Gráfico de resistencia del metal

fuerza del metal
Jack mentira Experto en mecanizado CNC

Especializarse en Fresado CNC, Torneado CNC, Impresión 3d, Fundición de uretano, y Fabricación de chapa Servicios.

La resistencia de un metal es un factor importante para determinar su idoneidad para una aplicación particular. Los metales más resistentes se pueden utilizar en aplicaciones estructurales, como en la construcción de edificios, puentes y otras infraestructuras, donde están sujetos a grandes cargas y tensiones. También se pueden utilizar en la fabricación de componentes mecánicos, como engranajes, ejes y cojinetes, donde deben ser capaces de soportar altos niveles de fuerza. Este artículo concluye la resistencia y las propiedades mecánicas de los metales comunes en diferentes grados o aleaciones para su referencia.

Diferentes tipos de resistencia del metal

Hay varios tipos de resistencia que se pueden utilizar para describir las propiedades de un material:

  • Límite elástico: Esta es la cantidad de estrés que un material puede soportar antes de que comience a deformarse permanentemente. Por lo general, se mide en libras por pulgada cuadrada (psi) o megapascales (MPa).
  • Resistencia a la tracción: Esta es la cantidad máxima de esfuerzo de tracción (estiramiento) que un material puede soportar antes de romperse. Por lo general, se mide en psi o MPa.
  • Fuerza compresiva: Esta es la cantidad máxima de esfuerzo de compresión (apretón) que un material puede soportar antes de romperse. Por lo general, se mide en psi o MPa.
  • Resistencia a la cizalladura: Esta es la cantidad máxima de esfuerzo cortante (deslizante) que un material puede soportar antes de romperse. Por lo general, se mide en psi o MPa.
  • Resistencia a la torsión: Esta es la cantidad máxima de esfuerzo de torsión (torsión) que un material puede soportar antes de romperse. Por lo general, se mide en psi o MPa.
  • Resistencia a la fatiga: Esta es la cantidad máxima de tensión cíclica que un material puede soportar antes de fallar debido a la fatiga. Por lo general, se mide en psi o MPa.
  • Fuerza de impacto: Esta es la capacidad de un material para soportar una carga repentina o un impacto sin romperse. La resistencia al impacto a menudo se mide utilizando técnicas como la prueba Izod o Charpy.

Propiedades generales de los materiales metálicos

Hay varias propiedades comunes que se utilizan para describir las características de los materiales metálicos:

  1. Fuerza: Se refiere a la capacidad de un material para soportar las fuerzas que actúan sobre él sin romperse ni deformarse. Las dos medidas de resistencia más comunes son el límite elástico y la resistencia a la tracción. El límite elástico es el punto en el que un material comienza a deformarse permanentemente, mientras que la resistencia a la tracción es la cantidad máxima de tensión (estiramiento) que un material puede soportar antes de romperse.
  2. Ductilidad: Esto se refiere a la capacidad de un material para estirarse o deformarse sin romperse. Un material que es altamente dúctil se puede estirar o doblar en una variedad de formas sin romperse.
  3. Dureza: Esto se refiere a la resistencia de un material a la deformación, rayado o hendidura. La dureza a menudo se mide utilizando una variedad de técnicas, como la prueba de Rockwell o Brinell.
  4. Elasticidad: Esto se refiere a la capacidad de un material para volver a su forma original después de haber sido sometido a una fuerza o carga. Los materiales que son altamente elásticos volverán a su forma original rápida y completamente cuando se elimine la fuerza.
  5. Maleabilidad: Esto se refiere a la capacidad de un material para ser deformado o moldeado por martilleo o laminación. Los materiales que son altamente maleables pueden moldearse fácilmente en una variedad de formas.
  6. Conductividad: Esto se refiere a la capacidad de un material para conducir electricidad o calor. Los metales son generalmente buenos conductores de la electricidad y el calor, mientras que los no metales son generalmente malos conductores.
  7. Resistencia a la corrosión: Esto se refiere a la capacidad de un material para resistir el deterioro o daño debido a las reacciones químicas con su entorno. Algunos materiales son naturalmente resistentes a la corrosión, mientras que otros pueden requerir recubrimientos protectores u otros tratamientos para evitar la corrosión.

Gráfico de resistencia del metal y gráfico de propiedades mecánicas del metal

Se supone que debe conocer algunos parámetros esenciales al determinar el metal adecuado para sus aplicaciones. Deben tenerse en cuenta parámetros como la resistencia a la tracción, el límite elástico, la dureza, la densidad, etc. La siguiente tabla puede ayudarlo a tener una buena comparación entre diferentes metales.

Gráfico de resistencia del metal

tipos de metales Resistencia a la tracción (PSI) Límite elástico (PSI) Dureza Escala B de Rockwell Densidad (kg/m3)
Acero inoxidable 304 90,000 40,000 88 8000
Aluminio 6061-T6 45,000 40,000 60 2720
Aluminio 5052-H32 33,000 28,000 2680
Aluminio 3003 22,000 21,000 20 a 25 2730
Acero A36 58-80, 000 36,000 7800
Grado de acero 50 65,000 50,000 7800
Latón amarillo 40,000 55 8470
latón rojo 49,000 65 8746
Cobre 28,000 10 8940
Bronce fosforado 55,000 78 8900
Bronce Aluminio 27,000 77 7700-8700
Titanio 63,000 37,000 80 4500

Propiedades mecánicas de Grados de acero y aleaciones

Propiedades Aceros al Carbono Aceros aleados Aceros inoxidables Aceros para herramientas
Densidad (1000 kg/m3) 7.85 7.85 7.75-8.1 7.72-8.0
Módulo elástico (GPa) 190-210 190-210 190-210 190-210
El coeficiente de Poisson 0.27-0.3 0.27-0.3 0.27-0.3 0.27-0.3
Expansión Térmica (10-6/K) 11-16.6 9.0-15 9.0-20.7 9.4-15.1
Punto de fusión (C) 1371-1454
Conductividad Térmica (W/mK) 24.3-65.2 26-48.6 11.2-36.7 19.9-48.3
Calor específco (⊃/kg-K) 450-2081 452-1499 420-500
Resistividad eléctrica (10-9W-m) 130-1250 210-1251 75.7-1020
Resistencia a la tracción (MPa] 276-1882 758-1882 515-827 640-2000
Límite elástico (MPa) 186-758 366-1793 207- 552 380-440
Elongación porcentual (%) 10-32 4-31 12-40 5-25
Dureza (Brinell 3000kg) 86-388 149-627 137-595 210-620

Propiedades mecánicas de grados y aleaciones de acero inoxidable

Calificación SNU No. Forma común Tratamiento Resistencia a la tracción MPa (mín.) Límite elástico (compensación de 0,21 TP3T) MPa (mín.) Alargamiento % en 50mm (min.) Dureza (máx.) (Nota 2)
Aceros inoxidables austeníticos
253MA S30815 Placa recocido 600 310 40 95 HRB
301 S30100 hoja o bobina Recocido 1/4 a full hard 515 860-1275 205 515- 965 40 25-9 95 HRB
302HQ S30430 Alambre de 2,5 mm de diámetro. y más Recocido Lighty dibujado 605 máx. 660 máx. - - -
303 530300 Bar Acabado en frío Condición A 262 HB
304 530400 Placa recocido 515 205 40 92 horas
304L S30403 Placa recocido 485 170 40 88 HRB
304H S30409 Placa recocido 515 205 40 92 horas
3095 530908 Bar recocido 515 20 40 95 HRB
310 S31000 Placa recocido 515 205 40 95 HRB
316 S31600 Placa recocido 515 205 40 95 HRB
316L S31603 Placa recocido 485 170 40 95 HRB
317L S31703 Placa recocido 515 205 40 95 HRB
321 S32100 Sábana recocido 515 205 40 95 HRB
347 S34700 Placa recocido 515 205 39 92 horas
904L N08904 Placa recocido 490 220 40 70 - 90 NRB típico

Propiedades mecánicas de grados y aleaciones de aluminio

Propiedades mecánicas de grados y aleaciones de aluminio

Aleación de aluminio Temperamento Módulo elástico (10⁶ psi) (GPa) Módulo de corte (10⁶ psi) (GPa) Límite elástico (10³ psi) (MPa) Resistencia a la tracción (10³ psi) (MPa)
1100 10.0 3.75 3.5 11
1100 H12 10.0 3.75 11 14
2014 10.8 4.00 8 22
2014 T6 10.6 4.00 58 66
2014 T62 10.8 4.00 59 67
2017 T4 10.5 3.95 32 55
2024 T3 10.6 4.00 42 64
2024 T4 10.6 4.00 40 62
2025 T6 10.4 3.90 33 52
2124 T851 10.4 4.00 57 66
2219 T62 10.5 4.00 36 54
2618 T61 10.7 4.10 42 55
3003 10.0 3.75 5 14
3003 H18 10.0 3.75 25 27
3003 H112 10.0 3.75 10 17
354 T61 10.6 4.00 36 47
355 T51 10.2 3.80 22 27
355 T6 10.3 3.80 23 37
356 T7 10.3 3.85 21 29
356 T6 10.3 3.85 20 30
5052 10.2 3.80 9.5 25
5052 H32 10.2 3.80 23 31
5056 H38 10.3 3.75 50 60
5056 ANL 10.3 4.00 22 42
6061 T4 10.0 3.80 16 30
6061 T6 10.0 3.80 35 42
6062 10.0 3.75 5 14
6062 T4 10.0 3.75 16 26
6062 T6 10.0 3.75 35 38
6063 T42 10.0 3.75 10 17
6063 T5 10.0 3.75 16 22
6063 T6 10.0 3.75 25 30
6151 T6 10.1 3.85 37 44
7050 T7452 10.1-11.6 58 68
7050 T74 60 70
7075 T6 10.4 3.90 70 78
7075 T6 63 73
A356 T61 10.4 3.90 28 38
D712 T5 10.3 3.80 20 32

Propiedades mecánicas de grados y aleaciones de titanio

Resistencia a la tracción (mín.) 0.2% límite elástico (mín.)
Designacion MPa ksi MPa ksi
Grados sin alear
ASTM grado 1 240 35 170 25
ASTM grado 2 340 50 280 40
ASTM grado 3 450 65 380 55
ASTM grado 4 550 80 480 70
ASTM grado 7 340 50 280 40
ASTM grado 11 240 35 170 25
Aleaciones α y casi α
Ti-0.3M0-0.8Ni 480 70 380 55
Ti-5Al-2.5Sn 790 115 760 110
Ti-5Al-2.5Sn-ELI 690 100 620 90
Ti-8Al-1Mo-1V 900 130 830 120
Ti-6A1-2Sn-4Zr-2Mo 900 130 830 120
Ti-6A1-2Nb-1Ta-0.8Mo 790 115 690 100
Ti-2.25Al-11Sn-5Zr-1Mo 1000 145 900 130
Ti-5.8Al-4Sn-3.5Zr-0.7Nb-0.5Mo-0.35Si 1030 149 910 132
aleaciones α-β
Ti-6Al-4V(a) 900 130 830 120
Ti-6Al-4V-ELI(a) 830 120 760 110
Ti-6Al-6V-2Sn(a) 1030 150 970 140
Ti-8Mn(a) 860 125 760 110
Ti-7Al-4Mo(a) 1030 150 970 140
Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo(b) 1170 170 1100 160
Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr(b)(c) 1125 163 1055 153
Ti-6Al-2Sn-2Zr-2Mo-2Cr(c) 1030 150 970 140
Ti-3Al-2.5V(d) 620 90 520 75
Ti-4Al-4M0-2Sn-0.5Si 1100 160 960 139
aleaciones β
Ti-10V-2Fe-3Al(a)(C) 1170 170 1100 160
Ti-13V-11Cr-3Al(b) 1170 170 1100 160
Ti-8Mo-8V-2Fe-3Al(b)(c) 1170 170 1100 160
Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr(a)(c) 900 130 830 120
Ti-11.5Mo-6Zr-4.5Sn(a) 690 100 620 90
Ti-15V-3Cr-3AI-3Sn 1000 (b) 145(b) 965(b) 140(b)
1241(f) 180(f) 1172(f) 170(f)
Ti-15Mo-3A1-2.7Nb-0.2Si 862 125 793 115

Propiedades mecánicas de grados y aleaciones de cobre

Cobre y aleación de cobre Propiedades plásticas
uniaxial
No. Nombre y Tratamiento Temperatura de prueba, K Resistencia a la tracción, psi Límite elástico, psi Elongación, % en 4D Reducción de Área, %
102 Libre de oxígeno (estirado en frío 60%) 295 48,400 46,800 17 77
195 52,900 49,800 20 74
76 66,400 54,400 29 78
20 74,500 58,500 42 76
4 74,600 58,600 41 75
122 Fósforo desoxidado, alto contenido de fósforo residual (recocido) 295 31,300 6,700 45 76
195 38,300 6,600 56 87
76 50,600 7,400 62 84
20 63,800 8,400 68 83
4 60,400 7,900 65 81
(Estirado en frío 26%) 295 51,800 49,400 17 76
195 56,800 53,600 21 79
76 68,400 59,900 28 76
20 81,400 64,100 46 78
4 81,000 63,600 44 72
150 Cobre Zirconio (estirado en frío, envejecido) 295 64,450 59,600 16 62
195 67,200 61,300 20 66
76 77,400 65,700 26 71
20 85,200 66,400 37 72
4 85,700 64,700 36 69
220 Bronce comercial, 90% (recocido) 295 38,500 9,600 56 84
195 41,800 10,200 57 80
76 55,200 13,200 86 78
20 73,200 15,600 95 73
4 68,200 15,000 91 73
230 Latón rojo, 85% (estirado en frío 14%) 295 40,400 13,000 48 74
195 46,500 14,000 63 79
76 62,000 16,400 83 77
20 79,200 20,900 80 75
4 71,000 18,300 82 71
443 Almirantazgo Arsénico (Recocido) 295 44,800 10,600 86 81
195 49,600 12,600 91 79
76 64,600 18,700 98 73
20 76,800 20,800 99 68
4 78,600 21,100 92 72
464 Latón Naval (Recocido) 295 63,300 31,000 37 52
195 67,400 33,800 37 54
76 80,400 38,000 44 48
20 105,200 47,600 41 42
4 99,600 43,700 40 48
510 Bronce fosforoso, 5% A (estirado en frío 85%, resorte) 295 77,400 72,000 18 78
195 85,600 78,700 20 78
76 105,200 89,200 34 67
20 131,000 104,800 39 62
4 116,400 100,400 34 58
614 Aluminio Bronce D (Recocido) 295 83,200 59,400 40 66
195 89,500 64,800 45 71
76 105,800 69,500 52 64
20 126,400 80,600 48 58
4 134,500 82,400 52 59
647 Silicio de cobre-níquel (envejecido) 295 112,400 105,000 15 60
195 119,400 110,800 18 66
76 123,600 114,100 24 70
20 133,700 118,400 33 68
4 135,800 119,800 31 65
655 Bronce alto en silicio A (recocido, blando) 295 61,400 24,200 66 79
195 69,900 26800 68 79
76 89,000 31,900 71 69
20 108,900 37,600 72 69
4 101,200 36,900 71 70
706 Cobre Níquel 10% (Recocido) 295 49,600 21,400 37 79
195 54,700 24,700 42 77
76 72,000 24,800 50 77
20 82,500 30,200 50 73
4 80,600 24,900 53 73
715 Cobre Níquel 30% (Recocido) 295 57,800 18,700 47 68
195 68,000 22,200 48 70
76 89,800 31,600 52 70
20 103,100 38,100 51 66
4 104,600 40,100 48 65
Bronce de níquel-aluminio (fundición en arena) 295 101,200 44,000 11 9
195 104,600 47,800 9 9
76 117,100 54,900 6 7
20 126,600 61,600 6 2
4 130,500 60,100 6 5