Límite elástico de los aceros: análisis completo

El límite elástico del acero es la tensión máxima que puede soportar sin deformarse permanentemente, lo que nos permite conocer el momento en el que el metal comienza a deformarse antes una carga. Se trata de la máxima tensión que puede soportar antes de dejar de comportarse de manera elástica, por lo que no sería capaz de volver a su forma original tras aplicar la carga.

Esto implica que esta característica sea capaz de determinar la resistencia y la capacidad de carga del material concreto, por lo que es importante conocerlo para la aplicación del acero en la construcción o la ingeniería. Es el caso de la construcción de puentes, edificios o infraestructuras industriales, ya que conocer el límite elástico permitirá evitar fallos estructurales al elegirse un acero que garantice que las estructuras soporten las tensiones a las que vayan a ser expuestas.

Cómo se mide el límite elástico en los aceros

El tipo de acero y el tratamiento térmico al que sea sometido hará que el límite elástico de este varíe, por lo que es buena idea realizar ensayos de tracción que te permitan conocer las características concretas de cada uno. Para que estos sean eficientes, deberás someter al material a una fuerza elevada hasta que el acero se deforme sin volver a su posición inicial.

De esta manera se podrá conocer la cantidad de estrés que el elemento puede soportar sin sufrir cambios permanentes. El indicador clave para medir esta capacidad es en megapascales, que te permitirán elegir el acero adecuado para la aplicación industrial concreta.

¿Cuál es el límite elástico de aceros?

El límite elástico de cada elemento variará según la aleación que lo forme y el tratamiento térmico al que haya sido sometido, por lo que no se puede dar un dato concreto que se repita en todos los tipos de acero.

Sin embargo, los ingenieros y diseñadores deberán conocer cuál es el límite elástico del material que van a utilizar, ya que así determinarán la capacidad de carga del elemento y su resistencia. Asimismo, en el caso de que no cuente con las características necesarias para el proyecto concreto, podrán seleccionar otro que se acerque más a las necesidades del mismo.

Además, también existe el conocido como coeficiente de Poisson, que se refiere a la misma propiedad del acero, ya que describe su rigidez y la capacidad que tiene para recuperar su forma original. Esto hace que ambos conceptos se utilicen de manera similar en el análisis de estructuras y sus componentes.

Factores que influyen en el límite elástico de los aceros

Parece claro que el límite elástico del acero no es un factor fijo, sino que puede variar. Por ello, no siempre se elegirá el mismo tipo de metal ante el mismo proyecto, ya que se deberán tener en cuenta 4 factores concretos:

• La composición química, que habla de la cantidad de carbono y otros elementos en el acero, es importante para incrementar o disminuir la resistencia y el límite elástico del metal.
• Tratamientos térmicos como el temple son perfectos para modificar las propiedades mecánicas del acero, por lo que también afecta a su límite elástico.
• Los métodos de fabricación y acabado influyen directamente en las propiedades del acero. Entre estos métodos podemos diferenciar la laminación en caliente o en frío, que hará variar el límite elástico.
• Cuando se expone a los aceros a temperaturas extremas, estos suelen sufrir cambios en su estructura molecular y ver afectado su límite elástico.

Tipos de aceros y su límite elástico

Los diferentes tipos de acero existentes, que varían según su composición y tratamiento, no cuentan con el mismo límite elástico. Esto hace especialmente importante conocer las características de cada uno de ellos y para qué suelen usarse según sus propiedades.

• El acero S275 suele utilizarse por resistencia y ductilidad, dos elementos que combinados le dan gran valor al metal. Esto hace que sea conocido y valorado en el sector de la construcción, ya que cuenta con un límite elástico de 275 MPa, lo que también proporciona una alta capacidad de carga sin una gran deformación.
• El acero inoxidable AISI 304 se utiliza para aprovechar su resistencia a la corrosión y su versatilidad para utilizarse tanto en proyectos industriales como domésticos. Cuenta con un límite elástico de 215 MPa, por lo que es algo menor al del acero S275. En general, se suele utilizar para ambientes corrosivos y proyectos en condiciones adversas.

En general, la decisión entre un tipo de acero u otro dependerá de la aplicación específica que se le vaya a dar. En este sentido, la mejor opción es que elijas el acero S275 para estructuras de carga y el AISI 304 para proyectos que se realicen en zonas que requieran una alta resistencia a la corrosión. Solo teniendo en cuenta estos aspectos podrás garantizar un rendimiento óptimo del material y una mayor seguridad.

Aplicaciones prácticas del límite elástico en la industria

Elegir el material correcto para tu proyecto es un paso clave si quieres que este termine de la manera más exitosa. De esta manera te asegurarás de crear productos de elevada calidad en cualquier sector. No obstante, hay algunas aplicaciones del acero especialmente comunes en la industria que suelen necesitar conocer el límite elástico de cada metal.

• En la construcción de estructuras el límite elástico te permitirá conocer la capacidad de carga de las vigas y los soportes de edificios o puentes.
• Los vehículos deben contar con ciertos sistemas de seguridad con un límite elástico adecuado para soportar el estrés mecánico sin llegar a deformarse.
• Las cargas y tensiones que deben aguantar los componentes de la maquinaria industrial hacen necesario un amplio límite elástico que evite posibles fallos.

Estos sectores, que suelen utilizar el acero de manera habitual en sus proyectos, necesitan conocer el límite elástico de cada metal antes de decidirse por utilizar uno u otro. Solo de esta manera podrán asegurar la mejor calidad y la seguridad de cada elemento, lo que hace vital conocer en qué consiste esta característica y cómo afecta a cada situación concreta.