tercer seminario

tercer seminarioCaractersticas de las aleaciones ferrosas y no ferrosas

Nombre: Richard Valverde Ramrez

Docente: Cesar Guillermo Blandino Rayo

Asignatura: Ciencia de los materiales

OBJETIVO PRINCIPALComprender enteramente los procesos de produccin de las aleaciones en sus diferentes clases sean ferrosas o no ferrosas y que factores inciden en la correcta utilizacin de estas aleaciones en la prctica.OBJETIVOS SECUNDARIOS Enumerar los procesos necesarios para producir aleaciones. Conocer las ventajas de la implementacin de las aleaciones con respecto a los metales puros. Debatir la diferencia entre las aleaciones de materiales ferrosos y no ferrosos.

INTRODUCCIONLa industria nicaragense actualmente carece de una industria siderrgica lo suficientemente desarrollada como para abastecer el consumo local por lo tanto se ha hecho necesario importar estas materias primas, lo que encarece la construccin de las maquinas que integran todo tipo de aleaciones.Por lo tanto como futuros ingenieros mecnicos nuestro deber ser ofrecer soluciones prcticas a la sociedad, siendo as lo mas practico utilizar aleaciones ferrosas o no ferrosas para desarrollar una produccin metalrgica econmica y tcnicamente rentable debido a que no son caros ni difciles de construir con respecto a los otros tipos de metales que poseen procesos ms sofisticados adems poseen un rendimiento excepcionalmente bueno, conveniente para la demanda de materias primas a nivel nacional.Pero sin apartarnos del tema las aleaciones son uno de los materiales ms prcticos del mundo el cual se utiliza en la mayora de las invenciones actuales debido a su practicidad dadas por su alta resistencia, dureza y facilidad de produccin caractersticas que resaltan en estos materiales que es de gran importancia en las industrias nicaragense y es una pena que no se est implementando este tipo de recursos a gran escala.

DESARROLLOTipos de aleacionesAleaciones ferrosasSon bsicamente aleaciones de hierro y carbono. Las fundiciones de hierro, contienen mas carbono del necesario para saturar la austenita a temperatura eutctica y por lo tanto contienen entre 2 y 6,67%. Como el alto contenido de carbono tiene a hacer muy frgil al hierro fundido, la mayora del material fabricado contiene entre 2,5 y 4% de C .La ductilidad del hierro fundido es baja, lo que hace que no siempre pueda trabajarse ni en fro ni en caliente. sin embargo, es relativamente sencillo de fundir y colar sobre moldes de formas complejas.Tipos de hierro fundidoEl mejor mtodo de clasificacin es de acuerdo a su estructura metalogrfica. Las variables a considerar son: el contenido de carbono, los aleantes, las impurezas, la velocidad de enfriamiento y el tratamiento trmico. Estas variables controlan la condicin y forma del carbono en la estructura .El carbono se puede presentar en forma libre (grafito) o combinada (Cementita). La forma y distribucin del carbono influir grandemente en las propiedades fsicas de la fundicin. Se pueden clasificar en:Fundicin blancaDonde todo el carbono se encuentra combinadoFundicin GrisLa mayor parte del carbono se encuentra sin combinar en forma de grafitoFundicin MaleableCarbono mayormente sin combinar en forma de ndulos irregulares o carbono revenidoFundicin nodularMediante aleantes especiales, el grafito forma esferoides compactos.Fundicin especialLas propiedades y estructura de las anteriores se modifica por el agregado de aleantesCaractersticas segn el tipo de fundicin de las aleaciones Fundicin gris austentica: Para resistir altas temperaturas y atmsferas corrosivas. Fundicin gris o blanca martenstica: Para resistencia al desgaste a altas presiones de contacto y resistencia a la abrasin. Fundicin gris acicular: Para resistencia a los esfuerzos alternados. Fundicin gris al alto silicio: Resistencia a la oxidacin a alta temperatura y a la corrosin de cidos H2SO4 y HNO3. Fundicin blanca al alto cromo: Resistencia excepcional a los cidos H2SO4 y HNO3.Caractersticas de las aleaciones resultantes

Resistencia a la traccin: Las fundiciones cubren una amplia gama de valores, donde el lmite superior es de alrededor de 1000 MPA. Esta resistencia depende de la composicin qumica, de la estructura metalogrfica, de la velocidad de enfriamiento, del espesor de la pieza, del mtodo de obtencin, de los tratamientos trmicos, etc.Resistencia a la compresin: Las fundiciones grises son 3 a 4 veces ms resistentes a la compresin que a la traccin. Pudiendo superar incluso al acero. Las fundiciones maleables y nodulares presentan valores similares a la traccin y la compresin.Resistencia a la fatiga: El lmite de fatiga por flexin rotativa alternativa es de 0,33 a 0,60 , dependiendo de la composicin. Las piezas de fundicin gris presentan alta sensibilidad a la entalla.Ductilidad: Solo las fundiciones maleables y esferoidales presentan una ductilidad interesante. No as las grises y las blancas.Desgaste por frotamiento o deslizamiento: Las fundiciones maleables y esferoidales perlticas tienen una buena resistencia al desgaste. En lo que respecta a las grises, el efecto del grafito laminar hace que su resistencia al desgaste sea excelente. Estas fundiciones permiten el endurecimiento superficial que pueden llegar a los 60 HRc necesario para lograr un buen desempeo.Corrosin: Las fundiciones en general presentan un buena resistencia a la corrosin atmosfrica. Las fundiciones aleadas, austenticas, al alto cromo y Silicio, resisten tanto los cidos orgnicos como inorgnicos, loa lcalis y soluciones salinas ms comunes que se utilizan en la industria.Aleaciones no ferrosasDe todos los metales utilizados para la industria el 20% son no ferrosos, estos en diferentes aleaciones cubren los requerimientos de ingeniera y las propiedades qumicas necesarias para fabricar artculos tiles para la industria y la sociedad. Las caractersticas fundamentales de las aleaciones no ferrosas son la resistencia a la tensin, corrosin, conductividad elctrica y maquinabilidad.La seleccin de una aleacin determinada depender de los resultados de diferentes pruebas mecnicas, el volumen de produccin, el costo de produccin y las propiedades estticas del producto.La mayora de los metales no ferrosos son ms resistentes a la corrosin o a la humedad, pueden utilizarse en exteriores sin pinturas o recubrimientos. Sin embargo se debe tener especial cuidado con el manejo de los metales no ferrosos ya que cada uno responde de manera particular a los efectos dela naturaleza; por ejemplo el magnesio resiste muy bien la atmsfera ordinaria, pero se corroe rpidamente con el agua de mar.Para la produccin de los metales no ferrosos se establecen como base los siguientes procesos.1. Extraccin2. Refinado o concentrado3. Fusin4. Afinado Cada uno de estos procesos se da de diferentes maneras en la produccin de los metales no ferrosos, incluso en la produccin algunos no se dan todos.Extraccin. Los metales no ferrosos provienen de minerales que se pueden encontrar en la superficie de la tierra o bien en yacimientos bajo la superficie. En ambos casos se deben seguir tcnicas de explotacin eficiente y rentable.Refinado o concentrado, tambin conocido como preparacin. Los minerales de los que se obtienen los metales no ferrosos nunca se encuentran en estado puro y en cantidades comerciales, por lo que se deben separar y preparar. Entre los procesos de preparacin ms utilizados est el pulverizar al mineral y luego mezclarlo con agua y un aceite, para que al aplicar una accin violenta se forme espuma en la que los elementos metlicos quedan suspendidos. Posteriormente se retira la espuma y con ella los minerales necesarios para la produccin de los metales no ferrosos.Fusin. Los hornos ms utilizados para la fusin de los minerales de metales no ferrosos son los altos hornos (de menor tamao que los de arrabio) y los hornos de reverbero (aquellos en los que la flama ilumina a la carga). Aunque no todos los metales no ferrosos necesitan ser fundidos primero para ser procesados.En los hornos para la produccin de los metales no ferrosos siempre existen equipos para el control de las emisiones de polvo. Ms que una medida de control de la contaminacin ambiental es una necesidad, ya que los polvos son valiosos porque tienen el mineral que se est procesando o porque de esos polvos se pueden obtener otros materiales con un valor representativo o rentable.Afinado. Para lograr las caractersticas de calidad y pureza necesarias en los metales no ferrosos se pueden utilizar diferentes procesos como las tinas electrolticas con las que el mineral adquiere niveles de calidad muy altos.Clasificacin de las aleaciones no ferrosas1. Pesadas: son aquellos cuya densidad es igual o mayor de 5 kg/dm.2. Ligeras: su densidad est comprendida entre 2 y 5 kg/dm.3. Ultraligeros: su densidad es menor de 2 kg/dm.Caractersticas segn la aleacin no ferrosa

Cobre Zinc Estao PlomoCaractersticas: se encuentra en el cobre nativo, la calcopirita, la calcosina, la malaquita y la cuprita; su densidad es de 8,9 kg/dm; su punto de fusin de 1083C; su resistencia a la traccin es de 18 kg/mm; es muy dctil, maleable, y posee una alta conductividad elctrica y trmica.El cinc es un metal usado por el ser humano desde la prehistoria. Hoy, es el cuarto metal ms usado en el mundo. El zinc es un elemento utilizado para una multitud de aplicaciones, cada una ms til que la otra, para nuestra vida cotidiana. Los usos ms importantes de este metal son la galvanizacin de acero, la fabricacin de piezas de latn, de piezas fundidas, y la acumulacin de energa. El zinc es uno de los metales ms reciclados cerca del 40 % de su consumo mundial es la proporcin de zinc recuperado.Aleaciones del zincALEACION En forma de aleacin CARACTERISTICAS Y APLICACIONES Latones: Cu + Zn Por ser ms barato el Zn que el Sn esta sustituyendo el latn al cobre Alpaca: Cu + Zn + Ni Atizada en cubertera, joyera barata y fabricacin de estuchesCaractersticas: se obtiene de la galena, su densidad es 11,34 kg/dm; su punto de fusin 327C; su resistencia a la traccin de 2 kg/mm; es muy maleable y blando; es de color grisceo-blanco muy brillante recin cortado, se oxida fcilmente, formando una capa de carbonato bsico que lo protege; resiste a los cidos clorhdrico y sulfrico, pero es atacado por el cido ntrico y el vapor de azufre. Aleaciones y aplicaciones: Oxido de plomo: pinturas antioxidantes (minio) Tuberas: en desuso Recubrimiento de bateras, proteccin de radiaciones nucleares (rayos X) Soldadura blanda: plomo+ estao empleado como material de aportacin. Obtencin: Consta de 4 fases enriquecimiento, oxidacin de los sulfuros, reduccin de monxido de plomo y afinado.Aleaciones del aluminioCaractersticas: se obtiene de la bauxita, su densidad es de 2,7 kg/dm; su punto de fusin de 660C; y su resistencia a la traccin de 10 kg/mm (el doble si esta laminado o forjado); es muy ligero e inoxidable; es buen conductor de la electricidad y del calor, pesa poco y es muy maleable y dctil.Aleaciones del cobreCaractersticas: se extrae de la blenda y la calamina; su densidad es 7,14 kg/dm, su punto de fusin es de 419C; su resistencia a la traccin es en las piezas moldeadas de 3 kg/mm, y en las piezas forjadas de 20 kg/mm; es muy resistente a la oxidacin y corrosin en el aire y en el agua, pero poco resistente al ataque de cidos y sales; tiene el mayor coeficiente de dilatacin trmica de todos los metales; a temperatura ambiente es muy quebradizo, pero entre 100 y 150C es muy maleable.

CONCLUCIONSegn lo investigado podemos concluir que la industria siderrgica nicaragense tiene una gran oportunidad en lo concierne a la produccin de aleaciones pues con esta investigacin logramos constatar la importancia de esta materia prima para lo poblacin nicaragense en general y su desarrollo econmico.