6 Propietats i Assaigs

1. Els materials i els processos industrials

Els materials, juntament amb l'energia, són els dos elements imprescindibles de tot procés industrial.

Les propietats

Les qualitats estètiques

El procés de fabricació

El cost

La disponibilitat

L'impacte ambiental

2.Propietats mecàniques

Descriuen el comportament dels materials davant l'aplicació de les forces externes.

2.1 Resistència mecànica i assaig de tracció

És la capacitat que té un material per suport esforços sense deformar-se o trencar-se.

De tracció: quan intenten estirar (secció elevada) image

De compressió: quan intenten aixafar ( secció elevada i poca longitud) image

De flexió: quin intenten doblegar (secció elevada, cantell gran i poca longitud) image

De torsió: quan intenten retorçar (secció elevada) image

De cisallament: quan intenten tallar ( Secció elevada ) image

Models de doformació i comportament mecànica:Quan un material és deformat per l'aplicació d'un esforç, pot ser que la deformació sigui temporal o permanent.

Assaig de tracció: És una de les proves de laboratori més utilitzades i que més informació proporciona sobre les propietats mecàniques dels materials.
image

Esforç unitari: és la relació entre la Força F aplicada a un material i la secció A sobre la qual s'aplica. image

Allargament unitari: és la relació entre l'allargament ΔL d'una peça i la llargària inicial L0 que tenia abans d'aplicar l'esforç de tracció. image image

Diagrama de tracció: s'utilitza molt per expressar les característiques mecàniques dels materials i sobté a partir dels assaigs de tracció. En aquests assaigs es fan servir provetes normalitzades. image

Zona elàstica: En aquesta zona , les deformacions produïdes són del tipus elàstic, hi ha proporcionalitat entre els esforços i les deformacions image

Zona plàstica: A partir del punt A comencen les deformacions permanents. Al punt B se situa el límit elàstic. image

Fluència (B-C) i enduriment (C-D)

Estricció i trencament (D-E)

Allargament image

2.2. Característiques mecàniques d'alguns materials

Podem dir que els valors de E ens indiquen la rigidesa, els de σe l'elestacitat, els de σr la resistència mecània i els de ε la plasticitat dels materials. image image

2.3. La duresa: és la resistència o oposició que presenta un material a ser ratllat o penetrat per un altre material. image

Assaig de duresa brinell: utilitza un penetrador de material molt dur en forma d'esfera que se situa damunt de la mostra de material que s'ha d'assajar. image
Calcular valor de la superfície de la marc: image

Relació entre la duresa i la resistència a la tracció: En el fons, tant els valors de duresa com els de resistència a la tracció indiquen el grau d'oposició que presenta un material a ser deformat plàsticament, ja sigui estrant-se, obrint un sol o un forat.

2.4. Tenacitat: és defineix com la capacitat de resistència al xoc.

Assaig de resiliència: es l'energia necessària per trencar un material amb un sol cop. image image

2.5 Assaigs de fatiga: Els esforços que alteren el seu sentit d'aplicació de manera repetitiva o cíclica en el temps, s'anomenen esforços de fatiga. image

2.6. Assaigs no destructius o de defectes: Quan es realitza el disseny d'una peça de l'estructura d'alguna màquina, peça, vehicle... si tenen de fer uns càlculs per valorar la resistènica mecànica.

Assaigs magnètics: Consisteixen en l'aplicació d'un camp magnètic a la peça que es vol assajar; si aquesta no té defectes, l'estructura interna serà homogènia. image

Assaigs per raigs X i gamma: Quan el material de la peça que volem examinar no és ferromagnètic o el defecte pot estar allunyat de la superfície cal utilitzar un altre tipus d'assaig no màgnetic. image

Assaigs per ultrasons: La tècnica dels assaigs per ultrasons és molt similar a l'ecografia utilitzada per a la diagnosi en medicina. image

3. Propietats tèrmiques

3.1. Conductivitat tèrmica: es la facilitat que ofereix un material per permetre el flux d'energia tèrmica a trevés seu. image image image

3.2. Dilatació tèrmica: és el fenomen que provoca l'augment de les dimensions d'un material, especialment els metalls, quan augmenta la temperatura. image image