Diapositivas de Aleaciones

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AO DE LA PROMOCIN DE LA INDUSTRIA RESPONSABLE Y DEL COMPROMISO CLIMTICOUNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERFACULTAD DE INGENIERA METALRGICA Y DE MATERIALES

CTEDRA : METALOGRAFIA

CATEDRTICO : ZENTENO cuba

INTEGRANTES :

CORILLOCLLA ROMERO NILS HUAROC ASTO BONI QUISPE BAUTISTA EDINSON REINOSO LARA MARCO SANTIAGO CASTRO JORDN VARGAS LAURA FLOR VELSQUEZ RAMOS ROYER

INTRODUCCIN La aleacin tratara brevemente sobre la tcnica de la conformacin metlica. Las aleaciones metlicas se suelen agrupar en funcin de la composicin en frreas y no frreas. Las aleaciones frreas, cuyo componente es el hierro incluyen aceros y fundiciones y las no frreas son aquellas que no contienen hierro.OBJETIVOLa aleacin tiene por objetivo modificar en un sentido determinado las condiciones de los metales tratando de mejorar bajo el punto de vista unitario, ya sea su aspecto o su resistencia mecnica. Pero el nmero de aleaciones empleadas en construcciones es grande.

ALEACIN

Se llama aleacin a la unin de un metal (base) con otros elementos (de aleacin), con el objeto de resolver problemas o aplicaciones que no es posible lograr con los metales puros.Mezcla homognea de dos o ms elementos qumicos. La aleacin posee carcter metlico y al menos uno de sus componentes debe ser un metal. El metal presente en mayor proporcin se le llama metal base o disolvente y los restantes elementos aleantes o solutos.Los elementos de aleacin modifican, mejoran o amplan las posibilidades del metal.. .

VENTAJAS: Ms facilidad para colarse en moldes.Mayor dureza y resistencia a la traccin.Mayor resistencia al roce y la corrosin. Menor temperatura de fusin que uno de sus componentes. Mejor aspecto exterior.Ms econmicas que, al menos, uno de los componentes..

DESVENTAJAS:Su conductividad trmica y elctrica es menor.

Son menos maleables y dctiles..

PARA CONSTITUIR UNA ALEACIN ES NECESARIO CUMPLIR DOS CONDICIONES:

Los elementos deben ser totalmente miscibles, tanto en estado lquido como en slido.Que tenga carcter metlico, o sea que la unin se realice con enlace metlico, aunque no se descartan por existir otros tipos de enlace, siempre que coexistan minoritariamente con el metlico.Puede formarse tambin cristales mixtos por afinidad entre los elementos y formarse enlaces entre ellos. Si el enlace es inico u homopolar se formar un compuesto qumico. Si el enlace es metlico se formarn las llamadas soluciones slidas.

1.1COMPUESTOS QUMICOS

Se forman por existir una "afinidad qumica entre, los elementos que lo forman. Por eso lo hacen con red cristalina propia, diferente de la de sus componentes y los elementos intervienen en proporciones definidas, que obedecen a leyes de valencia.

El enlace es fuerte, lo que justifica que la temperatura de fusin de l sea mayor que la de sus componentes.

No tiene carcter metlico por lo que slo se aceptar en las aleaciones si tiene carcter minoritario y sin, continuidad.Son duros, resistentes y frgiles, por la caracterstica del enlace.

1.2SOLUCIONES SLIDAS

Si no existe afinidad qumica pero existen otros factores favorables como naturaleza, dimensiones y carcter electroqumico ("afinidades de disolucin"), podrn formarse soluciones slidas en las que un tomo ("soluto"), se introduce en la red de otro ("disolvente"), que conserva su red espacial.

Los tomos de soluto pueden sustituir a los del disolvente en sus posiciones de la red o introducirse en los huecos de su red. Por razones de tamao, normalmente "distorsionan la red. De ah los dos tipos de soluciones slidas: por sustitucin y por insercin. En ambos casos las posiciones de los tomos de soluto se distribuyen al azar entre las posibles de la red del disolvente1.2.1 SOLUCIONES SOLIDAS DE INSERCIN

Para que se forme una solucin slida por insercin es necesario que el tomo de soluto pueda introducirse en los huecos de la red del disolvente sin distorsionar excesivamente la red, lo que exige severas restricciones en cuanto a contraste entre los dimetros atmicos de los elementos y slo los elementos muy pequeos (H, C, B y N) cumplirn esa condicin y podrn formar soluciones slidas por insercin o intersticiales.

SOLUCIN SLIDA INTERSTICIAL: LOS TOMOS B OCUPAN POSICIONES INTERSTICIALES DE LA RED A

1.2.2 SOLUCIONES SOLIDAS DE SUSTITUCIN

En este caso los tomos de soluto (B) pasan a sustituir algn tomo de disolvente (A).Para que un sistema de aleacin, como el de Cu-Ni, tenga solubilidad slida ilimitada, deben satisfacerse ciertas condiciones conocidas como las Reglas de Hume- Rothery.FACTOR TAMAO: Los dimetros atmicos del disolvente y del soluto, definidos para un nmero de coordinacin 12, no deben diferir ms de un 14%. En caso contrario, se distorsiona mucho la red. Hay excepciones a est regla (el Ti, por ejemplo).FACTOR ELECTROQUMICO: No debe existir afinidadqumica entre los elementos.

FACTOR TEMPERATURA: El aumento de temperatura suele favorecer, aumentando la solubilidad, por disminuir la distorsin de la red. Ello justificar un tipo de tratamientos trmicos basados en cambios de solubilidad.FACTOR VALENCIA: Se ha comprobado que con otros factores favorables un metal puede disolver a otros de mayor valencia pero no de menor. Un monovalente, por ejemplo, disuelve hasta: Un 100% de otro monovalente. Un 40% de un divalente. Un 20% de un trivalente. Un 13% de un tetravalente. Un 10% de un pentavalente.

1.3SOLUCIONES SLIDAS ORDENADAS

Si los tomos de soluto no ocupan posiciones al azar en la red del disolvente sino algunas posiciones entre las que existe un cierto orden, se forma una solucin slida ordenada o "sper-red". Ello exige una cierta proporcin entre tomos de disolvente y de soluto, aunque no muy fija.

Al ser un problema de tamao y distorsin cabe la posibilidad de que, al variar la temperatura, se produzcan reacciones orden-desorden.

15ALEACIONES FRREASLas aleaciones frreas cuyo principal componente es el hierro, son las que mas se producen y las que tienen mayor inters como material para la construccin de aparatos. La base de las aleaciones ferrosas son aleaciones de Hierro y Carbono.Casi todos los tratamientos trmicos de un acero tienen como fin originar una mezcla ferrita y de cementita.

TRATAMIENTOS TRMICOS SIMPLESRECOCIDO INTERMEDIO.- Se lleva a cabo a baja temperatura (80C a 170C bajo cero), sirve para eliminar el efecto de deformacin en fro en los aceros.RECOCIDO NORMALIZADO.- Produce una perlita fina con mayor resistencia mecnica.ESFEROIDIZACIN.- Transforma partculas esfricas grandes con el fin de acortar la superficie de bordes, para despus producir las propiedades que se requieren en el acero.LOS TRATAMIENTOS TRMICOS ISOTRMICOSRevenido en la fase austentica y recocido isotrmico.Efecto del carbono sobre el diagrama TTT.Interrupcin de la transformacin isotrmica.

TRATAMIENTOS TRMICOS DE TEMPLADO Y REVENIDOAUSTENITA RETENIDA.- Es la austenita que queda atrapada en la estructura, no logra transformarse en martensita.ESFUERZOS RESIDUALES Y AGRIETAMIENTOS.- Los esfuerzos residuales se crean con el cambio de volumen. el fin de esto es transformar acero en martensita.RAPIDEZ DE TEMPLADO.- Es la velocidad a la que se enfra el acero, esto depende de la temperatura y de las caractersticas trmicas del medio usado para el temple.

APLICACIN DE LA TEMPLABILIDADComo para muchos aceros no existe el diagrama TEC se hace la prueba Jominy que produce un rango de velocidades de enfriamiento para obtener una curva de templabilidad.Prcticamente cualquier acero se transforma en martensita en el extremo templado.En la prctica la curva de templabilidad se utiliza para seleccionar o reemplazar aceros.

METALES NO FERROSAS

Comprende todos los metales a excepcin del hierro.Su utilizacin no es tan masivas como los productos frreos (hierro, acero y fundicin) pero tienen una una gran importancia en la fabricacin de gran cantidad de productos, por propiedades como, en ocasiones: El bajo peso especfico. La resistencia a la oxidacin condiciones ambientales normales. La fcil manipulacin y mecanizado.Las aleaciones de productos no ferrosos tienen gran cantidad de aplicaciones: Monedas (fabricadas con aleaciones de cobre, nquel y aluminio). Filamentos de bombillas (de wolframio). Material de soldadura de componentes electrnicos (estao-plomo) Recubrimientos (cromo, nquel, cinc). Etctera.CLASIFICACIN DE LOS METALES NO FERROSOS

En general, los metales no ferrosos son blandos y tienen poca resistenciamecnica. Para mejorar sus propiedades se alean con otros metales.Atendiendo a su densidad, se pueden clasificar en:

Los metales no ferrosos, ordenados de mayor a menor utilizacin, son:

Cobre (y sus aleaciones).Aluminio.Estao, plomo.Cinc.Nquel.Cromo.Titanio.Magnesio.

COBRE

Los minerales de cobre ms utilizados en la actualidad se encuentran en forma de:Cobre nativoSulfuros:Calcopirita s2cufeCalcosina scu2xidos:Cuprita cu2oMalaquita co3cu-cu(oh)2

PROPIEDADES DEL COBRE

PROPIEDADESDensidad: 8,90 kg/dm3.Punto de fusin: 1083 C.Resistividad: 0,017 Wmm2/m.Resistencia a la traccin 18 kg/mm2.Alargamiento: 20%.CARACTERSTICASEs muy dctil (se obtienen hilos muy finos) y maleables (pueden formarse lminas hasta de 0,02 mm de espesor).Posee una alta conductividad elctrica y trmica.Oxidacin superficial (verde)

ALEACIONES DE COBRE

La adicin de otros metales no ferrosos al cobre mejora sustancialmente sus propiedades mecnicas y de resistencia a la oxidacin, aunque empeora ligeramente su conductividad elctrica y calorfica.CINC

Es conocido desde la ms remota antigedad, pero no se consigui aislarlo de otros elementos y, por tanto, obtenerlo en estado puro hasta el siglo XVII.Los minerales ms empleados en la extraccin del cinc son:Blenda (szn 40 a 50% de cinc)Calamina (sio4zn2-h2o menor del 40% de cinc)

PROPIEDADES DEL CINCPROPIEDADES:Densidad: 7,14 kg/dm3Punto de fusin: 419CResistividad: 0,057 Wmm2/mResistencia a la traccin:Piezas moldeadas: 3 kg/mm2.Piezas forjadas: 20 kg/mm2.Alargamiento: 20%.CARACTERSTICAS FUNDAMENTALES DEL CINCColor blanco azulado.Es muy resistente a la oxidacin y corrosin en el aire y en el agua, pero poco resistente al ataque de cidos y sales.Tiene el mayor coeficiente de dilatacin trmica de todos los metales.A temperatura ambiente es quebradizo, pero entre 100 y 150 C es muy maleable.ALEACIONES DE CINC

ESTAO

Es un metal bastante escaso en la corteza terrestre. Suele encontrarse concentrado en minas, aunque la riqueza suele ser bastante baja (del orden del 0,02%).El mineral de estao ms explotado es la casiterita (SnO2).

PROPIEDADES DEL ESTAOPROPIEDADES:Densidad: 7,28 kg/dm3.Punto de fusin: 231 C.Resistividad: 0,115 Wmm2/m.Resistencia a la traccin: 5 kg/mm2.Alargamiento: 40%.CARACTERSTICAS:El estao puro tiene un color muy brillante.A temperatura ambiente se oxida perdiendo el brillo exterior, es muy maleable y blando, y pueden obtenerse hojas de papel de estao de algunas dcimas de milmetro de espesor.En caliente es frgil y quebradizo.Por debajo de -18C empieza a descomponerse y a convertirse en un polvo gris. A este proceso se le conoce como enfermedad o peste del estao.Cuando se dobla se oye un crujido denominado grito del estao.

ALEACIONES DE ESTAO

LAS MS IMPORTANTES SON:

Bronce: Es un aleacin de cobre y estao.Soldaduras blandas: Son aleaciones de plomo y estao con proporciones de estao entre el 25 y 90%.

ALEACIONES DE BAJO PUNTO DE FUSIN. LAS MS IMPORTANTES SON:

Darcet (25 % Sn + 25 % Pb + 50 % Bi), que funde a los 97C.Cerrolow (8,3% Sn + 22,6% Pb + 44,7% B + 5,3% Cd + 19,1 % In), que funde a los 47 C.Una de las aplicaciones ms importantes del estao es la fabricacin de hojalata, que consiste en recubrir una chapa de acero con dos capas muy finas de estao puro. El estao protege al acero contra la oxidacin.