PROPIEDADES DE LOS METALES

Los metales pueden resistir fuerzas de diferente forma y de magnitud elevada, o también doblarse fácilmente. Existen variadas propiedades que no resulta cómodo expresar todas las cualidades en pocas palabras, decir que tipos de servicios puede soportar sin fallar un elemento de metal no es tarea simple.Para estudiar los metales se referirá en el presente análisis a las propiedades físicas de los metales, y también se presentarán algunas pruebas desarrolladas para cuantificar con exactitud las pruebas dichas, como también se discutirán las reglas básicas relacionadas con las propiedades de los metales en la soldadura.

RESISTENCIA DE LOS METALES Resistencia mecánica es la capacidad de un metal de oponerse a la destrucción baja acción de cargas externas. El valor de la resistencia indica la fuerza requerida para vencer los enlaces químicos de las moléculas que forman las estructuras de los cristales, los ensayos de tensión y compresión se realizan en la máquina universal de pruebas, mediante una probeta normalizada.

ELASTICIDADLa respuesta de un metal ante cargas progresivas es similar a un material de caucho, hasta un cierto punto se estira uniformemente, luego se deforma irregularmente hasta que se rompe. La mayoría de los metales no se rompen al llegar a su límite elástico, sino que continúan estirándose por un tiempo y medida del metal antes de fallar, pero de no llegar al límite de rotura, el metal queda deformado permanentemente. Concluyendo se tiene que al actuar una fuerza en un metal, esto puede ser: tirando, torciéndola, doblándola , aplastándola, la pieza cambia de forma elástica por un tiempo y grado de fuerza, entonces el límite elástico es el punto en el comienza la deformación permanente, se conoce como punto de fluencia o resistencia a la fluencia del metal.

DUCTILIDADEs la capacidad de un metal para deformarse permanentemente sin fallar, pero se debe diferenciar el doblado con la ductilidad, empero si al doblado le acompaña la deformación está correcta la definición, para calcular el parámetro ductilidad se procede aplicando el método de reducción de área, también se puede determinar con la magnitud de estiramiento en la una distancia de 2 pulgadas, el tercero y cuarto método consiste en una prueba de doblado de distintas maneras. Esto es aplicado para ensayo de soldadura.FRAGILIDADPropiedad contraria a la ductilidad, es decir un material es frágil cuando el mismo falla sin deformación permanente apreciable, presenta también baja resistencia al choque, o impacto, esto significa una aplicación rápida de fuerzas, como ejemplo se cita la fundición blanca ordinaria de hierro.TENACIDADPropiedad que permite a un metal soportar esfuerzo considerable puede ser de manera lenta o súbita de carácter continuo o intermitente , y con deformación antes de fallar, la prueba asociada se denomina prueba de impacto, los aceros o soldaduras se prueban a la tenacidad en la ranura, haciendo adecuaciones en la muestra o área de soldadura,

DUREZAEl calor de la soldadura puede cambiar la dureza en el sitio de coalescencia, diferencia de dureza implica diferencia de resistencia o en otra propiedad, según la metalurgia es la resistencia a la indentación o penetración, el mineralogista define la dureza como la capacidad de un material para resistir la abrasión o rayadura, un aparatista considera la dureza como un índice de la maquinabilidad.Mediante las pruebas se determina que la resistencia a la tensión está relacionada directamente con la dureza, en general al analizar dos metales de composición similar el de mayor dureza tienen mayor resistencia a la tensión,, menor ductilidad, y mayor resistencia al desgaste abrasivo, una dureza elevada indica una baja resistencia al impacto, aunque si un material ha recibido un tratamiento térmico correcto presenta alta dureza y buena resistencia al impacto. Las pruebas de dureza se hacen para verificar la uniformidad del material de las partes metálicas durante la producción.La prueba Brinell es el método comercial más antiguo para determinar la dureza por indentación. Se utiliza una esfera de 10 mm de diámetro y una carga de 3000 Kg, el hierro dulce tiene aproximadamente una dureza Brinell de100 , el acero duro para limas de 600

La prueba de dureza Rockwell se utiliza en la producción , esta metodología es del tipo de indentacion, pero el penetrante es mas pequeño y las cargas aplicadas menores que las Brinell, asi se podría hacer una prueba con un cono de diamante con una carga de 150 Kg o menor entre 10 a 15 Kg para materiales blandos, la profundidad de la impresión se registra en una caratula y la lectura se llama Dureza Rockwell C, por ejemplo Rockwell C 52.PROPIEDADES QUIMICASEntre las propiedades quimicas utiles en soldadura podria considerarse la capacidad del metal para resistir la corrosion.La cual se asocial con la perdida paulatina de los metals por combinacion lenta y gradual con otros elementos y compuestos quimicos, este ataque puede causar un gas liquid, tanto en caliente como en frio, un gas comun o una combinacion de gases como el aire,o un liquid comun, como el agua. El fenomeno de la corrosion, en general, se ve incrementado por el calor, aunque la mayor accion se registra a temperature ambiente.El ataque quimico que ejerce el oxigeno sobre los metals es la oxidacion, la herrunbre es una

De oxidación , en algunos metales la oxidación genera calor y por este efecto se consume en cadena todo el metal totalmente, muy notorio en altas temperaturas.El aluminio de oxida rápidamente al ambiente, sin los mismos efectos que el caso de la herrumbre debido a que la capa formada es trasparente y aislante de la corrosión, en el caso de utilizar niquel y cromo como elementos de aleación, los aceros inioxidables,, y otras aleaciones inoxidables no reaccion con el oxigeno del aire , ni aun a alta temperatura. La acción de la corrosión de un metal puede modicarse en presencia de otro metal aplicando el concepto de mayor posición en la tabla (18-2), el mas anodico estará protegido de la corrosión que el mas catadico. Un ejemplo es el galvanizado o recubrimiento electroliutico.PROPIEDADES ELECTRICASLa propiedad que se deben analizar en este conjunto son la resistividad eléctrica del metal, y por consiguiente, su conductividad eléctrica. Con la siguiente ecuación se calcula el voltaje requerido para forzar una corriente por el metal: RxI = VEl calor que se produce por la corriente viene dado por:

Watt-hora = PROPIEDADES TERMICASSon la conductivida térmica, el coeficiente de dilatación termica, la fusibilidad, y el calor de fusión, en la tabla 18-5 se ilustran los puntos de fusión de algunos metales, luego el calor de fusión es la cantidad de energía necesaria para cambiar un material solido a liquido, el calor es la fuente usual de energía, el numero de calor de fusión es la cantidad de calor necesario. En la tabla respectiva se indican los los calores de fusión de algunos metales.