Por ejemplo, para el límite de fluencia puede decir que es un punto después del cual el material tendrá una deformación plástica (permanente). Me pregunto si hay algún significado similar a la resistencia a la tracción.
Sí: resistencia a la tracción , o resistencia a la tracción máxima ( UTS), es el punto en el que, si la carga no se reduce, el material se rompe o fractura y, por lo tanto, se vuelve discontinuo. La rotura se ve comúnmente como una forma de falla material. Tenga en cuenta que para los materiales frágiles la ruptura se produce en el UTS. Para materiales dúctiles, el UTS a menudo no coincide con la ruptura porque el material puede cambiar de forma para adaptarse a la tensión. El cambio de forma, o deformación plástica, es limitado porque el volumen del material es constante, de ahí que se produzca el estrechamiento.
Después del límite elástico, los metales se endurecen, razón por la cual el esfuerzo de ingeniería requerido aumenta con el aumento de la deformación. . Mientras se produce el endurecimiento por trabajo, el material también se estrecha, hasta el UTS. Con el aumento de la tensión más allá del UTS, los vacíos y grietas comienzan a formarse dentro de la microestructura del material y comienzan a fusionarse en vacíos sucesivamente más grandes, hasta que se unen y el material falla. Los huecos y las grietas no pueden soportar cargas, por lo que el área de la sección transversal efectiva del material disminuye, de ahí la disminución de la tensión de ingeniería con el aumento de la deformación después del UTS. Una vez que los vacíos han cubierto completamente la sección transversal del material, se ha producido la ruptura.
En cierto sentido, el UTS puede verse como un "punto de no retorno" para aplicaciones de esfuerzo constante. Una vez que se ha alcanzado el UTS, el material inevitablemente se romperá si la carga no se reduce lo suficiente en el tiempo.
¿Tiene alguna importancia? La cuestión es que, siempre que calculamos la tensión de algo (en la universidad), la tensión en el material siempre debe ser menor que su límite elástico. Entonces me pregunto por qué nos preocupamos por la máxima resistencia a la tracción.
Absolutamente, es muy importante para dar forma a los metales. Como ejemplo, considere el proceso de trefilado. El trefilado es el proceso de reducir un material de alambre de un diámetro mayor a un diámetro menor mediante fuerza mecánica. El trefilado es un proceso continuo que involucra bobinas de material muy grandes que se mueven muy rápidamente a través de troqueles, para producir muchas millas de alambre por hora. Sin entrar en detalles matemáticos, el proceso de trefilado requiere un control preciso de las tensiones para lograr una deformación plástica óptima. Si el UTS se alcanza inadvertidamente en cualquier parte del cable, el cable se romperá y detendrá todo el proceso continuo. Lo más probable es que el carrete se arruine porque el cable no se puede volver a unir y los clientes esperan una cierta longitud continua cuando hacen una compra. Reiniciar el proceso de trefilado puede ser un desperdicio de materiales que requiere mucho tiempo y, por lo tanto, es costoso. Por lo tanto, los fabricantes de alambre confían en el conocimiento de la UTS del metal en el que están trabajando para evitar errores costosos.
La razón por la que la mayoría de los cursos de introducción a materiales y mecánica solo involucran el régimen elástico, por debajo del límite elástico, es porque el los cálculos son menos complicados. La deformación plástica requiere una mayor comprensión de las matemáticas detrás del flujo de material, así como la incorporación del endurecimiento por deformación y otros fenómenos bastante involucrados. Dicho esto, la deformación plástica y el UTS son de suma importancia para la conformación de materiales dúctiles en procesos industriales.