rango de uso y su vida útil.
En la industria de fabricación de maquinaria, las piezas mecánicas se utilizan en condiciones normales de temperatura, presión y en medios poco corrosivos. Durante su uso, cada pieza soporta cargas diferentes. La capacidad de los materiales metálicos para resistir daños bajo carga se denomina propiedades mecánicas. Estas propiedades constituyen la base principal para el diseño y la selección de materiales. Dependiendo de la naturaleza de la carga aplicada (como tensión, compresión, torsión, impacto, carga cíclica, etc.), las propiedades mecánicas requeridas para los materiales metálicos también varían. Las propiedades mecánicas más comunes incluyen: resistencia, plasticidad, dureza, tenacidad, resistencia a impactos múltiples y límite de fatiga. Cada propiedad mecánica se analiza por separado a continuación.
1. Fuerza
La resistencia se refiere a la capacidad de un material metálico para resistir daños (deformación plástica excesiva o fractura) bajo carga estática. Dado que la carga actúa en forma de tensión, compresión, flexión, cizallamiento, etc., la resistencia también se divide en resistencia a la tracción, resistencia a la compresión, resistencia a la flexión, resistencia al cizallamiento, etc. A menudo existe una relación entre las distintas resistencias. En la práctica, la resistencia a la tracción se utiliza generalmente como el índice de resistencia más básico.
2. Plasticidad
La plasticidad se refiere a la capacidad de un material metálico para producir deformación plástica (deformación permanente) sin destruirse bajo carga.
3. Dureza
La dureza es una medida de la dureza o blandura de un material metálico. Actualmente, el método más utilizado para medir la dureza en la producción es el método de indentación, que utiliza un indentador de forma geométrica determinada para presionar la superficie del material metálico que se está probando bajo una carga específica, y el valor de dureza se mide en función del grado de indentación.
Los métodos más utilizados incluyen la dureza Brinell (HB), la dureza Rockwell (HRA, HRB, HRC) y la dureza Vickers (HV).
4. Fatiga
La resistencia, la plasticidad y la dureza mencionadas anteriormente son indicadores del comportamiento mecánico del metal bajo carga estática. De hecho, muchas piezas de maquinaria funcionan bajo carga cíclica, y en tales condiciones se produce fatiga en dichas piezas.
5. Resistencia al impacto
La carga que actúa sobre la pieza de la máquina a muy alta velocidad se denomina carga de impacto, y la capacidad del metal para resistir daños bajo carga de impacto se denomina tenacidad al impacto.
Fecha de publicación: 6 de abril de 2024
