Terminología relacionada con las propiedades mecánicas del acero.

Terminología relacionada con las propiedades mecánicas del acero:

1. Punto de fluencia (σs)

Cuando el acero o una muestra está bajo tensión, si la tensión excede el límite elástico, e incluso si la tensión ya no aumenta, el acero o la muestra continúa sufriendo una deformación plástica significativa, este fenómeno se llama fluencia. El valor mínimo de tensión en el que se produce la fluencia se denomina límite elástico. Sea Ps la fuerza externa en el límite elástico s y Fo el área de la sección transversal de la muestra. Entonces, el límite elástico σs = Ps/Fo (MPa), donde MPa se llama megapascal y es igual a N (Newton) / mm² (MPa = 10⁶ Pa, Pa: Pascal = N/m²).

2. Límite elástico (σ₀.₂)

El límite elástico de algunos materiales metálicos es muy indistinto, lo que dificulta la medición. Por lo tanto, para medir las características de fluencia de los materiales, la tensión a la que la deformación plástica residual permanente equivale a un cierto valor (generalmente 0,2% de la longitud original) se define como el límite elástico condicional o simplemente el límite elástico σ₀.₂.

3. Resistencia a la tracción (σb)

La tensión máxima que alcanza un material durante las pruebas de tracción, desde el inicio hasta la fractura. Representa la resistencia del acero a la fractura. Relacionados con la resistencia a la tracción están la resistencia a la compresión, la resistencia a la flexión, etc.

Sea Pb la fuerza de tracción máxima alcanzada antes de que se rompa el material y Fo sea el área de la sección transversal de la muestra. Entonces, la resistencia a la tracción σb = Pb/Fo (MPa).

4. Alargamiento (δs)

El porcentaje del alargamiento plástico de un material después de la fractura con respecto a la longitud original de la muestra se denomina alargamiento o tasa de extensión.

5. Relación rendimiento-resistencia (σs/σb)

La relación entre el límite elástico (límite elástico) y la resistencia a la tracción de un acero se denomina relación límite elástico-resistencia. Un índice de límite elástico más alto generalmente indica una mayor confiabilidad de los componentes estructurales. Normalmente, el índice de límite elástico para el acero al carbono es de 0,6 a 0,65, para el acero estructural de baja aleación es de 0,65 a 0,75 y para el acero estructural de aleación es de 0,84 a 0,86.

6. Dureza

La dureza representa la resistencia de un material a la penetración de un objeto más duro. Es uno de los indicadores de rendimiento importantes de los materiales metálicos. Generalmente, una mayor dureza indica una mejor resistencia al desgaste. Los indicadores de dureza más utilizados incluyen la dureza Brinell, la dureza Rockwell y la dureza Vickers.

⑴ Dureza Brinell (HB)

Una bola de acero endurecido de cierto tamaño (normalmente 10 mm de diámetro) se presiona contra la superficie del material bajo una determinada carga (normalmente 3000 kg). Después de un período de tiempo, la relación entre la carga y el área de la hendidura es el valor de dureza Brinell (HB), expresado en kgf/mm² (N/mm²).

(2) Dureza Rockwell (HR)

Cuando HB > 450 o la muestra es demasiado pequeña, no se puede utilizar la prueba de dureza Brinell y en su lugar se utiliza la prueba de dureza Rockwell. Utiliza un cono de diamante con un ángulo de vértice de 120° o una bola de acero con un diámetro de 1,59 mm o 3,18 mm, presionada en la superficie del material bajo una cierta carga, y la dureza del material está determinada por la profundidad de la muesca. Dependiendo de la dureza del material ensayado, se expresa mediante tres escalas diferentes:

HRA: Dureza obtenida utilizando una carga de 60 kg y un penetrador de cono de diamante; Se utiliza para materiales con una dureza extremadamente alta (como el carburo cementado).

HRB: Dureza obtenida utilizando una carga de 100 kg y una bola de acero templado de 1,58 mm de diámetro; Se utiliza para materiales con dureza relativamente baja (como acero recocido y hierro fundido).

HRC: Dureza obtenida utilizando una carga de 150 kg y un penetrador de cono de diamante; Se utiliza para materiales con muy alta dureza (como el acero templado). (3) Dureza Vickers (HV)

Se utiliza un penetrador cuadrado de diamante con un ángulo de vértice de 136° para presionar la superficie del material bajo una carga de hasta 120 kg. El valor de dureza Vickers (HV) se calcula dividiendo el valor de carga por el área de superficie de la muesca.