Propiedades mecanicas de los metales

PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS METALES

Propiedades mecanicas

• Resistencia

• Tenacidad

• Fragilidad

• Resiliencia

• Fluencia

• Fatiga

• Ductilidad

• Maleabilidad

• Maquinabilidad

• Colabilidad

• Dureza

• Elasticidad

• Plasticidad

El Proceso de Metales y Aleaciones’’’

Fundición

Laminación

ExtrusiónTrefilado

Embutición

La Fundición de Metales y Aleaciones

Fundición en un horno

Fundición del cobre

Lingotes con forma de plancha y de sección circular

Obtención de lingotes de acero’’’

Productos semiacabados

Lingotes en forma de planchaPlacas (de acero)

Chapas

Tochos para extrusión Perfiles estructurales de acero

Lingotes de sección circular Barras y alambre

Productos y aleaciones de fundición´´´

• Escala muy pequeña • Molde con la forma del producto finalEjemplo: los pistones utilizados en productos deautomóviles1-Colado2-Se retiran del molde 3-Se eliminan las rebabas del tratamiento térmico

Laminación en caliente y en frío de metales y aleaciones

Laminación en caliente de lingotes de sección rectangular y laminación en

frio de chapas metálicas

Laminación en caliente de lingotes de sección rectangular

• Se lleva a cabo en caliente• Mayor reducción de espesor• 1200 C• El planchón se recalienta• Bobina

Laminación en frio de chapas metálicas

• Recocido para reblandecer el metal y eliminar cualquier trabajo en frio

• Se aplica a temperatura ambiente

Extrusión de metales y aleaciones

• Es un proceso de conformado plástico mediante el cual un material sometido a alta presión ve reducida su sección transversal cuando es forzado a pasar a través de una abertura o matriz de extrusión

• Barras cilindricas, tubos y formas irregulares• Bajo punto de fusion • Aluminio, cobre y aleaciones• Prensas de extrusión de gran potencia

Tipos de Extrusion

Directa Indirecta

Forja

• Golpeado o comprimido hasta forma deseada• Metal caliente o frio• Los dos tipos principales de forja son -Martillo -Prensa

Forja en matriz abierta

• Matrices planas, cavidades semicirculares o en forma de V

• Piezas de grandes dimensiones

Forja en matriz cerrada

• Entre las dos partes de la matriz• Forma de parte superior e inferior• Pueden ser una o mas matrices

En general

• Mejora la estructura del material• Reduce la porosidad• Afina estructura interna• Mas tenaz y menos proclive a romper• Mas homogéneo

Procesos secundarios

Trefilado de alambre• Se reduce el diámetro a traves del paso de las

matrices• En el trefilado de alambre de acero se utiliza

un injerto de carburo de volframio insertado en una camisa de acero

Embutición• Forma de copa• Chapas metálicas

Tensión y deformación en metales

Deformación elástica• Recupera sus dimensiones originales• Cantidad de deformación pequeña• Los átomos del metal se desplazan de sus

posiciones originales pero sin llegar a alcanzar nuevas posiciones

• Los átomos de metal a sus posiciones iniciales

Deformación plástica• No recupera completamente sus dimensiones• Los átomos del metal se desplazan

permanentemente desde sus posiciones iniciales hasta nuevas posiciones

Tensión y deformacion convencional

Tensión convencional• Es igual a la fuerza media de tracción F sobre la

barra dividida por el área de su sección transversal

Deformacion convencional• Es la relación entre el cambio en la longitud de

una muestra en la dirección en que se aplica la fuerza y la longitud original de la muestra considerada

Tensión y deformación real

Tensión real• La sección transversal cambia continuamente• La tensión convencional no es precisa• La convencional disminuye mientras la deformación

aumenta• La real en mayor que la convencional

En ingeniería no se basa en la tensión real hastafractura, sino hasta que excede el limite elástico y elmaterial empieza a deformarse

Dureza y ensayo de dureza

Deformacion plástica de metales policristalinos

Efectos de los limites de grano sobre la resistencia de los metales

• Los limites de grano aumentan la resistencia• Actuan como barreras del movimiento de

dislocasiones, excepto a temperatura elevada• Grano pequeño• Cobre policristalino es mas resistente que el

monocristalino

• Durante la deformación plástica de metales las dislocaciones que se mueven a lo lago de un determinado plano de deslizamiento no pueden seguir en línea recta cuando van desde un grano a otro

• Las lineas cambian de dirección en los limites de grano

El trabajo en frio o endureciemiento por deformacion

• Es uno de los metodos mas importantes de endureciemiento de metales.

• Ejemplo, el cobre y el aluminio puros solamente pueden endurecer de forma significativa por este metodo

Endurecimiento de los metales por disolución solida

• Aumenta la resistencia de los metales• La adicion de uno o mas elementos al metal

puede aumentar la resistencia por la formacion de una disolucion solida

• Estos estados de tension interactuan con las dislocaciones y dificultan su movimiento , por la que la disolicion solida es mas resistente que el metal puro

Factor de tamano relativo

La diferencia en entre el tamano de los átomos del soluto y los del disolvente afecta al endurecimiento porque afecta a la distorsión de la red cristalina y la distorsión de la red dificulta el movimiento de las dislocaciones, es decir, endurece el metal

Orden a corto alcance

Tienden a formar una cierta ordenación atómica de corto alcance. Como consecuencia, las diferentes estructuras de enlace impiden el movimiento de las dislocaciones

DIOS LES BENDIGA