PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

TENACIDAD

La tenacidad es la cantidad de energía —expresada en Julios— que un material absorbe antes de la rotura y viene representada por el área bajo la curva tensión-deformación del material. El valor de la tenacidad de un material no es único ya que depende, al igual que otras características de los materiales de la velocidad de aplicación de la carga, de la temperatura, etc.

Experimentalmente puede medirse también mediante ensayos de impacto ya que si bien éstos proporcionan una medida de la resiliencia del material, en ensayos a gran velocidad el valor numérico de ambas características es similar al no producirse deformaciones plásticas. En condiciones reales y dependiendo de la velocidad de aplicación de la carga el valor de la tenacidad puede variar entre el valor obtenido en el ensayo de tracción (baja velocidad) y el de resiliencia (alta velocidad) ya que ambos ensayos emulan las condiciones extremas de una carga estática y un impacto respectivamente.

Por lo que respecta a la influencia de la temperatura, al disminuir esta generalmente se incrementa la resistencia (mayor tensión de rotura) pero se disminuye la ductilidad (menor deformación) decreciendo la tenacidad del material. Aunque la tenacidad es un concepto válido para describir el comportamiento de un material y efectuar comparaciones entre materiales distintos carece de valor práctico, al igual que la fragilidad o ductilidad del material características éstas con la que está íntimamente relacionada. Para subsanar esta deficiencia se utiliza la tenacidad a la fractura cuyo valor permite predecir el comportamiento del material y por tanto su colapso (rotura frágil).

DUREZA
En mineralogía se utiliza la escala Mohs creada por el austríaco Friedrich Mohs, que mide la resistencia al rayado de los materiales.

Dureza	Mineral
1	Talco (Mg3Si4O10(OH)2)
2	Yeso (CaSO4·2H2O)
3	Calcita (CaCO3)
4	Fluorita (CaF2)
5	Apatita(Ca5(PO4)3(OH-,Cl-,F-))
6	Feldespato (KAlSi3O8)
7	Cuarzo (SiO2)
8	Topacio(Al2SiO4(OH-,F-)2)
9	Corindón (Al2O3)
10	Diamante (C)

En metalurgia la dureza se mide mide mediante el ensayo de penetración. Dependiendo del tipo de punta empleada y del rango de cargas aplicadas, existen diferentes escalas adecuadas para distintos rangos de dureza.
El interés de la determinación de la dureza de los metales, estriba en la correlación existente entre la dureza y la resistencia mecánica en los aceros al carbono, siendo un método de ensayo más económico y rápido que el ensayo de tracción, por lo que su uso está muy extendido.
Hasta la aparición de la primera máquina Brinell para la determinación de la dureza, ésta se medía de forma cualitativa empleando una lima de acero templado que era el material más duro que se empleaba en los talleres.

Actualmente existen las siguientes escalas:

Dureza Brinell: Emplea como punta una bola de acero. Para materiales duros, es poco exacta.

Dureza Rockwell: Se utiliza como punta un cono de diamante (en lagunos casos bola de acero). Es la más extendida, ya que la dureza se obtiene por medidicón directa y es apto para todo tipo de materiales. Se suele considerar un ensayo no destructivo por el pequeño tamaño de la huella.

Existe una variante del ensayo, llamada Rockwell superficial, para la caracterización de piezas muy delgadas, como cuchillas de afeitar o capas de materiales que han recibido algún tratamiento de endurecimiento superficial.

Dureza Webster: Emplea máquinas manuales en la medición, siendo apto para piezas de difícil manejo como perfiles largos extruidos. El valor obtenido se suele convertir a valores Rockwell.
Dureza Vickers: Emplea como penetrador un diamante con forma de pirámide cuadrangular. Para materiales blandos, los valores Vickers coinciden con los de la escala Brinell.

En el siguiente link podemos ver alguno de los ensayos de dureza (no se puede descargar la pagina que esta protegida)

http://es.scribd.com/doc/2469674/Ensayos-de-Dureza
RESISTENCIA

La resistencia de materiales se refiere a la capacidad de los sólidos deformables para soportar tensiones sin alterar su estructura interna o romperse.

ELASTICIDAD

En física e ingeniería, el término 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.

PLASTICIDAD

La plasticidad es la propiedad mecánica de un material anelástico, natural, artificial, biológico o de otro tipo, de deformarse permanente e irreversiblemente cuando se encuentra sometido a tensiones por encima de su rango elástico, es decir, por encima de su límite elástico.

En los metales, la plasticidad se explica en términos de desplazamientos irreversibles de dislocaciones.

Dentro de esta caracteristica tenemos que hablar de dos caracteristicas mas :

- La maleabilidad es la capacidad de un material sólido a adquirir deformación plástica por compresión sin fracturarse. A diferencia de la ductilidad, que permite la obtención de hilos, la maleabilidad permite la obtención de delgadas láminas de material.
El elemento conocido más maleable es el oro, que se puede malear hasta láminas de una diezmilésima de milímetro de espesor. También presentan esta característica otros metales como el platino, la plata, el cobre, el hierro y el aluminio.

- La ductilidad es una propiedad que presentan algunos materiales, como las aleaciones metálicas o materiales asfálticos, los cuales bajo la acción de una fuerza, pueden deformarse sosteniblemente sin romperse, permitiendo obtener alambres o hilos de dicho material. A los materiales que presentan esta propiedad se les denomina dúctiles. Los materiales no dúctiles se clasifican de frágiles. Aunque los materiales dúctiles también pueden llegar a romperse bajo el esfuerzo adecuado, esta rotura sólo se produce tras producirse grandes deformaciones.

FATIGA

En ingeniería y, en especial, en ciencia de materiales, la fatiga de materiales se refiere a un fenómeno por el esfuerzo. Aunque es un fenómeno que, sin definición formal, era reconocido desde la antigüedad, este comportamiento no fue de interés real hasta la Revolución Industrial, cuando, a mediados del siglo XIX comenzaron a producie las fuerzas necesarias para provocar la rotura con cargas dinámicas son muy inferiores a las necesarias en el caso estármitido desarrollar métodos de cálculo para el diseño de piezas confiables. Este no es el caso de materiales de aparición reciente, para los que es necesaria la fabricación y el ensayo de prototipos.

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.

RESILIENCIA

En ingeniería, se llama resiliencia a la energía de deformación que puede ser recuperada de un cuerpo deformado cuando cesa el esfuerzo que causa la deformación. Dentro del límite elástico, la resiliencia es igual al trabajo externo realizado para efectuar la deformación.

FUSIBILIDAD

Fusibilidad es la facilidad con que un material puede derretirse o fundirse.

Materiales como la soldadura requieren un bajo punto de fusión de forma que cuando el calor es aplicado a la misma, ella se derrita antes que los otros materiales siendo soldados (siendo esto una alta fusibilidad).

Por otra parte, existen otros materiales que son utilizados en instrumentos (como algunos hornos especiales)que se les aprovecha su baja fusibilidad. Los materiales que sólo se derriten a temperaturas muy altas se les llama materiales refractarios.

CONDUCTIVIDAD ELECTRICA

La conductividad eléctrica es la capacidad de un cuerpo o medio para conducir la corriente eléctrica, es decir, para permitir el paso a través de él de partículas cargadas, bien sean los electrones, los transportadores de carga en conductores metálicos o semimetálicos, o iones, los que transportan la carga en disoluciones de electrolitros.

CONDUCTIVIDAD TÉRMICA

La conductividad térmica es una propiedad física de los materiales que mide la capacidad de conducción de calor. En otras palabras la conductividad térmica es también la capacidad de una sustancia de transferir la energía cinética de sus moléculas a otras moléculas adyacentes o a substancias con las que está en contacto. En el Sistema Internacional de Unidades la conductividad térmica se mide en W/(K·m).

DILATACION

Se denomina dilatación térmica al aumento de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al aumento de temperatura que se provoca en ella por cualquier medio.