Aleaciones de Bronce
103
Aleaciones de bronce. El bronce es una aleación de cobre y estaño en proporción del 80% del primero y 20%del segundo y también del 95% y 5% respectivamente. El estaño trasmite al cobre la resistencia y dureza. En construcción está muy generalizado su uso en cañerías, chapas de aplicación artística, herrajes artísticos, cierta carpintería metálica y en fabricación de elementos revestidos con un baño de níquel o de cromo. Si a la aleación de cobre y estaño se le agrega zinc, plomo, magnesio, aluminio, se obtiene un material maleable sin sopladuras. Otro tipo de aleación es la del bronce fosforoso, compuesto por estaño hasta el 30% , desoxidado, con 0,5% o más de fósforo; es muy duro y tenaz , se usa para engranajes, motores, etc. En estado de fusión es muy fluido, no reteniendo oxígeno, lo que constituye una ventaja para las piezas fundidas por no presentar sopladuras o burbujas. Bronce de aluminio. Compuesto por el 90% de cobre y el 10% de aluminio, es muy parecido al oro y muy apreciado para los trabajos artísticos. Un ejemplo corriente de esta dosificación; son las monedas de 5, 10 y 20 centavos doradas de los años 1950; la proporción de los metales es de 92% de cobre y 8% de aluminio. Duraluminio. El duraluminio fue descubierto accidentalmente por el alemán Alfred Wilm en 1906. Es una aleación de aluminio con una base de magnesio, que en un principio recibió el nombre de “endurecimiento del aluminio por envejecimiento”. Es un metal liviano, pero muy duro; tiene la aleación en la proporción de 2,5 a 5% de cobre, 0,5 a 4% de magnesio, 4 a 6% de zinc, con silicio, hierro y el 0,1 % de titanio. Este último es el llamado R.R 59 y el anterior R.R77. El duraluminio se corroe más que otras aleaciones, motivo por el cual se recubren ambas caras de la chapa de duraluminio con otras de aluminio. En estas condiciones se lo utiliza mucho en aviación. La proporción conveniente del duraluminio es del 90% al 95% de aluminio, 4,5% de cobre, 0,25% de manganeso, 0,5% de magnesio, 0,5% de hierro y 0,5% de estaño. Para la construcción naval se usa la aleación denominada A.G3M. compuesta por magnesio, manganeso y cromo. Los paneles tipo sándwich de aleación de aluminio que se emplean para la construcción del sistema modular, corresponde a la aleación 3003 que contiene magneso, se lo suministra en planchas de 60X60 cm. con un espesor de 51mm. Anticorodal. Siendo el aluminio un material blando, no es apto para construcción, pero con los ensayos efectuados para mejorarlo, se consiguió aumentar su dureza en la aleación que se llamó duraluminio y que ya hemos citado. En esta aleación no se llegó a obtener otra propiedad esencial, resistencia a la acción atmosférica, por lo que los ensayos se continuaron con dos objetivos: el de aumentar la resistencia mecánica y mantener la resistencia a la acción atmosférica igual o casi
Transcript of Aleaciones de Bronce
Aleaciones de bronce. El bronce es una aleación de cobre y estaño en proporción del 80% del
primero y 20%del segundo y también del 95% y 5% respectivamente. El estaño trasmite al cobre la
resistencia y dureza. En construcción está muy generalizado su uso en cañerías, chapas de
aplicación artística, herrajes artísticos, cierta carpintería metálica y en fabricación de elementos
revestidos con un baño de níquel o de cromo.
Si a la aleación de cobre y estaño se le agrega zinc, plomo, magnesio, aluminio, se obtiene un
material maleable sin sopladuras. Otro tipo de aleación es la del bronce fosforoso, compuesto por
estaño hasta el 30% , desoxidado, con 0,5% o más de fósforo; es muy duro y tenaz , se usa para
engranajes, motores, etc. En estado de fusión es muy fluido, no reteniendo oxígeno, lo que
constituye una ventaja para las piezas fundidas por no presentar sopladuras o burbujas. Bronce de
aluminio. Compuesto por el 90% de cobre y el 10% de aluminio, es muy parecido al oro y muy
apreciado para los trabajos artísticos. Un ejemplo corriente de esta dosificación; son las monedas
de 5, 10 y 20 centavos doradas de los años 1950; la proporción de los metales es de 92% de cobre
y 8% de aluminio.
Duraluminio. El duraluminio fue descubierto accidentalmente por el alemán Alfred Wilm en 1906.
Es una aleación de aluminio con una base de magnesio, que en un principio recibió el nombre de
“endurecimiento del aluminio por envejecimiento”. Es un metal liviano, pero muy duro; tiene la
aleación en la proporción de 2,5 a 5% de cobre, 0,5 a 4% de magnesio, 4 a 6% de zinc, con silicio,
hierro y el 0,1 % de titanio. Este último es el llamado R.R 59 y el anterior R.R77. El duraluminio se
corroe más que otras aleaciones, motivo por el cual se recubren ambas caras de la chapa de
duraluminio con otras de aluminio. En estas condiciones se lo utiliza mucho en aviación. La
proporción conveniente del duraluminio es del 90% al 95% de aluminio, 4,5% de cobre, 0,25% de
manganeso, 0,5% de magnesio, 0,5% de hierro y 0,5% de estaño. Para la construcción naval se usa
la aleación denominada A.G3M. compuesta por magnesio, manganeso y cromo. Los paneles tipo
sándwich de aleación de aluminio que se emplean para la construcción del sistema modular,
corresponde a la aleación 3003 que contiene magneso, se lo suministra en planchas de 60X60 cm.
con un espesor de 51mm.
Anticorodal. Siendo el aluminio un material blando, no es apto para construcción, pero con los
ensayos efectuados para mejorarlo, se consiguió aumentar su dureza en la aleación que se llamó
duraluminio y que ya hemos citado. En esta aleación no se llegó a obtener otra propiedad esencial,
resistencia a la acción atmosférica, por lo que los ensayos se continuaron con dos objetivos: el de
aumentar la resistencia mecánica y mantener la resistencia a la acción atmosférica igual o casi
igual a la del aluminio puro. Des estos ensayos surgió una serie de aleaciones entre las cuales se
destaca la que se llamó anticorodal, material que la industria suministra en chapas y flejes o
prensado en barras, tubos y perfiles en el color natural o coloreado con vistosos colores y muy
firmes todos ellos en cuatro cualidades: 1) Blanda, el material puede doblarse y plegarse
fácilmente. 2) Semidura, puede curvarse, pero con cuidado y con un radio mínimo del doble del
grueso de la chapa, en caso contrario se rompe. 3) Dura, se puede doblar con cuidado, pero el
radio mínimo es de 5 veces el grueso de la chapa. 4) Muy dura, dureza de resorte; no es apropiado
para curvar debido a su gran dureza y poca elasticidad. Este material no debe ser calentado a más
de 120ºC, debido a que llegado a esta temperatura disminuye su resistencia; es preferible el
manipuleo en frío. Se recomienda para embutir o enderezar chapas de hasta 5mm. de espesor, el
empleo de martillos de madera. La casa creadora de esta aleación, la Aluminium Inddustrie A.G de
Neuhausen, Suiza, da como resistencia a la tracción de 11 a 42 kg/mm2 según la calidad, y como
dureza Brinell, la de 30 a 120 kg/mm2, también según la calidad. La resistencia al corte es los 2/3
de la resistencia a la tracción; en cuanto a la de choque, ensayado en probetas de 10X10 mm. y
sección de ruptura de 10X7,5 mm. para la calidad 3, da de 1 a 3 kg/cm2, y para la calidad 4 de 3 a 6
kg/cm2, y para la calidad 4 de 3 a 6 kg/cm2. El módulo de elasticidad es aproximadamente 1/3 del
acero, 6500 a 7200 kg/cm2. (Articulo enviado por: Tomas Morel. España Email: Prefiere
anonimato)
ALEACIONES METALICAS
Las aleaciones metálicas están formadas por un agregado cristalino de dos o más metales o de
metales con metaloides.
Las aleaciones se obtienen fundiendo los diversos metales en un mismo crisol y dejando luego
solidificar la solución líquida formando una estructura granular cristalina apreciable a simple
vista o con el microscopio óptico.
La estructura queda conformada por diferentes microconstituyentes o fases como son:
-Cristales simples o de componentes puros, cristalizados separadamente donde cada cristal
contiene un solo componente. En este caso la aleación llamada eutéctica es una mezcla íntima
de cristales formada cada uno de ellos de un solo componente puro. Estas aleaciones son de
poca aplicación práctica debido a sus bajas propiedades mecánicas.
Por su baja temperatura de fusión, se emplean casi exclusivamente para la soldadura dulce. El
ejemplo típico lo constituye la aleación plomo estaño empleada en la soldadura de láminas de
cinc, cobre y latón.
-Cristales de elementos compuestos. Estos cristales están formados por compuestos químicos de
los componentes donde no es posible distinguir separadamente los componentes originales
como en el carburo de hierro que le aporta dureza a los aceros que lo contienen.
-Cristales de solución sólida. Llamada así por semejanza con las soluciones líquidas. Están
formados por una solución sólida de los componentes puros o por uno de ellos y un compuesto
químico de ambos. Se forman debido a la solubilidad de los componentes en el estado sólido.
Cuando los cristales de solución sólida se forman con enfriamiento muy lento, tienen estructuras
muy homogéneas y de buenas propiedades mecánicas para emplearlos en la construcción de
partes de máquinas.
Las propiedades de las aleaciones dependen de su composición y del tamaño, forma y
distribución de sus fases o microconstituyentes. La adición de un componente aunque sea en
muy pequeñas proporciones, incluso menos de 1% pueden modificar intensamente las
propiedades de dicha aleación.
En comparación con los metales puros, las aleaciones presentan algunas ventajas:
· Mayor dureza y resistencia a la tracción.
· Menor temperatura de fusión por lo menos de uno de sus componentes.
Pero son menores la ductilidad, la tenacidad y la conductividad térmica y eléctrica.
Para la preparación de las aleaciones se emplean diferentes tipos de hornos:
· Hornos de crisol
· Hornos eléctricos de arco o inducción
· Hornos de reverbero
RESUMEN
Los diagramas de fases son representaciones gráficas de las fases que están presentes en un
sistema de aleación a diversas temperaturas, presiones y composiciones. Estos diagramas
indican las fases que están presentes a diferentes composiciones y temperaturas para
condiciones de enfriamiento o calentamiento lento, cercanas al equilibrio termodinámico. En las
regiones bifásicas de estos diagramas, las composiciones químicas de cada una de las fases se
indica mediante la intersección de la isoterma con los límites de fase. La fracción en peso de
cada fase en una región bifásica puede determinarse utilizando la regla de la palanca a lo largo
de una isoterma a una temperatura determinada.
En los diagramas de fase isomorfos binarios en equilibrio, los dos componentes son
completamente solubles entre sí en estado sólido y por tanto solo hay una fase sólida.
Diagrama de equilibrio de fases isomorfo o de solubilidad total
En los diagramas de fase binarios en equilibrio de aleaciones se producen frecuentemente
reacciones invariantes que involucran tres fases en equilibrio. Las reacciones más comunes de
tres fases son:
L = S1 + S2 (eutéctica)
L + S1 = S2 (peritéctica)
S1 = S2 + S3 (eutectoide)
S1 + S2 = S3 (peritectoide)
L1 = L2 + S1 (monotéctica)
L1 líquido 1, L2 líquido 2, S1 sólido 1, S2 sólido 2, S3 sólido 3, L líquido.
Diagrama de solubilidad parcial con punto eutéctico
En muchos diagramas de fases binarios en equilibrio se encuentran fases que pueden ser
metales puros, soluciones sólidas o compuestos intermedios. Las fases intermedias pueden ser
de composición fija (estequiométricas) o abarcar un rango de composiciones (no
estequiométricas).
Durante la solidificación rápida de muchas aleaciones, se crean gradientes de composición y se
producen estructuras segregadas. Una estructura segregada puede suprimirse por
homogenización de la aleación fundida durante largo tiempo y a la temperatura, justo por
debajo del punto de fusión de la fase que funde a menor temperatura. Si se recalienta
ligeramente la aleación fundida de tal modo que la fusión tenga lugar an los bordes de grano se
produce una estructura licuada. Este tipo de estructura es indeseable por que la aleación pierde
resistencia y puede que se rompa durante trabajos posteriores.
RESUMEN DE MATERIALES
- Resumen de las estructuras atómicas y enlaces:
En los sólidos cristalinos los átomos se colocan según un modelo ordenado y
reiterativo, que contrasta con la distribución al azar y desordenada de los
materiales amorfos y no cristalinos. Los átomos se representan como esferas
rígidas y la estructura cristalina del sólido es la disposición espacial de
estas esferas.
La mayoría de los materiales cristalizan en CC, CCC o HC. Dos
características de la estructura cristalina son el número de coordinación
(número de átomos vecinos más próximos) y el factor de empaquetamiento
atómico, ya que ambas estructuras se generan por el apilamiento de planos
compactos de átomos.
Los planos y las direcciones se especifican mediante los índices de Miller.
La determinación de los índices se fundamenta en un sistema de ejes
coordenados definidos por la celdilla unidad para la estructura cristalina
particular. Los índices de la dirección se calculan mediante la proyección
del vector en cada uno de los ejes, mientras que los índices del plano se
determinan a partir de los recíprocos de las intersecciones axiales. Para el
HC es más conveniente un esquema de 4 índices para direcciones y planos. El
empaquetamiento atómico de esferas en un plano cristalográfico dependen de
los índices del plano y de la estructura cristalina. Para una estructura
cristalina determinada, los planos que tienen idéntico empaquetamiento
aunque tengan los índices de Miller distintos pertenecen a la misma familia.
Los monocristales son materiales en que la ordenación atómica se extiende
ininterrumpidamente por toda la probeta. En algunas circunstancias pueden
tener caras planas y formas geométricas regulares. La mayoría de los sólidos
cristalinos, sin embargo, son policristalinos, compuestos de muchos
diminutos cristales provistos de diferentes orientaciones cristalográficas.
La difracción de rayos X se utiliza para determinar la estructura cristalina
y la distancia interplanar. Un haz de rayos X dirigido hacia un material
puede experimentar difracción como resultado de la interacción de una serie
de planos paralelos. La distancia interplanar es función de los índices de
Miller y del parámetro o de los parámetros de red, así como de la estructura
cristalina
- Imperfecciones en los sólidos:
Los diferentes tipos de imperfecciones se clasifican en función de su tamaño
y forma. Las vacantes, los huecos intersticiales y los átomos de impurezas
constituyen defectos puntuales, tanto si implican una o dos posiciones
atómicas.
Se forma una disolución sólida cuando , al adicionar átomos a un sólido, se
mantiene la estructura atómica original, y no se genera una nueva fase. En
las disoluciones sólidas sustitucionales, los átomos de soluto sustituyen a
los átomos del disolvente y solo se aprecia considerable solubilidad si
ambos tipos de átomos tienen radios atómicos y electronegatividades
similares y si ambos elementos tienen la misma estructura cristalina y la
misma valencia. Las disoluciones sólidas intersticiales se producen con
átomos de soluto relativamente pequeños, que ocupan posiciones
intersticiales entre los átomos del disolvente. La distribución de una
aleación se puede expresar en porcentaje en peso o porcentaje atómico. El
calculo del porcentaje en peso se realiza indicando el peso de cada
constituyente de la aleación relativo al peso total de la aleación. Los
porcentaje atómicos se calculan en función del número de moles de todos los
elementos de la aleación.
Las dislocaciones son defectos cristalinos unidireccionales y son de dos
tipos (cuña y hélice). Una dislocación de cuña puede ser considerada como la
distorsión reticular existente a lo largo del semiplano atómico extra; una
helicoidal, por una rampa plana en espiral. Existen dislocaciones mixtas
constituidas por ambas. La magnitud y la dirección de la distorsión de red
asociada a una dislocación se expresan mediante el vector de burguer. En la
dislocación de cuña la dirección de esta perpendicular al vector de burguer,
mientras que en la de hélice es paralela. En el caso de que existan ambas a
la vez, la dirección puede formar un ángulo cualquiera.
Otras imperfecciones son los defectos interfaciales (limites de grano,
limites de macla...), los defectos de volumen (grietas y poros) y las
vibraciones atómicas. Cada una de estas imperfecciones repercute en el
material.
La mayoría de los defectos y de los elementos estructurales más importantes
de los materiales son de dimensiones microscópicas. Los microscopios que se
utilizan son ópticos y electrónicos, generalmente equipados con aparatos
fotográficos. El microscopio electrónico puede ser de reflexión o de
transmisión. La naturaleza de la muestra y del elementos estructural, así
como del defecto a examinar determinan el tipo de microscopio a utilizar.
El tamaño de grano de los materiales policristalinos frecuentemente se
determinan utilizando técnicas fotomicrográficas. Los dos procedimientos son
el método de intersección y la comparación con cortes normalizados.
- Difusión:
La difusión en estado sólido significa el transporte de materia dentro del
material sólido mediante el movimiento atómico por etapas. El término
"autodifusión" se refiere al movimiento de los átomos del disolvente; para
designar la difusión de los átomos de soluto de utiliza la palabra
"interdifusión". Existen dos mecanismos de difusión; por vacantes e
intersticial. La difusión intersticial suelen ser más rápida. En el estado
estacionario la difusión suele ser independiente del tiempo, y el flujo o
velocidad es proporcional al valor negativo del gradiente de concentración
de acuerdo con la primera ley de Fick. La segunda ley de Fick, una ecuación
con derivadas parciales, es la expresión matemática del estado no
estacionario. La solución para la condición límite de composición
superficial constante implica la función de error gausiano.
La magnitud del coeficiente de difusión indica la velocidad del movimiento
atómico y se incrementa exponencialmente al aumentar la temperatura.
- Propiedades de los metales:
En este apartado se han discutido varias propiedades mecánicas importantes
de los materiales, predominantemente de metales. En primer lugar se han
introducido los conceptos de tensión y deformación. La tensión es una medida
de la carga o fuerza mecánica aplicada, normalizada para tomar en
consideración el área de la sección. Se han definido dos parámetros de
tensión distintos: la tensión nominal y la tensión real. La deformación es
inducida por una tensión; en ingeniería se utiliza tanto la deformación
nominal como la deformación real.
Algunas de las características mecánicas de los metales pueden ser
determinadas a partir de ensayos tensión-deformación sencillos. Existen
cuatro tipos distintos de ensayos: tracción, compresión, torsión y
cizalladura. Los de tracción son los más comunes. Cuando un material es
estirado, primero se deforma de manera elástica, o sea, la deformación no es
permanente, y la tensión y la deformación son proporcionales. La constante
de proporcionalidad es el módulo de elasticidad cuando la carga es de
tracción o de compresión, y es el módulo de cizalladura cuando la tensión es
una cizalladura.
El fenómeno de fluencia ocurre al comienzo de la deformación plástica, o
deformación permanente; el límite elástico se determina como la tensión para
un 0,2% de deformación plástica a partir del comportamiento en la curva
tensión-deformación, el cual nos indica la tensión a la cual empieza la
deformación plástica. La resistencia a la tracción corresponde a la tensión
máxima que puede soportar una probeta, mientras que el alargamiento
porcentual y la reducción de área son medidas de ductilidad, la cantidad de
deformación plástica que tiene lugar hasta la fractura. La resiliencia es la
capacidad del material para absorber energía durante la deformación
elástica; el módulo de resiliencia es el área debajo de la curva nominal
tensión-deformación hasta el límite elástico. También, la tenacidad estática
representa la energía absorbida durante la fractura de un material, y se
toma como el área bajo la curva completa tensión-deformación. Los materiales
dúctiles son normalmente más tenaces que los frágiles.
La dureza es una medida de la resistencia a la deformación plástica
localizada. En muchas técnicas populares de dureza (Rockwell, Brinell, Knoop
y Vickers) un pequeño penetrador se fuerza en la superficie del material, y
un número o índice es determinado sobre la base del tamaño o profundidad de
la huella resultante.
En mucho metales, la dureza y la resistencia a tracción son aproximadamente
proporcionales uno a otro.
La propiedades mecánicas (así como otras propiedades) no son cantidades
exactas, y existirá siempre alguna dispersión en los valores medidos. Las
propiedades típicas del material se especifican usualmente en términos
(promedios), mientras que la magnitud de la dispersión se representa
mediante la desviación estándar.
Como resultado de la incertidumbre, tanto en las propiedades mecánicas
medidas y en las tensiones aplicadas en servicio, usualmente se utilizan
tensiones de trabajo o tensiones de seguridad para propósitos de diseño. En
caso de los materiales dúctiles, las tensiones de trabajo son el cociente
entre el límite elástico y el factor de seguridad.
- Dislocaciones y mecanismos de endurecimiento:
A un nivel microscópico, la deformación plástica corresponde al movimiento
de dislocaciones en respuesta a una tensión de cizalladura aplicada, un
proceso denominado "deslizamiento". El deslizamiento ocurre sobre planos
cristalográficos específicos y dentro de estos planos únicamente en
determinadas direcciones. Un sistema de deslizamiento representa una
combinación de un plano y una dirección de deslizamiento. Los sistemas de
deslizamiento operativos dependen de la estructura cristalina del material.
La tensión de cizalladura resuelta crítica es la tensión de cizalladura
mínima que se requiere para iniciar el movimiento de dislocaciones; el
límite elástico de un monocristal depende de la magnitud de la tensión de
cizalladura resuelta crítica y de la orientación del sistema de
deslizamiento con respecto a la tensión aplicada. En el caso de materiales
policristalinos, el deslizamiento ocurre dentro de cada grano a lo largo de
los sistemas de deslizamiento que están mejor orientados con respecto a la
tensión aplicada;
Además, durante la deformación, la forma de los granos cambia de tal manera
que la cohesión en los límites de grano se mantenga.
En ciertas circunstancias, en los metales HC y CCC puede ocurrir una
deformación plástica limitada por maclado mecánico. Normalmente, el maclado
es importante ya que las reorientaciones cristalográficas asociadas hacen
que el proceso de deslizamiento sea más fácil.
Puesto que la facilidad con que un material es capaz de deformarse
plásticamente es una función de la movilidad de las dislocaciones, la
restricción de la movilidad de éstas aumenta la dureza y la resistencia.
Sobre la base de este principio, se han discutido tres mecanismos de
refuerzo. Los límites de grano actúan como barreras al movimiento de las
dislocaciones; así, refinando el tamaño del grano de un material
policristalino, éste se convierte en un material más duro y resistente. El
refuerzo por solución sólida proviene de las interacciones por deformaciones
de la red entre átomos de impureza y dislocaciones. Finalmente, a medida que
un material es deformado plásticamente, la densidad de dislocaciones
aumenta, así como la extensión de las interacciones repulsivas entre los
campos de deformación de las dislocaciones; el refuerzo (endurecimiento) por
deformación es el aumento de la resistencia por deformación plástica.
Las características microestructurales y mecánicas de una probeta deformada
plásticamente pueden ser restauradas a los valores previos del estado no
deformado mediante un tratamiento térmico apropiado, durante el cual se
permite que ocurran los procesos de restauración, recristalización y
crecimiento del grano. Durante la restauración existe una reducción en la
densidad de dislocaciones y alteraciones en las configuraciones de las
misma. La recristalización es la formación de un nuevo conjunto de granos
libres de deformación; además, el material se hace más blando y más dúctil.
El crecimiento del grano es el aumento del tamaño medio de grano de los
materiales policristalinos, el cual ocurre debido al movimiento de los
límites del grano.
- Rotura:
La fractura es una forma de rotura que ocurre para cargas estáticas
aplicadas y a temperaturas relativamente bajas. Las fracturas pueden ser
dúctiles o frágiles; ambos tipos de fractura implican la formación y
propagación de grietas. En el caso de la fractura dúctil, existe evidencia
de amplia deformación plástica en la superficie de fractura. A tracción, los
metales muy dúctiles forman una estricción hasta formar un punto en el
momento de la fractura; cuando la ductilidad es moderada se forman
superficies de fractura copa-cono que encajan una en la otra.
Microscópicamente, se producen hoyuelos (esféricos y parabólicos). Las
grietas en los materiales dúctiles se dice que son estables (o sea, resisten
la extensión si no se aumenta la tensión);
Puesto que la fractura no es catastrófica, este tipo de fractura siempre es
preferible.
En materiales frágiles, las grietas son inestables, y la superficie de
fractura es relativamente plana y perpendicular a la dirección de la carga
aplicada. Se pueden encontrar marcas en forma de V invertida y surcos, los
cuales indican la dirección de propagación de la grieta. Las fracturas en
los materiales frágiles policristalinos pueden ser transgranulares (a través
de los granos) e intergranulares (entre granos).
El estudio de la mecánica de la fractura proporciona un mejor conocimiento
del proceso de fractura y permite diseñar estructuras con una probabilidad
de fallo mínima. La discrepancia entre la resistencia a la fractura
experimental y la teórica de los materiales frágiles se explica por la
existencia de pequeños defectos que son capaces de amplificar una tensión
aplicada en su vecindad, resultando la formación de una grieta. La
concentración de la tensión es mayor en grietas largas con un radio de
curvatura pequeño en su punta. La fractura tiene lugar cuando se excede la
resistencia teórica en la punta de una de estas grietas. La consideración de
la energía elástica y de la energía de formación de las superficies condujo
a Griffith a desarrollar una expresión para la tensión crítica para la
propagación de la grieta en materiales frágiles; este parámetro es una
función del módulo de elasticidad, la energía superficial específica y la
longitud de la grieta.
Las distribuciones de la tensión en frente de una grieta que avanza puede
expresarse en términos de la posición (en términos de coordenadas radiales y
angulares) así como del factor de intensidad de tensiones. El valor crítico
del factor de intensidad de tensiones (o sea, aquel para el cual ocurre la
fractura) se denomina tenacidad de fractura, la cual está relacionada con el
nivel de la tensión, la longitud de la grieta y con un factor geométrico. La
tenacidad de fractura de un material es una indicación de su resistencia a
la fractura frágil cuando existe una grieta. Este parámetro depende del
espesor de la probeta, y, para probetas relativamente gruesas (o sea,
condiciones de deformación plana), se denomina tenacidad de fractura en
deformación plana. La tenacidad de la fractura es el parámetro que se
menciona normalmente para propósitos de diseño; su valor es relativamente
grande para materiales dúctiles (y pequeño para frágiles), y es una función
de la microestructura, velocidad de deformación y de la temperatura. Con
respecto al diseño para evitar la posibilidad de fractura, debe considerarse
el material (la tenacidad de fractura), el nivel de tensiones y el límite de
detección de los defectos.
Cualitativamente, el comportamiento de los materiales a la fractura puede
ser determinado utilizando las técnicas de ensayo de impacto de Charpy y de
Izod; la energía absorbida en el impacto (tenacidad a la entalla) se mide
para probetas en las cuales se ha mecanizado una entalla en forma de V. En
base a la dependencia de la temperatura de la energía de impacto (o aspecto
de la superficie de fracturas) es posible determinar si el material
experimentará la transición dúctil-frágil y el intervalo de temperaturas en
el cual ocurrirá. Las aleaciones metálicas con estructuras cristalinas CCC
y HC experimentan esta transición, y, para aplicaciones estructurales, deben
ser utilizados a temperaturas superiores a este intervalo de temperaturas.
La fatiga es un tipo de fractura que conduce a la rotura catastrófica cuando
se aplican cargas fluctuantes con el tiempo. Los resultados se presentan en
un diagrama de tensión frente al logaritmo del número de ciclos a la rotura.
Para muchos materiales, el número de ciclos a la rotura aumenta al
disminuir la tensión aplicada. La resistencia a la fatiga representa la
tensión de rotura para un determinado número de ciclos. En algunos aceros y
aleaciones de titanio, la tensión cesa de disminuir con el número de ciclos
y alcanza un nivel constante independiente del número de ciclos; el límite
de fatiga es la magnitud de este nivel constante de la tensión, por debajo
del cual no ocurre fatiga aun cuando se imponga un número infinito de
ciclos. Otra propiedad de fatiga es la vida a fatiga, la cual, para una
tensión específica, es el número de ciclos hasta la rotura.
Como resultado de la importante dispersión de los resultados de fatiga, se
realizan análisis estadísticos que conducen a la especificación de la vida a
fatiga y del límite de fatiga en términos de probabilidades.
Los procesos de iniciación y propagación de las grietas también fueron
estudiados. Las grietas normalmente se nuclean en la superficie de un
componente en algún punto de concentración de tensiones. La propagación
ocurre en dos etapas, las cuales están caracterizadas por la dirección de la
propagación y su velocidad. El mecanismo de la etapa 11 corresponde a un
proceso repetitivo de enromamiento y agudización en la punta de la grieta.
Dos detalles característicos de las superficies de fractura son las marcas
de playa y las estrías. Las marcas de playa se forman en componentes que
experimentan interrupciones de la tensión aplicada; normalmente pueden ser
observadas a simple vista. Las estrías de fatiga son de dimensiones
macroscópicas, y cada una de ellas representa la distancia que avanza la
grieta en un ciclo de carga.
Una expresión analítica para la velocidad de propagación fue propuesta en
términos del intervalo del factor de intensidad de tensiones en la punta de
la grieta. La integración de esta expresión proporciona una ecuación por
medio de la cual se puede estimar la vida a fatiga.
Las medidas que pueden tomarse para extender la vida a fatiga son: (1)
reducir la tensión media, (2) eliminar las discontinuidades superficiales
agudas, (3) mejorar el acabado superficial mediante pulido, (4) imponer
tensiones residuales de compresión por granallado y (5) endurecimiento
superficial utilizando un proceso de nitruración, por cementación.
El comportamiento a fatiga de los materiales puede ser afectado por el
medio. Las tensiones térmicas pueden inducirse en componentes que son
expuestos a fluctuaciones térmicas a temperaturas elevadas y cuando la
dilatación/contracción térmica está impedida; la fatiga en estas condiciones
se denomina fatiga térmica. La presencia de un medio químicamente activo
puede conducir a una reducción en la vida a fatiga por fatiga con corrosión;
se forman picaduras que pueden nuclear la grieta sobre la superficie del
componente como resultado de reacciones químicas.
La deformación plástica dependiente del tiempo de los materiales sometidos a
una carga constante y a temperaturas mayores que aproximadamente 0,4T. se
denomina fluencia en caliente. Una curva típica de fluencia (deformación
frente a tiempo) normalmente presenta tres regiones. Para la fluencia
transitoria (o primaria), la velocidad (pendiente) disminuye con el tiempo.
La gráfica se hace lineal (o sea, velocidad de deformación constante) en la
región estacionaria (o bien secundaria). Finalmente, la deformación se
acelera en la fluencia terciaria, justo antes del fallo (o ruptura) del
material. Los parámetros importantes de diseño que pueden extraerse de esta
curva son la velocidad de fluencia estacionaria (pendiente de la región
lineal) y el tiempo a la ruptura.
Tanto la temperatura como el nivel de tensiones influyen en el
comportamiento a la fluencia en caliente. El aumento de cualesquiera de
estos parámetros produce los efectos siguientes: (1) aumento de la
deformación instantánea inicial, (2) aumento de la velocidad de fluencia
estacionaria, y (3) disminución del tiempo a la ruptura. Se han presentado
expresiones analíticas que relacionan a la tensión y a la temperatura. Los
mecanismos de fluencia en caliente pueden ser estudiados sobre la base del
valor del exponente de la tensión en la velocidad de fluencia estacionaria y
los valores de la energía de activación para la fluencia.
La extrapolación de los resultados de los ensayos de fluencia a temperaturas
más bajas y tiempos más largos es posible utilizando el parámetro de
Larson-Miller.
Las aleaciones metálicas que son especialmente resistentes a la fluencia en
caliente tienen módulos de elasticidad y temperaturas de fusión elevados.
Dentro de este tipo de aleaciones se encuentran las superaleaciones, los
aceros inoxidables, y los metales refractarios. Varias técnicas de procesado
se emplean para aumentar las propiedades de estos materiales.
- Diagrama de fases:
Los diagramas de fases constituyen un conveniente y conciso medio para
representar las fases más estables de una aleación. En esta discusión se
consideran los diagramas de fases binarios en los cuales la temperatura y la
composición son variables. En estas gráficas de temperatura frente a
composición, se definen áreas o regiones de fases dentro de las cuales
existen una o dos fases. Para una aleación de composición determinada y a
una temperatura conocida, se pueden determinar las fases presentes, las
composiciones y las cantidades relativas en condiciones de equilibrio. En
las regiones bifásicas, las composiciones de las fases y las fracciones de
masas se calculan mediante las líneas de reparto y la regla de la palanca,
respectivamente.
En este capítulo se han discutido distintos tipos de diagramas de fases para
sistemas metálicos. Los diagramas isomorfos corresponden a los sistemas que
presentan, como el sistema cobre-níquel, completa solubilidad en fase
sólida. También se ha hablado de aleaciones que al principio son
isomórficas pero que después desarrollan microestructuras correspondientes a
enfriamientos en equilibrio, y en no equilibrio y también de la relación
entre características mecánicas y composición.
Algunos sistemas de aleación experimentan reacción eutectoide, donde una
fase líquida por subenfriamiento se transforma isotérmicamente en dos fases
sólidas diferentes. Los diagramas de fases cobre-plata y plomo-estaño
presentan reacciones de este tipo. No existe completa solubilidad en estado
sólido en todas las composiciones; sino que las disoluciones sólidas son
terminales: sólo existe solubilidad limitada de un componente en otro. Se
discuten cuatro diferentes tipos de microestructuras desarrolladas por
enfriamientos en equilibrio de aleaciones a partir del sistema eutéctico.
Hay diagramas de equilibrio más complejos que tienen fases y/o compuestos
intermedios, con más de un eutéctico y otras reacciones: eutectoide,
peritéctico y transformaciones de fases congruentes, como por ejemplo los
sistemas cobre-zinc y magnesio-plomo.
Se ha introducido la regla de fases de Gibbs; una ecuación que relaciona las
fases presentes en un sistema en equilibrio con el número de variables no
composicionales.
Se ha prestado especial atención al sistema hierro-carbono y de modo
específico al diagrama hierro-carburo de hierro, que es uno de los más
interesantes desde el punto de vista tecnológico. La evolución de
microestructuras en la mayoría de los aceros al carbono depende de la
reacción eutectoide, donde la fase austenítica CCC de 0,77% C se transforma
isotérmicamente en fase ferrita a CC (0,022% C) y el compuesto
intermetálico, cementita (Fe3C). El producto microestructural de la
aleación hierro-carbono de composición eutectoide es la perlita,
microconstituyente consistente en capas alternadas de ferrita y cementita.
Las microestructuras de aceros con un contenido en carbono inferior al
eutectoide (hipoeutectoide) constan de una fase de ferrita proeutectoide y
de perlita. La perlita y la cementita proeutectoide constituyen los
microconstituyentes de los aceros hipereutectoides: con un contenido en
carbono superior al de la composición del eutectoide.
- Transformaciones de fase en los metales:
Los temas de este capitulo han sido las transformaciones de fases en metales
(modificación de la estructura de las fases o microestructura) y cómo estas
transformaciones afectan a las propiedades mecánicas. Algunas
transformaciones implican fenómenos de difusión y su evolución depende del
tiempo. Para estas transformaciones se han recordado algunos conceptos
cinéticos fundamentales: relación entre grado de reacción y tiempo, noción
de velocidad de reacción y la dependencia de la velocidad con la
temperatura.
La utilidad de los diagramas de fases radica en las transformaciones en las
aleaciones multifase, porque no dan información acerca de las velocidades.
El parámetro tiempo se incorpora en los díagramas de transformación
isotérmicas y de enfriamiento continuo; el progreso de la transformación
como una función de la temperatura y del tiempo transcurrido para una
aleación a temperatura constante y en enfriamiento continuo,
respectivamente. Se han presentado diagramas de ambos tipos para el acero al
carbono y se ha discutido su utilidad para predecir microestructuras.
En los aceros aparecen varios microconstituyentes, cuya formación depende de
la composición y del tratamiento térmico. Los principales constituyentes
son perlita gruesa y fina, y bainita, compuestos de fase ferrita y cementita
y resultado de la descomposición de la austenita por un proceso de difusión.
Si una muestra de acero con cualquier constituyente se calienta hasta
temperatura justo por debajo de la eutectoide se genera una microestructura
a base de esferoidita, compuesta de fases ferrita y cementita. Se comparan
las características mecánicas de los aceros perlítico, bainftico y
esferoidftico y también se explica en función de su microestructura.
Si el acero se calienta hasta la región austenítica y se enfría muy
rápidamente se obtiene martensita. Se trata de una estructura monofásica y
metaestable que se produce en los aceros por la transformación sin difusión
y casi instantánea de la austenita. La evolución de esta transformación
depende más de la temperatura que del tiempo, se representa mediante
diagramas de transformación isotérmicos y de enfriamiento continuo. Además,
las adiciones de elementos de aleación retardan las velocidades de formación
de la perlita y de la bainita y, de este modo, facilitan la transformación
martensitica. Mecánicamente, la martensita es extremadamente dura; sin
embargo, su aplicación está limitada por su fragilidad. El revenido
incrementa la ductilidad a expensas de la resistencia y de la dureza.
Durante el revenido, la martensita se transforma en martensita revenida, que
consta de las fases ferrita y cementita en equilibrio. Algunos aceros se
fragilizan como consecuencia de contener aleantes específicos e impurezas y
de experimentar un calentamiento dentro de un tramo definido de
temperaturas.
- Tratamientos térmicos de aleaciones metálicas:
En este capítulo se han discutido tratamientos térmicos utilizados para
modificar las propiedades mecánicas de las aleaciones metálicas. El recocido
consiste en la exposición a elevada temperatura durante un prolongado
período de tiempo, seguido de un enfriamiento hasta temperatura ambiente a
velocidad relativamente lenta; se han tratado varios tipos de recocido.
Durante el recocido, la pieza con acritud se ablanda y ductiliza como
consecuencia de la recristalización. Las tensiones residuales internas se
eliminan durante el recocido de eliminación de tensiones. En las aleaciones
férreas, el normalizado se utiliza para afinar el tamaño del grano. Las
características de la conformación metálica se modifican por los
tratamientos de recocido total y de esferoidización, que producen
microestructuras consistentes en perlita gruesa y esferoidita,
respectivamente.
En los aceros de alta resistencia, la mejor combinación de propiedades
mecánicas se consigue desarrollando una microestructura predominantemente
martensítica en su sección y reveniendo esta martensita durante el
calentamiento a cierta temperatura. La templabilidad es un parámetro
utilizado para averiguar la influencia de la composición en la
susceptibilidad a la formación de mieroestructura predominantemente
martensítica en el temple. La templabilidad se determina mediante el ensayo
estándar Jominy que permite trazar las curvas de templabilidad.
El medio de temple más utilizado es el agua, seguido del aceite y el aire.
La relación entre velocidad de enfriamiento y tamaño y geometría de la
muestra (expresada mediante gráficas empíricas) son otros factores que
influyen en la formación de martensita. Estas gráficas y los datos de
templabilidad permiten dibujar los perfiles de dureza a través de la
sección.
Algunas aleaciones son capaces de endurecerse por precipitación, esto es,
aumentan su resistencia por formación de una segunda fase, o precipitado, de
partículas muy pequeñas. El control del tamaño de partícula y,
consiguientemente, la resistencia se consigue mediante dos tratamientos
térmicos. El tratamiento de precipitación a temperatura constante
incrementa la resistencia con el tiempo hasta un máximo y decrece durante el
sobreenvejecimiento. Este proceso se acelera al aumentar la temperatura. El
fenómeno del aumento de resistencia se explica en términos de la dificultad
de movimiento de las dislocaciones por deformación de la red, que tienen
lugar en la proximidad de las microscópicamente pequeñas partículas
precipitado.
- Aleaciones metálicas:
Las operaciones de hechurado conforman una pieza metálica por deformación
plástica. Si la deformación se realiza a temperaturas superiores a la
temperatura de recristalización, se denomina deformación en caliente; de lo
contrario, deformación en frío. La forja, la laminación, la extrusión y el
trefilado son las cuatro técnicas de hechurado más comunes. Según las
propiedades y la forma de la pieza acabada, el moldeo puede ser el proceso
de fabricación más económico y recomendable; se tratan los procedimientos de
moldeo en arena, en coquilla y a la cera perdida. La pulverización y la
soldadura constituyen procedimientos de conformación que se pueden utilizar
solos o en combinación con otros.
Desde el punto de vista de la composición, los metales y aleaciones se
clasifican en férreos y no férreos. El hierro es el principal componente de
las aleaciones férreas. La mayoría de los aceros contienen menos del 1,0% C
y otros elementos de aleación.
La fundición contiene mayor porcentaje de carbono, entre 3,0 y 4,5% C y
otros elementos de aleación, principalmente silicio. En la mayoría de las
fundiciones el carbono tiende a aparecer en forma de grafito en lugar de
cementita. Los tres principales tipos de fundiciones son la gris laminar, la
dúctil (esferoidal) y la maleable; estas dos últimas son dúctiles.
Todas las otras aleaciones se incluyen dentro de la categoría de no férreas,
que se subdivide por el componente principal o por alguna característica
diferencial del grupo. Se han discutido las composiciones, las propiedades y
las aplicaciones de las aleaciones de cobre, de aluminio, de magnesio, de
titanio, de níquel, de plomo, de estaño y de zinc, metales refractarios, las
superaleaciones y los metales nobles.
- Estructura y propiedades de las cerámica:
Las cerámicas pueden existir tanto en estado cristalino como en estado no
cristalino. Puesto que estos materiales están compuestos de cationes y
aniones cargados eléctricamente, la estructura cristalina está determinada
por la magnitud de la carga y el radio de cada clase de iones. Algunas de
las estructuras cristalinas más simples se describen en términos de
celdillas unidad (cloruro sódico, cloruro de cesio, blenda, diamante cúbico,
grafito, fluorita, perovskita y estructura de la espinela).
En el caso de los silicatos, la estructura esta representada de forma más
conveniente mediante tetraedros de Si04 conectados entre sí. Se forman
estructuras relativamente complejas cuando se añaden otros cationes (por
ejemplo, Ca2+, Mg2+ ,Al3+ ) y aniones (por ejemplo, OH- ). Las estructuras
del sílice (SiO2 ), sílice vítrea y varios de los silicatos laminares han
sido consideradas.
El diamante es una piedra preciosa, y debido a su dureza es utilizado para
cortar y desbastar materiales más blandos. Además, ahora también puede
producirse en forma de películas delgadas. La estructura laminar del grafito
da lugar a excelentes propiedades lubricantes y una alta conductividad
eléctrica. El grafito también es conocido por su alta resistencia y
estabilidad química a temperaturas elevadas y en atmósferas no oxidantes.
Los recientemente descubiertos fullerenos existen como moléculas esféricas
huecas compuestas por 60 átomos. En el estado cristalino, estas moléculas
C60 se empaquetan en una red cúbica CCC. El material puro es aislante
eléctrico, mientras que mediante la adición de determinadas impurezas se
puede inducir el comportamiento metálico, semiconductor y superconductor.
Con respecto a los defectos puntuales atómicos, se pueden encontrar tanto
aniones y cationes intersticiales como vacantes aniónicas y canónicas. A
menudo estos defectos ocurren en pares, tal como los pares de defectos de
Frenkel y de Schottky para asegurar que se mantiene la neutralidad de la
carga. La adición de átomos de impurezas puede resultar en la formación de
disoluciones sólidas sustitucionales o intersticiales. Cualquier
desequilibrio en la carga creado por los iones de impurezas debe ser
compensado por la generación de vacantes del ion disolvente o de iones
intersticiales.
Los diagramas de fases de los sistemas A1203-Cr2O3, MgO-AI203, ZrO2-Ca0 y
SiO2-AI203 son especialmente útiles para evaluar el rendimiento de los
materiales cerámicas a temperaturas elevadas.
A temperatura ambiente, virtualmente todas las cerámicas son frágiles. La
presencia de microfisuras, las cuales son muy difíciles de detectar, produce
una amplificación de los esfuerzos de tracción aplicados y explica las bajas
resistencias a la fractura (módulos de rotura) de estos materiales. Esta
amplificación no ocurre con cargas de compresión y, en consecuencia, las
cerámicas son más resistentes a compresión. Las resistencias a la tracción
representativas de las cerámicas se determinan realizando ensayos deflexión
hasta la fractura.
Cualquier deformación plástica de las cerámicas cristalinas es el resultado
del movimiento de las dislocaciones; la fragilidad de estos materiales se
explica parcialmente por el número limitado de sistemas de deslizamiento que
pueden operar. El modo de deformación plástica de las cerámicas no
cristalinas es el flujo viscoso; la resistencia del material a la
deformación se expresa como viscosidad. A temperatura ambiente la viscosidad
de muchas cerámicas no cristalinas es extremadamente alta.
Muchas piezas cerámicas contienen una porosidad sustancial, lo cual es
perjudicial tanto para el módulo de elasticidad como para la resistencia a
la fractura. Además de su fragilidad intrínseca, las cerámicas destacan por
su dureza. También, puesto que estos materiales son a menudo utilizados a
temperaturas elevadas y bajo cargas aplicadas, sus características de
fluencia en caliente son destacables.
- Aplicaciones y conformado de las cerámicas:
Puesto que los vidrios son conformados a temperaturas elevadas, el
comportamiento temperatura-viscosidad es una consideración importante. Los
puntos de fusión, trabajo, ablandamiento, recocido y deformación representan
temperaturas que corresponden a determinados valores de la viscosidad. El
conocimiento de estos puntos es importante en la fabricación y conformado de
un vidrio con una determinada composición. Existes cuatro técnicas comunes
de conformación de vidrios: prensado, soplado, estirado y formación de
fibras. Después de la fabricación, los vidrios pueden ser recocidos y/o
templados para mejorar las características mecánicas. Las vitrocerámicas son
fabricadas inicialmente como un vidrio y luego cristalizadas o bien
desvitrificadas.
La arcilla es el principal componente de las porcelanas y de los productos
estructurales de arcilla. Se pueden añadir otros ingredientes, tales como
feldespato y cuarzo), lo cuales influyen en los cambios que ocurren durante
la cocción. Dos técnicas de fabricación utilizadas frecuentemente son la
conformación hidroplástica y el moldeo en barbotina. Después de conformado
el cuerpo debe ser primero secado y después mantenido a elevada temperatura
para reducir la porosidad y aumentar la resistencia. El encogimiento
excesivo o demasiado rápido puede provocar agrietamiento y/o distorsión y
por tanto una pieza sin valor. La densificación durante el cocido se realiza
mediante vitrificación, es decir, la formación de una fase vítrea ligante.
Los materiales que son utilizados a temperaturas elevadas y a menudo en
medios reactivos son las cerámicas refractarias; a veces, también se utiliza
su capacidad para aislar térmicamente. Sobre la base de la composición y
aplicaciones, las principales cuatro subdivisiones son: arcillas
refractarias, ácidos, básicos y especiales.
Las cerámicas abrasivas, al ser duras y tenaces, se utilizan para cortar,
desbastar y pulir otros materiales más blandos. Algunos de los ejemplos más
comunes de estos materiales son el diamante, carburo de silicio, carburo de
tugnsteno, corindón y arena de silice. Los abrasivos pueden ser empleados en
forma de granos independientes, adheridos a una muela abrasiva o bien
depositados sobre un papel o un tejido.
Algunas piezas de cerámica se forman por compactación del polvo; las
posibles técnicas son las de prensado uniaxial, isostático y prensado en
caliente.
Al mezclarse con agua, los cementos inorgánicos forman una pasta que es
capaz de tomar la forma deseada. El fraguado o endurecimiento subsiguiente
es un resultado de reacciones químicas en las cuales están involucradas las
partículas de cemento a temperatura ambiente. En el caso de cementos
hidráulicos, de los cuales el cemento portland es el más común, la reacción
química es una hidratación.
Muchas de las modernas tecnologías utilizan y continuarán utilizando
cerámicas avanzadas debido a sus únicas propiedades mecánicas, eléctricas,
magnéticas y ópticas, así como a las combinaciones de estas propiedades. La
caracterización, conformado y la fiabilidad son técnicas que deben
desarrollarse para hacer estos materiales más competitivos.
EL TRATAMIENTO TÉRMICO DEL ACERO
- Introducción:
El tratamiento térmico del acero es el proceso en que el acero, en estado
sólido, es sometido a uno o varios ciclos de calentamiento y enfriamiento
para variar alguna o algunas de sus propiedades en la forma deseada.
Los tratamientos térmicos más importantes suponen la transformación o
descomposición de la austenita. El primer paso consiste en el tratamiento
térmico de un acero consiste en conseguir su austenización, calentándolo por
a temperatura igual o superior a la crítica. En la mayoría de los casos la
importancia de la velocidad de calentamiento del acero no es tan importante
como los demás factores que intervienen, exceptuando los materiales que han
sido previamente deformados en frío, ya que aparecen una serie de tensiones
internas, y pueden deformarse.
Como regla general podemos decir que mientras más lento sea el calentamiento
del material menor será el daño sufrido por este.
- Recocido de regeneración:
Consiste en el calentamiento de un acero hasta una temperatura adecuada,
seguido de un enfriamiento lento a través de una zona de transformación, el
cual, de ser posible debe efectuarse en un horno, o en el interior de un
recinto aislado térmicamente. El enfriamiento se continua hasta la
temperatura ambiente. Los fines que se persiguen con el recocido son varios,
y así unas veces se busca afinar el grano, otras ablandar el acero, a veces
mejorar las propiedades eléctricas y magnéticas, y en algunos casos aumentar
la maquinabilidad. Como el enfriamiento de la masa del horno se realiza
simultáneamente con el del material, el recocido supone un proceso de
enfriamiento muy lento y, por tanto es el que más se asemeja en su
desarrollo a las condiciones requeridas por el diagrama Fe-C. En los aceros
hipoeutectoides la temperatura correcta de recocido es unos 27 grados por
encima de la temperatura crítica superior A3, y la microestructura estará
formada por ferrita proeutectoide y perlita laminar grosera. En los aceros
hipereutectoides, la temperatura de calentamiento también es de unos 27
grados por encima de la temperatura crítica, dando lugar a la aparición de
granos austeníticos groseros, los cuales en el enfriamiento se transforman
en colonias perlíticas de gran tamaño. La microestructura de un acero
hipereutectoide recocido estará compuesta por lo tanto de colonias de
perlita laminar grosera, rodeadas por una red de cementita proeutectóide.
Como esta red de cementita en exceso es frágil y constituye los planos de
una posible rotura, el recocido nunca debe constituir el tratamiento térmico
final de este tipo de aceros. Al mismo tiempo, unos contornos de granos
duros y de algún espesor dan lugar a unas condiciones de maquinabilidad
malas.
Cuanto mayor sea el porcentaje de carbono que tenga un acero
hiperecutectoide, mayor concentración de cementita, que al ser un compuesto
frágil disminuye la resistencia a la tracción.
- Globulización:
Para mejorar la poca maquinabilidad del acero hipereutectoide se le somete a
un tratamiento conocido como recocido globular, mediante el cual el carburo
adopta una forma esférica o globular.
Los métodos utilizados son:
- permanencia prolongada a una temperatura inmediatamente por debajo de la
crítica inferior.
- empleo de un ciclo oscilante de calentamientos y enfriamientos por encima
y por debajo de la línea crítica inferior
Mediante este tratamiento se consigue que el carburo de hierro adopte la
forma de partículas redondas en vez de laminas como en la perlita. Esta
estructura proporciona no solo una buena maquinabilidad, sino también una
ductilidad elevada.
El recocido de globulización se aplica también algunas veces a aceros
hipoeutectoides cuya aplicación requieren el máximo de ductilidad.
- Recocido de alivio de tensiones:
También conocido como recocido subcrítico, tiene por objeto la eliminación
de las tensiones internas que aparecen en el material después de haber
sufrido una mecanización o cualquier otro proceso de deformación en frío.
Normalmente se realiza a temperaturas bajas para prevenir los efectos de la
deformación por enfriamiento y para no afectar a otros tratamientos
térmicos. Esta temperatura esta por debajo de la línea crítica inferior
- Normalizado:
Este tratamiento consiste en un calentamiento a temperaturas aproximadamente
55 grados por encima de la temperatura crítica superiores seguido de un
enfriamiento en aire tranquilo a temperatura ambiente. Por medio del
normalizado se consigue en el acero una mayor dureza y resistencia que en el
recocido de regeneración, se afina el tamaño del grano, se homogeniza la
estructura y se mejora la maquinabilidad, particularmente en los aceros
bajos en carbono. La mayor velocidad de enfriamiento que se consigue en el
normalizado, en relación con la obtenida en el horno, influye en varios
modos en la transformación de la austenita y en la microestructura que se
consigue. La austenita se transforma a temperaturas mas bajas que en el
recocido, lo que origina una estructura perlítica más fina. Además como el
enfriamiento es más rápido, el constituyente proeutectoide tiene menos
tiempo para formarse y, por consiguiente, en los aceros hipoeutectoides
normalizados habrá menos cantidad de ferrita proeutectoide que en los
recocidos, y en los aceros hipereutectoides la cantidad de cementita en
estado de normalizado será menor en el estado de recocido.
En las condiciones fuera de equilibrio el punto del eutectico se desplaza
hacia zonas de menos contenido de carbono en los aceros hipoeutectoides, y
hacia zonas de mayor concentración de carbono en los aceros hipereutecticos.
Todo ello da lugar a que en el normalizado se obtenga una estructura
perlítica más fina y abundante que la formada en el recocido y, como
consecuencia, a una mayor dureza y resistencia en los aceros.
- Temple:
Cuando el enfriamiento se realiza a temperaturas bajas o moderadas, los
átomos de carbono pueden salir, por difusión, de la estructura de la
austenita, reagrupándose los átomos de hierro en la estructura de CC. Esta
transformación de ferrita gamma en ferrita alfa se realiza por un proceso de
nucleación y crecimiento en función del tiempo. Si la velocidad de
enfriamiento aumenta, el carbono no tiene suficiente tiempo para emigrar,
por difusión, de la solución, y aunque los átomos de hierro se desplazan
ligeramente, no pueden llegar a alcanzar la estructura de CC, porque parte
del carbono queda retenido en la solución. La estructura resultante,
denominada martensita, es una solución sólida sobresaturada de carbono
retenido en una estructura tetragonal de CC. Por consiguiente la celdilla
unidad, queda con dos lados iguales y un tercero mayor debido al carbono
retenido. Esta distorsión es la causa de la elevada dureza de la martensita.
Como la celdilla de esta es menos compacta que la de la austenita, esta
transformación lleva consigo un aumento de volumen, el cual crea una serie
de tensiones internas localizadas que dan lugar a la deformación plástica de
la matriz. Después de un enfriamiento brusco (temple), la martensita
observada aparece en forma de agujas blancas o estructura acicular, que a
veces se describe como un "montón de paja". En la mayor parte de los aceros
la martensita aparece de forma difusa, mientras que en las aleaciones altas
de carbono la estructura acicular de la martensita esta definida con mayor
claridad. Entre las características de este proceso destacan:
- En esta transformación no se presenta el fenómeno de la difusión,
realizándose sin variación en la composición química. La transformación
consiste en el cambio brusco de la estructura cristalina de pequeñas
cantidades de austenita, provocado por dos acciones de cizallamiento.
- La transformación se realiza solamente mientras dura el enfriamiento,
cesando al interrumpirse éste. Por tanto, la transformación depende
solamente de la temperatura, siendo independiente del tiempo. Además la
cantidad de martensita que se forma no guarda una relación lineal con el
descenso de temperatura. Así, al principio el numero de agujas es pequeño,
después aumenta, para luego disminuir acabando la transformación.
- La temperatura martensita de una aleación determinada no se interrumpe, ni
la temperatura de comienzo de la transformación se modifica, al variar la
velocidad de enfriamiento. Esta temperatura parece ser solo función de la
composición química.
- La martensita no esta probablemente nunca en equilibrio, aunque su
estructura se conserve indefinidamente a la temperatura ambiente, o a
temperaturas muy próximas a esta. Se puede considerar como una estructura de
transición entre la fase austenita metaestable y la ferrita que aparece en
el equilibrio final.
- Aunque la martensita tiene más dureza que la austenita de la que procede,
las durezas elevadas solo se consiguen en los aceros con un contenido en
carbono suficiente, siendo la dureza máxima que se obtiene en un acero en
estado martensítico función solamente del contenido en carbono. Antes se
pensaba que la transformación martensita era exclusivamente de los aceros.
Posteriormente se demostro que también puede aparecer en aleaciones no
ferreas y tambien en metales puros y compuestos químicos.
Con el temple lo que se pretende es conseguir una estructura totalmente
martensitica, y se realiza a la velocidad mínima de enfriamiento que impida
la formación de productos de transformación más blandos. Esta velocidad se
denomina velocidad crítica de temple, constituye una propiedad importante
del acero, puesto que indica la rapidez con que debe enfriarse para que se
forme solo martensita. Esta velocidad es función de la composición química
del acero y del tamaño de grano austenítico.
- Homogeneidad de la austenita (control de la formación de la martensita):
En el temple, los granos de austenita más pobres en carbono, como tienen una
velocidad crítica elevada, tenderán a transformarse en estructuras no
martensíticas, mientras que los de mayor contenido en carbono, al poseer una
velocidad crítica de temple pequeña, se transformarán en martensita. Esto da
lugar a que la estructura formada no sea uniforme y posea una dureza
variable. Este inconveniente puede evitarse calentando el material muy
lentamente, con lo cual el carbono se difunde obteniéndose en el temple una
microestructura uniforme. No obstante, la excesiva duración de este proceso
hace que industrialmente no sea aplicable. Resulta más adecuado mantener el
material durante un cierto tiempo a la temperatura de austenización, ya que
a esta temperatura el carbono se difunde más rápidamente, y la uniformidad
se logra al cabo de un breve periodo de tiempo
Revenido:
Los aceros, después del temple, suelen quedar demasiado frágiles para la
mayoría de los usos que se le van a ser destinados. Por otra parte, la
formación de la martensita da lugar a considerables tensiones en el acero.
Por ello, las piezas, después del temple, se someten casi siempre a un
revenido, que es un tratamiento que se consiste en calentar el acero a una
temperatura más baja de la crítica inferior. El objeto del revenido es,
pues, eliminar las tensiones internas y aumentar la tenacidad y ductilidad
del acero, aunque este aumento de la ductilidad se logre normalmente a costa
de una disminución de la dureza y de la resistencia.
La martensita, esta constituida por una solución sobresaturada de carbono y
presenta una estructura tetragonal de CC. Como la martensita se encuentra en
una condición metaestable, al comunicarse energía durante el revenido,
rechaza el carbono en exceso, el cual precipita en forma de carburo,
transformándose la estructura del hierro en CC (ferrita estable y
cementita). A temperaturas entre 38 y 204 grados, la martensita pierde
progresivamente su estructura tetragonal, la cual se transforma en cúbica ,
precipitándose en ella un primer carburo, denominado carburo de transición.
La precipitación de este origina un pequeño aumento de dureza,
particularmente en los aceros altos en carbono.
Durante el calentamiento en el intervalo 232-400 grados, continúa la
precipitación y el crecimiento del carburo de transición, transformándose la
austenita retenida que pudiera existir en la microestructura del acero en
bainita.
- Tratamiento o endurecimiento superficial:
En numerosas aplicaciones industriales es necesario que algunas piezas
tengan la superficie muy dura y resistente al desgaste, y la parte central
muy tenaz y relativamente blanda. Los procedimientos principalmente son los
siguientes:
· Cementación: este procedimiento de endurecimiento superficial es uno de
los más antiguos y económicos, y consiste en colocar la pieza en presencia
de una atmósfera que contiene gran cantidad de óxido de carbono. La
temperatura normal de cementación es 925 º C.
· Cianuración: es un procedimiento utilizado para endurecer
superficialmente los aceros aleados y al carbono mediante la formación de
una capa dura de poco espesor, elevada dureza y buena resistencia al
desgaste. Este tratamiento se efectúa por inmersión del acero en un baño
fundido con un contenido de cianuro sódico de aproximadamente el 30%.
· Nitruración: en este procedimiento, las piezas a tratar se colocan en una
caja cerrada con una corriente de amoníaco, manteniéndose el conjunto a una
temperatura comprendida entre 480 y 620ºC.
· Endurecimiento superficial por llama: este procedimiento consiste en
templar determinadas zonas de las piezas, fabricadas con aceros de
contenidos en carbono alto o medio, calentándolas rápidamente y enfriándolas
inmediatamente en agua o en un chorro de aire.
CRISTALIZACIÓN O SOLIDIFICACIÓN
- Mecanismo de la cristalización:
Se entiende por cristalización el paso del estado líquido al estado sólido,
el cual se realiza en dos fases:
- formación de los núcleos
- crecimiento de los cristales
Cuando un liquido pasa al estado sólido se libera energía proveniente de la
disminución de la energía potencial que separaba los átomos en el estado
líquido, que se ve disminuida al aproximarse los átomos es este nuevo
estado. A este calor se le llama calor latente de fusión.
Para que se creen los núcleos es necesario que exista un subenfriamiento.
Esta temperatura se vera disminuida por la presencia de impurezas sólidas en
el liquido, las cuales disminuyen la cantidad de energía superficial
necesaria. Cuando la temperatura del metal liquido disminuye lo suficiente
por debajo del punto de solidificación, se forman espontáneamente en
distintos puntos del líquido, agrupaciones o núcleos estables. Estos núcleos
que son porciones de líquido solidificadas, actúan como gérmenes de
cristalización. A medida que continúa el enfriamiento, se solidifican más
átomos, los cuales se agregan a los núcleos ya formados o constituyen nuevos
núcleos de cristalización. Cada núcleo atrae a nuevos átomos de líquido que
van ordenandose con arreglo a la red espacial del metal, y éstos van
continuándose creciendo en las 3 direcciones, agrupándose los átomos a lo
largo de determinadas direcciones preferentes, que por lo general son los
ejes cristalográficos. Este proceso de solidificación da origen a una
estructura dentrítica, recibiendo estas arborescencias el nombre de
dentritas. Las dentritas tendrán direcciones diferentes, lo que provoca que
al conectarse una dentrita con otro orientada de manera distinta, formen los
denominados límites de grano. A la región entre limites de grano se le
conoce como grano.
- Tamaño de grano:
El tamaño de grano de los materiales sólidos es función de la velocidad de
crecimiento y de la nucleación. Un enfriamiento rápido produce la formación
de granos finos y abundantes, mientras que en los enfriamientos lentos, el
grano tiene tiempo para formarse y solo se forman unos pocos núcleos, los
cuales posteriormente crecen, solidificando todo el líquido antes de que
pueda aumentar el número de núcleos. Este último enfriamiento da lugar a
granos bastos.
Para la formación de un monocristal, introducimos un cristal minúsculo
(germen), que crecerá extendiéndose por el liquido, para luego eliminarlo
cuidadosamente.
Podemos definir una serie de propiedades importantes relacionadas con el
crecimiento del grano:
· Factores que contribuyen a aumentar la velocidad de nucleación:
- La presencia de impurezas insolubles, como el aluminio y el titanio, que
dan lugar a la formación de óxidos insolubles en el acero
- La agitación del metal fundido durante la solidificación, la cual hace que
los cristales se rompan antes de haber alcanzado un tamaño excesivamente
grande.
· Propiedades físicas del material en función del tamaño del grano:
En términos generales podemos decir que los materiales con una estructura de
grano fino presenta mayor tenacidad o resistencia al choque, más dureza y
resistencia a la tracción que las estructuras de grano basto o grueso.
· Solidificación en molde (formación de granos equiaxiales y columnares):
En el proceso práctico de solidificación, cuando se pone en contacto un
líquido caliente con la superficie inicialmente fría de un molde, se
establece en el líquido un gradiente de temperatura. La superficie del
líquido, en contacto con las paredes del molde, se encuentra a una
temperatura inferior a la del centro, lo que provoca la formación en la zona
exterior del líquido de muchos núcleos de cristalización que empiezan a
crecer en todas direcciones (grano equiaxial) . Estos pronto interfieren
entre sí en su crecimiento lateral, pudiendo crecer sin trabas solo en
dirección radial o hacia el centro. Los granos que se forman en la zona
central, presentan pues, forma de columnas alargadas, perpendiculares a la
superficie del molde, o estructura columnar (grano columnar). En las
proximidades del molde, los granos son pequeños debido a la velocidad de
crecimiento, pero a medida que nos aproximamos al centro, como la velocidad
de crecimiento va disminuyendo, los granos son mayores y alargados.
INFLUENCIA DEL TRABAJO EN FRÍO SOBRE LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS METALES
Todas las características de los metales que dependen de su estructura
cristalina son afectadas por las deformaciones plásticas o trabajo en frío.
Así, la resistencia a la tracción, el límite de elasticidad práctico y la
dureza aumentan, mientras que la ductilidad, expresada por el porcentaje de
alargamiento, disminuye. Sin embargo no todas varían en la misma medida.
Así, por ejemplo, la dureza aumenta por lo general con mayor rapidez en el
primer 10 %, de reducción, mientras que el aumento de resistencia a la
tracción es sensiblemente lineal.
La distorsión de las estructuras cristalinas obstaculiza el movimiento de
los electrones, por lo que la conductividad eléctrica disminuye. Esta
disminución es pequeña en los metales puros, aunque en las aleaciones
adquiere cierta importancia.
El aumento de energía interna, principalmente en los contornos de grano,
trae como consecuencia una disminución de la resistencia del material a la
corrosión, al hacerlo más susceptible a la corrosión intergranular.
TRABAJO EN CALIENTE Y RECRISTALIZACIÓN
· Recocido de regeneración:
Con este nombre se conoce al tratamiento cuyo objetivo es destruir mediante
calentamiento la estructura distorsionada por el trabajo en frío y hacer que
adopte una forma libre de deformaciones. Este proceso se realiza en estado
sólido, y el calentamiento va seguido normalmente de un enfriamiento lento
en el horno desde la temperatura alcanzada. El proceso de recocido puede
dividirse en tres fases: restauración o recuperación, recristalización y
crecimiento de grano.
· La recuperación: la restauración consiste fundamentalmente en la
eliminación de tensiones internas y se realiza con simples calentamientos a
bajas temperaturas. Cuando cesa de actuar sobre un material policristalino
la carga que ha originado su deformación plástica, no desaparece totalmente
la deformación elástica, ya que la diferente orientación de los cristales
hace que alguno de ellos no pueda recuperar su posición inicial. Cuando la
temperatura aumenta, algunos de estos átomos deformados elásticamente
vuelven a su estado anterior, eliminándose la mayor parte de las tensiones
internas. En algunos casos puede haber un ligero flujo plástico que provoca
un ligero endurecimiento y aumento de la resistencia. La conductividad
eléctrica también aumenta, pero la microestructura no presenta ningún cambio
apreciable. Industrialmente, este tratamiento de estabilización a bajas
temperaturas se denomina recocido de alivio de tensiones.
· La recristalización: Al aumentar la temperatura de restauración se hacen
perceptibles en la microestructura nuevos cristales diminutos. Estos tienen
la misma composición y presentan la misma estructura cristalina que los
granos originales sin deformar, y su forma no es alargada, sino que son
aproximadamente de dimensiones uniformes (equiaxiales). Por lo general se
suelen desarrollar en las zonas del grano más intensamente deformadas, como
suelen ser los límites de grano y los planos de deslizamiento. Las
agrupaciones de átomos que dan lugar a estos nuevos cristales se denominan
núcleos. El fenómeno de la recristalización puede considerarse como la
combinación de dos procesos distintos, uno de nucleación de granos libres de
distorsión, y otro de crecimiento de estos núcleos, los cuales se
desarrollan absorbiendo el material inestable trabajado en frío.
En la deformación plástica los planos de deslizamientos y los límites de
grano son puntos localizados de energía interna elevada, debido a la
acumulación de dislocaciones en ellos. Ahora bien, la misma naturaleza de la
acritud impide a los átomos de la red distorsionada moverse para formar una
red libre de distorsión. Esta energía absorbida por la deformación en frío,
no puede recuperarse de otra forma que no sea aplicándole calor, para luego
cederla en forma de energía de recristalización y desarrollar nuevos núcleos
de granos libres de distorsión. Parte de este calor es absorbido por los
átomos vecinos, los cuales cuentan, gracias a esto con la energía suficiente
para vencer la rigidez de la red distorsionada y poder pasar a formar parte
de la estructura cristalina de los granos libres de distorsión, iniciándose
el crecimiento del grano. El número de puntos de energía elevada es
proporcional al porcentaje de deformación en frío aplicado.
· Temperatura de recristalización: es la temperatura a la cual un material
con mucha acritud cristaliza en una hora. Cuanto mayor es la deformación
previa del metal, más baja es la temperatura necesaria para provocar la
recristalización, ya que la red esta más distorsionada y la energía interna
con que cuenta es mayor. Al aumentar la duración del recocido, disminuye la
temperatura de recristalización. El proceso de recristalización es mucho más
sensible a las variaciones de temperatura que a las variaciones del tiempo
de permanencia a temperatura constante.
El comienzo de la recristalización viene indicado por una caída brusca de la
resistencia a la tracción.
Para que se produzca la recristalización en un metal es preciso un mínimo de
deformación plástica (normalmente del 2 al 8 %). Este valor mínimo de la
deformación se conoce como deformación crítica. Para valores de la
deformación inferiores a éste, los núcleos de recristalización que se forman
son muy poco numerosos.
· El crecimiento del grano: La energía libre de los granos grandes es
inferior a la de los granos pequeños . Esta disminución de energía se asocia
a la reducción de superficies de contorno de grano. Por lo tanto, en
condiciones ideales, el mínimo estado energético de un metal será el
correspondiente al monocristal. Esta disminución de energía constituye pues,
la fuerza directriz del proceso de crecimiento de grano, siendo la fuerza
que se le opone la rigidez de la red. Al aumentar la temperatura disminuye
la rigidez de la red, aumentando la velocidad de crecimiento de grano y a
cada temperatura de calentamiento existe un tamaño de grano máximo, para el
cual estas dos fuerzas están equilibradas. Por tanto teóricamente es posible
conseguir granos muy grandes con solo mantener el material durante un largo
periodo de tiempo a las temperaturas más elevadas de la región de
crecimiento de grano.
· Tamaño de grano: Como el recocido es una combinación de dos procesos, uno
de nucleación y otro de crecimiento de grano, los factores que favorezcan
una nucleación rápida y un crecimiento lento darán lugar a un material de
grano fino, mientras que, por el contrario, los que favorezcan una
nucleación lenta y un crecimiento rápido originarán un material de grano
basto. Los factores que influyen en el tamaño final del grano recristalizado
son:
Grado de deformación previa: este factor es el más importante de todos. Un
aumento en la deformación previa favorece la nucleación y, como
consecuencia, la obtención de un tamaño final de grano pequeño.
Permanencia a la temperatura: Cualquiera que sea la temperatura de
recocido, cuanto mayor es el tiempo que permanece a dicha temperatura mayor
es la facilidad que tiene el grano para crecer, y por lo tanto, mayor es el
tamaño final de este.
Temperatura de recocido: Una vez sobrepasada la temperatura de
recristalización, cuanto menor sea la temperatura más fino será el tamaño de
grano final.
Duración del calentamiento: Cuanto menor sea el tiempo que se tarde en
alcanzar la temperatura de recocido más fino será el tamaño de grano final.
Si el calentamiento es lento, el número de núcleos que se forma será más
pequeño, favoreciéndose el crecimiento de grano y, como consecuencia, la
estructura que se obtenga tendrá un grano basto.
Impurezas insolubles: Una gran cantidad de impurezas insolubles pequeñas,
uniformemente distribuidas, favorecerá la obtención de una estructura de
grano más fino. Esto es debido a que estas impurezas aumentan la nucleación
y actúan como barreras que obstruyen el crecimiento del grano, y como
consecuencia la estructura que se obtenga tendrá un grano basto.
Influencia sobre las propiedades físicas: Como durante el recocido de
regeneración, el material vuelve a adoptar una estructura cristalina libre
de distorsión, este tratamiento puede considerarse fundamentalmente como un
proceso de ablandamiento. Las variaciones introducidas en las
características por la deformación plásticas desaparecen y el material
prácticamente vuelve a sus características originales. Por tanto durante el
recocido disminuye la dureza y la resistencia y aumenta la ductilidad.
Tratamientos térmicos de disolución:
Los átomos de soluto se disuelven para formar una disolución sólida
monofásica. El tratamiento consiste en calentar una aleación a una
temperatura dentro de la fase alfa, y esperar que toda la fase beta presente
se disuelva completamente. A continuación se enfría rápidamente o se templa,
de modo que dificulte la difusión a modo de prevenir la formación de la fase
beta. A esta temperatura, normalmente temperatura ambiente existe una
situación de no equilibrio en la cual la fase alfa aparece como una
disolución sólida sobresaturada de átomos de B. En este estado la aleación
es relativamente blanda y poco resistente.
Tratamiento térmico de precipitación:
Consiste en calentar la disolución sólida sobresaturada alfa a una
temperatura intermedia, dentro de la región bifásica, temperatura a la cual
la velocidad de difusión es apreciable. La fase beta empieza a formarse como
partículas finalmente dispersas de distinta composición, proceso que se
denomina envejecimiento. Después de permanecer el tiempo adecuado a esta
temperatura, se enfría a temperatura ambiente a una velocidad que
generalmente no tiene importancia. El carácter de las partículas beta y por
consiguiente la resistencia y la dureza de la aleación dependen de la
temperatura de precipitación, y del tiempo de envejecimiento. En algunas
aleaciones el envejecimiento ocurre espontáneamente a temperatura ambiente
durante largos periodos de tiempo. Al incrementar el tiempo, la resistencia
y dureza que ocurre después de largos periodos de tiempo se conoce como
sobrenvejecimiento.
TRABAJO EN CALIENTE
Los trabajos que se realizan a temperatura superior a la de recristalización
del metal se denominan normalmente trabajos en caliente. Cuando un material
sufre una deformación en plástica aumenta su dureza, pero si el material se
deforma plásticamente a una temperatura elevada se producen simultáneamente
dos efectos contrarios: por un lado aumenta la dureza debido a la
deformación, y por otro, el fenómeno de la recristalización origina el
ablandamiento de este mismo material. Para una velocidad de deformación
determinada existe un valor de la temperatura para la cual estos dos valores
se compensan exactamente. Si el material se trabaja a una temperatura
superior a esta se dice que se ha trabajado en caliente. Por ejemplo si se
deforma el cobre a una temperatura de 400º C, el aumento de la dureza es
igual al ablandamiento, por lo que puede deformarse de manera continua sin
que aumente la carga aplicada.
METALES Y ALEACIONES NO FERREAS
· El cobre y sus aleaciones: Las propiedades más importantes de este metal
son su elevada conductividad térmica y eléctrica, su buena resistencia a la
corrosión, maquinabilidad, resistencia y facilidad de fabricación.
Las aleaciones de cobre comerciales de mayor importancia pueden clasificarse
en los siguientes:
· Latones: son aleaciones de cobre y zinc, aunque algunas veces pueden
contener pequeñas cantidades de otros elementos, tales como el plomo, estaño
o aluminio. Las diferencias de composición se traducen en un color distinto,
así como en variaciones de alguna o algunas de las propiedades siguientes:
maquinabilidad, ductilidad, y resistencia a la corrosión.
· Bronces: son aleaciones de mejor calidad que el latón. Los bronces
comerciales son fundamentalmente aleaciones de cobre y estaño, aluminio,
silicio o berilio, pudiendo contener además fósforo, plomo, zinc o níquel.
· El aluminio y sus aleaciones: La característica más conocida del aluminio
es su poco peso siendo su densidad la tercera parte aproximadamente del
acero. El aluminio tiene buenas condiciones de maleabilidad y
conformabilidad, gran resistencia a la corrosión y una conductividad térmica
y eléctrica elevadas. Aunque la mayoría de las aleaciones de magnesio son
aleaciones terciarias se pueden considerar como derivadas de cuatro sistemas
binarios fundamentales, entre ellos los sistemas magnesio-aluminio y
magnesio-zinc.
· El níquel y sus aleaciones: Este metal se caracteriza por su buena
resistencia a la corrosión y a la oxidación. Es de color blanco y tiene unas
características mecánicas muy buenas, siendo fácil de trabajar. Se suele
utilizar para la formación de aceros inoxidables. Debido a su gran
resistencia a la corrosión y dureza, el níquel constituye el material ideal
para revestir las piezas sometidas a corrosión y desgaste. Las elementos de
aleación que corrientemente se adicionan al níquel son el cobre, el hierro,
el cromo, el silicio, el moligdeno, el manganeso y el aluminio
· El plomo y sus aleaciones: Este metal se caracteriza por su gran peso,
densidad elevada, poca dureza, maleabilidad, bajo punto de fusión y poca
resistencia mecánica, baja conductividad eléctrica y gran resistencia a la
corrosión. Se suele utilizar para fabricar baterías de acumuladores y como
contrapesos y equilibradores. Los elementos de aleación que más
corrientemente se adicionan al plomo son el estaño y el antimonio.
· El estaño y sus aleaciones: Este metal es blando, de color blanco, se
caracteriza por su buena resistencia a la corrosión y por sus buenas
propiedades lubricantes. El estaño se alea con el plomo para producir
diversas aleaciones de soldadura, y también con el antimonio y el cobre.
ALEACIONES
Mezcla de un metal con otro u otros metales o elementos no metálicos, por fusión conjunta o por
aglutinación
TIPOS:
1-ALEACIÓN DEL ACERO: Aleación de hierro y carbono en diferentes proporciones, que pueden
llegar hasta el 2% de carbono. Con el fin de mejorar sus propiedades puede contener también
otros elementos. Una de sus características es admitir el temple, con lo que aumenta su dureza y
flexibilidad.
-Acero autotemplado: Acero que adquiere el temple por simple enfriamiento en el aire, sin
necesidad de sumergirle en aceite o en agua. Este efecto conduce a la formación de una estructura
martensítica muy dura, se produce añadiendo constituyentes de aleación que retardan la
transformación de la austenita en pirlita.
-Acero calmado o reposado: Acero que ha sido completamente desoxidado antes de colarlo,
mediante la adición de manganeso, silicio o aluminio. Con este procedimiento se obtienen lingotes
perfectos, ya que casi no hay producción de gases durante la solidificación, lo que impide que se
formen sopladuras.
-Acero de construcción: Acero con bajo contenido de carbono y adiciones de cromo, níquel,
molibdeno y vanadio.
-Acero de rodamientos: Acero de gran dureza y elevada resistencia al desgaste; se obtiene a partir
de aleaciones del 1% de carbono y del 2% de cromo, a las que se somete a un proceso de temple y
revenido. Se emplea en la construcción de rodamientos a bolas, y en general para la fabricación de
mecanismos sujetos a desgaste por fricción.
-Acero dulce: denominación general para todos los aceros no aleados, obtenidos en estado
fundido.
-Acero duro: Acero que una vez templado presenta un 90% de martensita. Su resistencia a la
rotura por tracción es de 70 kg/mm cuadrado, y su alargamiento de un 15%. Se emplea en la
fabricación de herramientas de corte, armas, carriles etc.
-Acero efervescente: Acero que no ha sido desoxidado por completo antes de verterlo en los
moldes. Contiene gran cantidad de sopladuras pero no grietas.
-Acero especial: Acero al que se han añadido elementos no presentes en los aceros al carbono, o
en el que el contenido en manganeso o silicio se aumenta más allá de la proporción en que se
halla en los aceros al carbono.
-Acero fritado: El que se obtiene fritando una mezcla de hierro pulverizado y grafito, o tambien
por carburación completa de una masa de hierro fritado.
-Acero fundido o de herramientas: Tipo especial de acero que se obtiene por fusión al crisol. Sus
propiedades principales son:
Resistencia a la abrasión.
Resistencia al calor.
Resistencia al choque.
Resistencia al cambio de forma o a la distorsión al templado.
Amplitud para el corte.
Contiene de 0'6 a 1'6% de carbono y grandes proporciones de metales de aleación: tungsteno,
cromo, molibdeno...
-Acero indeformable: El que no experimenta prácticamente deformación geométrica, tanto en
caliente como en curso de tratamiento térmico de temple.
-Acero inoxidable: Resistente a la corrosión, de una gran variedad de composición, pero que
siempre contiene un elevado porcentaje de cromo (8-25%). Las composiciones más normales son:
18% Cr, 0'1% C.
18% Cr, 8% Ni, 0'08% C.
25% Cr, 12% Ni.
Se destina a aparatos de cirugía y aparatos sujetos a la acción de productos químicos o del agua de
mar
(alambiques, cojinetes de bolas...).
-Acero magnético: Es con el que se fabrican los imanes permanentes. Debe tener gran
magnetismo remanente y gran fuerza coercitiva. En aplicaciones ordinarias contienen un
porcentaje alto tungsteno o cobalto. Para aparatos de calidad se emplean aceros de cromo-
cobalto o de aluminio-níquel.
-Acero moldeado: Acero de cualquier clase al que se le da forma mediante el relleno del molde
cuando el metal está todavía líquido. Al solidificar no es trabajado mecánicamente.
-Acero no magnético: Tipo de acero que contiene aprox. Un 12% de manganeso y carece de
propiedades magnéticas.
-Aceros finos: Los obtenidos en horno Siemens ácido, eléctrico, de inducción ocrisol.
-Acero refractario: Tipo especial de acero capaz de soportar agentes corrosivos a alta
temperatura.
2-ALEACIÓN DEL BRONCE: Este término designa a una serie de aleaciones a base de cobre, en las
que intervienen con frecuencia el estaño, el fósforo, el cinc y otros elementos. Es de color
amarillento rojizo, muy tenaz y sonoro. En sentido estricto aleación de cobre que sólo contiene
estaño. Bronce de aluminio, cuerpo metálico que resulta de la aleación del cobre con el aluminio,
y se utiliza en quincallería por su color muy parecido al del oro.
La aleación formada por el cobre como metal base al que se ha añadido estaño en una proporción
aprox. del 1 al 10%, tiene buena resistencia a la corrosión y unas excelentes propiedades
mecánicas que la hacen apropiada para la forja, laminación etc. La progresiva adición de estaño al
cobre aumenta su punto de fusión y modifica su aspecto físico: en una aleación de contenido en
estaño inferior al 5% presenta un color rojizo característico del cobre; del 5-10% tiene un tono
dorado, entre 10 y 25% de estaño tiene un color amarillo y se vuelve blanco con un contenido
superior al 25%.
3-ALEACIÓN DEL LATÓN: Aleación de cobre y cinc de composición variable. Los latones con un
porcentaje en cinc por debajo de un 20% se llaman latones rojos, por el color que los caracteriza;
son resistentes a la corrosión y a las fisuras. El latón con un contenido en cinc del 34 al 37% se
llama latón amarillo, tiene mejores condiciones de fabricación que el rojo pero es menos
resistente a la corrosión.
El metal almirantazgo es una aleación con un 70-73% de cobre, 0'75-1'20 de estaño y un 20%
aprox. de cinc, es resistente a ácidos y atmósferas húmedas.
4-OTRAS ALEACIONES: ALEACIÓN RESISTENTE: Dentro de las aleaciones llamadas resistentes se
distinguen dos grupos diferenciados: las aleaciones a base de titanio y las llamadas
superaleaciones resistentes. Las primeras se sitúan dentro de los materiales avanzados, no porque
el titanio sea en realidad un material nuevo, sino por el tipo de aplicaciones para las que se
elaboran y por los nuevos procesos empleados. Las propiedades mecánicas del titanio lo acercan
más al acero que al aluminio y tiene una resistencia muy superior a la mayoría de los metales,
presentando gran resistencia a la corrosión; además, es altamente compatible con los composites
y con el tejido humano. Pese a sus virtudes, tiene un elevado precio que limita su empleo.
Las superaleaciones resistentes comprenden las aleaciones a base de níquel, de cobalto o de
hierro-níquel. Contienen un alto porcentaje de cromo e incorporan frecuentemente como metal
secundario molibdeno, tungsteno, tantalio, niobio, titanio y aluminio. Se caracterizan por su
elevada resistencia a temperaturas y tensiones elevadas y a la corrosión y oxidación. Se elaboran
fundamentalmente mediante forja, fundición y pulvimetalurgia.
Aplicaciones:
Las aleaciones de titanio se utilizan en la fabricación de ánodos para la electrólisis de cloro, en la
industria aeroespacial y aeronáutica, para la fabricación de prótesis, en la industria nuclear y en los
sistemas en los que los costes de mantenimiento tengan una gran importancia, como las
instalaciones submarinas. Las superaleaciones se aplican en centrales nucleares y en las industrias
química, petroquímica y papelera.
5
Aleación. Mezcla sólida homogénea de dos o más metales, o de uno o más metales con algunos
elementos no metálicos. Es muy raro encontrar aleaciones al estado natural; se las obtiene por
fusión, mediante el aumento de la temperatura, al estado sólido.
Contenido
[ocultar]
1 Definición
2 Propiedades
3 Proceso de obtención
o 3.1 Procesos de fusión
o 3.2 Electrólisis
o 3.3 Compresión
o 3.4 Implantación de iones
4 Tipos de aleaciones
5 Clasificaciones
o 5.1 Mezclas sólidas
o 5.2 Disoluciones sólidas
o 5.3 Compuestos intermetálicos
o 5.4 Ejemplo de aleaciones
o 5.5 Aleaciones más comunes
6 Véase también
7 Enlaces externos
8 Fuentes
Definición
Es una mezcla homogénea de dos o más metales, o de uno o más metales con algunos elementos
no metálicos. Las aleaciones están constituidas por elementos metálicos en estado natural (estado
de oxidación nulo), Fe, Al, Cu, Pb. Pueden obtener algunos elementos no metálicos por ejemplo P,
Ce, Si, S, As. Para su fabricación en general se mezclan los elementos llevándolos a temperaturas
tales que sus componentes se fundan.
Propiedades
Las aleaciones presentan brillo metálico y alta conductibilidad eléctrica y térmica, aunque
usualmente menor que los metales puros.
Las propiedades de las aleaciones dependen de su composición y del tamaño, forma y distribución
de sus fases o microconstituyentes. La adición de un componente aunque sea en muy pequeñas
proporciones, incluso menos de 1% pueden modificar intensamente las propiedades de dicha
aleación
Las propiedades físicas y químicas son, en general, similares a la de los metales, sin embargo las
propiedades mecánicas tales como dureza, ductilidad, tenacidad etc. pueden ser muy diferentes a
las que pueden tener los componentes de forma aislada
Las aleaciones no tienen una temperatura de fusión única, dependiendo de la concentración, cada
metal puro funde a una temperatura, coexistiendo simultáneamente la fase líquida y fase sólida.
Hay ciertas concentraciones específicas de cada aleación para las cuales la temperatura de fusión
se unifica. Esa concentración y la aleación obtenida reciben el nombre de eutéctica, y presenta un
punto de fusión más bajo que los puntos de fusión de los componentes
Proceso de obtención
Históricamente para la obtención de una aleación se mezclan los diversos elementos llevándolos a
temperaturas tales que sus componentes se fundan y dejando luego solidificar la solución líquida
formando una estructura granular cristalina apreciable a simple vista o con el microscopio óptico
La pulvimetalurgia desarrollada más recientemente, ha alcanzado gran importancia en la
preparación de aleaciones con características especiales. En este proceso, se preparan las
aleaciones mezclando los materiales secos en polvo, prensándolos a alta presión y calentándolos
después a temperaturas justo por debajo de sus puntos de fusión. El resultado es una aleación
sólida y homogénea. Los productos hechos en serie pueden prepararse por esta técnica
abaratando mucho su costo.
Otra técnica de aleación es la implantación de ion, que ha sido adaptada de los procesos utilizados
para fabricar chips de ordenadores o computadoras. Sobre los metales colocados en una cámara
de vacío, se disparan haces de iones de carbono, nitrógeno y otros elementos para producir una
capa de aleación fina y resistente sobre la superficie del metal. Bombardeando titanio con
nitrógeno, por ejemplo, se puede producir una aleación idónea para los implantes de prótesis
Procesos de fusión
Los componentes se calientan en un horno a una temperatura superior a las de fusión, se logra
una mezcla homogénea y posteriormente se reduce la temperatura hasta que solidifican de
nuevo.
Electrólisis
Si el electrolito contiene en disolución cationes de los elementos que queremos alear, con el paso
de una corriente eléctrica dichos iones se depositarán sobre el cátodo.
Compresión
Mediante un proceso similar a la sinterización, se mezclan los materiales en forma de polvo o
virutas, se aumenta la presión y se calienta la mezcla hasta temperaturas inferiores a la de fusión.
Implantación de iones
El metal, colocado en una cámara de vacío, se disparan haces de iones de carbono, nitrógeno y
otros elementos para producir una capa de aleación fina y resistente sobre la superficie del metal.
Tipos de aleaciones
En ingeniería las aleaciones pueden dividirse en dos tipos: ferrosas y no ferrosas.
La aleaciones ferrosas tienen al hierro como su principal metal de aleación, los aceros son
aleaciones ferrosas, son importantes principalmente por su costo relativamente bajo y la variedad
de aplicaciones por sus propiedades mecánicas.
Los aceros inoxidables son las aleaciones ferrosas más importantes a causa de su alta resistencia a
la corrosión en medios oxidantes, para ser un acero inoxidable debe contener al menos 12% de
cromo. Los hierros para fundición son otra familia industrialmente importante de las aleaciones
ferrosas. Son de bajo costo y tienen propiedades especiales tales como un buena moldeabilidad,
resistencia a la corrosión, al choque térmico, al desgaste y durabilidad.
Las aleaciones no ferrosas tienen un metal distinto del hierro.
Las aleaciones de aluminio son las más importantes entre las no ferrosas principalmente por su
ligereza, endurecibilidad por deformación, resistencia a la corrosión y su precio relativamente
bajo.
Otras aleaciones no ferrosas son las de magnesio, titanio y níquel. Las de magnesio son
excepcionalmente ligeras y tienen aplicaciones aeroespaciales.
Las aleaciones de titanio son caras, pero tienen una combinación de resistencia y ligereza que no
es asequible para cualquier otro sistema de aleación y por esta razón se usan ampliamente en las
piezas estructurales de los aviones.
Las aleaciones de níquel presentan una gran resistencia a la corrosión y oxidación y son por tanto
son usadas comúnmente en los procesos industriales químicos y de petróleos. Con la mezcla de
níquel, cobalto y cromo se forma la base para las superaleaciones de níquel, necesarias para las
turbinas de gas de aviones de propulsión a chorro y algunas baterías eléctricas.
La plata fina, el oro de 58 quilates, el oro blanco y el platino iridiado son aleaciones de metales
preciosos.
El acero, el latón, el bronce, el metal Dow, la plata alemana, el bronce de torpedo, el monel,
el peltre y la soldadura son aleaciones de metales menos preciosos.
Las aleaciones de metal y carbono (carburos), boro (boruros), oxígeno (óxidos), silicio (siliciuros)
y nitrógeno (nitruros); conocidas como los cermets; combinan las ventajas del compuesto
cerámico, estabilidad y resistencia a las temperaturas elevadas y a la oxidación, con las ventajas
del metal, ductilidad y resistencia a los golpes
Debido a sus impurezas, el aluminio comercial es en realidad una aleación. Las aleaciones de
mercurio con otros metales se llamanamalgamas.
Clasificaciones
Mezclas sólidas
En estas aleaciones se pueden observar al microscopio las partículas correspondientes a cada uno
de los metales, lo que demuestra que cada celda cristalina está formada por los iones de un solo
metal. Esto sucede con las aleaciones de plomo y estaño, antimonio y plomo,etc.
Disoluciones sólidas
Son disoluciones líquidas de dos o más metales que al solidificarse forman una mezcla homogénea
o disolución sólidad y los iones de uno de los metales se encuentran distribuidos en la red
cristalina del otro. Por ejemplo, el sistema plata-oro.
Compuestos intermetálicos
Son aquellos en los que los átomos de los diferentes metales están en una proporción
determinada formando verdaderos compuestos químicos. Por ejemplo, la aleación de magnesio-
plomo, el latón, la cementita, etc.
Ejemplo de aleaciones
Las aleaciones pueden fabricarse con el fin de que cumplan un grupo determinado de
características.
Un caso importante en el que son necesarias unas características particulares es el diseño de
cohetes y naves espaciales y supersónicas. Los materiales usados en estos vehículos y en sus
motores deben pesar poco y ser muy resistentes y capaces de soportar temperaturas muy
elevadas. Para soportar esas temperaturas y reducir el peso total, se han desarrollado aleaciones
ligeras y de gran resistencia hechas de aluminio, berilio y titanio. Para resistir el calor generado al
entrar en la atmósfera de la Tierra, en los vehículos espaciales se están utilizando aleaciones que
contienen metales como el tántalo, niobio, volframio, cobalto y níquel.
En los reactores nucleares se utiliza una amplia gama de aleaciones especiales hechas con metales
como berilio, boro, niobio, hafnio ycirconio, que absorben los neutrones de una forma
determinada.
Las aleaciones de niobio-estaño se utilizan como superconductores a temperaturas extremamente
bajas.
En las plantas de desalinización se utilizan aleaciones especiales de cobre, níquel y titanio,
diseñadas para resistir los efectos corrosivos del agua salina hirviendo.
Los elementos de aleación tales como el níquel, cromo y molibdeno se añaden a los aceros al
carbono para producir aceros de baja aleación.
Los aceros de baja aleación presentan buena combinación de alta resistencia y tenacidad, y son de
aplicación común en la industria de automóviles para usos como engranajes y ejes.
Aleaciones más comunes
Las aleaciones más comunes utilizadas en la industria son:
Acero
Alnico
Alpaca
Bronce
Constantán
Cuproníquel
Magal
Magnam
Magzinc
Nicrom
Nitinol
Oro blanco (electro)
Peltre
Plata de ley
Zamak
Latón o Cuzin
Pilin
Véase también
Metales
Bronce
Aleaciones de polvos metálicos
Aleaciones para Cojinetes
Alpaca (Aleación)
Enlaces externos
Wikipedia en español
Fuentes
Plane, Robert A. y Sienko, Michel J. Química. Colección Ciencia Técnica Aguiar.
De Galiano Mingot, Tomás.Pequeño Larousse de Ciencias Técnicas
Guliáev, A. P. Metalografía. Tomo I. Editorial Mir Moscú.
Ordóñez Hernández, Urbano. Tecnología de los metales I. Editorial Pueblo y Educación.
Bronce es toda aleación metálica de cobre y estaño en la que el primero constituye su base y el
segundo aparece en una proporción del 3 al 20 por ciento.
Archivo:Cristo rey+.jpg
Estatua monumental de broce de Cristo rey de 80 toneladas y 20 m de altura
en Silao, México, Cerro del cubilete.
Las aleaciones constituidas por cobre y zinc se denominan propiamente latón; sin embargo, dado
que en la actualidad el cobre se suele alear con el estaño y el zinc al mismo tiempo, en el lenguaje
no especializado la diferencia entre bronce y latón es bastante imprecisa.
El bronce fue la primera aleación de importancia obtenida por el hombre y da su nombre al
período prehistórico conocido como Edad del bronce. Durante milenios fue la aleación básica para
la fabricación de armas y utensilios, y orfebres de todas las épocas lo han utilizado en joyería,
medallas y escultura. Las monedas acuñadas con aleaciones de bronce tuvieron un protagonismo
relevante en el comercio y la economía mundial.
Cabe destacar entre sus aplicaciones actuales su uso en partes mecánicas resistentes al roce y a la
corrosión, en instrumentos musicales de buena calidad como campanas, gongs, platillos de
acompañamiento, saxofones, y en la fabricación de cuerdas de pianos, arpas y guitarras.
Contenido
[ocultar]
1 Etimología
2 Historia
3 Propiedades
o 3.1 Comparación entre bronces y aceros
o 3.2 Versatilidad
o 3.3 Propiedades físicas
o 3.4 Propiedades mecánicas
4 Principales aleaciones
o 4.1 Tipos básicos
o 4.2 Bronce arsenical
o 4.3 Bronce sol
o 4.4 Cuproaluminio
o 4.5 Bronce para armas de fuego
o 4.6 Bronce para campanas
o 4.7 Kara kane
o 4.8 Aleaciones que imitan la plata
o 4.9 Aleaciones con plomo
o 4.10 Aleaciones comerciales
5 Técnica de fundición
6 Simbología
7 Véase también
8 Referencias
9 Bibliografía
10 Enlaces externos
[editar]Etimología
El término bronce deriva probablemente del persa "berenj", (latón). Otras versiones lo relacionan
con el latín "aes brundisium" (mineral deBrindisi) por el antiguo puerto de Brundisium. Se cree que
la aleación pudiera haber sido enviada por mar a este puerto, y desde allí era distribuida a todo
el Imperio romano.1
[editar]Historia
Pendiente-cuchillo de la Edad de bronce proveniente de Ucrania.
La introducción del bronce resultó significativa en cualquier civilización que lo halló, constituyendo
la aleación más innovadora en la historia tecnológica de la humanidad. Herramientas, armas, y
varios materiales de construcción como mosaicos y placas decorativas consiguieron mayor dureza
y durabilidad que sus predecesores en piedra o cobre calcopirítico.[cita requerida]
La técnica consistía en mezclar el mineral de cobre —por lo general calcopirita o malaquita— con
el de estaño (casiterita) en un horno alimentado con carbón vegetal. El carbono del carbón vegetal
reducía los minerales a cobre y estaño que se fundían y aleaban con el 5 al 10% en peso de estaño.
El conocimiento metalúrgico de la fabricación de bronce dio origen en las distintas civilizaciones a
la llamada Edad de Bronce.[cita requerida]
Inicialmente las impurezas naturales de arsénico permitían obtener una aleación natural superior,
denominada bronce arsenical. Esta aleación, con no menos del 2% de arsénico, se utilizaba
durante la Edad de Bronce para la fabricación de armas y herramientas, teniendo en cuenta que el
otro componente, el estaño, no era frecuente en muchas regiones, y debía ser importado de
parajes lejanos.
Placa de bronce pulida.
La presencia de arsénico hace a esta aleación altamente tóxica, ya que produce —entre otros
efectos patológicos— atrofia muscular y pérdida de reflejos.
Estatua en cobre del faraón Pepy I. Siglo XXIII a. C.
Las aleaciones basadas en estaño más antiguas que se conocen datan del cuarto milenio a.C.
enSusa, (actual Irán) y otros sitios arqueológicos en Luristán y Mesopotamia.[cita requerida]
Aunque el cobre y el estaño pueden alearse con facilidad, raramente se encuentran minas mixtas,
si bien existen algunas pocas excepciones en antiguos yacimientos en Irán y Tailandia. El forjado
regular del bronce involucró desde siempre el comercio del estaño. De hecho, algunos
arqueólogos sospechan que uno de los disparadores de la Edad del hierro, con el subsecuente y
progresivo reemplazo del bronce en las aplicaciones más importantes, se debió a alguna
interrupción seria en el comercio de ese mineral alrededor de 1200 a. C., en coincidencia con las
grandes migraciones del Mediterráneo. La principal fuente de estaño en Europa fue Gran Bretaña,
que posee depósitos de importancia en Cornwall. Se sabe que ya los fenicios llegaron hasta sus
costas con mercancías del Mediterráneo para intercambiarlas por estaño.[cita requerida]
En el Antiguo Egipto la mayoría de los elementos metálicos que se elaboraban consistían en
aleaciones de cobre con arsénico, estaño, oro y plata. En tumbas del Imperio Nuevo, o en el
templo de Karnak, se encuentran bajorrelieves mostrando una fundición datada en el siglo
XV a. C.[cita requerida]
En el caso de la Grecia clásica, conocida por su tradición escultórica en mármol, se sabe que
desarrollaron igualmente técnicas de fundición de bronce avanzadas,2 como lo prueban losbronces
de Riace, originados en el siglo V a. C.[cita requerida]
Bronces de la dinastía Chola, India, aprox. Siglo X.
En India, la plenitud artística de la dinastía Chola produjo esculturas notables entre los siglos X y XI
de nuestra era, representando las distintas formas del dios Siva y otras deidades.[cita requerida]
Las civilizaciones de la América prehispánica conocían todas el uso de las aleaciones de bronce, si
bien muchos utensilios y herramientas continuaban fabricándose en piedra. Se han hallado
objetos fabricados con aleaciones binarias de cobre-plata, cobre-estaño, cobre al plomo e incluso
aleaciones poco usuales de latón.3 Ya en la época colonial, las fundiciones más importantes se
encontraban en Perú y en Cuba, dedicadas principalmente a la fabricación de campanas y
cañones.
El bronce siguió en uso porque el acero de calidad no estuvo ampliamente disponible hasta
muchos siglos después, con las mejoras de las técnicas de fundición a inicios de la Edad
Media en Europa, cuando se obtuvo acero más barato y resistente, eclipsando al bronce en
muchas aplicaciones.[cita requerida]
[editar]Propiedades
Exceptuando el acero, las aleaciones de bronce son superiores a las de hierro en casi todas las
aplicaciones.4 Por su elevado calor específico, el mayor de todos los sólidos, se emplea en
aplicaciones de transferencia del calor.
[editar]Comparación entre bronces y aceros
Aunque desarrollan pátina no se oxidan bajo la superficie, son más frágiles y tienen menor punto
de fusión. Son aproximadamente un 10% más pesadas que el acero, a excepción de las
compuestas por aluminio o sílice. También son menos rígidas, por lo tanto en aplicaciones
elásticas como resortes acumulan menos energía que las piezas similares de acero. Resisten la
corrosión, incluso la de origen marino, el umbral de fatiga metálica es menor, y son mejores
conductores del calor y la electricidad.[cita requerida]
Otra característica diferencial de las aleaciones de bronce respecto al acero, es la ausencia de
chispas cuando se las golpea contra superficies duras. Esta propiedad ha sido aprovechada para
fabricar martillos, mazas, llaves ajustables y otras herramientas para uso en atmósferas explosivas
o en presencia de gases inflamables.[cita requerida]
[editar]Versatilidad
El cobre y sus aleaciones tienen una amplia variedad de usos como resultado de la versatilidad de
sus propiedades mecánicas, físicas y químicas. Téngase en cuenta, por ejemplo, la conductividad
eléctrica del cobre puro, la excelente maleabilidad de los cartuchos demunición fabricados
en latón, la baja fricción de aleaciones cobre-plomo, las sonoridad del bronce para campanas y la
resistencia a la corrosión de la mayoría de sus aleaciones.[cita requerida]
[editar]Propiedades físicas
Datos para una aleación promedio con 89% de cobre y 11% de estaño:
Densidad: 8,90 g/cm³.
Punto de fusión: de 830 a 1020 °C
Punto de ebullición: de 2230 a 2420 °C
Coeficiente de temperatura: 0,0006 K-1
Resistividad eléctrica: de 14 a 16 µOhmio/cm
Coeficiente de expansión térmica: entre 20 y 100 °C ---> 17,00 x 10-6 K-1
Conductividad térmica a 23 °C: de 42 a 50 Wm-1
[editar]Propiedades mecánicas
Elongación: <65%
Dureza Brinell: de 70 a 200
Módulo de elasticidad: de 80 a 115 GPa
Resistencia a la cizalla: de 230 a 490 MPa
Resistencia a la tracción: de 300 a 900 MPa
[editar]Principales aleaciones
[editar]Tipos básicos
Llave de bronce.
La aleación básica de bronce contiene aproximadamente el 88% de cobre y el 12% de estaño.5 El
bronce "alfa"6 es la mezcla sólida de estaño en cobre. La aleación alfa de bronce con un 4 a 5% de
estaño se utiliza para acuñar monedas y para fabricar resortes, turbinas, y herramientas de corte.
En muchos países se denomina incorrectamente "bronce comercial" al latón, que contiene 90% de
cobre y 10% de zinc, pero no estaño. Es más duro que el cobre, y tiene una ductilidad similar. Se
utiliza en tornillos y alambres.7
[editar]Bronce arsenical
La aleación de cobre con arsénico es el primer bronce utilizado por el hombre.8 Es una aleación
blanquecina, muy dura y frágil. Se fabrica en una proporción del 70% de cobre y el 30% de
arsénico, aunque es posible fundir bronces con porcentajes de arsénico de hasta 47,5%. En estos
casos, el resultado es un material gris brillante, fusible al rojo y no alterado por el agua hirviente.
La simple exposición al aire del bronce arsenical produce una pátina oscura. Esta circunstancia, y la
alta toxicidad del arsénico la convirtieron en una aleación muy poco utilizada, especialmente a
partir del descubrimiento de la alpaca, plata alemana o bronce blanco, conocida desde tiempos
antiguos enChina y fabricada en Alemania desde finales del siglo XVIII.7
[editar]Bronce sol
El denominado bronce sol (en alemán; Sonnenbronze) es una aleación utilizada en joyería, tenaz,
dúctil y muy dura, que funde a temperaturas próximas a las del cobre (1.357 °C) y está constituida
hasta por el 60% de cobalto.7
[editar]Cuproaluminio
El cuproaluminio es un tipo de bronce, de color similar al del oro, en el cual el aluminio es el metal
de aleación principal que se agrega al cobre. Una variedad de bronces de aluminio, de
composiciones diferentes, han encontrado uso industrial.
[editar]Bronce para armas de fuego
Cañón pesado de los Dardanelos, utilizado por los turcos en el sitio de Constantinopla (1453).
A partir del descubrimiento de la pólvora se utilizó un bronce para cañones compuesto por un 90 a
91% de cobre y un 9 a 10% de estaño, proporción que se denomina comúnmente "bronce
ordinario". Estas armas eran conocidas en China en épocas tan tempranas como el siglo XI a. C., y
en Europase utilizaron a partir del siglo XIII9 tanto para cañones como en falconetes.
Para el siglo XV la artillería del Imperio otomano contaba con grandes bombardas de bronce.
Construidas en dos piezas, con un largo total de 5,20 m y 16,8 toneladas de peso, lanzaban balas
de 300 kg a una distancia de hasta 1.600 metros. De operación difícil, con un rango de tiro de no
más de 15 disparos diarios, fueron utilizadas en el sitio de Constantinopla en 1453.7
[editar]Bronce para campanas
La Tsar Kolokol (ruso.: "zar de las campanas", es la mayor campana de bronce que se conserva.
Fundida en 1733, nunca se utilizó y se exhibe en el Kremlinde Moscú.
La fundición para campanas es generalmente frágil: las piezas nuevas presentan una coloración
que varía del ceniza oscuro al blanco grisáceo, con tonos rojo amarillento o incluso rojo azulado en
las aleaciones con mayor contenido de cobre.[cita requerida]
La mayor proporción de cobre produce tonos más graves y profundos a igualdad de masa,
mientras que el agregado de estaño, hierro o zinc produce tonos más agudos. Para obtener una
estructura más cristalina y producir variantes en la sonoridad, los fundidores han utilizado también
otros metales como antimonio o bismuto en pequeñas cantidades. [cita requerida]
La aleación con mayor sonoridad para fabricar campanas es el denominado metal de campana,
que consta de 78% de cobre y de 22% de estaño. Es relativamente fácil para fundir, tiene una
estructura granulosa compacta con fractura vítreo-concoidea de color rojizo. Este tipo de bronce
era conocido desde la antigüedad en la India para fabricar gongs. Aunque poco frecuente por su
coste, la adición deplata es una de las pocas que mejora aún más la sonoridad.[cita requerida]
También se han utilizado aleaciones con hasta el 2% de antimonio. En China se conocía una
aleación con 80% de cobre y 20% de estaño para fabricar campanas, grandes gongos
y timbales. [cita requerida]
En Inglaterra se utilizó una aleación constituida por 80% de cobre, 10,25% de estaño, 5,50%
de zincy 4,25% de plomo. Es de sonoridad menor, teniendo en cuenta que el plomo no se
homogeneiza con la aleación.[cita requerida]
Para campanillas e instrumentos pequeños se utilizó frecuentemente una aleación del 68% de
cobre y el 32% de estaño, que resulta en un material frágil, de fractura cenicienta.[cita requerida]
Para platillos y gongs se usan varias aleaciones que van desde una aleación templada con el 80%
de cobre y el 20% de estaño (B20), 88% de cobre y 12% estaño (B12, ej ZHT Zildjian, Alpha Paiste),
y la más económica B8, la cual consiste en solo el 8% de estaño por el 92% de cobre (Ejemplo, B8
Sabian, Paiste 201, Zildjian ZBT). El temple se logra volviendo a calentar la pieza fundida y
enfriándola rápidamente.[cita requerida]
La mayor campana que se conserva, llamada Tsar Kolokol, fue fundida en 1733 por Ivan Morotin,
por encargo de la emperatriz Ana de Rusia, sobrina del Zar Pedro el Grande. Con un peso de 216
toneladas, 6,14 m de altura y 6,6 de diámetro. Nunca fue utilizada como instrumento, ya que un
incendio en 1737 destruyó sus grandes soportes de madera. Desde 1836 se exhibe en
el Kremlin de Moscú.
[editar]Kara kane
Estatua de bronce de Buda Daibutsu, en Kamakura, Japón, tiene 11,40 m de altura y 93 toneladas
de peso.
El kara-kane (Kara-kane significa "metal chino" en japonés) es un bronce para campanas y
orfebrería tradicional de Japón constituido por un 60% de cobre, 24% de estaño y 9% de zinc, con
agregados dehierro y plomo.
Muchos orfebres suelen agregarle pequeñas cantidades de arsénico y antimonio para endurecer el
bronce sin perder fusibilidad, y lograr mayor detalle en la impresión de los moldes.
El kara-kane es muy utilizado para artesanía y estatuaria no solo por su bajo punto de fusión, gran
fluidez y buenas características de relleno de molde, sino por su superficie suave que rápidamente
desarrolla una fina pátina.
Existe una variedad singular denominada seniokuthis, o bronce dorado, originada en la época de la
dinastía Ming en China, que destaca por su textura lustrosa y su tonalidad dorada. En su
fabricación tienen especial importancia las técnicas de pátina.
Las grandes esculturas de Buda realizadas por los orfebres japoneses demuestran el alto dominio
técnico que poseían y teniendo en cuenta su gran tamaño, la mayoría de ellas debió ser fundida en
el lugar de emplazamiento por medio de sucesivas etapas.10 11
[editar]Aleaciones que imitan la plata
Metal de Tonca: aleación compuesta por un 36% de cobre, 28% de níquel y cantidades
iguales de estaño, plomo, hierro, zinc y antimonio. Es un metal difícil de fundir, poco
dúctil, que se utiliza con poca frecuencia.7
Mina plata: fabricada con 57% de cobre, 40% de níquel, 3% de tungsteno y trazas
de aluminio, tiene la propiedad de no ser atacada por el azufre y presenta propiedades
muy similares a la plata.7
[editar]Aleaciones con plomo
Para la fabricación de cojinetes y otras piezas sometidas a fricción suelen utilizarse aleaciones de
bronce con hasta un 10% de plomo, que le otorga propiedades autolubricantes.
La característica distintiva del plomo es que no forma aleación con el cobre; de allí que queda
distribuido de acuerdo a la técnica de fundido en la masa de la aleación, sin mezclarse
íntimamente. Por este motivo, el calentamiento excesivo de una pieza de maquinaria construida
con este material puede llevar a la "exudación" de plomo que queda aparente como barro o lodo.
El reciclaje de estas piezas es también dificultoso, porque el plomo se funde y se separa de la
aleación mucho antes de que el cobre llegue al punto de fusión.7
[editar]Aleaciones comerciales
Código Denomi
nación
Composición
%
Densi
dad
gr/c
m3
Dur
eza
Brin
ell
Mod.El
ástico
Gpa
Resis
t.
elec.
ohm
/cm
Cond.té
rmica
W/mK
Pu
nto
fusi
ón
C
Aplicacion
es
SAE4012
Cu 85 Pb 5 Sn 5 Zn 5 8,82 60 93 1,2-05 71,9 854
SAE64
Cu 80 Pb 10 Sn 10 8,88 60 76 1,7-05 46,9 762
UNS13C
22000
Comerci
al 90-10
Cu 89/91 Fe < 0,05 Pb <
0,05 Zn 12,5 8,80 53 115
3,91-
06 189
102
0
matrices de
impresión,
laminados,
tornillos
UNS
C22600
Bronce
de
joyería
Cu 86/89 Fe < 0,05 Pb <
0,05 Zn 12,5 8,78 55 115
4,30-
06 173
100
5
cremalleras
,
bijouterie,
monedas
UNS
C31400
Templad
o
comerci
al con
Cu 87,5/90,5 Fe <
0,1 Ni|<
0,7 Pb 1,3/2,5 Zn 9,25
Otros < 0,05
8,83
115
180 101
0
tornillos,
contactore
s
eléctricos,
partes de
plomo herramient
as
UNS
C31600
Templad
o
niquelad
o
Cu 87,5/90 Fe <
0,1 Ni0,7/1,2 Ph 0,04/0,1
Pb1,2/2,5 Zn 8,1
8,86
115
140 101
0
tornillos,
contactore
s
eléctricos,
partes de
herramient
as
UNS
C40500
Bronce
de alta
conducti
vidad
Cu 95 Sn 1 Zn 4
[editar]Técnica de fundición
Artículo principal: Moldeo a la cera perdida.
El método más utilizado para la fundición artística del bronce es el de la "cera
perdida" o microfusión, que -con diversas variantes- sigue los pasos siguientes:14
1. Modelado original en barro, escayola u otro material.
2. Toma del molde principal, generalmente en escayola. Una vez fraguado, se retira el núcleo
(modelo original).
3. El molde "negativo" se llena con cera para producir un "positivo" de este material.
4. Se recubre la cera con una mezcla de arcilla. Una vez seca, se lleva a horno, donde la cera
se funde y se "pierde".
5. En el caso de objetos pequeños, el nuevo molde sirve directamente para el colado del
bronce. Para piezas mayores, es habitual llenarlo con una capa de cera que formará una
película del espesor deseado para el bronce, y el interior (macho) se rellena con material
refractario. Todo el proceso requiere la colocación de aireadores, canales de colado y
diversos cuidados para obtener una colada homogénea.
6. Acabado que incluye limado de imperfecciones, asperezas y pulido de la pieza.
7. Pátina, mediante la aplicación de distintos ácidos y calentamiento a soplete para agilizar la
oxidación.
[editar]Simbología
Las medallas de bronce premian el tercer puesto en las competiciones deportivas.
Representa los 8 años de matrimonio en varias culturas occidentales: Bodas de bronce.
Es el octavo nivel en la progresión de la cerbatana deportiva.
[editar]Véase también
Alpaca (aleación)
Bronce de aluminio
Celta
Cobre
Edad de Bronce
Estaño
Hierro
Latón
Moldeo a la cera perdida
Repujado
[editar]Referencias
1. ↑ Glosario de arqueometalúrgica
2. ↑ Probablemente, fundición directa mediante original de barro, capa de cera que
será sustituida por el bronce fundido, y contramoldeexterior de barro: es una
técnica muy difícil, en la que el mínimo error destruye la pieza.
3. ↑ Qué sabían de fundición los antiguos habitantes de Mesoamérica.
4. ↑ Historia de las aleaciones - ININ
5. ↑ Knapp, Brian. (1996) Copper, Silver and Gold. Reed Library, Australia
6. ↑ Glosario Enginnering network
7. ↑ a b c d e f g Mario Gándara. «Aleaciones de cobre» (en español). Biblioteca de
Joyería. Consultado el 1 de octubre de 2011.
8. ↑ Edad del bronce
9. ↑ Los primeros registros de uso de cañones en España refieren al sitio
de Sevilla por los moros en 1248.
10. ↑ Aleaciones japonesas
11. ↑ Louis Frédéric. «Kara kane» (en inglés). Japan encyclopedia. Consultado el 1 de
octubre de 2011.
12. ↑ Society of Automotive Engineers SAE
13. ↑ UNS: Unified Numbering System (Sistema numerador unificado): Estándar de
clasificación de metales operado conjuntamente por la American Society for
Testing and Materials y la Society of Automotive Engineers (SAE)
14. ↑ V.V.A.A. (2010). Técnicas y medios artísticos. Centro de Estudios Ramón Areces
S. A.. ISBN 978-84-9961-002-3.
[editar]Bibliografía
Lexikon der Metalltechnik. Handbuch für alle Gewerbetreibenden und Künstler auf
metallurgischem Gebiet. Dirigido por J. Bersch. A. Editorial Hartlebens, Viena/Pest/Leipzig,
sin año de publicación.
Bronze – unverzichtbarer Werkstoff der Moderne. Instituto alemán del cobre (DKI),
Düsseldorf 2003.
T. L. Kienlin: Frühes Metall im nordalpinen Raum: Eine Untersuchung zu technologischen
und kognitiven Aspekten früher Metallurgie anhand der Gefüge frühbronzezeitlicher
Beile. En: Información arqueológica. 27, 2004, Pgs. 187–194.
Fichas informativas i15 y i25 del Instituto alemán del cobre (DKI), Düsseldorf 2004.
Guss aus Kupferlegierungen. Ernst Brunhuber, Schiele&Schön, Berlín 1986, ISBN 3-7949-
0444-3.
[editar]Enlaces externos
Wikcionario tiene definiciones para bronce.
Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Bronce.
La metalurgia del bronce en los Andes Sur Centrales Tiwanaku y San Pedro de Atacama
Proceso de fundición del bronce
Animación flash sobre el proceso de fundición a cera perdida
Fundición a cera perdida
Inventario nacional de contaminantes - Estados Unidos Ficha sobre cobre y aleaciones (en
inglés)
Una fundición de más de 125 años en operaciones (en inglés)
Bronce, una tradición de 3.000 años (en inglés)
Fundición tradicional campesina en la costa de Ecuador.
Ver las calificaciones de la página
Evalúa este artículo
¿Qué es esto?
Confiable
Objetivo
Completo
Bien escrito
Estoy muy bien informado sobre este tema (opcional)
Enviar calificaciones
Categorías:
Aleaciones
Aleaciones de cobre
Estaño
Aleaciones de aluminio
Este artículo o sección necesita referencias que aparezcan en
una publicación acreditada, como revistas especializadas, monografías,
prensa diaria o páginas de Internet fidedignas.
Puedes añadirlas así o avisar al autor principal del artículo en su página de
discusión pegando: {{subst:Aviso referencias|Aleaciones de aluminio}} ~~~~
Las aleaciones de aluminio son aleaciones obtenidas a partir de aluminio y otros
elementos(generalmente cobre, zinc, manganeso,magnesio o silicio). Forman parte de las
llamadas aleaciones ligeras, con una densidad mucho menor que los aceros, pero no tan
resistentes a la corrosión como el aluminio puro, que forma en su superficie una capa de óxido de
aluminio (alúmina). Las aleaciones de aluminio tienen como principal objetivo mejorar
la dureza y resistencia del aluminio, que es en estado puro un metal muy blando.
La corrosión galvánica se produce rápidamente en las aleaciones de aluminio cuando entran en
contacto eléctrico con acero inoxidable u otras aleaciones con mayor electronegatividad en un
ambiente húmedo, por lo que si se usan conjuntamente deben ser adecuadamente aisladas.
Contenido
[ocultar]
1 Características
o 1.1 Aportaciones de los elementos aleantes
1.1.1 Aleaciones de aluminio forjado sin tratamiento térmico
1.1.2 Aleaciones de aluminio forjado con tratamiento térmico
2 Constitución de las aleaciones de aluminio
o 2.1 Aleaciones de aluminio maleable
o 2.2 Aleaciones de aluminio para fundición
3 Referencias
[editar]Características
Culata de motor de aleación de aluminio.
Desde el punto de vista físico, el aluminio puro posee una resistencia muy baja a latracción y
una dureza escasa. En cambio, unido en aleación con otros elementos, el aluminio adquiere
características mecánicas muy superiores. La primera aleación resistente de aluminio descubierta
fue el Duraluminio, y pueden ser centenares de aleaciones diferentes. El duraluminio contiene
pequeñas cantidades de cobre (Cu) (3 - 5%), magnesio (Mg) (0,5 - 2%), manganeso (Mn) (0,25 -
1%) y Zinc (3,5 - 5%). Sólo se usan en la práctica materiales de aluminio que contienen otros
elementos (con la excepción del aluminio purísimo Al99,99), ya que incluso en aleaciones con una
pureza del 99% sus propiedades vienen determinadas en gran parte por el contenido
en hierro osilicio.
Las aleaciones de aluminio contienen, en una matriz de aluminio diversos elementos de aleación.
Los principales son el cobre (Cu), silicio (Si), magnesio (Mg), cinc (Zn) ymanganeso (Mn). En
menores cantidades se usa también hierro (Fe), cromo (Cr) ytitanio (Ti); y para aleaciones
especiales se suele usar
también níquel (Ni), cobalto (Co),plata (Ag), litio (Li), vanadio (V), circonio (Zr), estaño (Sn), plomo (
Pb), cadmio (Cd), bismuto (Bi), berilio (Be), boro (B), sodio (Na),estroncio (Sr) y escandio (Sc).
Son también importantes los diversos tipos de aleaciones llamadas anticorodal, a base de aluminio
(Al) y pequeños aportes de magnesio (Mg) y silicio (Si). Pero que pueden contener a veces
manganeso (Mn), titanio (Ti) y Cromo (Cr). A estas aleaciones se las conoce con el nombre
de avional, duralinox, silumin, hidronalio, peraluman, etc. Como hay distintas composiciones de
aluminio en el mercado, es importante considerar las propiedades que éstas presentan, pues, en
la industria de la manufactura, unas son mas favorables que otras.
[editar]Aportaciones de los elementos aleantes
Los principales elementos aleantes del aluminio son los siguientes y se enumeran las ventajas que
proporcionan.
Cromo (Cr) Aumenta la resistencia mecánica cuando está combinado con otros elementos
Cu, Mn, Mg.
Cobre (Cu) Incrementa las propiedades mecánicas pero reduce la resistencia a la
corrosión.
Hierro (Fe). Aumenta la resistencia mecánica.
Magnesio (Mg) Tiene una gran resistencia tras el conformado en frío.
Manganeso (Mn) Incrementa las propiedades mecánicas y reduce la calidad de
embutición.
Silicio (Si) Combinado con magnesio (Mg), tiene mayor resistencia mecánica.
Titanio (Ti) Aumenta la resistencia mecánica.
Zinc (Zn) Reduce la resistencia a la corrosión.
Escandio (Sc) Mejora la soldadura.
Las aleaciones de aluminio forjado se dividen en dos grandes grupos, las que no reciben
tratamiento térmico y las que reciben tratamiento térmico.
[editar]Aleaciones de aluminio forjado sin tratamiento térmico
Las aleaciones que no reciben tratamiento térmico solamente pueden ser trabajadas en frío para
aumentar su resistencia. Hay tres grupos principales de estas aleaciones según la norma AISI-
SAE que son los siguientes:
Aleaciones 1xxx. Son aleaciones de aluminio técnicamente puro, al 99,9% siendo sus
principales impurezas el hierro y el silicio como elemento aleante. Se les aporta un 0.1%
de cobre para aumentar su resistencia. Tienen una resistencia aproximada de 90 MPa. Se
utilizan principalmente para trabajos de laminados en frío.
Aleaciones 3 xxx. El elemento aleante principal de este grupo de aleaciones es el
manganeso (Mn) que está presente en un 1,2% y tiene como objetivo reforzar al aluminio.
Tienen una resistencia aproximada de 16 ksi (110MPa) en condiciones de recocido. Se
utilizan en componentes que exijan buena maquinabilidad.
Aleaciones 5xxx. En este grupo de aleaciones es el magnesio es el principal componente
aleante su aporte varía del 2 al 5%. Estaaleación se utiliza cuando para conseguir
reforzamiento en solución sólida. Tiene una resistencia aproximada de 28 ksi (193MPa) en
condiciones de recocido.
[editar]Aleaciones de aluminio forjado con tratamiento térmico
Algunas aleaciones pueden reforzarse mediante tratamiento térmico en un proceso de
precipitación. El nivel de tratamiento térmico de una aleación se representa mediante la letra T
seguida de un número por ejemplo T5. Hay tres grupos principales de este tipo de aleaciones.
Aleaciones 2xxx: El principal aleante de este grupo de aleaciones es el cobre (Cu), aunque
también contienen magnesio Mg. Estas aleaciones con un tratamiento T6 tiene una
resistencia a la tracción aproximada de 64ksi (442 MPa) y se utiliza en la fabricación de
estructuras de aviones.
Aleaciones 6xxx. Los principales elementos aleantes de este grupo son magnesio y silicio.
Con unas condiciones de tratamiento térmico T6 alcanza una resistencia a la tracción de
42 ksi (290MPa) y es utilizada para perfiles y estructuras en general.
Aleaciones 7xxx. Los principales aleantes de este grupo de aleaciones son zinc, magnesio y
cobre. Con un tratamiento T6 tiene una resistencia a la tracción aproximada de
73ksi(504MPa) y se utiliza para fabricar estructuras de aviones.
[editar]Constitución de las aleaciones de aluminio
[editar]Aleaciones de aluminio maleable
Aluminio puro (o pureza), aluminio purísimo, AlFeSi.
Aleaciones de AlMn maleables.
Aleaciones de AlMg y de AlMgMn maleables.
Aleaciones de AlMgSi maleables.
Aleaciones de AlCuMg y AlCuSiMn maleables.
Aleaciones de AlZnMg maleables.
Aleaciones de AlZnMgCu maleables.
Aleaciones con plomo maleables: para mejorar el mecanizado, a las aleaciones tipo
AlCuMgPb y AlMgSiPb contienen pequeñas adiciones de plomo y en algunos casos
de cadmio, bismuto y estaño. Estos elementos se presentan como fases separadas en la
estructura que permite la formación de virutas cortas durante el mecanizado. Estas
aleaciones no deben contener magnesio, pues se formaría una fase de Mg3Bi2 que es muy
frágil.
Aleaciones con litio maleables: las aleaciones de aluminio y litio se caracterizan por su
baja densidad, lo que supone buenas propiedades mecánicas frente a la masa. En la
mayoría de los casos se trata de aleaciones con otros elementos, como la AlCuLi (2020).
Estas aleaciones tienen problemas de fragilidad que hacen que requieran otros aleantes y
condiciones de fabricación especiales (pulvimetalurgia), y tienen aplicación comercial en el
campo aeroespacial.
Otras aleaciones maleables.
[editar]Aleaciones de aluminio para fundición
cesos e i+d
Inicio
Bio
Coming soon!
RSS
Manual del Aluminio y sus Aleaciones
17 ABRIL 2009
tags: Al, alúmina, aleaciones de aluminio, aluminio, aluminio forjado, aluminio
fundido, aluminium, Escuela Superior de Ingenieros, matriz metálica
by Salvador Ortolá (Administrador)
Siempre resulta de interés tener un prontuario al que acudir para resolver esas dudillas que, en
ocasiones, se nos plantean. Son dudas tan básicas que inquietan y que, normalmente, te ponen a
prueba en los momentos más inoportunos.
Divagaciones a un lado, aquí os dejamos un resumen de las aleaciones de aluminio y sus
designaciones. Le damos de antemano las gracias a nuestro compañero Juan José Vega, Ingeniero
Industrial, por su aportación desinteresada.
Un saludo.
El aluminio y sus aleaciones
A pesar de que el aluminio puro es un material poco usado se da la paradoja
de que las aleaciones de este material son ampliamente usadas en una grandisima variedad
de aplicaciones tanto a nivel industrial como a otros niveles. Por ello pasamos a ver su
clasificación, estados y designaciones más comunes:
Clasificación por su proceso
Aluminios forjados
Aluminios fundidos
Clasificación por su estado
F: Estado bruto. Es el material tal como sale del proceso de fabricación.
O: Recocido. Se aplica a materiales ya sea de forja como de fundición que han sufrido un recocido
completo.
O1: Recocido a elevada temperatura y enfriamiento lento.
O2: Sometido a tratamiento termomecánico.
O3: Homogeneizado. Esta designación se aplica a los alambrones y a las bandas de colada
contínua, que son sometidos a un tratamiento de difisión a alta temperatura.
W: Solución tratada térmicamente. Se aplica a materiales que después de recibir un tratamiento
térmico quedan con una estructura inestable y sufren envejecimiento natural.
H: Estado de Acritud. Viene con materiales a los que se ha realizado un endurecimiento por
deformación.
H1. Endurecido por deformación hasta otener el nivel deseado y sin tratamiento prosterior.
H2. Endurecido en exceso por deformación y recocido parcialpar recuperar suavidad sin perder
dutilidad.
H3. Acritud y estabilizado.
H4. Acritud y lacado o pintado. Son aleaciones endurecidas en frio y que pueden sufrir un cierto
recocido en el tratamiento de curado de la capa de pintura o laca dada. 7En ésta clasificación se
usa un segundo dígito (en ocasiones es necesario un tercer dígito) que indica el grado de
endurecimiento por deformación.
T: Denomina a materiales que has sido endurecidos por tratamiento térmico con o sin
endurecimiento por deformación posterior. Las designaciones de W y T solo se aplican a
aleaciones de aluminio ya de forja o de fundición que sea termotratables.
T1:
Enfriado desde un proceso de fabricación realizado a una elevada temperatura y env
ejecido de forma natural.
T2: Enfriado desde un proceso de fabricadión realizado a una alta temperatura, tragajado e
n frío y envejecido de forma natural.
T3: Solución tratada térmicamente, trabajada en frío y envejecida a Tamb hasta alcanzar una
condición estable.
T4: Solución tratada térmicamente y envejecida a Tamb hasta alcanzar una condición estable.
Es un tratamiento similar a T3 pero sin el trabajo en frío.
T5: Enfriado desde un proceso de fabricación a alta temperatura y envejecida artificial
mente.
T6: Solución tratada térmicamente y envejecida artificialmente. Son designados de esta form
a los productos que después de un proceso de conformado a alta temperatura (moldeo o
extrusión) no son endurecidos en frío sino que sufren un envejecimiento artificial.
T7: Solución tratada térmicamente y sobreenvejecida para su completa estabilización.
T8: Térmicamente tratada por disolución, trabajada en frío y envejecida artificialmente.
T9: Solución tratada térmicamente, envejecida artificialmente y trabajada en frío.
T10: Enfriado desde un proceso de fabricación realizado a una elevada temperatura, tra
bajado en frío y envejecido artificialmente hasta una condición sustancialmente estable.
Existen variantes del estado T, a estas variantes se les añaden a la T dos
dígitos. Estos dos dígitos son específicos para cada producto y se usan para estado de alivio
de tensiones en productos fabricados mediante el proceso de forja.
Series de aluminios según sus aleantes
Las aleaciones de aluminio (tanto las forjadas como las moldeadas) se
clasifican en función del elemento aleante usado (al menos el que esté en mayor proporció
n). Los elementos aleantes más usados son:
Serie
2xxx. En estas aleaciones el principal elemento aleante es el Cu, pero a veces tambien se le
añade Mg. Las características de esta serie son: buena relación dureza-peso y mala
resistencia a la corrosión. En lo referente a la primera característica decir que algunas de las
aleaciones de esta serie tienen que ser sometidas a TT de solubilidad y a veces de envejecimiento
para
mejorar sus propiedades mecánicas. Una vez hecho esto la serie 2xxx tiene unas propiedade
s mecánicas que son del orden y, a veces superiores, que las de los aceros bajos en
carbono. El efecto de los TT es el aumento de la dureza con una bajada de la
elongación. En lo referente a la segunda característica estas aleaciones generalmente son gal
vanizadas con aluminio de alta pureza o con aleaciones de la serie 6xxx para protegerlas de la
corrosión y que no se produzca corrosión intergranular. Los usos más frecuentes que se le dan a
estos aluminios son (generalmente
son usados en lugares donde sea necesario una alta relación dureza-peso) en las ruedas de
los camiones y de los aviones, en la suspensión de los camiones, en
el fuselage de los aviones, en estructuras que requieran buena dureza a temperaturas
superiores a 150 ºc. Para finalizar decir que salvo la aleción
2219 estas aleaciones tienen una mala soldabilidad pero una maquinabilidad muy buena.
Serie
3xxx. En estas aleaciones el principal elemento aleante es el Mn. Estas aleaciones tan solo t
ienen un 20% más de dureza que el aluminio puro. Eso es porque el Mn solo puede añadir
se de forma efectivan en solo un 1.5%. Por ello hay muy pocas aleaciones de esta serie. Sin
embargo los aluminios 3003, 3×04 y 3105 son muy usados para fabricar utensilios que necesiten
dureza media y que sea necesario buena trabajabilidad para fabricarlos como son botellas
para bebidas, utensilios de cocina, intecambiadores de calor, mobiliario, señales de tráfico,
tejados y otras aplicaciones arquitectónicas.
Serie
4xxx. En esta serie el principal elemento aleante es el Si que suele añadirese en cantidades
medianamente elevadas (por encima del 12%) para conseguir una bajada del rango de fusión
de la aleación. El objetivo es conseguir una
aleación que funda a una temperatura más baja que el resto de aleaciones de aluminio
para usarlo como elemento de soldadura. Estas aleaciones en principio no son tratables ter
micamente pero si son usadas en soldadura para soldar otra aleaciones que son tratables t
ermicamente parte de los elementos aleantes de las aleaciones tratables termicamente pasa
n a la serie 4xxx y convierten una parte de la aleación en tratable termicamente. Las
aleaciones con un elevado nivel de Si tienen un rango de colores que
van desde el gris oscuro al color carbon y por ello estan siendo demandadas en aplicacione
s arquitectónicas. La 4032 tiene un bajo coeficiente de expansión térmica y una alta
resistencia al desgaste lo que la hace bien situada para su uso en la frabricación de pistones de
motores.
Serie 5xxx. Esta serie usa como principal elemento aleante el Mg y a veces tambien se añaden
pequeñas cantidades de Mn cuyo objetivo es el de endurecer
el aluminio. El Mg es un elemento que endurece más el aluminio que el Mn (un 0.8 de Mg
produce el mismo efecto que un 1.25 de Mn) y además se puede añadir más cantidad de Mg que
de Mn. Las principales características de estas aleaciones son una media a alta dureza por
endurecimiento por deformación, buena soldabilidad, buena resistencia a la corrosión en
ambiento marino y una baja capacidad de trabajo en
frío. Estas características hacen que estas aleaciones se usen para adornos decorativos,
hornamentales y arquitectónicos, en el hogar, iluminación de las calles y carreteras, botes,
barcos y tanques criogénicos, partes de puentes grua y estructuras de automóviles.
Serie 6xxx. En estas aleaciones se usan como elementos aleantes el Mg y el Si
en proporciones adecuadas para que se forme el Mg2Si. Esto hace que esta aleación sea
tratable termicamente. Estas aleciones son menos resitentes que el resto de aleaciones, a cambio
tiene tambien formabilidad, soldabilidad, maquinabilidad y resistencia a la corrosión. Estas al
eaciones pueden modearse por un TT T4 y endurecido por una serie de acciones que
completen el TT
T6. Su uso suele ser el de aplicaciones arquitectónicas, cuadros de bicicletas, pasamanos de
los puentes, equipo de transporte y estructuras soldadas.
Serie 7xxx. El Zn añadido en proporciones que van desde el 1 al 8 % es el elemeto
aleante en mayor proporción en estas aleaciones. A veces se añaden pequeñas cantida
des de Mg para hacer la aleación tratable termicamente. Tambien es normal añadir otros
elementos aleantes como Cu o Cr en pequeñas cantidades. Debido a que la principal propiedad
de estas aleaciones es su alta dureza se suele usar en las estructuras de los aviones, equipos
móviles y otras partes
altamente forzadas. Debido a que esta serie muestra una muy baja resistencia a la
corrosión bajo tensión se le suele aplicar levemente un TT para conseguir una mejor mezcla
de propiedades.
El equipo administrador de Ingeniería de Materiales.
Me gusta
Be the first to like this.
de → Diseño i+d, Materiales Metálicos
← Anelasticidad y el comportamiento viscoelástico (I)
Soldadura de aceros para aplicaciones criogénicas →
130 comentarios dejar un →
1. bofrostman ENLACE PERMANENTE
17 abril 2009 21:44
¿Por qué existe una serie no usada??
RESPONDER
o Salvador Ortolá (Administrador) ENLACE PERMANENTE
19 abril 2009 11:13
Son opciones de normalización y estandarización. Solo eso.Se deja apartado para futuras
aleaciones, puede ser producto de una antígua serie incluida ahora en otra, o símplemente una
forma gráfica de hacer constar que las series no van del 1 al 9, como cabría esperar.
RESPONDER
Marco Quito ENLACE PERMANENTE
25 enero 2012 4:21
Por favor digame que aleacion es la que se usa para fabricar cabezotes de motores de combustion
interna.
o Antonio ENLACE PERMANENTE
13 septiembre 2011 18:54
La serie 8xxx, correspnde a Aluminio Litio
RESPONDER
2. Belén ENLACE PERMANENTE
23 junio 2009 14:39
Adjunto un link a una entrevista que acaba de emitir la radio online Radiosintesis.com a Gustavo
Guinea, Catedrático de Ciencias de los Materiales. Es posible descargar
podcast:http://www.radiosintesis.com/entrevista.php?id=26
RESPONDER
o Salvador Ortolá (Administrador) ENLACE PERMANENTE
23 junio 2009 19:31
Muchas gracias Belén por tu comentario, aportación y lectura. Le echaremos una escuchada.
Un saludo y esperamos verte más por aquí.
RESPONDER
3. Edward ENLACE PERMANENTE
26 julio 2009 17:42
Estudio ingenieria metalurgica, hace algunos dias surgió un debate en clase sobre la aleación de la
serie 4xxx sobre si era endurecida por tratamientos termicos (envejecido) o por deformación, y
que aplicaciones se le daba y las empresas que la producian (a nivel mundial), nos dimos cuenta
que la información sobre esta era limitada, pero yo tenia este articulo, muy interesante por cierto,
nos quedo claro que eran endurecidas por deformación, pero encontramos que su uso era para
soldaduras, y no tenemos claro porque se usan para pistones, si me pueden aclarar esa duda se lo
agradeceria, gracias!
RESPONDER
o José Manuel Bayo (Administrador) ENLACE PERMANENTE*
29 julio 2009 11:17
Gracias por la consulta y tu duda. Como es algo larga la respuesta, te contestaremos mediante un
pequeño artículo, bastante corto, que creemos que resolverá vuestras dudas
Saludos
RESPONDER
betzauris ENLACE PERMANENTE
6 septiembre 2011 2:36
Hola! Me pudieras dejar ese articulo en mi correo [email protected]
4. Rafael Mora ENLACE PERMANENTE
26 agosto 2009 17:10
Cual es la dureza en HRC de un aluminio T5 y T6 ?? existe alguna tabla con un standard de esas
durezas?, gracias
RESPONDER
o Salvador Ortolá (Administrador) ENLACE PERMANENTE
26 agosto 2009 18:47
Querido Rafael,
como sabes, las propiedades de dureza de un material no solo dependen del tratamiento térmico
que reciba, sino que el material base juega un papel importante. Por ello te comentamos que,
dependiendo de la serie, los valores de dureza varían; y dentro de cada tipo, el tratamiento
térmico también modificará este valor.
Como ejemplo, te expongo los siguientes casos:
· 2024-T4: HB=120
· 2024-T361: HB=130
· 6063-T5: HB=60
· 6063-T6: HB=73
· 7075-O: HB=60
· 7075-T6: HB150
Fíjate como dos aluminios igualmente aleados poseen valores diferentes de HB a causa del
tratamiento, pero cómo también un 7075 en estado de recocido ya posee la misma dureza que un
6063 con un T5. De ahí la importancia del material aleado. Por lo tanto, establecer un valor de
durezas en función tan solo del tratamiento térmico es poco significativo. Los valores pueden
pertenecer a un rango demasiado amplio si no nos centramos en el tipo de material.
Esperamos haberte servido de ayuda.
Recibe un saludo desde la otra orilla del atlántico.
RESPONDER
Jose Juan Villalobos Ruiz ENLACE PERMANENTE
30 mayo 2011 18:58
Necesito saber cual es el rango de dureza de un aluminio AL 356 con tratamiento T6 para enerlo
como referencia.
5. silvia ENLACE PERMANENTE
2 septiembre 2009 10:30
hola,
tengo una duda…me podrias decir el peso especifico de la aleacion aluminio cobre 2219??
muchas gracias.
RESPONDER
o Salvador Ortolá (Administrador) ENLACE PERMANENTE
2 septiembre 2009 10:50
Estimada Silvia,
la aleación de Al+Cu de la serie 2 que nos comentas posee una densidad (peso específico) de 2840
kg/m3 (a 20ºC).
Comentarte, además, que se puede encontrar con el nombre comercial de TENNALUM. Suele
aplicarse en la industria aeroespacial, posee una buena resistencia a la corrosión y es el único de la
serie 2 que es fácilmente soldable.
RESPONDER
6. Javier Baena ENLACE PERMANENTE
9 septiembre 2009 15:20
buenas tardes .
por favor .podrian indicarme el peso especifico de la aleación EN AC 42200 o( EN AC AL Si7Mg0,6)
??
gracias , saludos cordiales
RESPONDER
o Salvador Ortolá (Administrador) ENLACE PERMANENTE
9 septiembre 2009 20:03
Hola Javier,
La aleación de aluminio que nos preguntas posee la nomenclatura de “EN AC” + 5 dígitos. Ésto
indica que es una aleación de aluminio para fundición, tanto en arena como en coquilla.
Para el dato que nos preguntas, te aconsejamos que consultes la norma “EN 1706 Aluminium and
aluminium alloys – Castings – Chemical composition and mechanical properties”.
Un saludo.
Por cierto, muy interesante el tema de equipos de extinción de incendios.
RESPONDER
7. Cristhian ENLACE PERMANENTE
10 octubre 2009 21:16
hola, estudio Ingenieria, me gustaria saber donde puedo encontrar algo que hable de, “Aluminio al
carbono” les agradezco,
Cristhian
Email: [email protected]
RESPONDER
o Salvador Ortolá (Administrador) ENLACE PERMANENTE
22 octubre 2009 15:56
Hola Christian,
la verdad es que es una aleación curiosa…sobre todo desde el punto de vista de que los pares
galvánicos hacen de la mezcla Al y C incompatibles. Revisa los potenciales de ambos elementos y
verás cómo la corrosión galvánica juega un papel indeseable.
Un saludo.
RESPONDER
8. Samuel Escobedo ENLACE PERMANENTE
22 octubre 2009 17:55
Hola
Gracias por su pagina es muy interesante.
Tengo una pregunta, tengo que decidir entre dos aleaciónes de Al una es 6060 y la otra 6063. que
diferencia hay entre cada una de ellas, hay una pagina donde pueda consultar los certificados?
RESPONDER
o Salvador Ortolá (Administrador) ENLACE PERMANENTE
22 octubre 2009 22:26
Muchas gracias por tu opinión. La verdad es que trabajamos para que esa sea la opinión de
muchos de vosotros.
En cuanto a tu pregunta, vuelvo a decir lo de siempre…Depende del uso que quieras darle al
material, te interesará saber unos datos u otros.
En líneas generales, a medida que la serie aumenta (6060, 6061, 6063…) la aleación muestra un
leve aumento en su temperatura de fusión. Además, mecánicamente y tomando un estado
estándar T4, ambos presentan 69 GPa de módulo de elasticidad pero la 6063 plastifica a menor
carga. En cuanto al valor último de carga, la aleación 6063 posee un valor de 90 MPa frente a unos
125 MPa de la 6060 (ambos en estado -O).
Para más información te aconsejo que eches un vistazo ahttp://www.world-aluminium.org y al
Militar Handbook (MILHDBK) número 5.
Esperamos haberte ayudado.
Un saludo.
RESPONDER
9. Wbeimar ENLACE PERMANENTE
30 octubre 2009 3:11
Hola. tu pagina es muy interesante.
tengo unas dudas. cual serie es mejor para las construcciones y para hacer lingotes la 5 o la 6?. y si
sabes un lugar donde puedo encontrar las resistencias mecanicas que deben tener minimas para
ser construido lingotes o una placa que se convertira en foil?. y la ultima es, qué especificaciones
debemos tener si utilizamos chatarra comun para las aleaciones para fabricar perfiles?
RESPONDER
o Salvador Ortolá (Administrador) ENLACE PERMANENTE
3 noviembre 2009 13:37
Estimado lector,
gracias por tu opinión. En cuanto a tu pregunta nos resulta poco claro lo de hacer “lingotes” y la
placa “foil”. No sabemos qué tipo de uso les darás a esas configuraciones y por ello no podemos
ayudarte. Por favor, explícate un poco más.
En cuanto a la consulta sobre la chatarra, nos parece muy interesante. De hecho teníamos
pendiente una colaboración para escribir un artículo sobre recuperación de materiales.
Estaremos atentos a no dejarlo pasar.
Un saludo.
RESPONDER
10. carreon ENLACE PERMANENTE
9 noviembre 2009 3:15
Ah no manches, todo esto de la clasificación de las aleaciones del aluminio me ayudó bien con
madres para una tarea de investigación que me habían encargado y en ninguna parte lo
encontraba mas que aquí. Qué bien que me hayan podido ayudar.
Saludos.
RESPONDER
11. Guillermo ENLACE PERMANENTE
9 diciembre 2009 21:45
Hola, muy interesante tu pagina y sobre todo muy ilustrativa, tengo una pregunta,,,donde puedo
encontrar una tabla de la clasificacion de aluminios,basicamente para poder yo determinar que
producto usar en un diseño en cual deseo integrar componentes de aluminio…
muchas gracias por su ayuda.
RESPONDER
o Salvador Ortolá (Administrador) ENLACE PERMANENTE
11 diciembre 2009 19:05
Hola Guillermo,
en primer lugar te damos las gracias por tu opinión y lectura. Esperamos siempre ser de ayuda.
En cuanto a lo que nos comentas sobre qué aluminio usar en qué diseño, te decimos que “ahí esta
la cuestión”. Para variar, depende del dinero: si conoces el comportamiento mecánico (cargas,
peso, etc.), la durabilidad (corrosión, protecciones, etc) y otra serie de parámetros que debe
cumplir tu material, esta claro que has dado con el material, su procesado y su protección pero
tendrás que invertir mucho dinero para que alguien te lo suministre con todas esas condiciones
(mundo ideal ó dispones de un presupuesto desorbitado). Ahora bien, puedes optar por ser más
práctico sacrificando algo de exactitud en el material, es decir que te dejes guiar por las series
normalizadas para intuir cuál (ó cuales) de ellas cumplirá mejor tus exigencias y, a continuación,
preguntes directamente a varios distribuidores por los aluminios de las series que has escogido.
Ellos deberán proporcionarte las características de sus productos con exactitud (medidas en
laboratorio certificado) y, en función de su capacidad productiva, hasta le puedes pedir algún
tratamiento térmico en particular (si esto no es así, busca otro proveedor más industrial y con
mayor capacidad de respuesta).
No existen otras tablas mejores que las de normalización (las series y los tratamientos de arriba),
no obstante te animo a que pruebes buscandote la correspondiente norma EN y visites las
siguientes páginas:
http://www.world-aluminium.org
http://www.alu-scout.com
http://www.alumatter.info
http://www.aluinfo.de
http://www.metalbulletin.com
matter.org
Un saludo.
RESPONDER
12. Jorge ENLACE PERMANENTE
22 diciembre 2009 4:44
Genial el blog, sobre todo si hablamos de información relacionada con la metalurgia, que como
todos sabemos es dificil de encontrar y está sujeta a errores.
Mis dudas son:
Tengo 2 pares de probetas de Al-Si , un par corresponde a una aleación hipoeutectica y el otro par
a hiper. Además fueron solidificadas en moldes de arena y en molde a grafito, así tengo 4
probetas; 2 solidificadas en molde de grafito y 2 en molde de arena, dentro de las 4 ,2 son hipo y 2
son hiper.
¿Los precipitados de Si son argumento suficiente para determinar cual pertenece a cual?. Además,
que diferencia tengo en un hiper solidificado en arena y otro en un molde de grafito (velocidad de
enfriemiento), voy a que si existe algo más que el tamaño de grano.
¿Cómo determino que el enfriamiento fue normal o estrictamente normal?,¿ tengo que fijarme en
la segregación alrededor de la dendritas?
Muchas gracias por su ayuda
RESPONDER
o Salvador Ortolá (Administrador) ENLACE PERMANENTE
24 diciembre 2009 19:52
Estimado Jorge,
antes de nada, agradecerte el comentario y tu opinión. Muchas gracias.
En cuanto a tu pregunta, voy a moverla hacia un artículo que publicamos hace un tiempo sobre
aluminio-silicio:http://ingenieriademateriales.wordpress.com/2009/07/29/propiedades-de-la-
aleacion-al-si-rsistencia-y-expansion-termica/
Allí, Jose Manuel Bayo te dará respuesta.
Gracias de nuevo y Felices Fiestas.
RESPONDER
13. juan ENLACE PERMANENTE
3 febrero 2010 20:35
hola amigo… una consulta, se puede fundir plata con aluminio.
RESPONDER
o Salvador Ortolá (Administrador) ENLACE PERMANENTE
3 febrero 2010 21:32
Hola Juan,
gracias por leernos. Y, en cuanto a tu pregunta, déjanos que consultemos. Pero, no entendemos
bien qué quieres conseguir con esa aleación. Si nos explicas un poco más igual podemos ayudarte
mejor.
Un saludo.
RESPONDER
juan ENLACE PERMANENTE
4 febrero 2010 14:00
Hola Salvador, gracias por atender mi inquietud, mi pregunta era si el al aluminio se lo puede
utilizar como al cobre para la fundición de plata, estos dos (plata y cobre) son muy compatibles
pero este último se lo puede utilizar en bajas cantidades ya que cuanto más se agrega mas
comienza a perder la plata su apariencia, Pero sé que hay fundidores que utilizan algunos metales
(los cuales desconozco) para bajar el titulo de la plata sin que esta cambie su apariencia, y quizás
podría ser el aluminio o alguna aleación con este.
Salvador Ortolá (Administrador)ENLACE PERMANENTE
14 febrero 2010 13:37
Hola de nuevo Juan,
Por lo que sé, la Ag tiene una altísima solubilidad en el Al (llega al 55%), pero debido a su coste no
se suelen emplear las aleaciones de Al-Ag. Lo que sí ocurre normalmente es que la Ag aparezca
como aleante en pequeñas cantidades en aleaciones Al-Mg-Zn (del 0.1 al 0.6%) para aumentar la
dureza y la
resistencia a la corrosión por tensión. Ópticamente no puedo argumentarte nada ya que no es una
aleación muy ensayada.
Aparte de esto, te puedo comentar que podría aplicarse en pequeños elementos conductores ya
que la combinación de Al y Ag abarataría el coste de hacer un gran conductor a base de Ag
sólamente sin perder mucha conductividad ni evacuación de calor.
Esperamos haberte ayudado y hasta pronto
14. hugo ENLACE PERMANENTE
12 febrero 2010 16:12
buen dia para una consulta de la aleacion 6061 tendras algun manual que aplique en la industria
petrolera en la fabricacion de helipuertos ya que este tipo de perfiles son soldados
RESPONDER
o Salvador Ortolá (Administrador) ENLACE PERMANENTE
14 febrero 2010 13:49
Buenos dias Hugo,
en cuanto a manuales, la verdad es que son caros y no sabría recomendarte uno en particular.
Pero las nuevas fuentes de información te permitirán obtener informaciones más o menos en
profundidad. Para ello te dejo unos enlaces que hemos recomendado en otras ocasiones y que
creo que podrán ayudarte:
http://www.azom.com/details.asp?ArticleID=3328
http://www.azom.com/details.asp?ArticleID=4193
http://www.azom.com/SearchResults.asp?MaterialKeyWord=6061
http://asm.matweb.com/search/SpecificMaterial.asp?bassnum=MA6061T4
Un saludo, y no dudes en preguntar lo que necesites. Esperamos ayudarte.
RESPONDER
15. Alejandra ENLACE PERMANENTE
16 febrero 2010 22:41
hola, q tal? tengo una aleación de aluminio de fundición, de la cual tengo su composición química,
y es la siguiente; 5.19% Si, 3.11Cu, 0.8Fe, 0.79Zn, 0.38Mn, 0.16Mg, entre otros. Quisiera saber a
que serie de las aleaciones de fundición pertence, y cuales serían las fases que se encontrarían al
realizar un estudio metalográfico.
Saludos, y gracias!!!
RESPONDER
o Salvador Ortolá (Administrador) ENLACE PERMANENTE
24 febrero 2010 17:42
Hola Alejandra,
En cuanto a lo que nos comentas, te podemos comentar que no siempre una aleación debe
pertenecer a un grupo clasificado y/o estandarizado. Pero por lo que nos indicas, tu aluminio
parece pertenecer al grupo de las aleaciones de alumino fundidas. Estas aleaciones son producidas
por cualquiera de los métodos de colada, ya sea la colada continua, molde permanente, molde de
arena (verde o seca), colada centrífuga, etc….
Las pricipales características de este grupo de aleaciones son:
– Buena fluidez para llenar secciones delgadas.
– Bajo punto de fusión (en lo que se refiere a otros metales.
– Rápida transferencia de calor de la aleación liquida al mode.
– El único gas que tiene solubilidad apreciable es el Hidrógeno y puede ser facilmente controlable.
– Libres de agrietamiento en enfriamientos muy rápidos.
– Estabilidad química.
– Buen acabado superficial.
Particularmente, la adición de Cu tiene por objetivo el aumento de la resistencia mecánica y la
adición de Si tiene por objetivo el incremento de la colabilidad de la aleación. En la mayoría de los
casos el Cu suele estar entre un 2 y un 5% y el Si entre un 2 y un 10%, aunque las cantidades de
estos elementos pueden salirse del rango en función de las propiedades deseadas. En la industria
automovilistica se suelen usar aleaciones con un 12% de Si.
Gracias por leernos y esperamos haberte ayudado.
Un saludo
RESPONDER
16. MARIA TERESA ENLACE PERMANENTE
17 febrero 2010 21:35
HOLA SOY ESTUDIANTE DE MAESTRIA Y NECESITO ENCONTRAR LA ALEACION DE ALUMINIO 6032
QUISIERA QUE ALGUIEN ME ORIENTE EN CONSEGUIR DICHA INFORMACION.
RESPONDER
o Salvador Ortolá (Administrador) ENLACE PERMANENTE
24 febrero 2010 17:45
Hola Maria Teresa,
solo tengo una duda: ¿A qué te refieres con econtrar? ¿A algún proveedor? ¿Alguna ficha técnica?
¿Composición y comportamiento?
RESPONDER
17. Dalined ENLACE PERMANENTE
1 marzo 2010 0:15
Saludos.
Estoy buscando informaciòn tècnica (propiedades, comportamiento etc.) sobre la aleacion de
aluminio 5154. Por lo que he investigado es de utilidad en la industria marìtima,
telecomunicaciones (alambres)y en áreas donde se requiera resistencia a la corrosión. Quisiera
complementar con màs inforamación. Dónde podrìa conseguir fotomicrografías? Revise el
handbook Nª09 y lamentablemente sobre esa aleación no consegui nada.
Muchas Gracias.
RESPONDER
o Salvador Ortolá (Administrador) ENLACE PERMANENTE
1 marzo 2010 10:29
Muy buenas.
Como ya sabes y habrás leido en este artículo, dicha aleación es del grupo 5: aleaciones de Al-Mg.
El magnesio le confiere baja corrosibilidad sin aumentar el peso específico. En cuanto a datos que
te podamos ofrecer, aqui van unos cuantos:
Esperamos haberte ayudado.
Un saludo.
RESPONDER
Rolando Yañez ENLACE PERMANENTE
11 marzo 2010 17:17
Estimados favor solicito me puedan ayudar con alecion de AL correcta para fundicion por
inyeccion para conectores a utilizar en el area electrica de alta tension.
Muchas gracias por vuestra ayuda.
Rolando Yañez O.
Jose Juan Villalobos Ruiz ENLACE PERMANENTE
30 mayo 2011 19:04
Buenas tardes.Podrias de favor ayudarme proporcionandome los rangos de dureza del aluminio
356 T6 ya que actualmente estoy vaciando en moldes de arena en verde pero no se cual deba ser
la dureza despues del tratamiento. saludos
18. Dayana ENLACE PERMANENTE
12 marzo 2010 19:39
Estoy trabajando en un proyecto sobre la corrosión de aluminio 5083 .Me gustaria que me enviran
información. GRACIAS
RESPONDER
19. mauricio ENLACE PERMANENTE
24 marzo 2010 23:36
Para realizar una union por soldadura Brazing de un aluminio 1100 con cobre es recomendable
usar un aporte base Zinc?
Me podrian apoyar con alguna informacion?
RESPONDER
20. Marcos ENLACE PERMANENTE
8 abril 2010 11:19
Hola Salvador.
Primero comunicarte que tu blog y este pequeño foro es de lo mejor encontrado en la red.
Y ahora me gustaría ampliar el debate, con unas dudas y problemas que surgen al diseñar una
pieza.
La pieza debe ser inyectada a presión (grandes series) y tiene que poder ser anodizable.
Los problemas que estoy encontrando es que la mayoria de inyectadores trabajan con la serie
4000, en mi caso estoy usando EN AC 44100, y su anodización es muy mala.
La duda es la siguiente, creo que la serie 7000 también se puede inyectar y creo que es buena para
anodizar, ¿pero puede existir el problema de contaminación con otras aleaciones a la hora de
inyectar?.
Esperando que estos comentarios sean de interes para el grupo.
Os envio un saludo.
Marcos
RESPONDER
21. Andres ENLACE PERMANENTE
13 abril 2010 21:19
Hola!! muy buena tu pag, bastante completa!! te felicito!! voy aplicarle el tratamiento termico de
solubilizacion y envejecimiento al aluminio 6061 a unas prbetas para luego hacerle varios ensayos
(traccion, compresion, dureza, microdureza y muestra metalografica), mi preg es con respecto al
tratamiento de solubilizacion, me podrias describir los pasos para hacerlo????
RESPONDER
22. guillermo ENLACE PERMANENTE
11 mayo 2010 14:20
Si tengo aleaciones de aluminio tipo alcoa 380 con alto contenido de Zinc (3 a 5%) y debo reducir
el mismo. Existe algun proceso de refinado de aluminio que lo permita?
Muchas gracias.
RESPONDER
23. Ariadna ENLACE PERMANENTE
27 mayo 2010 22:47
Hola, quisiera saber los efectos del contenido de Fe (0.35%) en una aleación Al-Si hipoeutéctica
(6.5-7.0% Si), es éste responsable de sopladuras debido a la formación de intermetálicos???
Agradecería mucho una respuesta.
Saludos
RESPONDER
24. Ariadna ENLACE PERMANENTE
27 mayo 2010 22:48
Hola, por cierto es una aleación con base A356
gracias!!
RESPONDER
25. Ariadna ENLACE PERMANENTE
27 mayo 2010 22:56
Hola Andres yo te ayudo con el tratamiento térmico T6 (solubilizado y envejecimiento artificial)
Tienes que fijarte muy bien en tu curva de enfriamiento, ya que de esto dependerá la temperatura
más efectiva de solubilizado.
Pasos:
Puesta en solución:
-calentar la mufla e introducir “la pieza de metal” a 580°C (primero vereta temperatura en el
diagrama de fases) durante un período de 6 a 8 horas
Temple:
-introducir la pieza rápidamente en agua, de la rapidez con la que realices este paso dependerá el
enriquecimiento de la solución sólida a temperatura ambiente.
Envejecimiento artificial:
Consta de someter a la pieza a una temperatura mayor a la ambiete (150°C) durante un período
de 4 a 8 horas.
Suerte!!
RESPONDER
o Andrés P ENLACE PERMANENTE
1 abril 2012 0:48
Hola Adriana, sabes que pasa si en la primera parte no se puede llegar a esa temperatura tan alta,
por ejemplo se pueda llevar solo a 250 o 300 grados, luego enfriar con agua (que pasa si se hace
con agua muy fría, pues he leído de enfriarla en agua a mas o menos 80 grados?) y luego si se
envejece en el mismo horno a los 170 grados?
RESPONDER
26. Jorge gustavo Sanchez ENLACE PERMANENTE
6 junio 2010 3:46
favor enviarme o darme informacion de como obtener literatura que contenga el tema de
trefilado de alambron de aleacion de aluminio, de las diferentes aleaciones1350, 6201, en fin
todas. Necesito todo lo relacionado al calculo de hileras, fallas mas comunes, especificaciones del
dado de acuerdo a la aleacion.
RESPONDER
27. Salvador Ortolá (Administrador) ENLACE PERMANENTE*
9 junio 2010 17:45
Hola amigos y lectores,
hemos estado algo ocupados en nuestros trabajos (de los que vivimos, claro…) y no hemos podido
ayudar a cuantas preguntas nos habéis lanzado.
También he podido observar que algún lector ha respondido a otro, me parece perfecto y de muy
buena calidad humana. Muchas, muchas gracias.
Seguiremos ayudando en la medida que nos sea posible.
Un saludo.
Salvador de http://www.ingenieriademateriales.wordpress.com
RESPONDER
28. JORGE ROSENDO ENLACE PERMANENTE
10 junio 2010 4:15
Buenas noches, estoy comenzando un estudio sobre ANALISIS DE FALLAS EN SOLDADURAS DE
ALEACIONES DE ALUMINIO 6XXX Y 7XXX EXPUESTAS EN AMBIENTES MARINOS LACUSTRES, pero
me he percatado que la información disponible al respecto es muy escaza, que me sugieres al
respecto? conoces alguna pagina donde se pueda localizar información inportante? Gracias
RESPONDER
29. gabriela ENLACE PERMANENTE
15 junio 2010 22:10
Felicitaciones por el blog es muy interesante e ilustrativo.
Estoy realizando mi tesis hacerca de caracterizacion de chatarra de aluminio cualitativamente.
Como chatarra tengo latas de aluminio, perfiles de ventanas y carcazas de disco duro, y no puedo
encontrar las aleaciones normalizadas a las cuales pertenecen, me podrian ayudar? Gracias
RESPONDER
30. valoroca ENLACE PERMANENTE
12 julio 2010 0:03
Hola
Como influye la velocidad de colado y la temperatura, en la densidad por pulgada de un barrote de
aluminio?
Existe algun modelo matematico para explicar esto?.
Gracias
Valoroca
RESPONDER
31. cristobal ENLACE PERMANENTE
12 agosto 2010 22:05
Alguien tiene un listado o alguna referencia donde obtener las caracteristicas de las distintas fases
que se forman en los aluminios aleados mas o menos de la familia 5XXX y 6XXX, de antemano
muchisimas gracias.
RESPONDER
32. Lolo ENLACE PERMANENTE
27 agosto 2010 15:22
Estimado Salvador,
Te lei en varias oportunidades y aparentemente tienes informacion y conocimientos al alcance de
las manos.
Necesitaria que me consigas los siguientes:
*Curva de homogeneizado y enfriamiento para aleaciones 6000, en especial 6062 y 6063
*Curva de homogeneizado y enfriamiento para aleaciones 2000, en especial 2011
*Curva de calentamiento previo a la extrusión de estas mismas aleaciones.
*Temperaturas optimas de contenedor.
*Importancia de la presencia del Bismuto en las aleaciones de aluminio.
Estoy a su disposicion y a la disposicion de cualquiera de los lectores en cualquier iformacion que
podamos aportar.
Saludos,
Lolo
RESPONDER
33. Rafael Navarro ENLACE PERMANENTE
9 octubre 2010 17:57
Hola, soy profano y nada entendido en Aluminios. Tengo una pregunta que puede ser hasta un
insulto para el nivelazo de conocimientos y consultas que teneis sobre el Aluminio en esta página
pero la formularé. letras.
La cuestión es conocer las diferencias entre los aluminio 6060T5 y 6063 con el fin de construir una
cubierta para una piscina climatizada.
Quizás sean pocos datos pero es lo que me describen los proveedores.
Gracias de antemano y saludos.
Rafa
RESPONDER
34. adriana leon ENLACE PERMANENTE
17 octubre 2010 20:13
se pueden fundir plata y aluminio,
RESPONDER
35. Mike Medina ENLACE PERMANENTE
4 noviembre 2010 17:44
Saludos a todos, mi duda mas bien es de consulta, trabajo en una empresa donde trabajamos
sheet metals de aluminio en sus aleaciones 2024, 6061 y 7075 y nosotros mismos les damos
tratamientos quimicos y termicos, los mas usados T0, T3 y T6; yo en particular estoy encargado del
router (de 3 ejes) en donde se maquinan o se cortan las piezas, y estoy muy interesado en que me
recomienden una pagina de consulta donde pueda ver propiedades de cada aleacion en cada uno
de sus tempers, composicion quimica, dureza, elasticidad, etc ya que me seria de mucha ayuda
para buscar unas mejores herramientas de corte, ya que estoy teniendo muchos problemas para
cortar el 6061 T0, espero sus comentarios saludos
RESPONDER
36. JORGE ALFREDO ENLACE PERMANENTE
23 noviembre 2010 16:30
buenos dias
Queria a ver si me pueden ayudar, necesito informacion sobre el tratamiento termico de
envejecimiento o t6 para realizar un proyecto ya que tomamos en fabricar rines de aluminio
espero su pronta respuesta
RESPONDER
37. Erick ENLACE PERMANENTE
18 diciembre 2010 14:50
Buen dia:
Me gustaria saber que aleacion usted entiende tiene mayor extudubilidad la 6060 o la 6063.
RESPONDER
38. Andrés Bautista ENLACE PERMANENTE
22 enero 2011 4:03
Hola compañeros un cordial saludo, quisiera que me ayudaran a encontrar un lugar donde hagan
tratamiento T6 y que me orienten sobre este tema.
RESPONDER
39. Fernando ENLACE PERMANENTE
16 febrero 2011 16:44
exelente sitio de lo mejor en la red felicitaciones.
tengo un aluminio 6063 al cual le vamos a hacer metalografia para poder sacar fotos y mirar le
microestructura.
le hemos hecho a estas probetas temple de 30 min a 550 °c y envejecido a 250°c por 8 horas
mi pregunta es.
con que compuesto quimico se ataca las probetas para poderle hacer el ensayo de
matalografia??????.
muchas gracias
RESPONDER
o Andrés P ENLACE PERMANENTE
1 abril 2012 0:54
Con acido sulfúrico, después de lijarlo en una parte brillo espejo, luego se observa en el
microscopio de 100 a 500x para ver la estructura
RESPONDER
40. Carlos Silva ENLACE PERMANENTE
1 marzo 2011 4:55
Hola
soy un estudiante de ingeniería y me gustaria saber si usted sabe donde
podria encontrar la nomenclatura de los titanios y las super aleaciones
muchas gracias
RESPONDER
41. Luis ENLACE PERMANENTE
22 marzo 2011 21:13
hola queria saber si me pueden ayudar con las designacines de las diferentes aleaciones no
ferrosas como: estaño, zinc, níquel, titanio
RESPONDER
42. Jorge Ruben Diaz Romero ENLACE PERMANENTE
25 marzo 2011 17:10
Estimados amigos espero me puedan ayudar, necesito saber el analisis quimico tipico de las dos
siguientes aleaciones de aluminio, esta especificacion creemos proviene de una norma japonesa
AC4B ; AC8B
RESPONDER
43. MARIO ACUÑA ENLACE PERMANENTE
27 marzo 2011 21:15
Trabajo con aleaciones de aluminio desde el proceso de fundición pasando por trefilado y
cableado. Podriamos armar un buen material si me ayudan con un estudio que estoy llevando de
ENVEJECIMIENTO ARTIFICIAL DE 6201 Y 8176.
RESPONDER
44. daniel ENLACE PERMANENTE
10 abril 2011 0:45
ola , bueno queria saber si me pudiesen ayudar con el dato del calor especifico de la viruta de
aluminio.
gracias
RESPONDER
45. Hugo ENLACE PERMANENTE
12 abril 2011 19:23
Hola
Buscando información llegue a esta pagina.
Busco sobre las aleaciones con las que estan hechos los discos duros de computadora (las carcasas
principalmente) y algunos otros de sus componentes.
Gracias por su atención
Saludos
Hugo
RESPONDER
46. saul castañeda rosas ENLACE PERMANENTE
14 abril 2011 15:26
quisiera saber cual es la diferencia entre la aleacion 413 y la lm6 en su composicion quimica
RESPONDER
47. diana ENLACE PERMANENTE
5 mayo 2011 5:11
Hola estoy iniciando una Tesis de maestria de la aleacion de aluminio 206 (en microtexturas,
orientaciones de grano) para la indistia automotriz, me podria alguien proporcionar algo de
bibliografia sobre este tipo de aleaciones.
Gracias y Saludos, Diana
RESPONDER
48. oswaldo avalos quispe ENLACE PERMANENTE
6 mayo 2011 23:30
Estoy haciendo mi tesis de fabricacion de la Aluminio Lm6 que es un tipo de aluminio que se usa
para ferreteria electrica quisiera sin alguien me brindara informacion sobre dicho tema
RESPONDER
49. Juan Manuel ENLACE PERMANENTE
18 mayo 2011 14:53
hola queria hacer una consulta:
Estoy con un problema en el temple de los perfiles el envejecimiento que quiero lograr es un t6 el
tiempo del horno de temple es de 330minutos a 190º pero el problema que estoy teniendo es que
en determinado momento se para el proceso y me dice que hay un exeso de temperatura faltando
suponete 120 minutos yo lo que termine haciendo es darle esos 120 minutos que me faltan pero
el material me sale en 5 webster.
Tenes idea que puede estar pasando por que por mas que se interrumpa el proceso yo la cantidad
de tiempo se la doy y la dureza no es para nada buena
RESPONDER
50. walter vallejos ENLACE PERMANENTE
20 mayo 2011 5:22
solicito por servicio la tabla de temperaturas para tratamiento termicos de alumino 7075 T0 a T6
de acuerdo a ASM tanto para el tratamiento termico como para el envejecimiento
agradesco por anticipado la atencion a mi pedido
atte
walter vallejos
RESPONDER
51. Minerva Aranda ENLACE PERMANENTE
25 mayo 2011 14:01
Hola, muy interesante tu manual, ademas de práctico.
Tengo una duda, estoy desarrollando un trabajo recepcional de la aleación Al2024 reforzada con
diferentes porciento en peso de ZrO2 por medio de metalurgia de polvos. Los polvos fueron
compactados, sinterizados, solubilizados, y envejecidos (200°C por 1,10,150 y 250 horas). Se
supone que aumentaria la dureza por los diferentes mecanismos de endurecimientno, pero en una
cierta composición (8% de ZrO2) mientras mas tiempo de envejecimiento, disminuye. Quisiera
saber la dureza HV de un Al2024 T6 (solubilizada y envejecida artificialmente) para compararla con
la dureza obtenida en mis muestras.
RESPONDER
52. Ander Valle ENLACE PERMANENTE
26 mayo 2011 19:42
Hola buenas, soy un estudiante de ingeniería de Madrid, estoy realizando un trabajo sobre
ensayos de tt y me gustaria saber sobre que valores podria estar la dureza de una 7075 despues de
un recocido a 465. Muchas gracias por la respuesta.
RESPONDER
53. pablo ENLACE PERMANENTE
8 junio 2011 21:07
salvador cual es la aleacion de aluminio para moldeo de pistones? y si es posoble explicame por
que la hacen adecuada. grax.
RESPONDER
o betzauris ENLACE PERMANENTE
6 septiembre 2011 2:47
Hola conseguiste esa informacion?
RESPONDER
54. Mily ENLACE PERMANENTE
24 julio 2011 4:36
Hola pueden decirme cuales son las caracteristicas de la aleacion de aluminio 7039 o donde puedo
encontrar esa informacion. Gracias
RESPONDER
55. Francisco Javier Galan. ENLACE PERMANENTE
21 agosto 2011 19:25
Hola a todos,a ver quien me puede ayudar,me explico:tengo un cilindro de motocicleta,con camisa
de acero y esta camisa de acero se la voy a cambiar por una camisa de aluminio,para poder
nicasilarla,(tratamiento scanimet de la empresa AIRSAL.).Mi pregunta es ¿cual es el aluminio
indicado para este tratamiento?.En AIRSAL me dicen que el 2551 pero no lo encuentro en barra
para el torno.En argentina usan el camplo 2005,pero yo estoy en jerez.En BONCESVAL veo que el
2011 es “muy parecido” al 2005……..Venga,a ver si alguno me puede echar una mano,Salvador que
tu eres “mu” listo.Gracias a todos.
RESPONDER
o Salvador Ortolá (Administrador) ENLACE PERMANENTE*
23 agosto 2011 15:48
Hola Francisco Javier.
Sobre tu pregunta tengo que decirte que el material base para hacer el tratamiento dependerá del
tipo de tratamiento en si. Habría que saber en qué consiste el tratamiento para saber en qué
estado base se debe encontrar el metal.
Por otro lado no te confundas entre estado de recepción del material y el tipo de material. Piensa
primero en las propiedades que le requieres a esa camisa y ello te llevara al tipo de aluminio
(aleación, serie, etc) y luego, si es necesario, aplicarle diferentes tratamientos hasta terminar de
conseguir esas propiedades que deseas, ya sean tratamientos másicos y/o superficiales.
Un saludo paisano.
Salvador
http://www.ingenieriademateriales.wordpress.com
RESPONDER
56. Jesus ENLACE PERMANENTE
24 agosto 2011 1:19
tengo un problema de diseño y necesito un aluminio que sea ligero y resistente para aplicarlo en
un mecanismo manibela biela corredera, en donde la manibela gira a13,800 RPM y la corredera
tiene una carrera de 140 mm,
gracias
RESPONDER
57. angel ENLACE PERMANENTE
27 agosto 2011 18:19
Disculpe, he estado investigando y quisiera saber que significan las XXX en las series, habia visto
que el primer digito es el elemento aleante, el segundo el control de impurezas y los otros dos el
porcentaje del elemento aleante, en la serie 1xxx lo ultimos dos digitos es la pureza por ejem. si es
1150 es AL al 99.5%??? por favor necesito entenderlo mejor!!!! gracias
RESPONDER
58. Matías ENLACE PERMANENTE
30 agosto 2011 21:36
Hola soy Matías y estoy realizando un práctico para la facultad (Ing. Mecánica, U.T.N.). Estoy
trabajando con una aleación de aluminio que en su composición química tiene 88% de Al; 11,9%
de Si, y 0,1% de otros elementos como hierro, cobre, manganeso y wolframio. Por lo que estuve
averiguando, la aleación mas próxima conocida, y muy similar es la 4032, que posee un 11% de Si y
un 1% de hierro, cobre, manganeso y wolframio. Mi interés es si ustedes me podrían brindar
información más especifica acerca de la influencia del Silicio en el aluminio; y de la aleación 4032,
sus características mas importantes. Me ha sido de mucha ayuda su pagina y espero me puedan
brindar información mas útil. Desde ya, muchísimas gracias.
RESPONDER
59. Yvan ENLACE PERMANENTE
28 septiembre 2011 2:49
Saludos estmado estoy tratando de meterme en la produccion de aleaciones de aluminio por
ejemplo ternalloy 5 y Lm 4 y demas como Mg -Si habra informacion sobre como fundir paso a paso
que tipo de horno y procedimiento detallado si se tiene que hacer al vacio y todo eso o si tentra
conocimiento de un manual o libro sobre esto soy de peru y el tema sobre aluminio es muy poco
Gracias por la respuesta.
RESPONDER
60. Donovan ENLACE PERMANENTE
13 octubre 2011 5:50
Hola, gracias por compartir tan util informacion y proveer de respuestas a tantas dudas. Es un
excelente blog.
Saben de casualidad de algun proveedor de espectrometro para aleaciones de alumino de bajo
costo¨?
Saludos, gracias.
Donovan.
RESPONDER
61. juan ENLACE PERMANENTE
13 octubre 2011 8:09
Hola, muy linda la pagina.
una pregunta, quiero soldar (tig) en un cuadro de aluminio 6xxx de bicicleta una pieza pequeña
para sujetar un caliper trasero de freno, la duda es si luego deberia tratar termicamente todo el
cuadro o no, o que hay que hacer por el haze o contorno cristalizado que queda mas debil. la
puntera del cuadro es de unos 4mm de espesor SOLIDO, no es hueca esta parte. yo en internet
pude ver que suelen hacer esas soldaduras pero no dice nada de tratamiento posterior.
RESPONDER
62. luchousb ENLACE PERMANENTE
17 octubre 2011 20:33
HOLA, la idea es preguntar donde puedo encontrar las características especificas de una aleación
7075 con sus diferente tratamientos; quisiera establecer una comparativa respecto a la resistencia
mecánica que nos ofrece cada tratamiento.
INGENIERÍA DE MATERIALES
UNIVERSIDAD SAN BUENAVENTURA CALI V SEMESTRE
gracias
RESPONDER
63. yojan ENLACE PERMANENTE
24 octubre 2011 4:22
Buenas me podrian ayudar a desarrollar la aleación del Al-Ta aluminio tantalio? Especificaciones ,
transformaciones microestructurasy aplicaciones en donde podre conseguirlo,,?
RESPONDER
64. martin ENLACE PERMANENTE
26 octubre 2011 4:19
hola, el 6 de 6000 te dice con q esta aleado pero por ejemplo si es 6066 el 66 que significa? las
concentraciones de silicio y magnesio?
RESPONDER
65. jose angel ENLACE PERMANENTE
1 noviembre 2011 0:37
la temperatura de homogeneizado y tiempo de empape para la aleacion 6063? y se deve de
emfriar cuantos grados deve de bajar x minuto
RESPONDER
66. Luis Arturo Davalos ENLACE PERMANENTE
2 noviembre 2011 1:09
Muchas Gracias por presentar esta información tan completa de aluminio y por tu disposicióna
contestara todas las dudas.
Estoy buscando bajo que norma se estandarizaron todas estas clasificaciones o cual fue el
organismo encargado de ello…de antemano muchas Gracias!
RESPONDER
67. lolita ENLACE PERMANENTE
2 noviembre 2011 23:34
Muy buena pagina bastante completa, pero me gustaria saber un lugar donde me dan datos sobre
las propiedades fisicas y mecanicas de la aleacion 6060 y si esta puede usarse para una fundicion
Gracias
RESPONDER
68. Jesús G. ENLACE PERMANENTE
7 noviembre 2011 19:07
Buenas tardes.
Me gustaría saber qué estado metarlúrgico, en aluminios 5754 y 5019, es el más apropiado para la
estampación en frio, con fuertes extrusiones del material y gran deformación en la estampación.
Esas aleaciones son las que empleamos en la fabricación y me gustaría conocer su opinión.
Recibimos el material en alambre de aluminio. Desde Ø4.57mm hasta 10.20mm. Muchas gracias
por sus comentarios.
RESPONDER
69. Yashiro ENLACE PERMANENTE
12 noviembre 2011 6:38
Estimados, favor solicito me puedan ayudar con alecion de AL correcta para aplicarlo en un bloque
de motor
Muchas gracias por vuestra ayuda.
Yashiro.
RESPONDER
70. MARIBEL ENLACE PERMANENTE
21 noviembre 2011 3:38
Queridos amigos, tengo una consulta: ¿Cuales son la propiedades de una alecion 6065-T5
RESPONDER
71. Daniel ENLACE PERMANENTE
1 diciembre 2011 16:27
hola nesecito fundir una culata de una moto antigua ya tengo coquilla y noyera no tengo idea de
que aleacion usar y si debo hacerle un Tratamiento termico posterior soy daniel desde ya muchas
gracias
RESPONDER
72. Gustavo ENLACE PERMANENTE
6 diciembre 2011 15:17
Buenas tardes, tengo unas chapas en 2024 TO y las quiero transformar el T3. Es posible ?Que bedo
hacer ?
Un saludo
RESPONDER
73. Jon Ander ENLACE PERMANENTE
19 diciembre 2011 10:08
Buenos dias, lo primero que el artículo ha sido muy interesante.
Estudio ingeniería y tengo que realizar un proyecto que consiste en elegir un material para fabricar
la maneta de freno de una bici.
Las caracteristicas principales son: buena tenacidad, resistencia a la corrosión, dureza y tacto
suave.
Me gustaría que me ayudarais a hacer una buena elección, en cuanto al precio no se nos ha
especificado, por lo tanto barajamos cualquier posibilidad.
RESPONDER
o jose angel landeros alvarez ENLACE PERMANENTE
19 diciembre 2011 18:22
podría ser una liga 6061 t-6 por las características que mencionas
RESPONDER
74. andoni ENLACE PERMANENTE
20 diciembre 2011 12:42
Porque no se suele utilizar el moldeo por coquilla en los aluminios 7075?
RESPONDER
o jose angel landeros alvarez ENLACE PERMANENTE
20 diciembre 2011 17:15
lo mas común es el 6063 y 6061 mayor propiedades mecánicas el 6061
RESPONDER
75. Juan Pedro del Olmo ENLACE PERMANENTE
21 diciembre 2011 9:00
Además de las aleaciones de aluminio, que otros materiales podrían ser los mas adecuados para
fabricar una maneta de bici que pudiese ser competente en el mercado actual?
gracias con anterioridad.
RESPONDER
76. miguel angel ENLACE PERMANENTE
21 diciembre 2011 12:16
cuanto puede llegar a costar un molde para un prozeso por coquilla?
saldria mas rentable comprar un cantidad considerable de moldes o por
otro lado decantarse por un prozeso de forja que bien consigues mejores propiedades y puedes
producir en un menor tiempo?
RESPONDER
77. christian gonzalez ENLACE PERMANENTE
4 enero 2012 15:38
muy buenos dias….queria saber que aleacion se usa para aluminio inyectado. de ante mano
muchas gracias
saludos
RESPONDER
78. juan carlos ENLACE PERMANENTE
11 enero 2012 22:54
hola, tengo un problema en la fundicion en coquilla de preparacion de piezas electricas. La materia
prima que uso es chatarra de aluminio, cuando uso chatarra del tipo 6201, consigo una buena
pieza, pero cuando utilizo la aleacion 6061 las piezas me salen fisuradas, espero me puedas dar
algun consejo el cual te lo agradesco de antemano.
RESPONDER
o jose angel landeros alvarez ENLACE PERMANENTE
12 enero 2012 0:46
disculpa es vaciado en arena o colada semi continua , la fisura es por dos razones choque termico
y falta de titanio boro (5-1%). espero te sirva de algo . espero comentario
RESPONDER
Marco Quito ENLACE PERMANENTE
6 marzo 2012 1:11
Estimado Jose Landeros. Por favor me pudes describir un proceso para fundir aleacion de cobre y
aluminio?
79. Marco Quito ENLACE PERMANENTE
26 enero 2012 3:07
me gustaria que me ayuden y me describan un proceso para elaborar aleaciones de aluminio, por
ejemplo como se liga con el cobre, tienen diferentes puntos de fusion.
Gracias
RESPONDER
80. [email protected] ENLACE PERMANENTE
4 febrero 2012 23:17
Que clase de aluminio o aleacion se usa para fabricar piezas de aviones?
Gracias
Att
David
RESPONDER
81. Ernesto López ENLACE PERMANENTE
2 marzo 2012 17:45
Ernesto lópez.
Hola gracias por la información que ofreces en tu página. Tengo entendido que el aluminio es una
metal inocente a la salud. Pero quiero saber si un “TUBO REDONDO 3 ALUM 22093 NATURAL”
denominación comercial, lo puedo usar para hornear panque. Gracias
RESPONDER
82. eduardo de los angeles ENLACE PERMANENTE
5 marzo 2012 19:52
Saludos a todos, alguien me podria ayudar a saber que composicion tienen las aleaciones 6016 y
6022.
Gracias.
RESPONDER
83. german ENLACE PERMANENTE
12 marzo 2012 14:25
buenas quisiera saber donde consigo informacion con respecto al ALUMINIO CRUDO???
RESPONDER
84. Ismael Espino ENLACE PERMANENTE
3 mayo 2012 16:52
actualmetne son maestro de taller de soldadura y tengo conflicto con la soldadura de aluminio,
me interesa saber todo lo relacionado con esto, ademas del acero inxidable y el fierro vaciado.
gracias de antemano.
RESPONDER
85. Vicente ENLACE PERMANENTE
15 mayo 2012 10:13
Muy buenos días.
Acabo de encontrarme con esta página y me parece un descubrimiento!!
Yo estaba información sobre las distintas nomenclaturas y clasificaciones del aluminio, ya que
estoy buscando clientes para un aluminio fragmentado procedente de neveras (viene con una
proporción de cobre) y no sabría cómo clasificarlo.
¿ME PODRÍA ECHAR UNA MANO CON ESTO? Le estaría enormemente agradecido. Muchísimas
gracias.
RESPONDER
86. Arturo ENLACE PERMANENTE
15 mayo 2012 19:24
BUENAS TARDES : SOY TECNICO DEL SISTEMA DE ARMAS SUKOI EN VENEZUELA Y NECESITAMOS
CONOCER QUE TIPO DE ALEACION UTILIZO LA EMPRESA PARA FABRICAR ESTE AVION SI ALGUIEN
NOS PUEDE AYUDAR SE LE AGRADECE
RESPONDER
87. juan juarez chavez ENLACE PERMANENTE
25 mayo 2012 15:03
juan:
buenos dias quisiera saber la composicion quimica de la aleacion 613 sus parametros de cada
aleante gracias.
RESPONDER
88. Federico ENLACE PERMANENTE
28 mayo 2012 16:49
Buenos dias,
Quisiera saber si al Aluminio 7075 se puede fundir para la obtencion de una pieza que
posteriormente va a ser mecanizada??
Gracias por vuestra respuesta
RESPONDER
89. onik ENLACE PERMANENTE
31 mayo 2012 23:53
Si tengo un aluminio con los siguientes datos, ¿que tipo es?
Dureza inicial: Rockwell B = 70
Dureza final: Rockwell B 79.5
Esfuerzo de rotura: 438.409 MPa
Esfuerzo último: 444.127 MPa
Módulo elástico: 6.03 GPa
Límite elástico plástico: 200 MPa
RESPONDER
90. Marcos ENLACE PERMANENTE
6 junio 2012 16:11
Buenos dias, soy pasante en una empresa de aluminio.. ellos tienen un problema de variacion de
dureza en el material (aluminio 6063) despues de salir del horno de envejecimiento.. quisiera me
orientaran en como atacar dicho proble!!! de donde partir.. hay semanas el producto sale bien
pero otras en que el material es rechazado y reprocesado por presentar dichas variaciones!!! que
me suguieren?? mi correo es [email protected]
RESPONDER
91. ricardo ENLACE PERMANENTE
15 junio 2012 20:45
que tipo de aleacion es la de los aviones y cual es el proseso para fundir
RESPONDER
92. mercedes ENLACE PERMANENTE
18 junio 2012 9:59
Hola,
Me gustaría saber si también existe riesgo de corrosión galvanica entre distintas aleaciones de
alumino. Por ejemplo entre una 1xxx y una 6xxx.
Gracias.
RESPONDER
93. juan rojelio juarez ENLACE PERMANENTE
19 junio 2012 17:06
buenos dias disculpen ando buscando algun tipo de aleacion que tenga una alta durabilidad y
resista las altas temperaturas unos 180°c
RESPONDER
94. rodrigo romero ENLACE PERMANENTE
25 junio 2012 16:19
hola estoy tratando de encontrar un manual que me indique como lograr los diferentes temples
en aluminio extruido aleacion 6063 agradecere sus comentarios al respecto
gracias y saludos
Rodrigo Romero
RESPONDER
o Andrés ENLACE PERMANENTE
26 junio 2012 2:41
Temple 0 es sin ningún tratamiento. Se calienta a 580 grados celcius y el tiempo depende ya de
otros factores, pero he visto desde 20 minutos hasta 2 horas. Luego se hace el recocido que es por
enfriamiento rápido, por ejemplo sumergiendo súbitamente el material caliente en agua, agua sal,
o aceite. Algunos lo hacen en agua fría, al clima o caliente hasta 60 grados. Ahí se ha obtenido
temple 4. Para endurecerlo mas, hasta temple 6, se hace el envejecimiento, a 175 grados, por
periodos de entre 3 y 8 horas. Toca hacer pruebas según el material (forma, espesor) y según el
horno y revisar con un durómetro hasta encontrar la fórmula correcta para el resultado que se
quiera
RESPONDER
95. nathalia ENLACE PERMANENTE
9 julio 2012 20:32
Holaaa esta muy buena esta paginaaa queria saber si algunas de las aleaciones mencionadas sirve
para los cables de AT … ? ojala me pueda responder!! gracias desde ya :)
RESPONDER
96. Fernando ENLACE PERMANENTE
11 julio 2012 17:10
Hola que tal, tengo una inquietud de casualidad me podrian decir los rangos de dureza Wb o
Brinell en los que debe estar las aleaciones de aluminio: 6063 T5, 6063 T6, 6005 T5, 6060 T5, 6105
T5, 6061 T6, y otra cosa, tambien saber alguna fuente, libro o norma en donde venga esta
información. Saludos y Gracias de antemano.
RESPONDER
97. Luis ENLACE PERMANENTE
22 julio 2012 20:45
Hola que tal,
Necesito informacion sobre las aleaciones del sistema Al-Sn .. aluminio estaño y no eh podido
encontrar nada mas que el diagrama de fase que se encuentra en el handbook diagram phases vol.
3 … conocen alguna fuente donde pueda encontrar mas informacion ? como microestructuras,
tratamientos termicos, su clasificion y sus posibles aleaciones etc etc ?
RESPONDER
Deja un comentario
¡SUBSCRÍBETE!
Subscríbete a Ingeniería de Materiales y recibirás cada publicación en tu dirección de correo.
Únete a otros 154 seguidores
Sign me up!
Teclea y pr
TEMAS TRATADOS
o Compuestos
o Congresos, Conferencias y Encuentros
o Diseño i+d
o Empresas y Profesionales
o Ensayos
o Entrevistas
o Materiales Metálicos
o Materiales Poliméricos
o Noticias
o Otros
o Tecnologías y Procesos.
o Teoría
o Uniones
ENLACES
o Ingeniería de Materiales. Blog de diseño, procesos e i+d
o Composites World
o Asociación Española de Materiales Compuestos
o Asociación Española de Constructores de Material Aeroespacial
o Steel University
o TED Ideas Worth Spreading
o Google Académico
o The A to Z of Materials
o Escuela Superior de Ingenieros de la Universidad de Sevilla
o Professional Engineeering Publishing
o NET Composites
o Kirkside Products – Moulding Materials Specialists
o Aergenium. Blog Aeronáutico Andaluz
o Fundación para la Investigación, Desarrollo y Aplicaciones de Materiales
Compuestos.
o Los Adhesivos .com
ANILLO AERONÁUTICO “DIEGO MARÍN DE AGUILERA”
o Cómo llegar a ser azafata de vuelo en México
o Cómo derrotar al F-22
o Dogfight: 50 UAVs vs 50 UAVs. Enjambres de robots de combate no tripulados
toman los cielos
o Avión eléctrico rompe la barrera de las 200mph
o ¿Se puede ser azafata con miopía?
Blog de WordPress.com.
