¿Qué es la ductilidad?

El comportamiento de algunos materiales ante fuerzas y tensiones viene determinado por su ductilidad y su maleabilidad. Estas son dos características diferenciadas que te permitirán comprender cómo reaccionan los metales y elegir el que mejor se adapte a las necesidades concretas de cada proyecto.

La ductilidad es la capacidad de un material para deformarse plásticamente sin romperse cuando se somete a una fuerza de tracción. En términos simples, un material dúctil puede estirarse en hilos o alambres sin fracturarse. Mientras que la maleabilidad habla sobre la deformación bajo esfuerzo de compresión, la deformación se refiere a la deformación bajo esfuerzo de tracción. Por tanto, hablamos de la capacidad del material para deformarse bajo tensión y hasta qué punto puede estirarse o doblarse sin romperse.

Una vez comprendida la diferencia, podremos entender su elevada importancia, ya que permite que el metal pueda estirarse o alargarse sin romperse ni volverse frágil. Esto hace que procesos como el estirado de alambres requieran de un acero dúctil, capaz de adaptarse a sus necesidades concretas.

La importancia de la ductilidad en el acero

Como habrás podido intuir, la ductilidad es especialmente importante en algunas aplicaciones industriales al asegurar que el material puede deformarse sin llegar a romperse. Es el caso, por ejemplo, de la industria automovilística, que necesita utilizar materiales capaces de absorber impactos en caso de accidente, ya que así reducirá el efecto sobre los pasajeros.

Asimismo, otros productos como los cables de acero requieren poder estirarse sin romperse bajo grandes tensiones para poder funcionar eficientemente. Esto es lo que asegura, en gran medida, la seguridad de estos elementos, por lo que es necesario elegir un acero dúctil para ello.

Diferencias entre ductilidad y maleabilidad

Una vez tenemos claro lo que es la ductilidad, puede que nos surjan dudas sobre su diferencia con la maleabilidad. Aunque ambos se refieren a la capacidad del material para deformarse, la maleabilidad habla de su capacidad de no romperse ni volverse frágil cuando es aplastado o dobla, mientras que la ductilidad habla de la resistencia ante estiramientos.

Cada metal tiene una ductilidad y una maleabilidad diferentes y, en la mayoría de los casos, no coinciden entre sí. Por ejemplo, el aluminio y el plomo son materiales maleables y no dúctiles, ya que pueden ser doblados y aplastados sin romperse, pero al intentar estirarlos se romperán. En este sentido, algunos aceros como el dulce, el microligado o el de bajo carbono cuentan con una buena combinación de ambas características, lo que hace que sean buena opción para fabricar clavos, alambres o tuberías.

Cómo medir la ductilidad y la maleabilidad

Al conocer en qué consiste cada una de estas características podremos elegir qué necesitamos que cubra nuestro metal para cada elemento. Sin embargo, tendremos que saber cómo medir cada una de ellas para saber qué puede aportar cada material al proyecto. En el caso de que necesitemos aceros más maleables o dúctiles, los elementos añadidos a su aleación afectarán a ambas cualidades.

Para medir la ductilidad del material bastará con realizar pruebas de resistencia a la tracción, que te permitirán conocer su comportamiento en estas situaciones. Por su parte, la maleabilidad se medirá mediante pruebas de dureza y resistencia a la compresión.

Efectos de la temperatura en la ductilidad

Es habitual que los materiales se deformen con mayor facilidad cuando se ven afectados por temperaturas elevadas, por lo que su ductilidad aumentaría. No obstante, elementos como el plomo son más frágiles al calentarse, por lo que reducen su ductilidad.

Conocer la reacción que tendrá cada material ante las temperaturas elevadas es necesario cuando lo eliges para un proyecto, por lo que es recomendable comprobarlo mediante la temperatura de transición dúctil-frágil. Este es el punto en el que un metal se vuelve más frágil y no solo afecta en temperaturas elevadas, sino que los climas más fríos pueden convertir ciertos materiales en más quebradizos.

Aplicaciones de la ductilidad en el acero

Las diferentes aplicaciones del acero en ingeniería y construcción hacen especialmente importante conocer la ductilidad de este, ya que esta permitirá comprender cómo se comportará ante ciertas circunstancias. Entre las aplicaciones más habituales en las que conviene conocer esta característica destacan 3:

• Puentes: en puentes colgantes es necesario que los cables de acero sean dúctiles para soportar la tensión y que resistan las cargas más altas sin llegar a romperse.
• Estructuras de edificios: sobre todo cuando hablamos de rascacielos y otros edificios elevados, la ductilidad del acero permitirá que estos se deformen ante movimientos sísmicos o grandes rachas de viento, lo que evitará grandes daños.
• Industria del automóvil: los vehículos requieren de materiales dúctiles que sean capaces de absorber impactos para proteger a los pasajeros de su interior.

Todo ello convierte a la ductilidad en una propiedad vital para ciertas aplicaciones que requieren poder estirarse sin romperse. Según el tipo de proyecto que quieras desarrollar, medir la capacidad del acero ante situaciones adversas también es necesario, sobre todo cuando este se va a utilizar en lugares con climas extremos. En cualquier caso, el acero es una opción versátil y capaz de adaptarse a múltiples aplicaciones de la ingeniería moderna.