DUREZA

En términos generales, la palabra dureza refiere a la cualidad de duro que presenta una cosa, un objeto o una persona. Falta de blandura, de sensibilidad, aspereza y una severidad excesiva son signos claros de la presencia de la dureza en el contexto que sea, es decir, en un material, en un objeto, en una persona, entre otros.

Por otro lado, también se emplea el término dureza para designa a la callosidad que puede aparecer en diferentes partes de nuestro cuerpo, la misma no es otra cosa que una capa de piel dura. Las durezas resultan ser muy frecuentes en las plantas de los pies y muchas veces su origen tiene que ver con la mala pisada, por el uso de zapatos incómodos, entre otras cuestiones. Fui al podólogo para que me saque las durezas de los talones porque ya no podía caminar.

En tanto, a instancias de la Geología, se designa con el término de dureza a la resistencia que un mineral opondrá al ser rayado por otro. Entonces, en este ámbito, la dureza es una propiedad mecánica de los minerales. Asimismo, se habla de dureza en cuanto a la penetrabilidad que ostenta una superficie y que será de la cual dependerá la posibilidad de hacer marcas en la misma.

Por ejemplo, a razón de esta última cuestión la industria metalúrgica emplea un instrumento conocido como durómetro para poder medir la dureza durante los ensayos de penetración. Las mencionadas pruebas consisten en el empleo de distintos tipos de puntas y de la aplicación de diversas cargas para así poder analizar las cargas realizadas. Y luego, con esas pruebas en mano, se establecerán las diferentes escalas.

Una vez que se determina la dureza de un acero, por ejemplo, se podrá hacer un correlato entre esa dureza que dio como resultado, con la resistencia mecánica.

Las máquinas que llevan a cabo estas mediciones son de suma importancia dentro de la actividad industrial.

Y finalmente, el término también es muy usado en el lenguaje corriente con un sentido simbólico a la hora de querer hacer referencia a algo difícil o complejo. La competencia presentó una dureza inusitada, casi quedamos afuera.

DUCTILIDAD
 Cualidad de dúctil. Este adjetivo puede hacer referencia a algo acomodadizo, condescendiente, fácilmente deformable, que admite grandes deformaciones mecánicas o que mecánicamente puede extenderse con alambres o hilos.

La ductilidad es la propiedad que tiene un material de deformarse visiblemente (plásticamente) antes de llegar a la ruptura. Es decir, que el material puede ser estirado considerablemente antes de romperse.

Definición

Estos materiales, como ciertos metales o asfaltos, se conocen como dúctiles. En cambio, los materiales que no poseen esta propiedad se califican como frágiles. Esto quiere decir que los materiales dúctiles pueden experimentar importantes deformaciones antes de romperse, mientras que los frágiles se rompen casi sin deformación. Se dice que un material no dúctil, se vuelve quebradizo, lo que quiere decir que se quiebra o se rompe con poco o ningún esfuerzo o alargamiento.

Los materiales dúctiles toleran métodos de fabricación por deformación plástica y soportan una mayor cantidad de uso, ya que se deforman antes de romperse. Es necesario aplicar una gran fuerza para romper un material dúctil: sus átomos pueden deslizarse unos sobre otros, estirando el material sin romperse.

Medida para la ductilidad

El concepto de ductilidad es cualitativo, pues es una propiedad subjetiva del material. En general, las medidas de ductilidad son de interés en tres formas:

• Indicar hasta cuanto material puede ser fracturado sin deformarse en operaciones de procesos de conformación, tales como laminación o extrusión.
• Indicar al diseñador, de modo general, la habilidad del metal para fluir plásticamente antes de fractura.
• Indicador el cambio en los niveles de impureza o condiciones del proceso.

Las medidas convencionales de ductilidad que son obtenidas en un ensayo de tracción son la deformación en la fractura, y la reducción de área en la fractura, ambas propiedades se obtienen después de fracturar el material, juntando nuevamente la probeta y realizando las mediciones.

PROPIEDADES FÍSICAS

Las sustancias se caracterizan por sus propiedades y por su composición. El color, punto de fusión y punto de ebullición son propiedades físicas. Una propiedad física se puede medir y observar sin que cambie la composición o identidad de la sustancia.

Por ejemplo, es posible determinar el punto de fusión del hielo calentando un trozo de él y registrando la temperatura a la cual se transforma en agua. El agua difiere del hielo solo en apariencia, no en su composición, por lo que este cambio es físico; es posible congelar el agua para recuperar el hielo original. Por tanto, el punto de fusión de una sustancia es una propiedad física. De igual manera, cuando se dice que el helio gaseoso es más ligero que el aire, se hace referencia a una propiedad física.

Por otro lado el enunciado “el hidrógeno gaseoso se quema en presencia de oxígeno gaseoso para formar agua” describe una propiedad química del hidrógeno, ya que para observar esta propiedad se debe efectuar un cambio químico, en este caso la combustión. Después del cambio, los gases originales, hidrógeno y oxígeno, habrán desaparecido y quedara una sustancia química distinta, el agua. No es posible recuperar el hidrógeno del agua por medio de un cambio físico como la ebullición o la congelación.

Por ejemplo : Cada vez que se prepara un huevo cocido se produce un cambio químico. Al ser sometido a una temperatura de aprox. 100ºC, tanto la clara como la yema experimentan cambios que modifican no solo su espacio físico sino también su composición. Al comerse, cambia otra vez la composición del huevo por efecto de las sustancias presentes en el organismo, denominadas enzimas. Esta acción digestiva es otro ejemplo de un cambio químico. Lo que sucede durante la digestión depende de las propiedades tanto de los alimentos como de las enzimas implicadas.

Maleabilidad

La maleabilidad es la propiedad de un material duro de adquirir una deformación mediante una descompresión sin romperse. A diferencia de la ductilidad, que permite la obtención de hilos, la maleabilidad favorece la obtención de delgadas láminas de material.¹

El elemento conocido más maleable es el oro, que se puede malear hasta láminas de una diezmilésima de milímetro de espesor. También presentan esta característica otros metales como el platino, la plata, el cobre, el hierro y el aluminio.²

Metales maleables:Aluminio,etc

MALEABILIDAD

Cuando pensamos en utilizar un material pensamos en: dureza, fragilidad, resistencia, impermeabilidad, elasticidad,conducción del calor, etc. O sea pensamos si las propiedades del mismo soportan las solicitudes del trabajo al que deberán ser aplicados.

La maleabilidad es una propiedad que similarmente como la ductilidad son propiedades que presentan los cuerpos físicos. A diferencia de la ductilidad, la maleabilidad se refiere a la formación de filamentos, la maleabilidad nos permite la conformación de finas láminas que conservan su integridad ya que no se rompen y no existe ningún método que permita cuantificar estas láminas.

Uno de los elementos maleables por excelencia es el oro, pudiendo llegar a láminas de un espesor igual a los diez milésimos de milímetro. Otro material que se presenta como altamente maleable es el aluminio y gracias a esto que se vio la popularización de su uso en cocina como envoltorio de alimentos y en el empaque industrial, así como en el forrado interno de preservación que poseen las cajas de líquidos.

En muchos casos, la maleabilidad de una sustancia metálica aumenta con la temperatura. Por eso es que los metales son trabajados más fácilmente cuando son expuestos al calor.

Pensando en propiedades de los materiales, estas pueden ser:

1 – Propiedades Físicas

2 – Propiedades Químicas

Propiedades Físicas

Es el grupo de propiedades que determinan el comportamiento del material en el momento del proceso de fabricación como también durante su utilización posterior.

Propiedades Mecánicas

Conjunto de propiedades de gran importancia en la industria mecánica. Estas propiedades son aquellas que surgen cuando el material está sujeto a esfuerzos de la naturaleza mecánica. Lo que es evaluados es la capacidad que el material tiene para transmitir o resistir a los esfuerzos que le son aplicados (tomando en cuenta el proceso de fabricación y posterior utilidad).

Resistencia Mecánica: Es la resistencia a la acción de determinados tipos de esfuerzos, como la tracción y la compresión

Elasticidad: Es la capacidad que un material debe tener de deformarse, cuando es sometido a un esfuerzo y de retornar a su forma original cuando el esfuerzo termina. Ejemplo: goma, acero para la fabricación de cojinetes.

Plasticidad: Es la capacidad que un material posee cuando es sometido a un esfuerzo en deformarse y mantener esta deformación cuando el esfuerzo desaparece.

La plasticidad puede presentarse en el material como maleabilidad y ductibilidad.

Maleabilidad: Es la propiedad que un material, por ejemplo el acero presenta, puede ser laminado, estampado, forjado, torcido y alisado.

Ductibilidad: Es el opuesto de fragilidad, son materiales que al sufrir la acción de una fuerza, se deforman plásticamente y se rompen.

Ejemplo: Procesos que necesitan conformación mecánica, como por ejemplo en el prensado para la fabricación de partes de carrocerías de vehículos, en la laminación, para la fabricación de chapas, en las extrusión y para la fabricación de tubos.

Dureza: Es la resistencia del material a la penetración, deformación plástica permanente, al desgaste mecánico.  En general materiales duros son también frágiles. Cuanto mayor la dureza mayor la resistencia al desgaste.

Fragilidad: Es la baja resistencia a los choques. Podemos decir que son materiales duros, que tienden a romperse cuando sufren choques o roturas. Por ejemplo el vidrio.

Densidad: Es la medida de la cantidad de materia (masa) que un material ocupa por volumen. Por ejemplo tomamos 1cm3 de corcho, 1cm3 de agua y 1cm3 de plomo.

Se verifica que cantidades diferentes de materia en un mismo volumen poseen masas diferentes

–          Tenacidad: Es la resistencia a choques, golpes, vibraciones, impactos e impactos.

Transmisión del calor por conducción

La transmisión por conducción se produce cuando la energía se propaga debido a los choques entre las partículas. En cada choque las partículas ceden parte de su energía cinética a las partículas contiguas, todo ello sin que haya transporte neto de materia. En la animación anterior puedes ver cómo al encender la placa las patículas comienzan a moverse más rápidamente y la energía cinética se transmite desde las partículas de la placa vitrocerámica al cazo, a la parte metálica del mango y finalmente a la madera del mango, con el consiguiente aumento de temperatura en todas las zonas. Este tipo de transmisión es característico de los sólidos, ya que los líquidos conducen muy mal y los gases prácticamente no conducen. Dentro de los sólidos existen muy buenos conductores del calor como los metales y malos conductores, como la madera o el papel.