Definición de ductilidad, materiales y ejemplos

Significado de Ductilidad

¿Qué significa ductilidad cuando se habla de diferentes materiales? Piense en un caramelo elástico. Puede que le vengan a la mente el regaliz o el caramelo masticable. Se puede tirar una y otra vez y nunca se rompe hasta que se estira muy fino. Este es un ejemplo de ductilidad. La definición de ductilidad describe objetos que se deforman permanentemente y no se rompen cuando se estiran, doblan o extienden. Cuando algo es dúctil, se puede estirar muy fino después de sufrir un esfuerzo de tracción. El esfuerzo de tracción cambia la longitud de un objeto en la dirección en la que se aplica la fuerza, como al estirarlo o tirarlo. Por ejemplo, el metal de cobre se puede estirar con un par de alicates, lo que lo hace muy fino a medida que soporta el esfuerzo de tracción.

Materiales dúctiles

Los metales son los materiales más comunes que tienen propiedades dúctiles. El cobre, como se mencionó anteriormente, es muy dúctil. Es común ver que el metal se estira para formar un alambre. La metalistería es un arte en el que se utilizan metales para crear productos metálicos. Los tipos de metales más utilizados en la metalistería son el oro, el cobre, el acero y la plata. Los orfebres y joyeros utilizan la metalistería para crear piezas decorativas y funcionales. La goma de mascar es un ejemplo no metálico de un material dúctil. Se puede estirar hasta formar una pieza larga y delgada sin romperse. Incluso se mantiene estirada sin volver a su forma original.

La ductilidad es importante a la hora de considerar diseños de ingeniería o procesos de fabricación. Los puentes suelen estar hechos de materiales dúctiles debido a su capacidad de doblarse y deformarse sin romperse. La ductilidad es extremadamente importante en los puentes que utilizan cables de metal y vigas estructurales porque son los más susceptibles al movimiento. Por ejemplo, el puente Golden Gate en San Francisco, California, está hecho de muchos materiales dúctiles. El acero utilizado para construir el puente puede soportar la actividad sísmica, como los terremotos y sus réplicas. El acero se estira y evita que el puente se derrumbe o sufra daños graves. Los cables de acero permiten que el puente se mueva y se balancee con vientos fuertes y cuando el tráfico fluye sobre él. La ductilidad juega un papel importante en la seguridad de los proyectos estructurales, como los puentes.

En el arte, los artistas metalúrgicos crean esculturas únicas y obras de arte hermosas. Los orfebres utilizan restos de metal y los estiran y tiran para darles distintas formas. Pueden tomar varios metales dúctiles y mezclarlos para crear la pieza. La ductilidad del metal también depende de la temperatura. El metal debe calentarse a una temperatura determinada para que se le dé forma. Si el metal se calienta o enfría demasiado, puede volverse quebradizo. La mayoría de los metales tienen tolerancias de temperatura específicas que son exclusivas del metal. La temperatura máxima y mínima que un metal puede tolerar varía según la cantidad de carbono (C) que contenga. La mayoría de los aceros tienen una temperatura de transición dúctil-frágil de 0 grados Celsius. Por debajo de esta temperatura, una tensión severa sobre el acero puede hacer que se agriete o se rompa.

Otros ejemplos de ductilidad de los no metales incluyen las bolsas de supermercado, las botellas de plástico, los acrílicos, el caucho y el nailon.

Ductilidad vs. maleabilidad

Los materiales maleables, que no deben confundirse con la ductilidad, también pueden transformarse en formas diferentes. La maleabilidad de los objetos se demuestra mediante la fuerza de compresión, no mediante la tensión de tracción. La fuerza de compresión puede consistir en apretar, aplastar o presionar objetos para cambiar su forma. El oro es el metal más maleable. Otros metales maleables son el acero dulce y el plomo. El plomo es más maleable que el dúctil. La mayoría de los metales pueden ser tanto dúctiles como maleables. Técnicamente, los no metales no son maleables, ya que la maleabilidad es la capacidad del metal de transformarse. Algunos materiales no metálicos que poseen propiedades maleables incluyen polímeros amorfos, como arcilla, limo o plásticos.

Resumen de la lección

Algunos materiales u objetos tienen características que les permiten soportar tensiones y cambiar de forma. El objeto puede o no agrietarse o romperse debido a esta tensión. La ductilidad es una propiedad física de los materiales que les permite estirarse hasta quedar delgados cuando se les aplica una tensión de tracción. De manera similar a los materiales dúctiles, los materiales maleables pueden cambiar de forma, pero en lugar de estirarse, se requiere una fuerza de compresión. Algunos materiales pueden ser tanto maleables como dúctiles. La tensión de tracción es la cantidad de tensión que soporta un material cuando se tira de él en la dirección en la que se aplica la fuerza.

Los materiales dúctiles más comunes son los metales. Algunos ejemplos excelentes son el cobre, el aluminio y el acero. Si un material no es dúctil, es posible que sea frágil. La fragilidad de los materiales depende de si se rompen cuando se les aplica tensión de tracción. Los materiales frágiles pueden ser el vidrio, el hierro fundido y el hormigón. Los materiales dúctiles se utilizan a menudo en la vida cotidiana, como en puentes o en obras de arte. La metalistería, en forma de orfebrería y joyería, es una aplicación real del uso de la ductilidad para crear objetos.