Riobamba, 12 de Mayo del 2015

PROPIEDADES FSICAS

Las propiedades fsicas son aquellas en las que se mantienen las propiedades originales de la

sustancia ya que sus molculas no se modifican. Segn la agrupacin de sus molculas, los

cuerpos tienen cuatro estados diferentes: slido, lquido, gaseoso y plasma.

El estado slido:

Las sustancias son rgidas

Tienen forma definida

El volumen no cambia con la presin o la temperatura

El estado lquido: Al alcanzar la temperatura de fusin el slido se va "descomponiendo" hasta

desaparecer la estructura cristalina alcanzndose el estado lquido, cuya caracterstica

principal es la capacidad de fluir y adaptarse a la forma del recipiente que lo contiene. En este

caso, an existe una cierta ligazn entre los tomos del cuerpo, aunque de mucha menor

intensidad que en el caso de los slidos. El estado lquido presenta las siguientes

caractersticas:

*Fuerza de cohesin menor (regular) *Movimiento-energa cintica. *Toma la forma del envase que lo contiene. *En fro se comprime. *Posee fluidez. *Puede presentar fenmeno de difunciones Estado gaseoso: Por ltimo, incrementando an ms la temperatura se alcanza el estado gaseoso. Los tomos o molculas del gas se encuentran virtualmente libres de modo que son capaces de ocupar todo el espacio del recipiente que lo contiene, aunque con mayor propiedad debera decirse que se distribuye o reparte por todo el espacio disponible. El estado gaseoso presenta las siguientes caractersticas: *Fuerza de cohesin casi nula. *Sin forma definida. *Toma el volumen del envase que lo contiene *Se puede comprimir fcilmente. *Ejerce presin sobre las paredes del recipiente que los contienen y sobre comprimen *los objetos del gas. *Los gases se mueven con libertad. Plasma: Al plasma se le llama a veces "el cuarto estado de la materia", adems de los tres "clsicos", slido, lquido y gas. Es un gas en el que los tomos se han roto, que est formado por electrones negativos y por iones positivos, tomos que han perdido electrones y han quedado con una carga elctrica positiva y que estn movindose libremente. En la baja atmsfera, cualquier tomo que pierde un electrn (p.e., cuando es alcanzado por una partcula csmica rpida) lo recupera pronto o atrapa otro. Pero la situacin a altas temperaturas, como las que existen en el Sol, es muy diferente. Cuanto ms caliente est el gas, ms rpido se mueven sus molculas y tomos, y a muy altas temperaturas las colisiones entre estos tomos movindose muy rpidamente son lo suficientemente violentas como para liberar

los electrones. En la atmsfera solar, una gran parte de los tomos estn permanentemente "ionizados" por estas colisiones y el gas se comporta como un plasma. A diferencia de los gases fros (p.e. el aire a la temperatura ambiente), los plasmas conducen la electricidad y son fuertemente influidos por los campos magnticos. La lmpara fluorescente, muy usada en el hogar y en el trabajo, contiene plasma (su componente principal es el vapor de mercurio) que calienta y agita la electricidad, mediante la lnea de fuerza a la que est conectada la lmpara. La lnea hace positivo elctricamente a un extremo y el otro negativo causa que los iones (+) se aceleren hacia el extremo (-), y que los electrones (-) vayan hacia el extremo (+). Las partculas aceleradas ganan energa, colisionan con los tomos, expulsan electrones adicionales y as mantienen el plasma, incluso aunque se recombinen partculas. Las colisiones tambin hacen que los tomos emitan luz y, de hecho, esta forma de luz es ms eficiente que las lmparas tradicionales. Los letreros de nen y las luces urbanas funcionan por un principio similar y tambin se usan (o usaron) en electrnica. Otro importante plasma en la naturaleza es la ionosfera, que comienza a unos 70-80 km por encima de la superficie terrestre. Aqu los electrones son expulsados de los tomos por la luz solar de corta longitud de onda, desde la ultravioleta a los rayos X: no se recombinan fcilmente debido a que la atmsfera se rarifica ms a mayores altitudes y no son frecuentes las colisiones. La parte inferior de la ionosfera, la "capa D", a los 70-90 km, an tiene suficientes colisiones como para desaparecer despus de la puesta del sol. Entonces se combinan los iones y los electrones, mientras que la ausencia de luz solar no los vuelve a producir. No obstante, esta capa se restablece despus del amanecer. Por encima de los 200 km, las colisiones son tan infrecuentes que la ionosfera prosigue da y noche. Los cambios de estado se explicitan en la figura:

Las propiedades ms relevantes de los slidos son:

Adherencia: atraccin o unin entre las molculas prximas de los cuerpos.

Aleabilidad propiedad que tienen los materiales para formar aleaciones que dan lugar a nuevos

materiales mejorando sus prestaciones. En todas las aleaciones un componente como mnimo

tiene que ser un metal.

Calor especfico. La capacidad calorfica o calor especfico de una sustancia es la cantidad de

energa necesaria para aumentar 1 C su temperatura. Indica la mayor o menor dificultad que

presenta dicha sustancia para experimentar cambios de temperatura bajo el suministro de

calor.

Capilaridad: es la cualidad que posee una sustancia de absorber a otra.

Compresibilidad: es una propiedad de la materia a la cual se debe que todos los cuerpos

disminuyan de volumen al someterlos a una presin o compresin determinada manteniendo

constantes otros parmetros. Los slidos a nivel molecular no se pueden comprimir

Conductividad elctrica: es la capacidad de un cuerpo de permitir el paso de la corriente elctrica

a travs de s. Segn esta condicin los materiales se clasifican en conductores, aislantes y

semiconductores.

Conductividad trmica: es la capacidad de los materiales para dejar pasar el calor

Dureza: Dificultad que oponen los cuerpos a ser rayados. Escala de Mohs. La dureza se mide con

unos instrumentos llamados durmetros y existen diferentes escalas de dureza Brinell,

Rockwell, Vickers, etc

Divisibilidad: propiedad en virtud de la cual los cuerpos slidos pueden fraccionarse hasta el

lmite molecular.

Ductilidad: propiedad que tienen algunos metales y aleaciones cuando, bajo la accin de una

fuerza, pueden estirarse sin romperse permitiendo obtener alambres o hilos. A los metales que

presentan esta propiedad se les denomina dctiles. Los metales ms dctiles son el platino, oro

y cobre. El cobre se utiliza principalmente para fabricar cables elctricos, porque a su buena

ductilidad aade el hecho de que sea muy buen conductor de la electricidad

Elasticidad: designa la propiedad mecnica de ciertos materiales de sufrir deformaciones

reversibles cuando se encuentra sujetos a la accin de fuerzas exteriores y de recuperar la forma

original si estas fuerzas exteriores se eliminan

Extensin: capacidad para ocupar una parte de espacio. (Superficie, volumen, longitud)

Fragilidad: propiedad de la materia que indica con qu facilidad se puede romper un cuerpo al

sufrir un golpe ligero. la propiedad opuesta a la fragilidad es la tenacidad.

Impenetrabilidad: propiedad que impide que un cuerpo est en el lugar que ocupa otro.

Inercia: resistencia que opone un cuerpo para salir de su estado de reposo, para cambiar las

condiciones de movimiento o cesar en l sin aplicacin de alguna fuerza.

Magnetismo: propiedad que tienen algunos metales para a atraer al hierro. El acero puede

convertirse en imn si se desea. Tambin se pueden producir electroimanes.

Maleabilidad: propiedad que tienen algunos materiales para formar lminas muy finas. El oro

es un metal de una extraordinaria maleabilidad permitiendo lminas de solo unas milsimas de

milmetros. La plata y el cobre tambin son muy maleables, as como la hojalata, que es una

aleacin de hierro y estao

Mecanibilidad es la propiedad que tienen algunos materiales para ser mecanizados con

procedimientos de arranque de viruta.

ptica determina como pasa la luz a travs de los slidos. Pueden ser transparente, traslcido

u opacos

smosis. Es un fenmeno que consiste en el paso del solvente de una disolucin desde una zona

de baja concentracin de soluto a una de alta concentracin del soluto, separadas por una

membrana semipermeable.

Pesantez presin sobre los cuerpos sobre los que se apoya o tensin sobre los que prende.

Peso especfico tambin se conoce con el nombre de densidad. Relacin entre su peso y su

volumen. Densidad= Peso/Volumen D=P/V. El peso especfico de una sustancia se define como

el peso por unidad de volumen.

Plasticidad propiedad mecnica de un material, biolgico o de otro tipo, de deformarse

permanentemente e irreversiblemente cuando se encuentra sometido a tensiones por encima

de su rango elstico.

Porosidad propiedad de tener espacio libre entre sus molculas y poder absorber lquidos o

gases.

Punto de congelacin temperatura a la cual un lquido se convierte en estado slido

Punto de ebullicin: temperatura a la cual un lquido se convierte en gas

Punto de fusin es la temperatura a la cual una sustancia pasa del estado slido al estado lquido.

Resiliencia: es la cantidad de energa que puede absorber un material, antes de que comience

la deformacin irreversible, esto es, la deformacin plstica.

Resistencia a la corrosin comportamiento que tienen los materiales al tomar contacto con

productos qumicos, especialmente cidos.

Resistencia mecnica: capacidad que tiene un material de soportar los distintos tipos de

esfuerzo que existen sin deformarse permanentemente.

Resistencia a la oxidacin comportamiento que tienen los materiales ante el oxgeno de la

atmsfera y el contacto con el agua.

Soldabilidad es la propiedad que tienen algunos materiales para poder ser soldados

Templabilidad propiedad que tienen algunos metales para endurecerse por tratamientos

trmicos o qumicos.

Tenacidad: es la resistencia que opone un mineral u otro material a ser roto, molido, doblado o

desgarrado, siendo una medida de su cohesin. El acero es un material muy tenaz,

especialmente alguna de sus aleaciones.

PROPIEDADES MAGNTICAS

El magnetismo es un fenmeno fsico por la que los

materiales ejercen fuerzas de atraccin o repulsin

sobre otros. Los electrones, son, por as decirlo,

pequeos imanes. En un imn todos los electrones

tienen la misma orientacin creando una fuerza

magntica.

Un material magntico, es aquel que presenta cambios

fsicos al estar expuesto a un campo magntico.

Se pueden clasificar en 8 tipos, pero solo tres son los que definiremos en profundidad.

Tipo de Material Caractersticas

Diamagntico Las lineas magnticas de estos materiales, son opuestas al campo

magntico al que estn sometidos, lo que significa, que son repelidos. No

presenta ningn efecto magntico aparente.

Ej: bismuto, plata, plomo, etc.

Paramagntico Cuando estn expuestos a un campo magntico, sus lineas van en la

misma direccin, aunque no estn alineadas en su totalidad. Esto

significa, que sufren una atraccin similar a la de los imanes.

Ej: aluminio, paladio, etc.

Ferromagntico Son materiales que al estar a una temperatura inferior al valor

determinado, presentan un campo magntico fuerte.

Ej: hierro, cobalto, nquel, etc.

Antiferromagntico No es magntico an habiendo un campo magntico.

Ej: xido de manganeso.

Ferrimagntico Es menos magntico que los Ferromagntico.

Ej: Ferrita de hierro.

Superparamagntico Materiales Ferromagnticos suspendidos en una Matriz Dielctrica.

Ej: materiales de vdeo y audio

Ferritas Ferromagntico de bajo nivel de conductividad.

No magnticos Los campos magnticos no tienen efecto en ellos.

Ej: el vaco.

PROPIEDADES TECNOLGICAS

1. Ductibilidad: Es la capacidad del metal para dejarse deformar o trabajar en fro, en forma de hilos; aumenta con la tenacidad y disminuye al aumentar la dureza. Ejemplo de usos o aplicacin: Acero estructural, construccin mecnica tales como mquinas, partes mviles de automviles o camiones (ejes), cascos de los buques, los tubos de las bicicletas, los clavos, los alfileres, las cerraduras de las puertas, los asientos de las clases y muchos objetos ms. Materiales que representan: Oro, plata, cobre, hierro dctil, plomo, aluminio 2. Maleabilidad: Es la capacidad del metal para dejarse deformar o trabajar en fro, en forma de lminas; esta aumenta con la tenacidad y disminuye al aumentar la dureza. Ejemplo de usos o aplicacin:Produccin de Laminas como con las que se fabrican las latas de refresco Materiales que representan: Oro, platino, plata, cobre, estao, hierro maleable y aluminio. 3. Fusibilidad: Es la propiedad que permite obtener piezas fundidas o coladas.

Ejemplo de usos o aplicacin: Procesos de fundicin para crear piezas de forma compleja como ser piezas de maquinaria, piezas automovilsticas, joyera, piezas dentales, ruedas de ferrocarril, bloques y cabezas de motores para vehculos automotrices, carcasas de bombas tubera. Materiales que representan: Metales Ferrosos y no ferrosos. 4. Colabilidad: Es la capacidad de un metal fundido para producir piezas fundidas completas y sin defectos. Para que un metal sea colable debe poseer gran fluidez para poder llenar completamente el molde. Ejemplo de usos o aplicacin: Procesos de fundicin en los cuales a travs del vertido del metal fundido sobre un molde hueco, por lo general hecho de arena, se obtiene piezas metlicas. Materiales que representan: Fundicin de hierro, de bronce, de latn y de aleaciones ligeras. 5. Soldabilidad: Es la aptitud de un metal para soldarse con otro idntico, fusin (soldadura con arco, soldadura por resistencia, soldadura con oxigeno y gas combustible), de estado slido (soldadura por difusin, soldadura por friccin, soldadura ultrasnica) bajo presin ejercida sobre ambos en caliente. Ejemplo de usos o aplicacin: En la elaboracin de tuberas, construccin naval, construccin de edificios, puentes, soldadura en ferrocarriles y en automviles. Materiales que representan: Aleaciones de de plomo y estao. Aleaciones de plata, cobre y zinc. 6. Forjabilidad: Es un proceso de deformacin en el cual se aplica la presin por impacto o en forma gradual. La mayora de las operaciones de foja se realiza en caliente (por arriba o por debajo de la temperatura de cristalizacin la cual es la temperatura que se encuentra por debajo de la temperatura de fusin que en materiales como aceros al carbono oscila entre 150-1325 C y en aceros aleados entre 1205-1290 C). La ventaja del forjado en frio es que incrementa la resistencia que resulta del endurecimiento por deformacin del componente. Ejemplo de usos o aplicacin: Proceso de Forjado de piezas automotrices como cigeales, bielas para motores de combustin interna, engranajes, componentes estructurales para aviacin y piezas para turbinas y motores de propulsin. Materiales que representan: Acero, aluminio, cobre aleaciones. Metales puros. 7. Maquinabilidad: Propiedad que determina la capacidad de mecanizacin de una material. Est relacionada con los procesos en los cuales existe arranque de material o viruta. Ejemplo de usos o aplicacin: Torneado, taladrado, fresado, cepillado y rectificado entre otros procesos Materiales que representan: Aceros resulfurados y refosforados, aceros con plomo, aceros desoxidados con calcio, aceros inoxidales, aluminio, berilio, fundiciones grises, cobre, aleaciones a base de cobalto, magnesio, molibdeno, aleaciones a base de nquel, titanio, tungsteno, zirconio, grafito, termoplsticos. 8. Templabilidad: La templabilidad es la variacin de dureza desde la superficie hacia el interior del material, es decir para lograr estructuras casi completamente martensticas (para los aceros) (Martensita es el nombre que recibe la fase cristalina) a distancias mayores, medida de la cara de la pieza en contacto con la superficie de enfriamiento. Ejemplo de usos o aplicacin :Para reducir la fragilidad, el material pasa por un recocido que aumenta la tenacidad y disminuye su dureza, para obtener el equilibrio adecuado entre dureza y tenacidad, debe controlar la temperatura de recalentamiento y la duracin de este Materiales que representan: Aceros de fase dual, aceros nquel, de carbono, muy bajo. Esta propiedad no aplica a materiales como los polmeros.

PROPIEDADES MECANICAS

Las propiedades mecnicas de los materiales refieren la capacidad de cada material en estado slido a resistir acciones de cargas o fuerzas.

Las Estticas: las cargas o fuerzas actan constantemente o creciendo poco a poco. Las Dinmicas: las cargas o fuerzas actan momentneamente, tienen carcter de choque. Las Cclicas o de signo variable: las cargas varan por valor, por sentido o por ambos

simultneamente. Las propiedades mecnicas principales son:

Elasticidad: se refiere a la propiedad que presentan los materiales de volver a su estado inicial cuando se aplica una fuerza sobre l. La deformacin recibida ante la accin de una fuerza o carga no es permanente, volviendo el material a su forma original al retirarse la carga. En fsica el trmino elasticidad designa la propiedad mecnica de ciertos materiales de sufrir deformaciones reversibles cuando se encuentran sujetos a la accin de fuerzas exteriores y de recuperar la forma original si estas fuerzas exteriores se eliminan.

Plasticidad: Capacidad de un material a deformarse ante la accin de una carga, permaneciendo la deformacin al retirarse la misma. Es decir es una deformacin permanente e irreversible. La plasticidad es la propiedad mecnica de un material inelstico, natural, artificial, biolgico o de otro tipo, de deformarse permanente e irreversiblemente cuando se encuentra sometido a tensiones por encima de su rango elstico, es decir, por encima de su lmite elstico. En los metales, la plasticidad se explica en trminos de desplazamientos irreversibles de dislocaciones. En los materiales elsticos, en particular en muchos metales dctiles, un esfuerzo uniaxial de traccin pequeo lleva aparejado un comportamiento elstico. Eso significa que pequeos incrementos en la tensin de traccin comporta pequeos incrementos en la deformacin, si la carga se vuelve cero de nuevo el cuerpo recupera exactamente su forma original, es decir, se tiene una deformacin completamente reversible. Sin embargo, se ha comprobado experimentalmente que existe un lmite, llamado lmite elstico, tal que si cierta funcin homognea de las tensiones supera dicho lmite entonces al desaparecer la carga quedan deformaciones remanentes y el cuerpo no vuelve exactamente a su forma. Es decir, aparecen deformaciones no-reversibles.

Este tipo de comportamiento elasto-plstico descrito ms arriba es el que se encuentra en la mayora de metales conocidos, y tambin en muchos otros materiales. El comportamiento perfectamente plstico es algo menos frecuente, e implica la aparicin de deformaciones irreversibles por pequea que sea la tensin, la arcilla de modelar y la plastilina se aproximan mucho a un comportamiento perfectamente plstico. Otros

materiales adems presentan plasticidad con endurecimiento y necesitan esfuerzos progresivamente ms grandes para aumentar su deformacin plstica total. E incluso los comportamientos anteriores puden ir acompaados de efectos viscosos, que hacen que las tensiones sean mayores en casos de velocidades de deformacin altas, dicho comportamiento se conoce con el nombre de visco-plasticidad. La plasticidad de los materiales est relacionada con cambios irreversibles en esos materiales. A diferencia del comportamiento elstico que es termodinmicamente reversible, un cuerpo que se deforma plsticamente experimenta

cambios de entropa, como desplazamientos de las dislocaciones. En el comportamiento plstico parte de la energa mecnica se disipa internamente, en lugar de transformarse en energa potencial elstica.

Dureza: es la resistencia de un cuerpo a ser rayado por otro. Opuesta a duro es blando. El diamante es duro porque es difcil de rayar. Es la capacidad de oponer resistencia a la deformacin superficial por uno ms duro. La dureza es la oposicin que ofrecen los materiales a alteraciones como la penetracin, la abrasin, el rayado, la cortadura, las deformaciones permanentes; entre otras. Tambin puede definirse como la cantidad de energa que absorbe un material ante un esfuerzo antes de romperse o deformarse. Por ejemplo: la madera puede rayarse con facilidad, esto significa que no tiene mucha dureza, mientras que el vidrio es mucho ms difcil de rayar. En metalurgia la dureza se mide utilizando un durmetro para el ensayo de penetracin. Dependiendo del tipo de punta empleada y del rango de cargas aplicadas, existen diferentes escalas, adecuadas para distintos rangos de dureza. El inters de la determinacin de la dureza en los aceros estriba en la correlacin existente entre la dureza y la resistencia mecnica, siendo un mtodo de ensayo ms econmico y rpido que el ensayo de traccin, por lo que su uso est muy extendido. Hasta la aparicin de la primera mquina Brinell para la determinacin de la dureza, sta se meda de forma cualitativa empleando una lima de acero templado que era el material ms duro que se empleaba en los talleres.

Las escalas de Dureza de uso industrial son las siguientes:

o Dureza Brinell: Emplea como punta una bola de acero templado o carburo de W. Para materiales duros, es poco exacta pero fcil de aplicar. Poco precisa con chapas de menos de 6mm de espesor. Estima resistencia a traccin.

o Dureza Knoop: Mide la dureza en valores de escala absolutas, y se valoran con la profundidad de seales grabadas sobre un mineral mediante un utensilio con una punta de diamante al que se le ejerce una fuerza estndar.

o Dureza Rockwell: Se utiliza como punta un cono de diamante (en algunos casos bola de acero). Es la ms extendida, ya que la dureza se obtiene por medicin directa y es apto para todo tipo de materiales. Se suele considerar un ensayo no destructivo por el pequeo tamao de la huella.

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

o Dureza Rosiwal: Mide en escalas absoluta de durezas, se expresa como la resistencia a la abrasin medias en pruebas de laboratorio y tomando como base el corindn con un valor de 1000.

o Dureza Shore:Emplea un escleroscopio. Se deja caer un indentador en la superficie del material y se ve el rebote. Es adimensional, pero consta de varias escalas. A mayor rebote -> mayor dureza. Aplicable para control de calidad superficial. Es un mtodo elstico, no de penetracin como los otros.

o Dureza Vickers: Emplea como penetrador un diamante con forma de pirmide cuadrangular. Para materiales blandos, los valores Vickers coinciden con los de la escala Brinell. Mejora del ensayo Brinell para efectuar ensayos de dureza con chapas de hasta 2mm de espesor.

o Dureza Webster: Emplea mquinas manuales en la medicin, siendo apto para piezas de difcil manejo como perfiles largos extruidos. El valor obtenido se suele convertir a valores Rockwell. En mineraloga se utiliza la escala de Mohs, creada por el Aleman Friedrich Mohs en 1820, que mide la resistencia al rayado de los materiales:

Dureza Mineral Composicin qumica

1 Talco, (se puede rayar fcilmente con la ua) Mg3Si4O10(OH)2

2 Yeso, (se puede rayar con la ua con ms dificultad) CaSO42H2O

3 Calcita, (se puede rayar con una moneda de cobre) CaCO3

4 Fluorita, (se puede rayar con un cuchillo) CaF2

5 Apatita, (se puede rayar difcilmente con un cuchillo) Ca5(PO4)3(OH-,Cl-,F-)

6 Feldespato, (se puede rayar con una cuchilla de acero) KAlSi3O8

7 Cuarzo, (raya el acero) SiO2

8 Topacio, Al2SiO4(OH-,F-)2

9 Corindn, (slo se raya mediante diamante) Al2O3

10 Diamante, (el mineral natural ms duro) C

Fragilidad: La fragilidad se relaciona con la cualidad de los objetos y materiales de romperse con facilidad. Aunque tcnicamente la fragilidad se define ms propiamente como la capacidad de

un material de fracturarse con escasa deformacin. Por el contrario, los materiales dctiles o tenaces se rompen tras sufrir acusadas deformaciones, generalmente de tipo deformaciones plsticas, tras superar el lmite elstico. Los materiales frgiles que no se deforman plsticamente antes de la fractura suelen dan lugar a "superficies complementarias" que normalmente encajan perfectamente. Curvas representativas de Tensin-Deformacin de un material frgil (rojo) y un material dctil y tenaz (azul).

La rotura frgil tiene la peculiaridad de absorber relativamente poca energa, a diferencia de la rotura dctil, ya que la energa absorbida por unidad de volumen viene dada por:

Si un material se rompe prcticamente sin deformacin las componentes del tensor deformacin resultan pequeas y la suma anterior resulta en una cantidad relativamente pequea.

La fragilidad de un material adems se relaciona con la velocidad de propagacin o crecimiento de grietas a travs de su seno. Esto significa un alto riesgo de fractura sbita de los materiales con estas caractersticas una vez sometidos a esfuerzos. Por el contrario los materiales tenaces son aquellos que son capaces de frenar el avance de grietas. Otros trminos frecuentemente confundidos con la fragilidad que deben ser aclarados:

Lo opuesto a un material muy frgil es un material dctil. 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 pequeas. Como ejemplo podemos citar el diamante que es el material ms duro que existe, pero es extremadamente frgil.

La tenacidad puede estar relacionada con la fragilidad segn el mdulo de elasticidad, pero en principio un material puede ser tenaz y poco frgil (como ciertos aceros) y puede ser frgil y nada tenaz (como el barro cocido).

Fatiga: la fatiga de materiales se refiere a un fenmeno por el cual la rotura de los materiales bajo cargas dinmicas cclicas se produce ms fcilmente que con cargas estticas. Aunque es un fenmeno que, sin definicin formal, era reconocido desde la antigedad, este comportamiento no fue de inters real hasta la Revolucin Industrial, cuando, a mediados del

siglo XIX comenzaron a producir las fuerzas necesarias para provocar la rotura con cargas dinmicas son muy inferiores a las necesarias en el caso esttico; y a desarrollar mtodos de clculo para el diseo de piezas confiables. Este no es el caso de materiales de aparicin reciente, para los que es necesaria la fabricacin y el ensayo de prototipos. Las curvas S-N se obtienen a travs de una serie de ensayos donde una probeta del material se somete a tensiones cclicas con una amplitud mxima relativamente grande (aproximadamente 2/3 de la resistencia esttica a traccin). Se cuentan los ciclos hasta rotura. Este procedimiento se repite en otras probetas a amplitudes mximas decrecientes.

Los resultados se representan en un diagrama de tensin, S, frente al logaritmo del nmero N de ciclos hasta la rotura para cada una de las probetas. Los valores de S se toman normalmente como amplitudes de la tensin. Se pueden obtener dos tipos de curvas S-N. A mayor tensin, menor nmero de ciclos hasta rotura. En algunas aleaciones frreas y en aleaciones de titanio, la curva S-N se hace horizontal para valores grandes de N, es decir, existe una tensin lmite, denominada lmite de fatiga, por debajo del cual la rotura por fatiga no ocurrir.

En la Curva S-N de un Aluminio frgil, la curva decrecera y tiende a decrecer hasta llegar a rotura. Suele decirse, de manera muy superficial, que muchas de las aleaciones no frreas (aluminio, cobre, magnesio, etc.) no tienen un lmite de fatiga, dado que la curva S-N contina decreciendo al aumentar N. Segn esto, la rotura por fatiga ocurrir independientemente de la magnitud de la tensin mxima aplicada, y por tanto, para estos materiales, la respuesta a fatiga se especificara mediante la resistencia a la fatiga que se define como el nivel de tensin que produce la rotura despus de un determinado nmero de ciclos. Sin embargo, esto no es exacto: es ingenuo creer que un material se romper al cabo de tantos ciclos, no importa que pequea sea la tensin presente.

Acritud: El Endurecimiento por deformacin (tambin llamado endurecimiento en fro o por acritud) es el endurecimiento de un material por una deformacin plstica a nivel macroscpico que tiene el efecto de incrementar la densidad de dislocaciones del material. A medida que el material se satura con nuevas dislocaciones, se crea una resistencia a la formacin de nuevas dislocaciones. Esta resistencia a la formacin de dislocaciones se manifiesta a nivel macroscpico como una resistencia a la deformacin plstica. En cristales metlicos, es usual que las dislocaciones formen una deformacin irreversible a escala microscpica, y terminan por producir una reestructuracin a medida que se propagan por la estructura del cristal. A temperaturas normales las dislocaciones se acumulan en lugar de aniquilarse, y sirven como defectos puntuales u obstculos que impiden significativamente su movimiento. Esto lleva a un incremento en la resistencia del material y a la consecuente disminucin en la ductilidad.

Resiliencia: se llama resiliencia de un material a la energa de deformacin (por unidad de volumen) que puede ser recuperada de un cuerpo deformado cuando cesa el esfuerzo que causa la deformacin. La resiliencia es igual al trabajo externo realizado para deformar un material hasta su lmite elstico: En trminos simples es la capacidad de memoria de un material para recuperarse de una deformacin, producto de un esfuerzo externo. El ensayo de resiliencia se realiza mediante el Pndulo de Charpy, tambin llamado prueba Charpy.

Se diferencia de la tenacidad en que sta cuantifica la cantidad de energa almacenada por el material antes de romperse, mientas que la resiliencia tan slo da cuenta de la energa almacenada durante la deformacin elstica. La relacin entre resiliencia y tenacidad es generalmente montona creciente, es decir, cuando un material presenta mayor resiliencia que otro, generalmente presenta mayor tenacidad. Sin embargo, dicha relacin no es lineal.

La tenacidad corresponde al rea bajo la curva de un ensayo de traccin entre la deformacin nula y la deformacin correspondiente al lmite de rotura (resistencia ltima a la traccin). La resiliencia es la capacidad de almacenar energa en el periodo elstico, y corresponde al rea bajo la curva del ensayo de traccin entre la deformacin nula y el lmite de fluencia.