4. Ductilidad y fragilidad

Según José Luis Mesa (2010) ductilidad es el grado de deformación plástica que puede soportar

hasta la fractura. Un material que experimenta poca o ninguna deformación plástica se

denomina frágil. El diagrama tensión deformación para materiales dúctiles y para materiales

frágiles se ilustran esquemáticamente en la siguiente figura.

Representación esquemática de los diagramas de tracción de los materiales frágiles y dúctiles ensayados hasta la fisura, Fuente: José Luis Mesa Rueda. Propiedades Mecánicas de los Metales (2010),Pág. 14

La ductilidad puede expresarse cuantitativamente como alargamiento relativo o porcentual, o

bien mediante el porcentaje de reducción de área. El alargamiento relativo porcentual a rotura,

%EL, es el porcentaje de deformación plástica a rotura, o bien:

%EL= [(lf −l0) /l0 ] x100

Donde lf es la longitud en el momento de la fractura y l0 es la longitud de prueba original.

El conocimiento de la ductilidad de un material es importante por lo menos por dos razones:

En primer lugar, indica al diseñador el grado en que una estructura podrá deformarse

antes de producirse la rotura.

En segundo lugar, especifica el grado de deformación que puede permitirse durante las

operaciones de conformación.

Como materiales frágiles pueden considerarse aquellos que tienen una deformación a la fractura

menor.

5. Tenacidad

La tenacidad es la “capacidad de un material de absorber energía antes de la fisura o fractura.

Se determina en base a ensayos de impacto, el más conocido es el ensayo de Charpy, además, la

tenacidad es una propiedad que nos indica la resistencia a la fractura de un material cuando

existe una grieta.” (Hibbeler, 2011)

Es el área bajo la curva esfuerzo-deformación hasta la fractura. Sus unidades son energía por

unidad de volumen del material o a su vez se mide en unidades de presión.

“Para que el acero sea tenaz, debe poseer tanto alta resistencia como ductilidad y a menudo los

materiales dúctiles son más tenaces que los frágiles. Esto se ve en la siguiente figura, en la cual

esta representadas las curvas esfuerzo-deformación para ambos tipos de materiales.” (Rueda,

2011)

6. Dureza

”Es la resistencia que ofrece un acero a la penetración. La dureza de los aceros varía entre la del

hierro y la que se puede lograr mediante su aleación u otros procedimientos térmicos o químicos

entre los cuales quizá el más conocido sea el templado del acero, aplicable a aceros con alto

contenido en carbono. Aceros con un alto grado de dureza, denominados aceros rápidos que

contienen cantidades significativas de cromo, wolframio, molibdeno y vanadio. Los ensayos

tecnológicos para medir la dureza son Brinell, Vickers y Rockwell, entre otros. (Rueda, 2011,

pág. 21)

Según______ la dureza es la indicación general de la resistencia del material al rayado-

indentación y al desgaste-abrasión.

Esta propiedad se refiere a la resistencia de un material a la deformación plástica localizada por

ejemplo, en una pequeña abolladura o ralladura. La dureza también se la localiza

arbitrariamente en la Escala de Mohs.

Otro método para determinar la dureza es el ensayo de Rockwell es el método más usado debido

a que es muy simple de llevar a cabo y no requiere conocimientos específicos. Se pueden

utilizar diferentes escalas que provienen de la utilización de distintas combinaciones de

penetradores y cargas, lo cual permite ensayar virtualmente cualquier metal o aleación desde el

más duro al más blando. Los penetradores son esferas de acero endurecido que tienen diámetros

de 1/16- ½ pulg y un penetrador cónico de diamante (Brale), el cual se utiliza para los

materiales más duros.