# Propiedades mecánicas ## Introducción Las propiedades mecánicas describen cómo responden los materiales cuando se les aplican fuerzas: si se deforman, se rompen, absorben energía o resisten golpes. Comprenderlas es esencial para diseñar piezas que funcionen en condiciones reales (estructuras, piezas móviles, elementos sometidos a golpes o fatiga). > **Definición:** Las propiedades mecánicas son las características que determinan el comportamiento de un material bajo la acción de esfuerzos (tracción, compresión, flexión, torsión, corte y combinaciones de éstos). ## 1. Conceptos básicos y clasificación de esfuerzos ### Tipos de esfuerzos - **Tracción:** fuerza que tiende a estirar una pieza. - **Compresión:** fuerza que tiende a acortar o abombar una pieza. - **Flexión:** combinación de tensiones; una zona queda a compresión y la otra a tracción (por ejemplo, una viga con carga en el centro apoyada en sus extremos). - **Torsión:** esfuerzo por giro alrededor del eje; aparece cuando se aplican pares opuestos en los extremos. - **Corte (cizallamiento):** fuerzas paralelas y opuestas que tienden a deslizar secciones (ej.: bulón que sufre corte). - **Esfuerzos complejos:** combinaciones como flexión y corte simultáneos (común en piezas reales). > **Definición:** Esfuerzo es la intensidad interna de las fuerzas en un material por unidad de área. ### Ejemplos prácticos - Cigüeñal: sometido a torsión elevada. - Balancín: trabaja por flexión. - Soportes de bancada: sometidos a compresión. - Bulón: trabajo por corte. ## 2. Propiedades importantes ### Dureza - Medida de la resistencia a la penetración o rayado. - Métodos comunes: - **Brinell:** penetrador esférico, usado para durezas moderadas. - **Rockwell:** penetrador esfera o cono de diámetro, útil para durezas elevadas (varios escalones según penetrador y carga). - **Vickers:** penetrador de diamante con forma de pirámide cuadrada; deja huellas muy pequeñas, adecuado para medidas finas. > **Definición:** Dureza es la resistencia de una superficie a la penetración o abrasión. ### Fragilidad y resiliencia - **Fragilidad:** facilidad con la que un material se rompe por choque sin apenas deformación plástica. - **Resiliencia:** capacidad de un material para absorber energía ante un choque antes de romperse (inversa práctica de la fragilidad). > **Definición:** Resiliencia es la energía que un material puede absorber por impacto antes de fracturarse. Ejemplo: Los dientes de ruedas dentadas requieren elevada resiliencia para soportar golpes repetidos. ### Fluencia (creep) - Deformación lenta y progresiva bajo cargas pequeñas y tiempo prolongado, importante a temperaturas elevadas o materiales con bajo punto de fusión (ej.: plomo). > **Definición:** Fluencia es la deformación lenta y continuada que sufre un material sometido a una carga constante durante un largo tiempo. ### Maquinabilidad Conjunto de propiedades que condicionan el comportamiento durante el mecanizado: - Velocidad de mecanizado adecuada. - Tipo de viruta generado. - Desgaste de la herramienta. - Calidad del acabado superficial. > **Definición:** Maquinabilidad es la facilidad con la que un material puede mecanizarse con herramientas y procesos dados. ## 3. Comportamiento bajo tracción - Materiales dúctiles: presentan gran alargamiento y deformación plástica antes de romperse. - Materiales duros y frágiles: poco alargamiento y rotura sin deformación significativa. - La aplicación de calor reduce la resistencia a tracción (temple, revenido y tratamientos afectan propiedades). - Reparaciones o zonas con distintas características generan tensiones internas y repartos irregulares de esfuerzos. > **Definición:** Resistencia a la tracción es la máxima tensión que un material puede soportar antes de romperse. ## 4. Comportamiento bajo torsión y flexión - En torsión, las secciones circulares sólidas y huecas presentan distribución de tensiones que dependen del radio; el eje transmite pares y las tensiones