Este documento describe una práctica en la que se seleccionan tres objetos de diferentes materiales (una llave de acero, una baldosa de gres y una lámina de policarbonato) y se comparan sus propiedades mecánicas. Se determina que el acero es el material más duro, rígido y tenaz, mientras que el gres es el más frágil y el policarbonato es el más dúctil. Finalmente, se proponen posibles sustitutos para cada material justificando mejoras en las prestaciones o el precio.

1. PRÁCTICA 3
PROPIEDADES
MECÁNICAS Y
MATERIALES
COTIDIANOS
Juan Guijarro Cano

2. Introducción
En esta practica vamos a seleccionar 3 objetos de pequeño tamaño y vamos a
estudiar sus propiedades. Después compararemos sus propiedades
mecánicas para determinar cuál es más duro, rígido, frágil, dúctil y tenaz.
Por último, intentaremos sustituir nuestros materiales por otros, justificando
una mejora de prestaciones o de precio.
Elección de materiales
Material metálico
He escogido una llave Allen. El material del que esta
hecha es acero cromo-vanadio (UNE F-1430)
templado y revenido. Con dicho tratamiento se
consigue elevada resistencia mecánica, buena
tenacidad y un alargamiento aceptable.
Las características mecánicas de este acero se
encuentran aquí:
http://www.aleaceros.com/calidades/acero-para-
muelles/item/download/8_f4a49721e53fcaea1ed1dd7c849b01af
Como sustituto, la única opción sería otro compuesto metálico, como el acero
al carbono poco aleado que mantendría las propiedades de la llave. La razón
de esto es que se necesita que el material tenga gran resistencia a la flexión,
algo que solo los materiales metálicos cumplen.
Material cerámico
De material cerámico voy a usar un trozo de baldosa de gres porcelánico.
Esta es de una marca llamada Gala, modelo IRATI. Esta baldosa tiene la
ventaja de necesitar menos mantenimiento y ser mas batata que la madera
por un precio mucho menor.
Aun así, por motivos estéticos se podría cambiar
por madera si se le aplica un tratamiento correcto.
También se podría cambiar por gres normal,
aunque este tendría menos vida útil al absorber
más agua que el cerámico. Por este motivo no se usa en exteriores.
https://www.gala.es/site/print/print.php?q=1616494

3. Polímero
Para el polímero he escogido una lámina de
policarbonato perteneciente a un marco de
poster que tengo en mi cuarto. Como sustituto
la elección obvia sería el cristal, que es de
mejor calidad, pero bastante más caro. El
cristal es mucho mas duro que el
policarbonato que se puede rayar
simplemente limpiándolo con un trozo de tela
sucio.
Propiedades mecanicas: http://www.goodfellow.com/S/Polimetacrilato-de-
Metilo.html
Propiedades mecánicas y comparación:
Ejemplo: 1 Más, 3 Menos
Objeto y Material →
Propiedad
Mecánica 
Llave Allen
inoxidable
METAL
Gres
porcelamico
CERÁMICO
Policarbonato
POLÍMERO
DUREZA 2 1 3
RIGIDEZ 2 1 3
FRAGILIDAD 3 1 2
DUCTILIDAD 1 3 2
TENACIDAD Kic 1 2 3
• Se denomina dureza a la resistencia a ser rayado que ofrece la
superficie lisa de un material. El material más duro va a ser el
cerámico con 6 Mohs mientras que el acero será el segundo más duro
con 264-378 HB y el polímero tendrá una dureza RockwellM 92-100,
que según he podido leer es una escala usada solo para materiales
poco duros ya que con las escalas de los aceros (A, B, C) no se
obtienen medidas precisas.

4. • Podemos definir rigidez como resistencia a las deformaciones
elasticas. En este apartado el más rígido será el cerámico, ya que no
puede deformarse nada antes de la rotura. El siguiente será el
compuesto metálico (550-1260 MPa) y por último tendremos a el
policarbonato con 80MPa.
• La fragilidad es la capacidad de un material de fracturarse a baja
deformación. El material cerámico es el más frágil ya que cualquier
impacto puede hacer que se rompa, después tendremos al polímero
que es bastante resistente pero no se acerca a la gran resistencia
mecánica del acero F 1430.
• La ductilidad es la capacidad para hacer hilo un material
determinado. el material más dúctil es el policarbonato, el cual tiene
hasta un 60% de alargamiento. El siguiente es el acero que tiene un 30%.
Por último, tenemos el gres porcelánico con 0% de alargamiento ya que
parte a muy baja deformación.
• la tenacidad es la cantidad energía que un material puede acumular
antes de romperse. En nuestro caso el metal es el material mas tenaz
ya que esta preparado para tener una gran resistencia mecánica.
Después tenemos el gres cerámico, que, aunque no sea deformable
esta preparado para soportar grandes cargas antes de romperse. Por
último, el policarbonato es el menos tenaz.