El módulo de Young se ve significativamente afectado por la temperatura y, por supuesto, si el material es, por ejemplo, un metal o cerámica. Pero dentro de la misma clase de material, factores como el tratamiento térmico o los rangos de composición menores no cambian mucho el módulo de Young. La razón tiene que ver con las fuerzas electrostáticas que gobiernan la unión atómica en los sólidos; Como resultado, ciertos factores como las impurezas o las segundas fases juegan un papel menor para el módulo elástico.
Como se mencionó, el módulo elástico está relacionado con las fuerzas interatómicas. Específicamente, el módulo elástico subsume la flexión y el estiramiento de los enlaces atómicos. Si así modelamos la energía potencial U entre átomos por un potencial de Lennard-Jones (entre varias otras opciones) [matemáticas] U (r) = \ frac {-a} {r ^ m} + \ frac {b} {r ^ n} [/ math], donde r es la distancia interatómica, obtenemos la siguiente gráfica para el pozo de energía potencial:
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En la figura anterior, que creé para valores arbitrarios de a , b , n y m , también se observa el espaciado atómico de equilibrio, donde se equilibran las fuerzas interatómicas repulsivas y atractivas. Dado que el módulo de Young depende de la resistencia al estiramiento del enlace, y dado que la fuerza interatómica [matemática] F = – \ frac {dU} {dr} [/ matemática], se deduce que un módulo elástico alto surge de un pozo de potencial profundo, porque un pozo profundo manifiesta una pendiente más alta [matemáticas] \ frac {dU} {dr} [/ matemáticas]. De manera similar, debido a que para un pozo menos profundo [matemática] \ frac {dU} {dr} [/ matemática] es menor, tales materiales exhiben módulos elásticos más bajos. Además, dado que la forma de este pozo potencial es una propiedad fundamental (mecánica cuántica) de un material, su curvatura no se ve afectada significativamente por las composiciones fuera de lugar, el tratamiento térmico o la presencia de defectos. En ese sentido, cualquier cosa que cambie la forma de este potencial también influye en el módulo elástico. La temperatura hace eso; por lo tanto, a medida que aumenta la temperatura, disminuye el módulo elástico.
El tratamiento térmico, la cantidad de trabajo en frío o las variaciones menores en la composición no afectan en gran medida el módulo elástico puede confirmarse examinando los datos de propiedades mecánicas de, por ejemplo, aleaciones de aluminio, aceros y aleaciones de magnesio. Dentro de cada una de estas clases de aleaciones, se puede verificar fácilmente que para varios ánimos o diferencias de composición incidentales los módulos elásticos permanecen esencialmente sin cambios.
