Propiedades de los metales

Los metales se encuentran sometidos a una serie de propiedades que los definen

Propiedades físicas

Alto punto de fusión, al tratarse de un proceso térmico, menos cantidad de material se fundirá y por tanto menor desgaste.

Buena conductividad térmica (baja resistividad eléctrica), con ello se consigue que el calor producido en la descarga puntual se difunda rápidamente por todo el electrodo sin que se eleve mucho la temperatura localmente y por tanto sin apenas desgaste.

Dentro de esta primera división hallaríamos las propiedades básicas de la materia, aunque nos centraremos en las más útiles para nuestro propósito, por orden alfabético:

Calor latente de fusión: Es la cantidad de calor que absorbe la unidad de masa de un metal cualquiera al pasar del estado sólido al líquido, expresándose en calorías-gramo. Resulta interesante observar que cuanto menor es la temperatura de fusión de un metal, más económico resulta su utilización para fundido y moldeado.

Conductividad calorífica: facilidad que poseen los metales para transmitir el calor a través de su masa.

Conductividad eléctrica: Propiedad casi exclusiva de los metales consistente en la facilidad que poseen para transmitir la corriente eléctrica a través de su masa. El término opuesto sería la resistencia eléctrica, es decir, su oposición al paso de la corriente eléctrica.

Densidad: relación entre el peso del volumen de un determinado cuerpo y el peso del volumen del mismo volumen de agua destilada a 4º C. Se trata, obviamente, de un número adimensional.

Dilatación: se trata del aumento de volumen experimentado por un cuerpo al aumentar su temperatura. Suele expresarse por el aumento unitario de longitud que sufre el metal al elevarse un grado su temperatura, es decir, mediante, su coeficiente de dilatación lineal.

Propiedades mecánicas

Fácilmente mecanizables, pues se construyen por métodos convencionales (torneado, fresado,...).

Coeficiente de dilatación muy pequeño, ya que si aumentaran sus dimensiones con el calor, aumentarían también las de la pieza.

Bajo peso específico, ya que a menudo se trabaja con electrodos de volúmenes grandes.

Buena estabilidad dimensional que evite cambios no deseados en las dimensiones de la pieza a mecanizar. Esto es porque algunos materiales, debido a los tratamientos y procesos físicos que sufren quedan afectados de tensiones internas que se liberan con el calor produciéndose cambios en sus dimensiones. En el caso del electrodo este cambio de dimensión es perjudicial porque repercute en el mismo cambio de dimensiones en la pieza.

En general, son las propiedades que definen el comportamiento de un metal al enfrentarse a esfuerzos o cargas capaces de alterar su forma. En numerosas ocasiones, serán precisamente estas propiedades las que nos hagan decantarnos por un metal u otra cara a sus posteriores aplicaciones mecánica:

Carga de rotura: se trata de la capacidad para soportar una carga externa sin romperse. Se mide en Kg/mm2.

Dureza: es la propiedad que define el grado de deformación permanente que sufre el metal bajo la acción directa de una determinada carga. Se utilizan diferentes métodos para calcularla:

El método Brinell consiste en comprimir el material a ensayar con una bola patrón de acero templado durante un tiempo y una determinada carga, tras lo cual se mide la superficie de su huella. La unidad de medida son las unidades Brinell, reconocibles bajo las siglas HB.

El método Rockwell consiste en medir la oposición que presenta un material a ser penetrado, concretamente mediante un diamante de forma piramidal de punta de radio 0,20 milímetros denominada penetrador Brale y un juego de bolas. Al medirse la profundidad de la huella y no su superficie, se evita de este modo el inconveniente del método Brinell, que no permite medir la dureza de los aceros templados porque se deforman las bolas patrón. Las unidades se reconocen bajo las siglas HR.

El método Vickers consiste también en penetrar el material a ensayar con una punta piramidal de unas dimensiones y posicionamiento muy concretos. Las unidades se reconocen bajo las siglas HV.

Elasticidad: es la capacidad de un cuerpo para volver a recuperar la forma inicial al cesar la causa que provocaba su deformación.

Fatiga: es la capacidad de un cuerpo para soportar cargas periódicas (alternativas o intermitentes) sin llegar a romperse. En ocasiones podemos enfrentarnos a cargas que podrían llegar a producir la rotura de un cuerpo sin producir necesariamente deformaciones previas.

Fluencia: es la propiedad que poseen algunos metales para deformarse lenta y espontáneamente bajo la acción de su propio peso o de cargas muy pequeñas. También se conoce creep o creeping, pudiéndose encontrar en metales de bajo punto de fusión, como el plomo.

Fragilidad: es la propiedad que define la falta de plasticidad y de tenacidad.

Plasticidad: Es la capacidad que posee un metal para deformarse sin llegar a romperse. Si la deformación se produce por un esfuerzo de tracción, la plasticidad pasa a denominarse ductilidad, mientras que si la deformación se produce por aplastamiento mediante un esfuerzo de compresión, se denomina maleabilidad.

Resilencia: se trata de la resistencia de un metal a su rotura mediante choque.

Resistencia: se trata de la capacidad para soportar una carga externa, aunque cuando el metal debe soportarla sin romperse se denomina carga de rotura. Se mide en Kg/mm2.

Tenacidad: se trata de la resistencia a la rotura por esfuerzos que deforman el metal. Para ser tenaz, un cuerpo requiere ser elástico y plástico simultáneamente.