Propiedades mecánicas de los materiales.

Las propiedades mecánicas del material son las siguientes:

En los materiales dúctiles se distinguen dos etapas: elasticidad y plasticidad. Las propiedades mecánicas en la etapa elástica son:

①Límite proporcional. El límite máximo de tensión en el que la tensión y la deformación mantienen una relación proporcional. Cuando la tensión es menor o igual que el límite proporcional, la tensión y la deformación satisfacen la ley de Hooke, es decir, la tensión y la deformación son proporcionales.

②Límite elástico. El límite máximo de tensión en la etapa elástica. En la etapa elástica, todas las deformaciones desaparecen una vez que se retira la carga. La deformación dentro de esta etapa se llama deformación elástica. El límite proporcional y el límite elástico de la mayoría de los materiales de ingeniería están muy cerca, por lo que se puede considerar aproximadamente que la tensión y la deformación satisfacen la ley de Hooke en todas las etapas elásticas.

③Módulo elástico. En la etapa elástica, la constante de proporcionalidad (E) de la tensión normal y la deformación lineal.

④Módulo elástico de corte. En la etapa elástica, la constante de proporcionalidad (G) del esfuerzo cortante y la deformación cortante.

⑤Relación de Poisson. La relación entre la deformación lineal perpendicular a la dirección de carga y la deformación lineal a lo largo de la dirección de carga (ν).

Las tres constantes elásticas anteriores satisfacen G=E/2 (1 v). Las propiedades mecánicas en la etapa plástica son:

① Límite elástico. El valor de tensión al que cede un material. También llamado límite de rendimiento. La tensión no aumenta en el límite elástico, pero la deformación continúa aumentando.

②Límite elástico condicional. Para algunos materiales que no tienen una etapa de fluencia obvia, el valor de la tensión cuando se produce una cierta cantidad de deformación plástica (por ejemplo, 0,2) se especifica como límite elástico condicional. Cuando la tensión excede el límite elástico y luego se descarga, toda deformación elástica desaparecerá, pero quedará algo de deformación irreversible, lo que se denomina deformación permanente o deformación plástica.

③ Fortalecimiento y límite de fuerza. Después de que la tensión excede el límite elástico, el material sufre un fortalecimiento por deformación debido a la deformación plástica, es decir, aumentar la deformación requiere continuar aumentando la tensión. Esta etapa se llama etapa de fortalecimiento de la tensión. El límite máximo de tensión en la etapa de fortalecimiento es el límite de resistencia. Una vez que la tensión alcanza el límite de resistencia, la muestra producirá una deformación por contracción local, lo que se denomina estrechamiento.

④Alargamiento (δ) y contracción transversal (ψ). El porcentaje del cambio en la longitud y el área de la sección transversal de la muestra después de romperse al valor antes de la carga, es decir, δ = (lb-l0)/l0×100, ψ= (A0-Ab)/A0× 100. En la fórmula, l0 y A0 son respectivamente la longitud calibrada y el área dentro de la longitud calibrada de la muestra lb y Ab son respectivamente la longitud calibrada después de la rotura y el área de la sección transversal mínima en la fractura.