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MÓDULO 1. ENSAYOS FÍSICOS DE MATERIALES
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Mª Carmen
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He reforzado mis conocimientos en la materia.
Alejandro
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Todo lo de preparación de muestra y análisis de resultados.
Antonio
Almería
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Titulación de curso de ensayos físicos de materiales


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¿Qué es un ensayo físico en materiales?
Un ensayo físico en materiales consiste en una serie de pruebas que se realizan con el objetivo de determinar las características físicas de un material en concreto.
Se trata de un conjunto de pruebas enfocadas a estudiar las propiedades físicas de los materiales, las técnicas más empleadas son la observación y la medición y gracias a ellas se pueden cuantificar la densidad, el punto de ebullición, el punto de fusión, la conductividad eléctrica, etc. Podemos encontrar tres tipos de ensayos físicos que son:
- Ensayo no destructivo. Se trata de pruebas que se realizan a los materiales y que no afectan a sus propiedades físicas, químicas, mecánicas o dimensionales. Se usan para el estudio de propiedades físicas, químicas o mecánicas de algunos materiales.
- Ensayo mecánico. Este tipo de ensayo ayudan a conocer diferentes propiedades mecánicas como el estado microestructural sin que se tengan que destruir las muestras. Se emplea normalmente para los materiales mecánicos.
- Ensayo metalográfico. Este tipo de estudio sirve para determinar la estructura micrográfica y metalográfica de los metales y que los vinculan con las propiedades físicas y mecánicas de los estos.
Algunas de las características físicas que pueden determinarse a través de un ensayo físico son:
- Su densidad.
- Su nivel de conductividad térmica
- Su nivel de conductividad eléctrica.
- Conocer cuál es su punto de fusión.
- Conocer cuál es su punto de ebullición.
Tipos de ensayos físicos de materiales
Dependiendo del material que se desee estudiar y de la característica o características que se quieran determinar, se procederá a realizar un tipo de ensayo u otro.
Así pues, son cuatro los ensayos físicos más utilizados en la determinación de las características de los materiales. Estos son:
- Ensayo de tracción, es uno de los ensayos más importantes que se llevan a cabo a la hora de conocer las propiedades de un material, suele ser fundamental en todas las pruebas mecánicas, estos ensayos son baratos y normalizados y consiste en realizar tracción sobre el material, estirándolo hasta llegar a romperlo, para así poder ver la resistencia y consistencia que posee.
- Ensayo de comprensión, Se realiza mediante la compresión del material a gran fuerza hasta que se llega a romper, dejando ver así la resistencia y consistencia que posee. Este tipo de ensayo, al igual que el de tracción, también es muy común y fundamental a la hora de medir las propiedades del material, además no es un ensayo que tenga un alto coste a la hora de su realización.
- Ensayo de dureza, Este método nos permite conocer el nivel de dureza que posee el material de estudio, dejándonos conocer si el material es el idóneo para el fin que se le dará. El ensayo de dureza se realiza aplicando una gran presión sobre un material, con un determinado objeto de penetración, y la medición se realiza fijándonos en el tamaño de la impresión que deja el penetrador
- Ensayo de fatiga, con este método se somete al material a un uso determinado hasta que se le provoca el deterioro o fallo, estos procesos de fatigación pueden ser mediante tracción, carga pulsante o compresión. Con este procedimiento se mide la cantidad de ciclos de fatiga que ha soportado hasta su deterioro, los cuales normalmente suelen ser a presiones más bajas que realizando las pruebas de forma estática. Este tipo de ensayos son fundamentales para analizar qué vida útil tendrá el material que se está tratando.
Además de estos cuatro, que son los más utilizados, existen otros tipos de ensayos tales como:
- Ensayo de flexión por choque.
- Ensayo de flexión en tres puntos.
- Ensayo de tenacidad a fractura.
- Ensayo de par de apriete.
¿Cuáles son las propiedades de los materiales?
Las propiedades físicas de los materiales se definen como características que pueden ser medibles y observables sin transformar el propio material o sustancia. Estas propiedades son:
- Color. Existen algunos materiales que cuyo color es fácilmente identificarlo, aunque también hay otros como el plástico que tienen que someterse a procesos de coloración para darles color.
- Peso específico. Se trata de la relación que existe entre el peso del propio material y el volumen que ocupa. Un peso específico bajo significa que el material es ligero, al contrario que un peso específico alto son materiales pesados como el plomo.
- Conductividad térmica. Esta propiedad se define como aquella capacidad que tienen los materiales para transmitir el calor. Por lo general, el metal tiene buena conductividad térmica.
- Conductividad eléctrica. Se trata de la capacidad que tienen los materiales de traspasar la electricidad. Por lo general, los metales también suelen tener alta conductividad eléctrica.
- Temperatura de fusión. Es la capacidad por la que se genera un cambio de estado en el material, por ejemplo, pasar de sólido a líquido. Cada sustancia puede tener una temperatura de fusión distinta a otra.
- Dilatación térmica. Se trata de la capacidad de variación de tamaño a la que se somete el material tras producirse un cambio de temperatura.
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