Rememoración Mecanismos de la solidificación Papel del grado de subenfriamiento en el tamaño de grano Vacancias. Papel que juegan en la difusión. Inserciones. Intersticiales y substitucionales Aplicaciones prácticas de la difusión. Explique el tipo de difusión en cada caso.

  Tema II Comportamiento Mecánico de los materiales Objetivos Adquirir los conocimientos básicos para conocer el comportamiento mecánico de los materiales, así como los mecanismos de deformación plástica

Tema II Comportamiento Mecánico de los materiales Sumario Deformación elástica y plástica de los materiales. Particularidades de los metales. Mecanismo de la deformación de los metales a nivel atómico y cristalino. Influencia de los defectos de la red. Callister, pp 112-152

Conferencia 3 Sumario:   Deformación elástica y plástica de los materiales. Particularidades de los metales. Mecanismo de la deformación de los metales a nivel atómico y cristalino. Influencia de los defectos de la red.

Introducción El comportamiento mecánico de un material refleja la relación entre la respuesta (deformación) del mismo ante la aplicación de una fuerza

Comportamiento Mecánico en tracción Esfuerzo Normal 

Comportamiento Mecánico en compresión Esfuerzo Normal 

Comportamiento Mecánico a cortante Esfuerzo cortante 

Comportamiento Mecánico en torsión Momento de torsión

  Comportamiento Mecánico en tracción A nivel atómico las fuerzas normales separan los átomos de sus posiciones de equilibrio hasta donde lo permiten las fuerzas interatómicas (deformación elástica), al sobrepasar estas se rompe el enlace (fractura).

Ensayo de tracción La celda de carga mide la fuerza aplicada [N] El extensómetro mide la deformación en una zona dada [mm]

Tipos de probetas utilizados en los ensayos de tracción

Comportamiento del ensayo Curva típica tensión-deformación hasta la fractura

Deformación elástica: Cuando el material recupera sus dimensiones originales una vez eliminada la fuerza. Los atómos se desplazan de sus posiciones originales sin llegar alcanzar nuevas posiciones.

Deformación elástica Antes Deformación elástica Después

Módulo de elasticidad Ley de Hooke δ = E ϵ

Coeficiente de Poisson: ʋ = - ϵx / ϵz

Relación del Módulo Elástico con las fuerzas interatómicas ¿Cerámicas? ¿Metales? Fuerza Separación atómica

Relación del Módulo Elástico con las fuerzas interatómicas La profundidad del pozo de potencial se relaciona con el punto de fusión

Comportamiento del Módulo Elástico en función de la Temperatura

Comportamiento del Módulo Elástico en función de la orientación de la carga (Anisotropía) Los materiales policristalinos brindan un comportamiento cuasi-isótropo por la compensación de las orientaciones

Relaciones fundamentales entre las fuerzas interatómicas de atracción y otras características del material: mayores fuerzas interatómicas pozo de potencial más profundo mayor temperatura de fusión mayor capacidad de carga/deformación mayor módulo elástico

Comportamiento del Módulo ante otros factores El Módulo Elástico NO se afecta con: -Impurezas del material -Tratamientos térmicos -Deformación previa

Deformación Plástica: Cuando el material no recupera completamente sus dimensiones originales cuando se retira la carga. Los átomos se desplazan permanentemente desde sus posiciones iniciales hasta nuevas posiciones.

Modelo atomístico de la deformación Si la deformación (desplazamiento del átomo) no alcanza el punto medio del átomo inferior la posición original se recupera al cesar la fuerza DEFORMACIÓN ELÁSTICA

Modelo atomístico de la deformación Si el desplazamiento del átomo SOBREPASA el punto medio del átomo inferior la posición original NO se recupera al cesar la fuerza DEFORMACIÓN PLÁSTICA

Deformación plástica Antes Deformación elástica Deformación elástica y plástica Después

Límite elástico Comportamiento del material plástico Límite elástico convencional 0,2

Ductilidad Tenacidad

Propiedades mecánicas de diversos materiales

Curvas de tensión-deformación para el hierro a tres temperaturas diferentes

Modelo de Deformación plástica Deslizamiento de planos cristalográficos Existen diferencias considerables entre la resistencia de cizalladura teorica y la experimental Movimiento de dislocaciones

Mecanismo fundamental de la deformación plástica

Métodos de determinación de Dureza

Relación entre Dureza y Resistencia Mecánica

Estudio Individual Preparación del seminario