Comprender la dureza, la resistencia y la tenacidad de los materiales.

La dureza, la resistencia y la tenacidad son algunas de las propiedades principales e importantes que se esperan de los metales y otros materiales. Una o más de estas propiedades determinarán su idoneidad en una aplicación específica. Hoy día, a diario, la gente tiende a usar las palabras fuerte, duro y duro en sus conversaciones sin saber cuán importante podría ser la palabra en la metalurgia.

Hoy conoceremos la dureza, la resistencia y la tenacidad de los metales. También conoceremos su diferencia y cuán importantes son en diferentes aplicaciones. También se familiarizará con el estrés y la tensión.

Estrés y tensión

El estrés es la medida de la fuerza que actúa sobre un objeto. Los esfuerzos se distinguen por la dirección en la que actúan las fuerzas en relación con el material, que pueden ser de compresión, tracción o corte. El esfuerzo de compresión es un esfuerzo que actúa en las direcciones longitudinales para comprimir el objeto. Mientras que la tensión de tracción es exactamente lo contrario, actúa para expandir el objeto. La tensión de torsión es diferente ya que es el resultado de fuerzas que actúan en direcciones opuestas que sirven para torcer o proporcionar una carga de torsión.

Por otro lado, la deformación de un material es una medida del grado en que se ha deformado en relación con sus dimensiones originales. Por ejemplo, cuando un material sometido a tensión desde cualquier dirección está obligado a responder a la tensión deformándose o fallando por completo.

Los ingenieros y científicos pudieron predecir la reacción de los materiales cuando se someten a fuerzas en diferentes niveles. Esto también ha permitido la clasificación de materiales en función de sus propiedades materiales, que pueden incluir fragilidad, dúctil, elasticidad, dureza, tenacidad y resistencia.

¿Qué es la dureza?

En términos generales, la dureza es la capacidad de un material para soportar la fricción. Es bien conocido y utiliza resistencia a la abrasión. La dureza de un material es una medida o capacidad de su resistencia a la deformación localizada. Esta deformación en la mayoría de los casos se produce por abrasión (fuerzas de fricción) o indentación (fuerzas mecánicas laterales constantes).

Un diamante tiene una característica única de dureza y es conocido como la sustancia más dura de la tierra e increíblemente difícil de rayar. En un mundo industrial o de infraestructura, es raro que se use en aplicaciones importantes que requieran dureza. Sin embargo, las brocas con punta de diamante son increíblemente comunes y están disponibles en varios tamaños, incluidas las de los taladros portátiles que se utilizan para perforar metales y rocas sólidas.

A nivel subatómico, la dureza está determinada por la fuerza de los enlaces intermoleculares. Aunque también hay un par de cosas que entran en juego. Sin embargo, la dureza de un material no es responsable de resistir la aplicación de una gran cantidad de fuerza. Tomemos por ejemplo, a pesar de la dureza de un diamante, se puede romper fácilmente con un mazo. Aquí es donde podemos diferenciar la dureza de la tenacidad.

¿Qué es la tenacidad?

La tenacidad es la capacidad de medir la cantidad de fuerza que un material puede absorber sin fraccionarse. Un material como el metal, el plástico o la madera puede sufrir una cierta cantidad de fuerza antes de fracturarse, lo que significa que el material fallará por completo.

Con esto, el material puede sufrir una deformación elástica o una deformación que le permita volver a su forma original sin fraccionarse. en una situación en la que un material se deforma antes de los medios de fraccionamiento, es dúctil. Es decir, un material dúctil también puede considerarse tenaz.

Además, la tenacidad de un material puede determinarse por su ductilidad y resistencia. Un buen ejemplo de dureza es que los metales y las espumas son iguales en términos de dureza. Los materiales tienen un comportamiento extremadamente diferente en términos de estrés y deformación, pero tienen puntos de fluencia similares.

Los metales solo pueden soportar una cantidad muy pequeña de deformación antes de fracturarse y pueden requerir una gran cantidad de fuerza antes de deformarse. Por otro lado, las espumas se deformarán con una cantidad normal de fuerza de compresión, pero solo fallarán con la misma cantidad de fuerza que los metales. Los cauchos son únicos en términos de tenacidad, ya que tienen la fuerza suficiente para soportar una buena cantidad de fuerza antes de que se deformen y no fallan repentinamente al deformarse. Los cauchos tienen tanto fuerza como ductilidad, lo que los convierte en un material resistente único. Ahora, vamos a entender el término fuerza.

¿Qué es la fuerza?

La resistencia es la cantidad de fuerza que un material puede contener para resistir la deformación. Es decir, cuanto mayor sea la fuerza requerida para cambiar la forma de un material, más fuerte será el material. Entre las propiedades mencionadas anteriormente de materiales como metales, maderas, cauchos, etc., la resistencia es probablemente la más compleja. También se puede decir que es la medida de la cantidad de fuerza que un objeto puede soportar antes de sufrir una deformación plástica. También puede sufrir una deformación que no es reversible, lo que también se conoce como tensión irrecuperable. Es decir, un material que ha sufrido una deformación plástica ya no volverá a su forma original incluso después de eliminar la tensión.

Por ejemplo, el acero es difícil de separar, lo que significa que tiene una gran resistencia. Pero no es fuerte en absoluto, ya que puede deformarse rápidamente en todo tipo de formas con muy poca fuerza.

La diferencia entre resistencia y tenacidad es que la tenacidad mide la fuerza necesaria para que un material falle por completo. Mientras que la resistencia es solo la cantidad de fuerza que requiere un material para alcanzar la deformación plástica. En algunas situaciones, como un material muy frágil como la cerámica, la resistencia y la tenacidad juegan un papel importante ya que prácticamente se superponen.

Sin embargo, existen diferentes tipos de resistencia del material, que provocan los tipos de estrés que un material puede experimentar. Entonces, un material puede tener un valor único de resistencia a la compresión y resistencia a la tracción. Esto depende de la capacidad del material para resistir el esfuerzo de compresión o el esfuerzo de tracción. Además, todos los materiales tienen su propia resistencia al corte, que mide la capacidad de soportar el esfuerzo cortante antes de sufrir una falla por deslizamiento.

Vea el video para obtener más información sobre dureza, tenacidad y resistencia:

Entonces, la gran pregunta de hoy es "La diferencia entre Dureza, Tenacidad y Fuerza".

La diferencia entre dureza, tenacidad y resistencia se explica anteriormente, pero en resumen, podemos decir rápidamente; la dureza es la capacidad de un material para resistir la fricción, mientras que la tenacidad es la capacidad de medir la cantidad de fuerza que un material puede absorber sin fraccionarse. finalmente, la resistencia es la cantidad de fuerza que un material puede contener para resistir la deformación.

Conclusión

La dureza, la tenacidad y la resistencia son propiedades extremadamente diferentes que se pueden ver en diferentes materiales. En este artículo, analizamos el estrés y la tensión y cómo trajeron las diversas propiedades en materiales como metales, maderas, cauchos, etc. Finalmente, también analizamos la diferencia entre dureza, tenacidad y resistencia.

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