Colaborativo 2 Grupo 256599 42 Consolidado 4

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    COLABORATIVO 2

    ACTIVIDAD GRUPAL

    PRESENTADO POR

    LUIS MIGUEL CARMONA ZAPATA Cdigo: 1.116.256.438

    REINALDO NUEZ AEZ Cdigo: 16.866.845

    ANGEL ROSERO CARDONA Cdigo: 94392905

    DEIBER FABIO RODRIGUEZ Cdigo : 94231049

    TUTOR DE CURSO

    DIEGO ALEJANDRO ALRCON

    CURSO

    MATERIALES INDUSTRIALES

    CODIGO: 256599_42

    UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

    PROGRAMA DE INGENIERIA INDUSTRIAL

    CEAD PALMIRA

    OCTUBRE DE 2015

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    INTRODUCCION

    Los avances materiales radicales pueden conducir a la creacin de nuevos

    productos o incluso nuevas industrias, pero las industrias estables tambin

    emplean materiales cientficos para hacer mejoras incrementales y solucionar

    problemas con los materiales utilizados actualmente. Las aplicaciones industriales

    de la ciencia de los materiales incluyen el diseo de los materiales y las ventajas y

    desventajas del costo y los beneficios en la produccin industrial de materiales.

    A continuacin realizaremos una investigacin acerca de los diagramas de fases y

    sus respectivas aplicaciones, realizaremos un ejercicio prctico donde pondremos

    en funcionamientos todos los conocimientos adquiridos hasta a travs del

    desarrollo del curso.

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    OBJETIVOS

    Asumir una disciplina de estudio autnomo y colaborativo, que permita el

    entendimiento significativo de los contenidos de la unidad 2, apoyndose en la

    revisin de fuentes de informacin y ejecucin de actividades como trabajos

    escritos y resolucin de ejercicios

    Estudiar las propiedades y tratamientos de cada uno de los materiales

    industriales ms utilizados para llegar as a entender mucho ms la

    estructura de la empresa industrial y sus procedimientos.

    Por medio de este trabajo colaborativo, buscamos conocer las

    propiedades de los metales, su clasificacin y las aplicaciones adecuadas

    de acuerdo a la norma.

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    Objetivos Especficos

    Profundizar sobre el modulo a trabajar para as esclarecer muchas dudas

    que surgen a travs de la carrera profesional.

    Asemejar la relacin que existe entre la las propiedades y la estructura de

    los materiales

    Identificar los diferentes usos y tratamientos que se pueden generar con

    estos materiales

    Identificar la funcin y la importancia de los diagramas de fases en las

    transformaciones de los metales.

    Comprender la funcin de las estructuras cristalina metlicas en los

    metales.

    Comprender la importancia de la clasificacin y usos de los diferentes tipos

    metales y sus aleaciones.

    Analizar las diferencias que se logran con los tratamientos superficiales y

    los tratamientos trmicos que se le realizan a los metales.

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    2. PROCESOS DE FABRICACION DE LOS MATERIALES

    A. ALUMINIO

    Aunque el aluminio es un material muy abundante en la corteza terrestre (8%),

    raramente se encuentra libre debido a su alta reactividad, por lo que normalmente

    se encuentra formando xidos e hidrxidos, que a su vez se hallan mezclados con

    xidos de otros metales y con slice.

    El mineral del que se extrae el aluminio casi exclusivamente se llama bauxita. Una

    vez obtenida la bauxita, se refina y reduce mediante lavados hasta lograr polvo de

    almina. El proceso de fundicin comienza con una tcnica llamada Hall-Hroult ,

    en la cual la almina (Al2O3) es disuelta dentro de una cuba con criolita mineral

    fundida (Na3AlF6), revestida interiormente de carbn en un bao electroltico

    La almina se descompone en aluminio y oxgeno molecular. Como el aluminio

    lquido es ms denso que la criolita se deposita en el fondo de la cuba, de forma

    que queda protegido de la oxidacin a altas temperaturas. El oxgeno se deposita

    sobre los electrodos de carbn, quemndose y produciendo el CO2. El aluminio

    fundido se enfra en moldes para dales forma de lingote y se vende a los

    fabricantes con esta forma, sin embargo Son necesarios ms de 2.000 C para

    fundir el aluminio recin producido, por lo que Hoy en da, la receta se adapta a la

    aplicacin final; Con la ayuda de aditivos (magnesio, silicio, manganeso, etc.), se

    preparan distintas aleaciones que posteriormente conforman las propiedades

    mecnicas. Por lo tanto, las posibilidades de procesado del cliente pueden

    establecerse en una fase muy temprana.

    Otra forma de presentar el aluminio en el mercado es en forma de tochos de

    extrusin, esto es una especie de barra gruesa de material puro que tiene la forma

    precisa para introducirse en una prensa de extrusin. Esta tcnica es muy comn,

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    debido a la gran gama comercial del aluminio en perfiles para ventanas, puertas

    corredizas, etc. La extrusin consiste en hacer pasar un tocho de aluminio

    precalentado (450-500C) a alta presin (1600-6500) toneladas, dependiendo del

    tamao de la prensa) a travs de una matriz, cuya abertura corresponde al perfil

    transversal de la extrusin.

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    B. ACEROS

    La fabricacin del acero en horno elctrico se basa en la fusin de las chatarras

    por medio de una corriente elctrica, y al afino posterior del bao fundido. El horno

    elctrico consiste en un gran recipiente cilndrico de chapa gruesa (15 a 30 mm de

    espesor) forrado de material refractario que forma la solera y alberga el bao de

    acero lquido y escoria. El resto del horno est formado por paneles refrigerados

    por agua. La bveda es desplazable para permitir la carga de la chatarra a travs

    de unas cestas adecuadas.

    La bveda est dotada de una serie de orificios por los que se introducen los

    electrodos, generalmente tres, que son gruesas barras de grafito de hasta 700 mm

    de dimetro. Los electrodos se desplazan de forma que se puede regular su

    distancia a la carga a medida que se van consumiendo. Los electrodos estn

    conectados a un transformador que proporciona unas condiciones de voltaje e

    intensidad adecuadas para hacer saltar el arco, con intensidad variable, en funcin

    de la fase de operacin del horno. Otro orificio practicado en la bveda permite la

    captacin de los gases de combustin, que son depurados convenientemente para

    evitar contaminar la atmsfera. El horno va montado sobre una estructura

    oscilante que le permite bascular para proceder al sangrado de la escoria y el

    vaciado del bao. El proceso de fabricacin se divide bsicamente en dos fases: la

    fase de fusin y la fase de afino. 5.2.1. Fase de fusin Una vez introducida la

    chatarra en el horno y los agentes reactivos y escorificantes (principalmente cal)

    se desplaza la bveda hasta cerrar el horno y se bajan los electrodos hasta la

    distancia apropiada, hacindose saltar el arco hasta fundir completamente los

    materiales cargados. El proceso se repite hasta completar la capacidad del horno,

    constituyendo este acero una colada. 5.2.2. Fase de afino El afino se lleva a cabo

    en dos etapas. La primera en el propio horno y la segunda en un horno cuchara.

    En el primer afino se analiza la composicin del bao fundido y se procede a la

    eliminacin de impurezas y elementos indeseables (silicio, manganeso, fsforo,

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    etc.) y realizar un primer ajuste de la composicin qumica por medio de la adicin

    de ferroaleaciones que contienen los elementos necesarios (cromo, nquel,

    molibdeno, vanadio o titanio). El acero obtenido se vaca en una cuchara de

    colada, revestida de material refractario, que hace la funcin de cuba de un

    segundo horno de afino en el que termina de ajustarse la composicin del acero y

    de drsele la temperatura adecuada para la siguiente fase en el proceso de

    fabricacin. 5.2.3. La colada continua Finalizado el afino, la cuchara de colada se

    lleva hasta la artesa receptora de la colada continua donde vaca su contenido en

    una artesa receptora dispuesta al efecto. La colada continua es un procedimiento

    siderrgico en el que el acero se vierte directamente en un molde de fondo

    desplazable, cuya seccin transversal tiene la forma geomtrica del semiproducto

    que se desea fabricar; en este caso la palanquilla. La artesa receptora tiene un

    orificio de fondo, o buza, por el que distribuye el acero lquido en varias lneas de

    colada, cada una de las cuales dispone de su lingotera o molde, generalmente de

    cobre y paredes huecas para permitir su refrigeracin con agua, que sirve para dar

    forma al producto. Durante el proceso la lingotera se mueve Captulo 5 46

    alternativamente hacia arriba y hacia abajo, con el fin de despegar la costra slida

    que se va formando durante el enfriamiento. Posteriormente se aplica un sistema

    de enfriamiento controlado por medio de duchas de agua fra primero, y al aire

    despus, cortndose el semiproducto en las longitudes deseadas mediante

    sopletes que se desplazan durante el corte. En todo momento el semiproducto se

    encuentra en movimiento continuo gracias a los rodillos de arrastre dispuestos a

    los largo de todo el sistema. Finalmente, se identifican todas las palanquillas con

    el nmero de referencia de la colada a la que pertenecen, como parte del sistema

    implantado para determinar la trazabilidad del producto, vigilndose la cuadratura

    de su seccin, la sanidad interna, la ausencia de defectos externos y la longitud