Metales no ferrosos

Las tablas a continuación muestran los valores del módulo de Young (módulo de elasticidad) y del coeficiente de Poisson a temperatura ambiente para diversos metales no ferrosos utilizados en ingeniería.

Las propiedades de los materiales están expresadas en valores medios o en rangos que pueden variar significativamente en dependencia del procesamiento y de la calidad del material. Los valores exactos pueden ser medidos por los Sistemas Sonelastic® de ensayo no destructivo a temperatura ambiente así como a bajas y altas temperaturas.

Aleaciones de Aluminio

Material Módulo de elasticidad Coeficiente de Poisson
GPa 106 psi
Aleaciones de Aluminio
Aleación 1100: 69 10 0.33
Aleación 2024: 72.4 10.5 0.33
Aleación 6061: 69 10 0.33
Aleación 7075: 71 10.3 0.33
Valores sólo para referencia. Para valores exactos, caracterice el material utilizando los Sistemas Sonelastic®.

    Principales aplicaciones:
  • - 1100: equipos para las indústrias química y médica.
  • - 2024: estructuras de aviones, remaches y ruedas de camiones.
  • - 6061: aluminio para uso naval, también utilizado en caños y en transductores ultrasónicos de limpieza.
  • - 7075: estructuras para aeronáutica, aplicaciones de para altos voltajes y transductores ultrasónicos de soldadura. Se encuentra disponible usualmente en placas o barras cuadradas. Es la aleación de aluminio más cara, costando aproximadamente cuatro veces el valor de la aleación 6061.

Los módulos elásticos (módulo de Young, módulo de cizallamiento y coeficiente de Poisson) así como el amortiguamiento para aleaciones de aluminio pueden ser caracterizados con precisión mediante los Sistemas Sonelastic® de ensayo no destructivo tanto a temperatura ambiente como a bajas y altas temperaturas. El conocimiento de los valores exactos es vital para la optimización del uso del material y para la confiabilidad de las simulaciones mediante elementos finitos. Caracterizaciones de los módulos elásticos y el amortiguamiento son también empleados en la ingeniería de nuevas variaciones de esos materiales.

En el caso de la aleación 7075, cuando aplicada en la fabricación de transductores ultrasónicos, el conocimiento de la velocidad del sonido es también muy importante. La velocidad sónica puede ser caracterizada mediante los Sistemas Sonelastic® de ensayo no-destructivo.

Aleaciones de Cobre

Material Módulo de elasticidad Coeficiente de Poisson
GPa 106 psi
Aleaciones de Cobre
C11000 (cobre electrolítico tenaz): 115 16.7 0.33
C17200 (cobre-berilio): 128 18.6 0.30
C26000(latón para cartuchos): 110 16 0.35
Valores sólo para referencia. Para valores exactos, caracterice el material utilizando los Sistemas Sonelastic®.
    Principales aplicaciones:
  • - C11000: alambres y cables eléctricos.
  • - C17200: muelles, tacos, válvulas y diafragmas.
  • - C26000: envoltorio de cartuchos y radiadores automotivos.

Los módulos elásticos (módulo de Young, módulo de cizallamiento y coeficiente de Poisson) así como el amortiguamiento para aleaciones de cobre (por ejemplo, para estimar el estrechamiento de cables sometidos a peso) pueden ser caracterizados con precisión mediante los Sistemas Sonelastic® de ensayo no destructivo tanto a temperatura ambiente como a bajas y altas temperaturas. El conocimiento de los valores exactos es vital para la optimización del uso del material y para la confiabilidad de las simulaciones mediante elementos finitos. Caracterizaciones de los módulos elásticos y el amortiguamiento son también empleados en la ingeniería de nuevas variaciones de esos materiales.

Aleaciones de Magnesio

Material Módulo de elasticidad Coeficiente de Poisson
GPa 106 psi
Aleaciones de Magnesio:
Aleación AZ31B: 45 6.5 0.35
Aleación AZ91D: 45 6.5 0.35
Valores sólo para referencia. Para valores exactos, caracterice el material utilizando los Sistemas Sonelastic®.
    Principales aplicaciones:
  • - AZ31B: estructuras, tuberías y protección catódica.
  • - AZ91D: piezas fundidas para automóviles y dispositivos electrónicos.

Aleaciones de Magnesio son también utilizadas en la fabricación de ruedas de automóvil.

Los módulos elásticos (módulo de Young, módulo de cizallamiento y coeficiente de Poisson) así como el amortiguamiento para aleaciones de magnesio pueden ser caracterizados con precisión mediante los Sistemas Sonelastic® de ensayo no destructivo tanto a temperatura ambiente como a bajas y altas temperaturas. El conocimiento de los valores exactos es vital para la optimización del uso del material y para la confiabilidad de las simulaciones mediante elementos finitos. Caracterizaciones de los módulos elásticos y el amortiguamiento son también empleados en la ingeniería de nuevas variaciones de esos materiales.

Aleaciones de Titanio

Material Módulo de elasticidad Coeficiente de Poisson
GPa 106 psi
Aleaciones de Titanio
Comercialmente puro: 103 14.6 0.34
Aleación Ti-5A1-2.5Sn: 110 16 0.34
Aleación Ti- 6A1-4V: 114 16.5 0.34
Valores sólo para referencia. Para valores exactos, caracterice el material utilizando los Sistemas Sonelastic®.
    Principales aplicaciones:
  • - Ti-5A1-2.5Sn: fuselaje de aviones y equipamiento resistente a la corrosión.
  • - Ti-6A1-4V: implantes quirúrgicos y elementos estructurales de aviones.

Una de las aplicaciones más comunes del Ti-6A1-4V está relacionada con implantes dentales. En esos casos, los elementos de Titanio reciben un tratamiento superficial para mejorar la bio-compatibilidad y la integración ósea.

Los módulos elásticos (módulo de Young, módulo de cizallamiento y coeficiente de Poisson) así como el amortiguamiento para aleaciones de titanio pueden ser caracterizados con precisión mediante los Sistemas Sonelastic® de ensayo no destructivo tanto a temperatura ambiente como a bajas y altas temperaturas. El conocimiento de los valores exactos es vital para la optimización del uso del material y para la confiabilidad de las simulaciones mediante elementos finitos. Caracterizaciones de los módulos elásticos y el amortiguamiento son también empleados en la ingeniería de nuevas variaciones de esos materiales.

Metales Nobles

Material Módulos de elasticidad Coeficiente de Poisson
GPa 106 psi
Metales Nobles
Oro (Puro): 77 11.2 0.42
Platino (Puro): 171 24.8 0.39
Valores sólo para referencia. Para valores exactos, caracterice el material utilizando los Sistemas Sonelastic®.

Principales aplicaciones:
- Oro: contactos eléctricos y restauración dental.
- Platino: crisoles, catalizadores y termopares para temperaturas elevadas.

Los módulos elásticos (módulo de Young, módulo de cizallamiento y coeficiente de Poisson) así como el amortiguamiento de los metales nobles pueden ser caracterizados con precisión mediante los Sistemas Sonelastic® de ensayo no destructivo tanto a temperatura ambiente como a bajas y altas temperaturas. El conocimiento de los valores exactos es vital para la optimización del uso del material y para la confiabilidad de las simulaciones mediante elementos finitos. Caracterizaciones de los módulos elásticos y el amortiguamiento son también empleados en la ingeniería de nuevas variaciones de esos materiales.

Metales Refractarios

Material Módulo de elasticidad Coeficiente de Poisson
GPa 106 psi
Metales Refractarios
Molibdeno (puro): 320 46.4 0.32
Tántalo (puro): 185 27 0.35
Tungsteno (puro): 400 58 0.28
Valores sólo para referencia. Para valores exactos, caracterice el material utilizando los Sistemas Sonelastic®.

Principales aplicaciones:
- Molibdeno: moldes de extrusión y piezas estructurales en vehículos espaciales.
- Tántalo: materiales resistentes a la corrosión y a los ataques químicos.
- Tungsteno: filamentos luminosos incandescentes, tubos de rayos-x y electrodos de soldadura.

Los módulos elásticos (módulo de Young, módulo de cizallamiento y coeficiente de Poisson) así como el amortiguamiento de los metales refractarios pueden ser caracterizados con precisión mediante los Sistemas Sonelastic® de ensayo no destructivo tanto a temperatura ambiente como a bajas y altas temperaturas. El conocimiento de los valores exactos es vital para la optimización del uso del material y para la confiabilidad de las simulaciones mediante elementos finitos. Caracterizaciones de los módulos elásticos y el amortiguamiento son también empleados en la ingeniería de nuevas variaciones de esos materiales.

Aleaciones no ferrosas misceláneas

Material Módulos de elasticidad Coeficiente de Poisson
GPa 106 psi
Aleaciones no ferrosas misceláneas
Níquel 200: 204 29.6 0.31
Inconel 625: 207 30 0.31
Monel 400: 180 26 0.32
Aleación Haynes 25: 236 34.2 -
Invar: 141 20.5 -
Super Invar: 144 21 -
Kovar: 207 30 -
Plomo químico: 13.5 2 0.44
Estaño (comercialmente puro): 44.3 6.4 0.33
Soldadura de plomo-estaño (60Sn-40Pb):
(60Sn-40Pb):
30 4.4 -
Zinc (comercialmente puro): 104.5 15.2 0.25
Zirconio (grado de reactor 702): 99.3 14.4 0.35
Valores sólo para referencia. Para valores exactos, caracterice el material utilizando los Sistemas Sonelastic®.

Los módulos elásticos (módulo de Young, módulo de cizallamiento y coeficiente de Poisson) así como el amortiguamiento de estas aleaciones no ferrosas these nonferrous alloys pueden ser caracterizados con precisión mediante los Sistemas Sonelastic® de ensayo no destructivo tanto a temperatura ambiente como a bajas y altas temperaturas. El conocimiento de los valores exactos es vital para la optimización del uso del material y para la confiabilidad de las simulaciones mediante elementos finitos. Caracterizaciones de los módulos elásticos y el amortiguamiento son también empleados en la ingeniería de nuevas variaciones de esos materiales.


Referencias

ASM Handbooks, Vol. 1 and 2, Engineered Materials Handbook, Vol. 1 and 4, Metals Handbook: Properties and Selection: Nonferrous Alloys and Pure Metals, Vol. 2, 9th edition, and Advance Materials and Processes, Vol. 146, No.4, ASM International, Materials Park, OH.


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