1.4.1 Materiales de comportamiento dúctil Ductilidad La ductilidad como la maleabilidad permite a los materiales deformarse, esta es la capacidad que presentan algunos materiales de deformarse sin romperse obteniendo alambres o hilos de dicho material, bajo la acción de una fuerza, esto favorece el uso de los mismos para tejidos, cableados o diversos usos eléctricos en la industria. La deformación de los materiales dúctiles, además, puede incrementarse en presencia de calor, sin llegar a los márgenes del fundido, y es medida de manera indirecta mediante la resiliencia, sobre todo en los metales. stos últimos son los materiales dúctiles más usuales, ya que sus átomos están con!gurados de modo tal que pueden deslizarse unos sobre otros, permitiendo as" la obtención de alambres e hilos de diferentes grosores. La ductilidad es una medida del grado de deformación plástica que puede ser soportada por el material hasta la fractura. #n material que e$perimenta poca o ninguna deformación plástica se denomina frágil. l diagrama tensión% deformación para materiales dúctiles y para materiales frágiles se ilustran esquemáticamente en la sig. $presión.
EL
LF L0 100 L0 −
=
100 ε f
=
&ónde' Lf es la longitud en el momento de la fractura y Lo es la longitud de la probeta srcinal. (iempre que una parte signi!cativa de la deformación plástica a la rotura esté con!nada en la región de la estricción, la magnitud de ) L dependerá de la longitud de prueba de la probeta. *uanto más corta sea Lo, mayor será la fracción del alargamiento total que proviene de la estricción, y, por consiguiente, mayor será el valor de ) L. +or tanto, se debe especi!car el valor de Lo cuándo se menciona el alargamiento relativo, el cual se suele tomar igual a - mm. l porcentaje de reducción de área ) / se de!ne como' 0 0
AR
A0 Af 100 A0 −
=
donde o es el área de la sección inicial y f es el área de la sección en el momento de la fractura 01anto Lf como f se miden después de la rotura, volviéndose a colocar juntas las dos piezas resultantes2. +ara un determinado material los valores de ) L y ) / son en general diferentes. La mayor"a de los metales tienen por lo menos un peque3o grado de ductilidad a temperatura ambiente. (in embargo, algunos se hacen frágiles a medida que la temperatura disminuye.
Fig. 1. Diagrama de un material dúctil y frágil.
l conocimiento de la ductilidad de un material es importante por lo menos por dos razones. n primer lugar, indica al dise3ador el grado en que una estructura podrá deformarse antes de producirse la rotura. n segundo lugar, especi!ca el grado de deformación que puede permitirse durante las operaciones de conformación. menudo se dice que los materiales relativamente dúctiles son 4indulgentes4, en el sentido de que cualquier error en el cálculo de la tensión de dise3o lo ponen de mani!esto deformándose antes de producirse la fractura. *omo materiales frágiles pueden considerarse aquellos que tienen una deformación a la fractura menor que apro$imadamente el ). lgunos ejemplos de materiales dúctiles son' El hierro: 1ambién llamado !erro y representado por el s"mbolo qu"mico 5e, es el cuarto elemento más abundante de la corteza terrestre, y el más abundante en masa planetaria debido a que el núcleo del planeta se compone de hierro y n"quel en estado l"quido, que al moverse generan un potente campo magnético. El acero: (e llama con este nombre a una mezcla de hierro y carbono 0hasta un 6,78)2 cuya arroja un material duro y relativamente dúctil, sobre todo combinado con boro para formar alambres de dureza super!cial y muy alta ductilidad. El plomo: (e trata de un metal pesado, grisáceo, 9e$ible y fácilmente fundible. (e emplea hoy en d"a como cubierta de cables. El latón: leación de cobre 0:-)2 y zinc 0;-)2, caracterizada por su alt"sima ductilidad que lo convierte en un material idóneo para la fabricación de envases y recipientes. El cobre: l cobre 0*u2 es un metal de transición de color rojizo y brillante, que junto al oro y la plata son los mejores conductores metálicos de la electricidad. +or ello es el metal preferido a la hora de construir cables eléctricos y componentes tanto eléctricos y electrónicos, ya que además es económico, maleable y dúctil. El platino: ste metal de transición de color blanco grisáceo, pesado, maleable y dúctil, es valorado en la joyer"a y los laboratorios, al ser resistente a la corrosión y ser de naturaleza preciosa.
El aluminio: 0l2 es un elemento metálico no ferromagnético y el tercero más común de la corteza terrestre. s sumamente empleado en la industria de los materiales. (i bien su ductilidad natural no parece ser e$trema, en aleaciones para fundición este carácter se refuerza, as" como su resistencia a la tensión y la corrosión.
