La capacidad de un material para resistir la deformación o falla bajo la acción de fuerzas externas se conoce como propiedades mecánicas. Estos incluyen resistencia, plasticidad, elasticidad, fragilidad, tenacidad a la fractura y dureza. Las empresas suelen realizar pruebas de propiedades mecánicas, así como pruebas físicas y químicas.
Las pruebas de propiedades mecánicas comunes realizadas en muestras incluyen pruebas de tracción, compresión, flexión, corte, torsión, impacto, fatiga, fluencia, tensión-ruptura, relajación de tensión, desgaste y dureza.
Prueba de tracción
También conocida como prueba de tensión, generalmente se realiza utilizando una máquina de prueba universal o una máquina de prueba de tracción dedicada. El proceso implica aplicar lentamente una carga a ambos extremos de la muestra, sometiendo su sección de calibre a tensión axial y provocando que se alargue a lo largo del eje hasta que se produzca la fractura. Las pruebas de tracción permiten determinar propiedades como la resistencia a la tracción y la plasticidad. Las muestras de tracción deben cumplir con los estándares nacionales o industriales relevantes específicos del material que se está probando. Los resultados suelen estar representados por una curva de tensión-deformación.
La curva de tracción consta de cuatro etapas: 1. Etapa O-a-b (Deformación elástica): El punto 'a' corresponde a la carga límite proporcional ($P_p$); El punto 'b' corresponde a la carga límite elástica ($P_e$, la resistencia máxima sin deformación permanente). En la sección O-a, el alargamiento ($\\Delta L$) es directamente proporcional a la carga ($P$), formando un segmento lineal; la sección a-b implica una deformación plástica insignificante (0,001–0,005%). 2. Etapa b-c-d (deformación de fluencia): el punto 'c' es el punto de fluencia ($P_s$), y la sección c-d forma una "plataforma" similar a una onda-. 3. Etapa d-B (Deformación plástica uniforme): El punto 'B' corresponde a la carga última de tracción ($P_b$, la carga máxima que el material puede soportar). 4. Etapa B-K (Deformación/estricción localizada): El punto 'K' es el punto de fractura, correspondiente a la carga de fractura ($P_k$).
Prueba de compresión
A diferencia de la prueba de tracción, esta prueba mide propiedades como la resistencia a la compresión, el acortamiento relativo y la tasa de aumento-del área de la sección transversal bajo una fuerza de compresión estática. Un requisito fundamental para las probetas comprimidas es que las dos caras extremas del soporte deben ser paralelas entre sí. Para esta prueba se suelen utilizar máquinas de ensayo universales o máquinas de ensayo de compresión. Prueba de flexión
Se utiliza principalmente para determinar la resistencia máxima a la flexión, el módulo de elasticidad y la deflexión máxima de materiales o componentes estructurales. Se puede clasificar en ensayos de flexión de vigas simplemente apoyadas y ensayos de flexión pura.
Prueba de corte
Se utiliza principalmente para determinar la resistencia al corte de un material; se emplea comúnmente para evaluar la calidad del material de alambre destinado a remaches. Las pruebas de corte se clasifican en pruebas de corte simple-y de corte doble-y se llevan a cabo utilizando una máquina de prueba universal.
Prueba de impacto
Determina la dureza o fragilidad de una muestra midiendo la diferencia de energía antes y después de que un péndulo la golpee. Las características incluyen alta fuerza de impacto, corta duración de acción y cambios rápidos.
Prueba de dureza
Un método de prueba mecánico rápido y económico; Es una de las técnicas más utilizadas para determinar las propiedades mecánicas de los materiales y es la única prueba que no compromete la integridad mecánica de la muestra. Otras pruebas realizadas durante la inspección del producto incluyen pruebas de torsión, fatiga, fluencia, relajación y tensión-ruptura.