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Escuela Superior Politécnica del Litoral Facultad Ingeniería Marítima y Ciencias del APUNTES E MATE!IALES EN MEI"S MA!IN" Ing# Calder$n Pro%esor Enero & '(() *uaya+uil , Ecuador C"NTENI"

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Escuela Superior Politécnica del Litoral

Facultad Ingeniería Marítima y Ciencias delAPUNTES E

MATE!IALES EN MEI"S MA!IN"

Ing# Calder$nPro%esor

Enero & '(()*uaya+uil , Ecuador

C"NTENI"

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-# Metales Ferrosos

Hierro Fundido

Producción

Clasificación

Cambios de su estructura interna con la temperatura

Aceros

Producción

Aceros ácidos y básicos

Impurezas presentes en el acero

Diagramas de fase del Fc – C

ratamientos t!rmicos

 "omenclatura e identificación de los aceros

Aceros al carbono

Aceros de aleación

Aceros ino#idables

Aceros resistentes al desgaste

Aceros especiales para tratamiento t!rmico

Aceros usados en la construcción de bu$ues%

'# Metales ferrosos

Aluminio

Cobre

Aleaciones de cobre para uso marino

&atones

'ronces

Diagramas de fase del cobre

Magnesio

(inc

 ")$uel

Plomo

Cadmio

itanio

.# Pol)meros

Clasificación

*lastómeros

+

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ermoestables

Aditi,os

Conformado

/# materiales compuestos

Compuestos particulados

Compuestos reforzados con fibras

Fabricación de fibras

Caracter)sticas de los compuesto reforzados con fibras

Determinación de las propiedades de los compuestos reforzados con fibras%

-# METALES FE!!"S"S

-

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&os metales y sus aleaciones se di,iden en dos grandes grupos. Metales ferrosos y no

ferrosos%

&os metales ferrosos son aleaciones ricas en /ierro0 tales como el acero0 el /ierro fundido

y el /ierro dulce% *l t!rmino no ferroso0 se refiere a los metales y aleaciones en $ue el

 principal elemento no es el /ierro%

-#- 0IE!!" FUNI"

-#-#- Aspectos generales de producci$n

Hay muc/as clases de /ierro $ue se diferencian principalmente por su m!todo de

 producción y contenido de carbono%

*l /ierro fundido0 $ue tambi!n se lo llama /ierro colado0 se lo puede definir como

una aleación de /ierro y carbono0 este 1ltimo en una proporción mayor al 2034

5usualmente el contenido de carbono ,ar)a entre el +06 y el 607 por ciento8%

&a primera etapa de la producción se inicia en el alto /orno0 donde. el mineral de

/ierro0 la piedra caliza0 el carbono y el aire se combinan para darnos arrabio o

/ierro de primera fundición 5Pig iron8%

*l arrabio es procesado y modificado en otro /orno0 antes de entrar a los cubilotes

de fundición% *l /orno más usado para este segundo proceso de reducción del

/ierro es el 9cupola9 donde se procesa apro#imadamente el :74 de /ierro fundido%

*n la figura 2%2 se puede apreciar un /orno de tipo cupola $ue0 en definiti,a0 ,iene

a ser un alto /orno 5blast furnace8 en pe$ue;a escala% *ste /orno es barato de

operar%

*#isten otros tipos de /ornos como el de re,erberación0 los rotatorios y los

el!ctricos $ue se usan para producir /ierro fundido de una me<or calidad $ue el

 producido por el proceso cupola%

6

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Fig# -#- 0"!N" CUP"LA

-#-#' Clasi%icaci$n de los 1ierros %undidos

*n el cuadro a continuación se muestra los tipos de /ierro fundido obtenido ba<o

diferentes procesos de fundición0 as) como tambi!n algunas propiedades f)sicas de

algunos /ierros0 de acuerdo al elemento aleatorio $ue se utiliza en su fabricación%

Cuc1ar$n

  c1imenea

2ona de

derretimiento

2ona decom3usti$n

Cruci3le

Aire

Escoria

Ca4ade aire

  0ierro

Puertade carga

car3$n 5co6e7

arra3io

car3$n

arra3io

car3$n y 1ierroderretido

=

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0

HI*>>? F@"DID? ?>DI"A>I?H% F% PA>A >A'A? P*BAD?

>*BIB*"HI*>>? F@"DID? *BF*>?IDA& >AFIAD?M**HA"I*HI*>>? F@"DID? >IBHI*>>? F@"DID? '&A"C?

HI*>>? F@"DID? MA&*A'&*

'&A"C? "*>?

Fig# -#' IFE!ENTES TIP"S E 0IE!!" FUNI"

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-#-#'#- i%erentes tipos de 1ierro %undido

a# 0ierro %undido de aleaci$n

Bon los /ierros fundidos grises $ue tienen una estructura más uniforme0 mayor 

resistencia y otras cualidades me<oradas debido a la adición de "i0 Cr0 Mo y Bi% *l

n)$uel le da uniformidad al grano0 dureza y resistencia% &a adición de cromo

elimina las porocidades0 le da una resistencia adicional a ele,adas temperaturas%

&as aleaciones de /ierro fundido con cromo y n)$uel tienen muc/as aplicaciones

se usan <untos estos dos elementos para refinar la estructura y para endurecer y

darle mayor resistencia al /ierro gris%

*l molibdeno se a;ade a menudo en cantidades del 70+= al 20+= por ciento para

me<orar la resistencia a la tensión0 la resistencia trans,ersal y la dureza%

3# 0ierros %undidos para tra3a4os pesados

*n los 1ltimos a;os salió al mercado una familia de /ierros fundidos aplicables al

campo de las má$uinas /erramientas llamadas 9M**HA"I*9% *stos /ierros

contienen Bi0 Mn0 B y C y en su estado l)$uido son tratados con silicatos de calcio%

Hay disponibles ,arios tipos de esta aleación0 cada una tiene sus propias cualidades

$ue ,ar)an de acuerdo a los elementos $ue entran en la aleación% Algunos /ierros

M**HA"I* pueden ser tratados t!rmicamente y endurecidos con soplete%

c# 0ierros Fundidos "rdinarios

Fundici$n de 1ierro gris

*s el tipo de fundición más com1n $ue se usa en el mercado o industria del /ierro%

*sencialmente es una aleación de /ierro0 carbón y silicio% Al enfriar la fundición

lentamente0 el /ierro y carbón tienen el tiempo necesario para desintegrarse

 parcialmente0 desprendi!ndose parte del carbón en forma de pe$ue;as escamas de

grafito $ue se desperdigan uniformemente en el material%

*l nombre de este material pro,iene del color gris del grafito y se lo usa en lafabricación de piezas de ma$uinaria como blocEs0 bancadas0 cabezotes0 etc%

Fundici$n de 1ierro 3lanco

@sualmente se lo produce0 enfriando bruscamente el /ierro derretido0 e,itando $ue

el carbón pueda separarse del /ierro% *ste tipo de fundición se lo distingue

fácilmente de otras fundiciones0 debido a su e#trema dureza% Bu color es

 blan$uecino y su aplicación es muy limitada%

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d# 0ierros %undidos malea3les

Be los obtiene mediante un proceso de recocido del /ierro fundido blanco0 el

carbón liberado asume la forma de part)culas redondas más uniformemente

distribuidas como se muestra en las cuatro figuras a continuación.

i%erentes tipos de granos en los 1ierros %undidos

Fig# -#. Ho<uelas de grafito en /ierro fundido gris

Fig# -#/ Hierro fundido maleable

Fig# -#8 Hierro fundido blanco

Fig# -#) Precipitaciones de carbono en /ierro blanco

Fi # -#/Fig# -#.

Fig# -#8  Fig# -#)

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I*MP?

9 C

&I@ID?

B?&ID?

HI*>>? D*&A

C@*>P? C*">AD?

5: A?M?B8

HI*>>? AMACA>A C*">ADA 526 A?M?B8

HI*>>? A&FA 5no magn!tico8

HI*>>? A&FA 5magn!tico8

2=-G

2677

:27

3G

 * MP * >A  @>A

Fig# -#: CU!;A E ENF!IAMIENT" EL 0IE!!"

5: A?M?B8

-#-#. Cam3ios de su estructura interna con la temperatura

Metales como el /ierro y sus aleaciones sufren transformaciones en su estructura

interna cuando son sometidos a cambios de temperatura en su fase sólida%

*l calor en los metales se transmite más rápido $ue en el agua y en el aire0 a1n as)0en algunos metales como el /ierro se /a encontrado $ue la ,ariación de

temperatura no es uniforme cuando se lo calienta o enfr)a%

Bi tomamos una muestra de /ierro l)$uido puro y ba<o ciertas condiciones de

control del proceso0 lo enfriamos a 2=-G C%0 comienza a solidificarse la muestra0

la cristalización se produce rápidamente y la temperatura se mantiene% an pronto

como el metal se solidifica le temperatura de la muestra comienza a descender 

nue,amente /asta los 2%677 C% *n este rango de temperatura el cristal tiene la

forma de cuerpo centrado 5: átomos8 y se lo llama /ierro delta%

A los 2%677 C% se produce otro cambio0 el /ierro sólido cambia su estructura a caracentrada 526 átomos8 y se lo conoce como /ierro gama% Al descender la

temperatura a :27 C se produce otro cambio0 transforma en un cubo de cuerpo

centrado y se lo conoce como /ierro alfa 5no magn!tico8% A los 3G C el /ierro se

,uel,e magn!tico%

&a temperatura a la cual se produce un cambio en la estructura del metal se

denomina 9emperatura Cr)tica9%

&os cambios de estructura0 del /ierro se deben a las propiedades alotrópicas de este

metal%

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CA<A E AI!E E S"PLA"

*"=NE

TU>" E AI!E

METAL

!ECU>!IMIENT" !EF!ACTA!I"

-#' ACE!"

*l acero puede definirse como una aleación de /ierro y carbono0 este 1ltimo en una

 proporción entre 7024 y 2034% Be pueden a;adir otros elementos aleatorios en

cantidades reducidas con el propósito de controlar las impurezas y tambi!n darle

algunas propiedades especiales al material%

&a cantidad de carbono presente en la aleación afecta considerablemente las

 propiedades del acero%

Debe tenerse presente $ue el ob<eti,o principal de a;adir elementos aleatorios al acero

es para alterar el comportamiento del carbono%

-#'#- Proceso de producci$n del acero

*l arrabio $ue se /a obtenido del alto /orno y $ue luego pasa por el /orno c1pola se

lo procesa por diferentes m!todos para obtener un material de me<or calidad $ue sedenomina acero%

*n nuestros d)as el acero se lo fabrica mediante los siguientes m!todos.

•  Con,ertidor 

•  Hogar abierto 5open /eart/8 o Martin Biemens

•  Horno el!ctrico

Con?ertidor@ *l con,ertidor 'essener es el más com1n0 traba<a con aire0 tiene una

capacidad de += a 7 toneladas y el proceso demora unos += minutos% @namodificación de este proceso es el &inz J Dona,itz en el $ue se usa o#)geno en ,ez

de aire0 produce temperaturas más altas y permite la utilización de /asta 2=4 de

c/atarra en comparación al primero $ue puede utilizar solamente el =4% *n la figura

2%G se muestra un Con,ertidor 'essemer 

Fig# -# C"N;E!TI"! >ESSEME! 

;"LTEA" E!EC0"

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>AB"

*AS AI!E

CAMA!AS E P!ECALENTAMIENT"

PUE!TAS E CA!*A

Corriente de alta %recuencia

Proceso de 1ogar a3ierto Martin Siemens 5open 1eart17@ *ste proceso se utiliza

 para producir aceros de ba<o y mediano contenido de carbono0 mediante los procesos

ácido o básico% *n este proceso el /orno se carga con arrabio 5pingJiron8 y c/atarra

de acero0 se calienta /asta el punto de fusión a fin de $ue algunas impurezas pasen a

ser escoria $ue flota en la superficie% Be a;ade luego mineral de /ierro o aditi,os0

con el propósito de remo,er el carbón por o#idación% Concluido el proceso derefinación se remue,e el acero l)$uido%

Fig# -#D 0"!N" E 0"*A! A>IE!T" CAPACIA -8( & .(( T"N

Proceso eléctrico@ Bi se re$uiere un acero de alta calidad será necesario controlar la

temperatura del proceso y reducir al m)nimo el ingreso de impurezas al /orno% *sto

se consigue solamente usando /ornos el!ctricos e#isten /ornos de arco el!ctrico y

de inducción% *stos dos tipos de /ornos se muestran en la figura 2%27%

*n el /orno de arco el!ctrico del tipo Herault0 los electrodos de carbón a<ustan

automáticamente su distancia al metal derretido $ue ,iene a ser el otro electrodo%

*l /orno de inducción de alta frecuencia es esencialmente una bobina de alambre

$ue se enrolla al refractario0 al ser energizada la bobina con corriente el!ctrica se

 producirán corrientes circulatorias dentro del metal calentándola /asta derretirlo%

@na ,ez derretido el material estas corrientes producen una acción agitadora%

Fig# -#-( 0"!N"S ELECT!IC"S

escarga

TIP" INUCCI"NE ALTA

F!ECUENCIATIP"

ET!"IT!"CE! 

TIP" 0E!AULT

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-#'#' Aceros cidos y 3sicos

&os t!rminos ácido y básico se refieren a la naturaleza $u)mica de la escoria y al

recubrimiento interior de los /ornos%

*l proceso ácido se usa para refinar minerales de /ierro con ba<o contenido de

fósforo y azufre y $ue en cambio son ricos en silicio0 lo $ue produce una escoria

ácida%

*l recubrimiento del /orno se /ace con ladrillos de silica a fin de $ue no

reaccionen con la escoria%

*l proceso básico se usa para refinar minerales de /ierro ricos en fósforo% *ste

elemento puede ser remo,ido solamente si se usa una gran cantidad de cal en el

 proceso de refinamiento%

Como esto produce una escoria básica0 el recubrimiento interior del /orno debe

ser tambi!n básico para e,itar la reacción con la escoria%

-#'#. Impure2as presentes en el acero

*l fósforo contenido en el acero ba<a su punto de fusión y /ace $ue este sea más

duro y frágil% Al fósforo se lo considera una impureza letal en el acero y su

contenido está r)gidamente controlado por las especificaciones%

*l azufre produce el sulfuro de /ierro $ue es muy frágil y tiene un ba<o punto defusión% "o es adecuado para ser traba<ado en fr)o% *l contenido de azufre en el acero

debe mantenerse muy ba<o%

*l silicio /ace $ue se produzca grafitación resultando un acero d!bil%

*l manganeso se combina con el azufre para formar sulfuro de manganeso0 e,itando

la formación de sulfuro de /ierro sin embargo0 debe controlarse la cantidad de

manganeso para asegurar la uniformidad de las propiedades del material%

-#'#/ iagramas de %ase del 1ierro y car3ono

Combinando datos de temperatura de solidificación y cambios de fase se obtiene el

diagrama de fase /ierro J carbono0 el mismo $ue se muestra en la figura a

continuación%

A 2=-G tenemos el punto de fusión de /ierro puro% Conforme aumenta el contenido

de carbono disminuye el punto de fusión de la mezcla /asta una temperatura

apro#imada de 22-7C para un contenido de carbono de 60-4 en la mezcla% *n este

 punto se encuentra lo $ue se conoce como 9eut!ctico90 o composición eut!ctica% A

 partir de este punto la temperatura de fusión de la mezcla se ele,a nue,amente%

Cuando el contenido de carbono se ele,a0 se e#cede la solubilidad del C en el /ierroy se forma un compuesto intermetálico este$uiom!trico llamado 9cementita90 Fe-C0

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-)((

-/((

-'((

-(((

((

)((

/((

'((

 

( - ' . / 8

'D-'

'88'

'-D'

-.'

-/:'

---'

:8'

.D'

.'

T e m p e r  a t   ur  a

Contenido de Car3$n

Lí+uido

Lí+uido G Austenita

Austerita G Cementita

CementitaG

PerlitaG

Ferrita

FerritaG

 Austenita

6  % -  4 C 

 C e m e n t  i   t   a

G P  e r l  i   t   a

F  e r r i   t   a

P  e r l  i   t   a

H G ɣ

H G L

H 9F 9C

 ɣ Austenita

Fe.C

2  % 3  4 C 

 7  % G  -  4 C 

ɣ

este material es e#tremadamente duro y frágil y está presente en todos los aceros

comerciales% Controlando adecuadamente la cantidad0 tama;o y forma del Fe - C0 se

controla el grado de endurecimiento por dispersión y las propiedades del acero%

Fig# -#-- IA*!AMA E FASES 0IE!!" , CA!>"N"

-#'#/#- !eacci$n eutectoide

&a reacción eutectoide es una reacción de estado sólido en la $ue una fase sólida se

transforma en otras dos fases sólidas en las $ue se produce un endurecimiento por 

dispersión%

*n la figura 2%22 se /an combinado las transformaciones $ue ocurren durante el

 proceso de solidificación as) como los rangos cr)ticos y los cambios de fase de la

aleación del /ierro y el carbono en su fase sólida y l)$uida%

&os cambios $ue se producen cuando el material se encuentra en estado sólido se

deben a las propiedades alotrópicas $ue tiene el /ierro%

*l /ierro gama tiene una empa$uetadura más densa $ue el /ierro alfa y acepta un

2034 de carbono en la solución sólida0 produciendo lo $ue se conoce como

austenita0 este material no puede e#istir a temperaturas inferiores a los 377 C%

*l /ierro alfa 5cubo de cuerpo centrado8 acepta solamente /asta un 707-4 de

carbón en solución sólida0 produciendo lo $ue se llama /ierro ferr)tico%

Cuando la mezcla tiene 70G-4 de carbono0 todos los granos son 9perl)ticos9 5cubo

de cuerpo centrado8 y se lo conoce como mezcla eutectoide%

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Bi la mezcla tiene menos del 70G-4 de carbono0 mientras más ba<o es el contenido

de carbón mayor será la cantidad de ferrita%

Bi la mezcla tiene más de 70G-4 de carbono0 mientras más alto es el contenido de

carbón mayor será la cantidad de cementina en la mezcla%

Bi la estructura perl)tica 5$ue tiene un 70G-4 de carbono8 le calentamos por sobre

los 377C0 los granos $ue tienen una estructura de cuerpo centrado cambian a una

estructura de cara centrada $ue se denomina 9austenita9%

Cuando la solución caliente0 con más de 70G-4 de carbón0 se la enfr)a por deba<o

de los 377C0 los átomos de /ierro ,uel,en a formar un arreglo de cubo de cuerpo

centrado 5se contraen8 empu<ando el carbón al contorno del grano% &os átomos del

carbón liberado se unen con - átomos de /ierro para formar el compuesto $u)mico

llamado carburo de /ierro 5Fe- C8 o tambi!n 9cementina9%

-#'#8 Tratamientos térmicos para cam3iar la estructura del grano

*l tratamiento t!rmico en forma general puede clasificarse como.

28 ratamiento $ue produce condiciones de grano e$uilibradas y

+8 ratamiento $ue produce condiciones no e$uilibradas%

Cuando un metal está en estado de e$uilibrio es menos fuerte0 pero posee mayor 

ductilidad $ue cuando se /alla en condiciones no e$uilibradas%

Tratamiento +ue produce condiciones de grano e+uili3radas

&os principales tratamientos de este grupo son.

&iberación de esfuerzos0 temperado%

Destemplado o recocido

 "ormalizado

Li3eraci$n de es%uer2os*n este proceso el material es calentado por deba<o de la temperatura de

cristalización y luego enfriado libremente en el aire% *ste proceso de estabilización

se /ace a menudo despu!s del templado0 con el propósito de ali,iar los esfuerzosinternos $ue se producen por el enfriamiento brusco del material%

estemplado o recocido*ste tratamiento se produce al calentar el material por sobre la temperatura de

recristalización0 con el propósito de remo,er los esfuerzos $ue se /an producido en

la estructura interna del material% &uego se lo de<a enfriar lentamente a tra,!s de la

temperatura de transformación%

Para el acero e#iste el destemplado o recocido sub J cr)tico $ue consiste en calentar 

el material a =7C la cual es suficientemente alta para producir recristalización y

uniformidad de la estructura granular0 luego la pieza es enfriada libremente al aire%

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J+J6J JGJ27J2+

2777

G77

77

677

+77

espués de endurecido

Antes de endurecer

Porcenta4e de car3$n

 ur  e 2 

 a ; #P  # N #

Normali2ado*s el calentamiento del metal por sobre la temperatura de transformación0 seguido

de un enfriamiento libre en el aire% Con esto se consigue una modificación del

tama;o del grano0 una mayor uniformidad de su estructura y un me<oramiento de sus

 propiedades mecánicas%

*l enfriamiento libre produce una estructura más fina $ue la del recocido%

Tratamiento del acero +ue producen condiciones no e+uili3radas

Cuando calentamos el acero a una temperatura alta0 el /ierro pasa de un arreglo K al

arreglo y el carbón presente en el acero se dispersará en la estructura para formar ϒ 

la solución sólida llamada 9austenita9%

Al enfriar el material0 este ,uel,e a la formación K0 en este estado para $ue /aya

solución sólida0 el carbón debe estar presente solamente en pe$ue;as cantidades0 a

esta formación se la llama 9ferrita9% &a precipitación del e#ceso de carbono cuandose produce el cambio a K se lle,a a cabo solamente cuando el enfriamiento es muy

lento0 durante la etapa de transformación% Bi el acero se lo enfr)a bruscamente desde

su condición austen)tica0 su e#cedente de carbón no podrá precipitar y $uedará

entrampado dentro de los cristales y formará una solución sólida supersaturada de

carbón en /ierro a la cual se la llama 9martensita9% *sta es una estructura fina yϒ 

acicular% Debido a su enorme supersaturación ocasiona una distorsión de los cristales

$ue lo /ace muy duro y resistente0 pero muy frágil%

Templado

*n el templado directo0 el acero es calentado para $ue se transforme a su estructuraausten)tica y luego enfriado bruscamente% &as propiedades resultantes dependerán.

a8 del contenido de carbono en la aleación0 b8 la temperatura a la $ue es calentado0 c8

el tiempo de calentamiento y d8 la razón de enfriamiento%

&a influencia del contenido de carbón en el endurecimiento o templado del acero

está mostrado en la figura 2%2+

Fig# -#-' !ELACI"N ENT!E EL C"NTENI" E CA!>"N LAU!E=A EL ACE!"

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*n cuanto a la duración del calentamiento0 depende del espesor de la pieza0 pero este

no debe ser prolongado por$ue se formar)a una estructura tosca o áspera%

&a razón de enfriamiento para el templado depende del medio $ue se use paraenfriar el material%

Para un enfriamiento brusco se usa solución de sal o soda cáustica en agua y para un

enfriamiento no tan brusco se usa c/orro de aire% &as sustancias $ue se usan más

com1nmente son agua y aceite%

TemperadoConsiste en calentar la pieza templada /asta una temperatura subcr)tica0 con el

 propósito de me<orar su tenacidad y ductilidad a e#pensas de su resistencia y dureza%

A continuación se indica el color $ue corresponde a cada temperatura apro#imada de

temperado.

Pa4i2o plido LLLLLL +-7C Pa4i2o oscuro LLLLL +67C

CastaJo LLLLLLLLLL +=7C CastaJo pKrpura LLL +7C

PKrpura LLLLLLLLLL +37C PKrpura oscuro LLLL +G7C

A2ul LLLLLLLLLLLLL -77C

*n la figura 2%2- se puede apreciar las formas de grano $ue ad$uieren los aceros

despu!s de ser sometidos a diferentes tratamientos t!rmicos%

 

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Fig# -#-. F"!MAS E *!AN" UE AUIE!EN L"S ACE!"S

-#'#) Nomenclatura e identi%icaci$n de los aceros

Hay ,arios sistemas de identificación o especificaciones de los aceros% &os pa)ses

industrializados y productores de acero tienen cada uno su propia nomenclatura0 as)

tenemos el 'BIJ'ritánico0 CBAJCanadiense0 DI"JAlemán0 "FJFranc!s0 IBJ

apon!s0 el IB? $ue es internacional0 etc%

*n los *stados @nidos de "orteam!rica tenemos ,arias normas o especificaciones.

ABM J American Bociety for esting of Materials

B%A%*% J Bociety of Automoti,e *ngineers

AIBI J American Iron and Bteel Institute

MI&& J Militar 

A'B J American 'ureau of B/ipping

Para la mayor parte de los aceros la nomenclatura del BA* coincide con las del ABI%

*n el sistema utilizado por el BA*0 el primer d)gito indica el tipo general de acero0 el

segundo d)gito indica el porcenta<e apro#imado del elemento constituyente $ue

 predomina en la aleación mientras $ue los dos 1ltimos d)gitos indican el contenido promedio de carbón e#presado en centenas de 24% As)0 un acero BA* 2767 es un

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acero al carbono $ue tiene 70674 de carbón% @n BA* +=27 es un acero $ue tiene =4

de n)$uel y 70274 de carbón% @n BA* 327 es un acero con 24 de tungsteno y

7074 de carbón%

*n las tablas a continuación se indican los sistemas de identificación utilizados por 

ABM y el I"*" para la identificación de los aceros%

Normas ASTM UsosABM A=- ubos para conducciones a media y ba<a

 presión a temperaturas normales

ABM A2-: ubos para conducción de l)$uidos0 gas

o ,apor 5BA80 con costura longitudinal

o /elicoidal

ABM A 2-= ubos para conducción de li$uido0 gas o

,apor 5*>8

ABM A 2-6 ubos para conducción de li$uido0 gas o

,apor 5BA8 con costura longitudinal o

/elicoidal0 mayores de 2 pulgadas de

diámetro

ABM A +22 ubos para conducción de l)$uidos0 gas

o ,apor0 con costura /elicoidal

ABM A +=+ ubos para pilotes

ABM A =G: ubos para pozos de agua

ABM A 32 ubos para altas presiones de traba<o a

temperatura atmosf!rica y menores

ABM A 3+ ubos para altas presiones de traba<o atemperatura moderada

ABM A =-

ABM A 2+7

ubos de acero para conducciones

generales

ABM A 27 ubos para conducciones a altas

temperaturas y /ornos

ABM A --= ubos aleados para altas temperaturas

ABM A ---

ABM A --6

ubos para ba<as temperaturas

ABM A 2-: ubos de acero soldados el!ctricamente

 por arco para conducciones generales

ABM A 32ABM A 3+

ABM A :

ubos de acero soldados por fusiónel!ctrica para usos de alta

responsabilidad en diámetros desde 2N

ABM A 23G ubos para intercambiadores de calor  

ABM A 22 ubos para calderas y otros usos a altas

 presiones yOo temperaturas

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C"I*" US" ETALLEI"*" 27= – 2:3-

?'&IA?>IA

Palan$uillas de acero al

carbono para productoslaminados de uso estructural

*sta norma tiene por ob<eto establecer 

los re$uisitos para las palan$uillas deacero al carbono destinadas a ser laminadas y formar productos de usoestructural

I"*" 27 – 2:3-?'&IA?>IA

Acero al carbono0 e#tracción y preparación de muestras

*sta norma tiene por ob<eto establecer las operaciones por medio de lascuales serán e#tra)das muestras para

ensayos mecánicos y análisis $u)micode los productos de acero al carbono

I"*" 273 – 2:3-?'&IA?>IA

Aceros al carbonodeterminación del contenido defósforo0 m!todo alcal)metro

*sta norma tiene por ob<eto establecer el m!todo alcal)metro para determinar el contenido de fósforo en aceros alcarbono

I"*" 27G – 2:3-?'&IA?>IA

Aceros y /ierros fundidos%Determinación del azufre

*sta norma tiene por ob<eto establecer el m!todo de combustión en corriente

de o#)geno y titulación con borato desodio para determinar el contenido de

azufre en aceros y /ierros fundidosI"*" 27: – 2:3-?'&IA?>IA

*nsayo de tracción para elacero

*sta norma tiene por ob<eto establecer el m!todo para el ensayo de tracciónde todos los productos de acero0e#cepto de productos planos de

espesor inferior a -mm tubos0alambres y barras de diámetro inferior a 6mm

I"*" 227 – 2:3-?'&IA?>IA

*nsayo para el doblado para elacero

*sta norma tiene por ob<eto establecer el m!todo de doblado0 para determinar la ductibilidad de los productos deacero

I"*" 22- – 2:36

?'&IA?>IA

Planc/as de acero al carbono

laminadas en caliente paracilindros de gas a ba<a presión

*sta norma tiene por ob<eto establecer 

las caracter)sticas y los ensayos a $uedeben someterse las planc/as de aceroal carbono laminadas en caliente yaptas para ser prensadas o embutidasy soldadas0 destinadas a la fabricaciónde en,ase de gas a ba<a presión

I"*" 226 – 2:3=?'&IA?>IA

Planc/as delgadas de acero alcarbono

*sta norma tiene por ob<eto establecer las caracter)sticas de calidad y losensayos a $ue deben someterse las planc/as delgadas de acero alcarbono0 laminadas en caliente o en

fr)o%

I"*" 22= – 2:3=?'&IA?>IA

olerancia para planc/as deacero al carbono laminadas encaliente o en fr)o

*sta norma tiene por ob<eto establecer las tolerancias $ue deben cumplir las planc/as delgadas laminadas en

caliente o en fr)o y las planc/asgruesa de acero al carbono

I"*" 223 – 2:36?'&IA?>IA

>oscas ABA para tuber)as yaccesorios especificaciones

*sta norma tiene por ob<eto establecer las dimensiones t tolerancias de lasroscas ABA utilizadas en las tuber)as osus accesorios

I"*" 22G – 2:36?'&IA?>IA

Aceros determinación demagnesio

*sta norma tiene por ob<eto establecer el m!todo espectrofotometrico para ladeterminación del contenido demanganeso en aceros

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I"*" 22: – 2:36?'&IA?>IA

Aceros y /ierros fundidos%Determinación del contenidode silicio% m!todo gra,im!trico

*sta norma tiene por ob<eto establecer el m!todo gra,im!trico para ladeterminación del contenido total desilicio en aceros o en /ierros fundidos

I"*" 2+7 – 2:36?'&IA?>IA

Aceros% Determinación delcontenido total de carbono%

m!todo gra,im!trico

*sta norma tiene por ob<eto establecer el m!todo gra,im!trico para la

determinación de carbono en acerosdespu!s de la combustión de la

muestra en corriente de o#)geno

I"*" 2+2 – 2:36?'&IA?>IA

*nsayo de tracción para planc/as% Acero con espesor entre 7%= y 7%- mm

*sta norma tiene por ob<eto establecer el m!todo para el ensayo de tracciónde planc/as de acero con espesor mayor o igual a 7%= mm y menor oigual a 7%-mm

I"*" 2++ – 2:36?'&IA?>IA

*nsayo de doblado para planc/as de acero con espesor 

menor o igual a 7%-mm

*sta norma tiene por ob<eto establecer el m!todo para el ensayo de doblado

simple para planc/as y cintas de acerocuyo espesor es menor o igual a7%-mm

I"*" 2+- – 2:3?'&IA?>IA

*nsayo de dureza '>I"*&& para el acero

*sta norma tiene por ob<eto establecer el m!todo para determinar la dureza'rinell para el acero

I"*" 2+6 – 2:3?'&IA?>IA

*nsayo de dureza ICQ*>B para acero 5carga de = a 277

Qg8

*sta norma tiene por ob<eto establecer el m!todo para determinar la dureza

icEers en los productos de acero

I"*" 2+= – 2:3

?'&IA?>IA

*nsayo de dureza

>?CQ*&& para acero5escala ' y C8

*sta norma tiene por ob<eto establecer 

el m!todo para determinar >ocERellen los productos de acero

I"*" 2+ – 2:3?'&IA?>IA

*nsayo de embutido para productos planos y delgados deacero

*sta norma tiene por ob<eto establecer el m!todo para el ensayo de embutido*ric/sen modificado0 para productos planos y delgados de acero

I"*" 2+3 – 2:3=?'&IA?>IA

*nsayo de tracción paraalambres de acero

*sta norma tiene por ob<eto establecer el m!todo para el ensayo de tracción

de alambre de acero

I"*" 2+: – 2:3-?'&IA?>IA

Inspecciones radiográfica desoldaduras a tope en aceros

*sta norma tiene por ob<eto establecer las t!cnicas de inspección radiográficade soldadura a tope en aceros

I"*" 2-7 – 2:3?'&IA?>IA

*nsayo de impacto CHA>PS para el acero 5entalle en @8

*sta norma tiene por ob<eto establecer el m!todo para el ensayo de impactoC/arpa sobre probeta entallada en @0 para todos los productos de acero

I"*" 2-2 – 2:3?'&IA?>IA

*nsayo de pesta;ado paratubos de acero de sección

circular 

*sta norma tiene por ob<eto establecer el m!todo para el ensayo de pesta;ado

 para los tubos de acero seccióncircular 

I"*" 2-+ – 2:3?'&IA?>IA

*nsayo de aplanado para tubosde acero de sección circular 

*sta norma tiene por ob<eto establecer el m!todo de aplanado para tubos deacero de sección circular 

I"*" 2-- – 2:3?'&IA?>IA

*nsayo de aborcadado paratubos de acero de seccióncircular 

*sta norma tiene por ob<eto establecer el m!todo de aborcado en todos los productos tubulares

I"*" 2-6 – 2:3?'&IA?>IA

*nsayo de doblado para tubosde aceros de sección circular 

*sta norma tiene por ob<eto establecer el m!todo para el doblado en los

 productos tubulares de seccióncircular 

I"*" 2-= – 2:3

?'&IA?>IA

*nsayo de compresión

longitudinal para tubos deacero de sección circular 

*sta norma tiene por ob<eto establecer 

el m!todo para el ensayo decompresión longitudinal en tubos deacero de sección circular 

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I"*" 2- – 2:3?'&IA?>IA

Acero para construccionesestructurales

*sta norma tiene por ob<eto establecer las t!cnicas y re$uisitos $ue debencumplir los productos laminados deacero al carbono destinados aemplearse en construcción estructural

I"*" 267 – 2:3

?'&IA?>IA

*nsayo de torsión simple para

el alambre de acero

*sta norma tiene por ob<eto establecer 

el m!todo de ensayo de redoblado para alambre de acero

I"*" 262 – 2:3

?'&IA?>IA

*nsayo de redoblado para

alambre de acero

*sta norma tiene por ob<eto establecer 

el m!todo de ensayo de redoblado para alambre de acero

I"*" 26+ – 2:3?'&IA?>IA

*nsayo de enrollado paraalambre de acero

*sta norma tiene por ob<eto establecer el m!todo de ensayo de enrollado paraalambre de acero

I"*" 26- – 2:3?'&IA?>IA

*nsayo de tracción para tubosde acero

*sta norma tiene por ob<eto establecer el m!todo de ensayo de tracción paratubos de acero

I"*" 266 – 2:3

?'&IA?>IA

*nsayo de e#pansión

circunferencial de tubos de

acero

*sta norma tiene por ob<eto establecer 

el m!todo de ensayo de e#pansión

circunferencial de tubos de acero

-#'#: Aceros al car3ono

Además del m!todo de producción0 los aceros se clasifican como aceros al carbono

y aceros de aleación% ambi!n se clasifican de acuerdo a su uso%

Aceros al carbono son a$uellos donde el carbón es el 1nico elemento de aleación y

cuyas propiedades f)sicas dependen e#clusi,amente de la cantidad de carbón

 presente0 su forma de combinación con el /ierro y el tratamiento t!rmico%

 &as resistencias a la tensión de aceros al carbono0 recocido o re,enido0 ,ar)an desde

67%777 psi para aceros corrientes 5,ery mild steels8 /asta 2+7%777 psi para aceros

 perl)ticos 570G-4C8% Mediante tratamiento t!rmico los aceros con ele,ado contenido

de carbono pueden alcanzar resistencias de /asta +77%777 psi%

&os aceros al carbono son más baratos $ue los aceros de aleación0 aun$ue tienen

algunas des,enta<as. a8 &a ductilidad y tenacidad disminuyen conforme la

resistencia y la dureza aumentan0 b8 las e#celentes propiedades desarrolladas por 

tratamiento t!rmico pueden obtenerse solamente en piezas delgadas y c8 la

resistencia y dureza disminuyen rápidamente al aumentar la temperatura%

&os aceros comerciales al carbono más comunes se indican a continuación.

,ery mild steel 707= a 702=4 C0 se usa en planc/as0 pernos0 cla,os%

Mild steel 702= a 70+=4 C0 se usa en aceros estructurales0 e<es rolados en fr)o%

'a<o contenido de carbón 70+= a 70674 C0 se usa en e<es0 pistones0 etc%

Mediano contenido de carbón 7067 a 7074 C0 se usa en rieles0 fundiciones%

Alto contenido de carbón 707 a 70374 C0 se usa en martillos0 cuc/iller)a0 dados%

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Aceros para resortes 7037 a 70G74 C%

Aceros perl)ticos 70G-4 C0 acero estructural de má#ima resistencia0 /o<as de

resortes0 brocas0 etc%

Aceros de muy alto contenido de carbón 2027 a 20374 C0 se usa en sierras0 /o<as derasurar0 bolas y rodillos para rulimanes%

*n la figura a continuación se muestra el efecto del contenido de carbón en las

 propiedades mecánicas del acero%

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-/(

-'(

-((

(

)(

! e  s i   s  t   e n c i   a al   a t   e n s i   $ n e n p # s  #i   #-  (  (  ( 

! e  s i   s  t   e n c i   a al  i  m p a c 

 t   o

 ur  e 2  a>r i  n e 

l  l  

Porcenta4e de Car3$n

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'(

(  ( (#' (#/ (#) (# -#( -#' -#/Fig# -#-/ EFECT" EL C"NTENI" E CA!>"N EN LAS

P!"PIEAES MECANICAS EL ACE!"

-#'# Aceros de aleaci$n

@n acero de aleación puede definirse como un acero al $ue se /an a;adido uno o

más elementos aleatorios con el propósito de modificar sus propiedades%

&os aceros de aleación a menudo son más dif)ciles de traba<ar $ue los aceros al

carbono0 ellos re$uieren tratamientos t!rmicos más largos y complicados para

desarrollar sus propiedades%

@n acero de aleación $ue no /aya sido sometido a un tratamiento t!rmico adecuado

 puede ser de inferior calidad $ue un acero al carbono $ue /a sido sometido a un

tratamiento t!rmico correcto%

&a resistencia del acero puede me<orarse a;adi!ndose n)$uel y manganeso en

 pe$ue;as cantidades0 estos penetran en la ferrita y lo refuerzan%

&a tenacidad puede me<orarse a;adi!ndole pe$ue;as cantidades de n)$uel0 el cual

/ace $ue el grano se /aga más fino%

&a resistencia al desgaste puede me<orarse a;adiendo un estabilizador del carburo

como es el cromo% ?tro m!todo de producir resistencia al desgaste es a;adiendo

n)$uel o manganeso0 a fin de ba<ar la temperatura de transformación0 ocasionando la

retención de austenita luego del templado%

&a resistencia a la corrosión puede obtenerse a;adiendo más de 2+4 de cromo0 lo

$ue ocasiona la formación de una pel)cula de ó#ido sobre la superficie del acero $ue

lo a)sla del medio $ue lo corroe%

*s dif)cil establecer el efecto preciso de cual$uier elemento aleatorio debido a $ue el

efecto depende de. a8 la cantidad $ue se usa0 b8 la cantidad de los otros elementos

aleatorios usados en con<unto y c8 el contenido de carbono en el acero%

Tipos de acero de aleaci$n +ue se producen en el mercado

  Aceros resistentes al calor Austen)ticos

y Martens)ticos

  Aceros resistentes a la corrosión Ferr)ticos

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Aceros resistentes al desgaste Alto contenido de manganeso

Cr0 Bi

 ")$uel – Cromo – Molibdeno

Cromo – anadio

Aceros de alta resistencia ")$uel – Cromo

 ")$uel

'a<o contenido de Manganeso

*ndurecido al aire 5Cromo8

Aceros para tratamiento t!rmico "itrurizado

Carburizado

Aceros para ba<as temperaturas

Aceros resistentes al calor

&a mayor)a de los problemas asociados con altas temperaturas son.

a8 P!rdida de la resistencia

 b8 Procli,es al deslizamiento plástico

c8 Fácil o#idación y ata$ue $u)mico

Pueden me<orarse las propiedades del acero para $ue resista altas temperaturas0

elevándose su temperatura de transformación (añadiéndole Cr).

Pe$ue;as cantidades i0 Al y Mo0 me<orarán su resistencia al deslizamiento plástico%

&os aceros resistentes al calor se clasifican en.

Ferr)ticos. ba<o contenido de carbón 5no se templan8%

Martens)ticos. mayor contenido de carbono 5pueden templarse8%

Austen)ticos. tienen alto contenido de Cr y "i 5no pueden ser endurecidos con

tratamiento t!rmico0 debido a $ue retienen su estructura austen)tica luego deltemplado8%

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*stos aceros son utilizados principalmente en partes de ma$uinaria 5calderos0

motores0 turbinas y otros8%

-#'#D Aceros inoida3les

&os aceros resistentes a la corrosión tienen una estructura similar a la de los aceros

resistentes al calor y se los denomina aceros ino#idables0 se di,iden en.

a8 Aceros ino#idables ferr)ticos. tienen un ba<o contenido de carbono 5707G a 70+748

y Cr del 2+4 al +34% *stos aceros no son endurecibles por tratamiento t!rmico%

Bu uso principal es en adornos decorati,os%

 b8 Aceros Martens)ticos. su contenido de carbono ,ar)a de 702= a 20+74 y el Cr de2+ a 2G4% *stos si son endurecibles por tratamiento t!rmico0 por lo $ue se los

utiliza en cuc/iller)a0 asientos de ,ál,ulas0 co<inetes y toberas%

c8 Aceros ino#idables austen)ticos. contienen 70+=4 o menos de carbono0 de 2 a

+=4 de Cr y de a ++4 de "I% *l miembro más prominente de esta familia es el

92GJG9 52G4 Cr y G4 "i8% *n estos aceros no se puede me<orar su resistencia

mediante tratamiento t!rmico%

&a mayor aplicación en construcción na,al es donde se re$uiere una adecuada

resistencia a la acción de los productos $u)micos $ue son transportados como carga

l)$uida%

Bu aplicación puede darse en dos formas.

i% Como recubrimiento de planc/a<e0 en espesores de 20- a +0= mm%

ii% *n forma de planc/a sólida0 donde no se puede usar recubrimiento%

*n caso $ue los tan$ues de carga sean usados tambi!n como tan$ues de lastre0

deberá ponerse atención al efecto corrosi,o del agua salda%

Identi%icaci$n de algunos aceros inoida3les

*l sistema de identificación preferido por los constructores de botes en los *stados

@nidos es del American Iron and Bteel Institute 5AIBI8%

&a parte $ue cubre la mayor)a de los aceros ino#idables austen)ticos es conocida

como la serie -77% &as series +770 677 y 77 cubren el resto de aceros ino#idables%

&os aceros ino#idables de la serie -77 son no magn!ticos0 puede me<orarse su

resistencia al ser traba<ados en fr)o y tienen una e#celente resistencia a la corrosión%

&os aceros ino#idables más utilizados de la serie -77 son los de tipo -7+0 -7- y -76

$ue se usan para pernos0 tuercas0 cables y apare<os%

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*l mayor contenido de carbono del -7+ lo /ace me<or resistente a la fatiga% *l menor 

contenido de carbono del -76 lo /ace me<or material para soldadura%

&a tabla a continuación muestra las diferentes propiedades $ue identifican a los

aceros de distintos grados%

Tipo AISI Fuer2a deProducci$n

Fuer2a detensi$n

"3ser?aciones Usos

-722%34 Cr 

34 "i

67%777 a 267%777 227%777 a 2G=%777 Aplicaciones enalta y ba<a fuerza

Correas0 alambre

-7+2G4 Cr G4 "i

-3%777 a 2=7%777 :7%777 a 2G7%777 Propósitosgenerales

uercas0 pernos0correas deapare<o0 apare<osde pesca

-7-2G4 Cr G4 "i

-=%777 a 26=%777 :7%777 a 2G7%777 'ueno donde lamecánica lore$uiera

ornillos0 pernos0tuercas0

-762G%=4 Cr 

G%=4 "i

-=%777 a 2=7%777 G=%777 a 2G7%777 Propósitosgenerales0 buena

soldadura0 buenaresistencia a lacorrosión

Pasamanos0correas de

apare<os0aplicacionesestructuralesdonde se re$uieresoldadura

-7=2G4 Cr 

22%=4 "i

-3%777 a :=%777 G=%777 a 2=7%777 'uena resistenciaa la corrosión

Correas0 tuercas

-2234 Cr 2+4 "i+%=4 Mo

-=%777 a 2+=%777 G=%777 a 2=7%777 *#celenteresistencia a lacorrosión0especialmente ba<o el mar 

*<es de propulsión0 pernos0 tuercas0correas

-232:4 Cr 

264 "i-%=4 Mo

67%777 a :=%777 :7%777 a 2+7%777 *#celenteresistencia a la

corrosión

*<es de propulsión%

-+22G%=4 Cr 274 "i64 Mo

-=%777 a 2+=%777 G3%777 a 2=7%777

-632G%=4 Cr 

-=%777 a 2+=%777 :+%777 a 2=7%777 *#celenteresistencia a la

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274 "i corrosión

+72 ==%777 a 267%777 22=%777 a 2G=%777 "o magn!tico

+7+ ==%777 a 3=%777 27=%777 a 2+=%777 "o magn!tico

23%6 PH 227%777 a 2G=%777 2=7%777 a +77%777

23%3 PH 67%777 a +=7%777 2-7%777 a +=%777 Magn!tico en

condiciones altas23%27 PH -G%777 a :G%777 G:%777 a 266%777 "o magn!tico

AMJ-== ==%777 a +27%777 27%777 a +-7%777

"tros aceros inoida3les importantes para uso marino&os del tipo +72 S +7+0 $ue tienen manganeso en lugar de parte del n)$uel y

nitrógeno como estabilizador0 son aceros ino#idables austen)ticos $ue pueden

reemplazar a los del tipo -72 y -7+% *stos aceros se desarrollaron para a/orrar 

n)$uel%

&os aceros ino#idables endurecidos por precipitación están recibiendo alguna

aceptación por parte de los constructores de yates0 el más popular de estos es el 23J6

PH 5tipo -78 $ue es usado en poleas0 tecles0 Rinc/es y tiras de su<eción% A estos se

los puede considerar como aceros ino#idables de alta resistencia% ?tros tipos son el

23J3 PH 5tipo -280 AMJ-== 5tipo -68 y 23J27 P%

-#'#-( Aceros resistentes al desgaste y de alta resistencia

&a composición básica de estos aceros es de 20+= C0 2+0=4 Mn0 703=4 Bi a estos se

les puede a;adir Cr y a para me<orar su resistencia% Ad$uieren la estructura

austen)tica y se los templa con agua% "o son adecuados para el ma$uinado por lo

cual se lo obtiene en piezas fundidas0 for<adas y secciones roladas0 su aplicación

 principal es en cabezales de succión y cuc/aras de dragas0 trituradoras de rocas0

rieles0 etc%

*#isten ,arios tipos de aceros de alta resistencia0 entre los cuales los más

importantes son los siguientes.

• Aceros con un ba<o contenido de manganeso 570-=4 C J 20=4 Mn8 ad$uieren

una buena resistencia0 pueden ser templados en aceite y tienen la particularidad

de ser baratos%

• &os aceros con n)$uel 570-4 C J -4 "i J 04 Mn8 tienen una buena resistencia

y dureza y pueden ser templados en aceite%

• &os aceros con cromo y n)$uel 570-4 C0 -4 "i J 70GCr J 704 Mn8 combinan la

dureza asociada con el cromo y la tenacidad asociada con el n)$uel0 se lo puede

templar en aceite%

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• &os aceros con cromo y ,anadio 570=48 soportan me<or el impacto y los /ace

más fáciles para el for<ado y estampado%

-#'#-- Aceros especiales para tratamiento térmico

Aceros para car3uri2ado*#isten dos tipos de acero $ue son los más usados para el proceso de carburizado o

endurecimiento superficial de una pieza 5case/ardening8%

*n primer t!rmino tenemos los aceros con n)$uel 5702+4 C0 -4 "i y 706=4 Mn8%

*stos son aceros con ba<o contenido de carbono0 a fin de $ue el n1cleo de la pieza no

responda al proceso de endurecimiento% *l n)$uel pre,iene el crecimiento del grano

durante el carburizado y se lo templa o endurece con agua%

*n segundo t!rmino tenemos los aceros de aleación con n)$uel y cromo 5702=4 C0

64 "i0 70G4 Cr y 7064 Mn8% &a adición de cromo le da una mayor dureza al

material%

Aceros para nitruri2ado&os aceros $ue se utilizan en este proceso tienen un -4 de cromo y desarrollan

durezas de apro#imadamente G=7 P" 5icEers Pyramid "umber8% Aceros con

20=4 de cromo y 20=4 de aluminio alcanzan durezas superficiales de /asta 2%277

P"% *l contenido de carbono en estos aceros depende de las propiedades $ue se le

$uiera dar al n1cleo de la pieza y ,ar)a entre 702G4 y 70=4%

Aceros para endurecido con aireCuando un acero tiene suficiente cantidad de cromo0 la razón de enfriamiento cr)tico

se reduce en tal forma $ue el templado puede /acerse con c/orro de aire% @n acero

t)pico para ser templado con aire contiene +4 de cromo y 704 de carbono%

Aceros para 3a4as temperaturas*stos aceros deben ser capaces de soportar ba<as temperaturas y luego retener sus

 propiedades al ,ol,er a la temperatura ambiente%

&os aceros del tipo 2GJG $ue los describimos anteriormente0 muestran adecuadas

condiciones de resistencia con poca reducción de ductilidad y tenacidad cuando /an

sido probados a J2G-C0 produci!ndose cambios poco apreciables de sus

 propiedades al retornar a las temperaturas ambientales%Cuando el material ,a a soportar enfriamientos considerables deberá ponerse

especial atención a las caracter)sticas de tenacidad del material%

A continuación se indican las temperaturas de ser,icio de algunos aceros del tipo

A'B a ser utilizados en espacios refrigerados%

TEMPE!ATU!AS E SE!;ICI" ELACE!" 9C

*!A" EL ACE!" SE*N EL A>S

= '

J2 '

J3 D0 DB0 DHJ2+ D0 DB0 DH

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J2G D"0 DH"

J+- D"0 DH"

J+: CB0 *0 *H

J-6 J7-:

J6 J7=2

J== J77

Con la ,igencia de las con,enciones internacionales como la de IMC?0 se /an

adoptado normas $ue se /an generalizado a todas las sociedades clasificadoras% *n

las tres tablas $ue se dan a continuación se indican los re$uerimientos del material a

ser utilizado en la construcción de bu$ues $ue transportan gas licuado a ba<as

temperaturas%

-#'#-' Aceros utili2ados para construcci$n de 3u+ues

Puesto $ue la construcción de embarcaciones de alto calado está controlada por lasBociedades Clasificadoras0 estas /an establecido su propia codificación e

identificación de los aceros $ue se utilizan en la construcción de los cascos de

embarcaciones y de otros e$uipos y ma$uinaria instalados a bordo%

&a Bociedad Clasificadora "orteamericana AM*>ICA" '@>*A@ ?F BHIPPI"0

A%'%B% /a clasificado a los aceros estructurales para bu$ues en grados% As) tenemos

$ue los aceros para cascos de bu$ues de resistencia ordinaria están en los grados A0

'0 D0 DB0 CB y *%

&os aceros de más alta resistencia0 con resistencias de =2%777 psi 5-=7 Mpa8 están en

los grados AH0 DH y *H%

&os aceros de alta resistencia y de ba<a aleación0 con resistencias entre 7%777 psi

562= Mpa8 y 277%777 psi 5:7 Mpa8 se usan ocasionalmente en la industria na,al%

&as especificaciones del A%'%B% para aceros estructurales0 son orientadas a tener 

aceros de una adecuada tenacidad sin llegar a ser e#cesi,amente caros y $ue puedan

ser soldados sin dificultad%

Ciertos grados de acero ABM se /an usado como sustitutos de aceros A%'%B% a

continuación se indican algunas e$ui,alencias.

ASTM A .)Puede sustituir el grado A0 en planc/as con espesores menores

a 2O+9 y a todos los perfiles% *l grado ' puede usarse /asta

espesores de 29%

ASTM A -.- *$ui,alente a los grados A'B 5A T A0' T '0DH T DH8%

ASTM A '/' Del tipo +. Bimilar al AH-+0 sustituible /asta 20= pulgadas%

ASTM A //- Bimilar al AH-+0 sustituible /asta 20= pulgadas

ASTM A 8:'*r/8

Bimilar al AH-+

ASTM A 8:'*r8( Bimilar al AH-

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*n las tablas $ue se muestran a continuación se indican los re$uerimientos o

especificaciones para.

U Aceros de resistencia ordinaria del A'B para construcción de bu$ues%

U Aceros de alta resistencia del A'B para construcción na,al%

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  ,( ,)( ,/( ,'( ( '( /(

-)(

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-8(

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.(

En e r  gi   a a 3  s  or  ?i   d  a, <  ul   e  s 

Temperatura 9F

F TL> S 

Temperatura 9C

*rado Cs

*rado E

*rado E0 .)

*rado >

&a figura a continuación muestra la ,ariación de la tenacidad de ,arios tipos de

aceros na,ales0 a diferentes temperaturas%

Fig# -#-8 ;A!IACI"N E LA TENACIA E ;A!I"S ACE!"S NA;ALES

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# METALES N" FE!!"S"S.#-# ALUMINI"

*n los 1ltimos a;os se /a incrementado el uso del aluminio en aplicaciones marinas%

'otes de alta ,elocidad0 /idrofoils0 submarinos de in,estigación y otros tipos de bu$ues se construyen con este material%

Aleaciones de aluminio se usan muc/o en superestructuras de bu$ues mercantes y

 bu$ues de guerra0 en arreglos interiores0 en e$uipos y ma$uinaria%

*l uso del aluminio se lo atribuye principalmente a $ue es li,iano y su costo con

respecto a su duración es más ba<o $ue para el acero 5costo combinado de material y

mantenimiento8%

&as cualidades de resistencia de este material a ba<as temperaturas 5J27C8 /an

/ec/o $ue sea un material muy deseable para construir tan$ues esf!ricos $ue se

montan sobre la estructura de bu$ues $ue transportan &"%

*l aluminio tambi!n tiene una resistencia satisfactoria al impacto debido a $ue su

módulo de elasticidad es ba<o 52O- del acero80 esto /ace $ue su defle#ión elástica sea

mayor0 por está razón se lo usa con buenos resultados en la construcción de botes de

alta ,elocidad%

'#-#- Producci$n

*l producto mineral del cual se obtiene el aluminio es la bau#ita0 !ste es un ó#ido

de aluminio /idratado $ue se encuentra mezclado con ó#idos de /iero0 silicio ytitanio%

&a mayor parte de los metales son reducidos directamente de sus minerales y luego

refinados% Con el aluminio sin embargo0 el proceso es diferente% Primero se

separan las impurezas de la bau#ita0 mediante un proceso $u)mico0 caso contrario

estas se reducirán <unto con el aluminio0 resultando en una aleación de aluminio

indeseable% &a producción de mineral a aluminio metálico se lle,a a cabo en 6

 pasos%

2% *#plotación de mina y concentración%

+% Producción de aluminato de sodio "a Al ?+

-% >educción a al1mina Al+ ?- y

6% >efinación del aluminio%

'#-#' Aleaciones de aluminio

*l aluminio puro es sua,e y resistente a la corrosión atmosf!rica y tiene una alta

conducti,idad el!ctrica y t!rmica% *l aluminio puro fundido tiene una resistencia a la

tensión de -6 QgOcm+ 5:777psi80 esta y otras cualidades del aluminio pueden ser 

me<oradas mediante el proceso de aleación%

&as aleaciones de aluminio pueden subdi,idirse en dos grandes grupos0 aleaciones para for<a y aleaciones para fundición0 de acuerdo con el m!todo de fabricación% &as

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aleaciones para for<a0 $ue se conforman mediante deformación plástica0 tienen

composiciones y microestructuras significati,amente diferentes de las aleaciones

 para fundición0 lo cual refle<a las diferentes condiciones del proceso de manufactura%

Dentro de cada grupo principal las aleaciones se di,iden en dos subgrupos.

aleaciones tratables t!rmicamente y aleaciones no tratables t!rmicamente% &as

 primeras son endurecidas por en,e<ecimiento0 mientras $ue las segundas seendurecen por medio de un endurecimiento por solución sólida0 por deformación o

 por dispersión%

a8 &as no aptas para tratamiento t!rmico desarrollan su resistencia por solución

sólida0 dispersión y por deformación 5strain /ardening8% *l manganeso y

magnesio0 solos o en con<unto0 son los principales elementos aleatorios% *l

cromo0 silicio0 zinc y pe$ue;as cantidades de cobre son usados en algunas

aleaciones de este tipo% &as aleaciones $ue no son tratables al calor están en las

series 2%7770 6%777 y =%777 y unas pocas en las series 3%777 y G%777%

&as aleaciones $ue no son aptas para ser tratadas t!rmicamente son adecuadas yen cierto modo recomendadas para la soldadura% &os m!todos más utilizados

 para soldar aluminio son el MI 5metal inert gas8 y el I 5ungsten inert gas8

este 1ltimo siendo el más adecuado para las soldaduras de espesores inferiores a

-mm%

 b8 &as aleaciones aptas para ser tratadas t!rmicamente están en las series +%7770

%777 y 3%777% *stas obtienen su resistencia adicional por en,e<ecimiento% Be

calienta el material /asta una temperatura de 6=7 y ==7 C 5depende del

elemento aleatorio8 luego se los enfr)a bruscamente y se lo somete al proceso de

temperado 5en,e<ecido8%

*ste tipo de aleación no es recomendable para soldadura0 debido a $ue con el

calor se alteran las propiedades del material sin embargo0 e#isten algunas

e#cepciones en los aluminios de las series %777 5720 7+ y %7-8 $ue son

aptos para ser soldados y son de amplio uso en construcción na,al%

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Cristales 5"07 Al

Fig# '#- P!"CES" E P!"UCCI"N EL ALUMINI"

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'#-#. Sistema de identi%icaci$n del aluminio y sus aleaciones

&a tabla a continuación muestra el sistema de identificación utilizado por la

VAsociación del AluminioN% *l primer d)gito indica el tipo de aleación 5la serie 2%777corresponde al aluminio puro a casi puro8% &os tres 1ltimos d)gitos indican una de las

muc/as posibles combinaciones y la pureza de la aleación%

&a segunda columna de la tabla indica el metal de aleación $ue corresponde al

 primer d)gito%

*n la tercera columna se indica el tipo de tratamiento de la aleación $ue /a recibido

el material%

Ta3la '#- Aleaciones para %or4a2### Alum% Comercialmente puro

5W::4 Al8

 "o en,e<ecido

+### Al – Cu *ndurecible por en,e<ecimiento

-### Al – Mn "o en,e<ecido

6### Al – Bi y Al – Mg – Bi *ndurecible por en,e<ecimiento

si /ay magnesio presente

=### Al – Mg "o en,e<ecido

### Al – Mg – Bi *ndurecible por en,e<ecimiento

3### Al – Mg – (n *ndurecible por en,e<ecimiento

Aleaciones %undidas2##%# Alum% Comercialmente puro "o en,e<ecido

+##%# Al – Cu *ndurecible por en,e<ecimiento

-##%# Al – Bi – Cu o Al – Mg J Bi Algunas son endurecibles por  

en,e<ecimiento

6##%# Al – Bi "o en,e<ecido

=##%# Al – Mg "o en,e<ecido

3##%# Al – Mg – (n *ndurecible por en,e<ecimiento

G##%# Al J Bn *ndurecible por en,e<ecimiento

Designaciones para identificar los tratamientos t!rmicos%

F T Indica $ue no /a e#istido control sobre el tratamiento%

? T *l metal /a sido recocido 5ba<a resistencia y buena ductilidad8

H T *l material /a sido endurecido en fr)o%

T *l metal /a sido endurecido por en,e<ecimiento%

&os d)gitos a continuación de H y indican condiciones de tratamiento durante el

 proceso de fabricación del material%

H2 Indica $ue la aleación fue tratada al fr)o o endurecida por estiramiento%

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H+ &a aleación fue traba<ada en fr)o y luego parcialmente recocida%

H- Be usa solamente para aleaciones Al – Mg

*l segundo d)gito indica el grado de templado%

H2+0 H++0 H-+%%%%%%%% @n cuarto duro de temple

H260 H+60 H-6%%%%%%%% Medio duro de temple

H20 H+0 H-%%%%%%%% res cuartos duro de temple

H2G0 H+G0 H-G%%%%%%%% emplado

H2:0 H+:0 H-:%%%%%%%% emplado e#tra duro

2 *n,e<ecido naturalmente a una condición estable%

+ >ecocido 5fundiciones solamente8

- Bolución tratada al calor y luego traba<ada en fr)o y naturalmente en,e<ecido%

6 Bolución tratada al calor luego en,e<ecido naturalmente a una condición estable%

= *n,e<ecido artificial solamente%

 Bolución tratada al calor y en,e<ecida artificialmente 5mástiles de ,eleros8

3 Bolución tratada al calor y luego sobre en,e<ecida 5me<ora la resistencia a la

corrosión8

G Bolución tratada al calor0 luego traba<ada en fr)o y en,e<ecida artificialmente%

: Bolución tratada al calor0 en,e<ecida artificialmente y luego traba<ada en fr)o%

27 *n,e<ecida artificialmente y luego traba<ada en fr)o%

&a tabla $ue se muestra a continuación indica las propiedades de algunas aleaciones

de aluminio de uso comercial y la tabla $ue sigue muestra las aleaciones de aluminio

$ue se utilizan en la industria na,al y las aplicaciones más usuales $ue se den a cada

 producto%

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Ta3la '#' P!"PIEAES E AL*UNAS ALEACI"NES E ALUMINI"Aleaci$n !esistencia a

la tensi$n 5psi7Es%uer2o de%luencia 5psi7

Elongaci$n5O7

Comentarios

Aleaciones para %or4a no trata3letérmicamente2277J? W ::4 Al 2-%777 =%777 67 Componentes

el!ctricos0 /o<as2277JH2G +6%777 ++%777 27 metálicas finas

5papel80-77-J? 2%+ 4 Mn 2%777 %777 -= resistencia a la

corrosión-77-JH2G +:%777 +3%777 3 &atas para bebidas0676-J? =%+ 4 Bi +2%777 27%777 ++ Aplicaciones

ar$uitectónicas%=7=J? = 4 Mg 6+%777 ++%777 -= Metal de relleno en

soldadura0=7=JH2G 7%777 =7%777 2= recipientes0

componentes marinos

Aleaciones para %or4a trata3les

térmicamente +7+6J? 6%6 4 Cu +3%777 22%777 +7+7+6J6 G%777 63%777 +767-+J 2+4 Bi – 24

Mg==%777 6%777 : ransportes0

aeronáutica0

72J 24 Mg – 7%4Bi

6=%777 67%777 2= astronáutica y otras

373=J =%4 (n J+%=4 Mg

G-%777 3-%777 22 aplicaciones de altaresistencia

Aleaciones para %undici$n+:= – 6%=4 Cu –  

7%G4 Bi

-%777 +6%777 = Arena

-2: – F 4 Bi – -%=4

Cu

+3%777 2G%777 + Arena

-= – 34 Bi – 7%-4Mg

-6%777 2:%777 +%= Molde permanente

-G7 – F G%=4 Bi –  

-%=4 Cu

--%777 +6%777 -%= Arena

-:7 – F 234 Bi – 6%=4Cu – 7%4 Mg

-G%777 +3%777 = Molde permanente

66- – F =%+4 Bi 6%77762%7772:%777

+-%777--%777

+-%777-=%777G%777

:%7772%777

-%=2G

27:

Molde permanenteCo$uillaArena

Molde permanenteCo$uilla

32- – = 3%=4 (n 7%34Cu 7%-=4 Mg

-7%777 ++%777 6 Arena

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Ta3la '#. Aleaciones de tipo marino popularesAleaci$n Tratamiento !esistencia a

la %luencia!esistenciaal corte

Formas disponi3les Usos

=7=7 H-6H-G

+60777+:0777

2G0777+70777

&aminas0 planc/as0tubos

Cascos pe$ue;os

=7=+ H-6

H-G

-20777

-30777

+20777

+60777

&aminas0

 planc/as0,arillas0tubos0 barras0remac/es

Casetas0

cascos pe$ue;os

=7= H2GH-G

=:0777=70777

-60777-+0777

&aminas0 ,arillas0remac/es

>emac/es

=7G- H22+H-+2H-6-

+-0777--0777620777

+=0777+G0777-70777

&aminas0 planc/as0 perfiles estirados0for<ados

Cascos0cubiertas0mamparascuadernasmaestras

=7G H22+

H-+H-6

2:0777

-70777-30777

+-0777

+G0777

&aminas0 planc/as0

 perfiles estirados0for<ados

Cascos

soldados0cubiertas0mamparascuadernas

=6=6 H22+H-6H-22

2G0777-=0777+0777

+-0777+0777+-0777

&aminas0 planc/as0 perfiles estirados0for<ados

Cascos pe$ue;os0 pasamanos

=6= H+6 620777 -20777 &aminas0 planc/as0 perfiles estirados0

for<ados

Cascossoldados

72 6G

+20777670777=+0777

+60777-70777-+0777

&aminas0 planc/as0 perfiles estirados0for<ados

Cascos0cubiertas0mástiles0 plumas0

remac/es7- 6=

2-0777+20777

-20777

20777230777

++0777

ubos sOc perfilesestirados

Pasamanos0mástiles

 pe$ue;os0 plumas

7 6

-70777=+0777

+:0777-60777

ubos sOc perfilesestirados

mástiles0 plumas

737 =+0777 -60777 ubos sOc perfilesestirados

mástiles0 plumas

-=2 6

+307776-0777

++0777+:0777

ubos sOc perfilesestirados

Cascoscubiertas0cuadernas0mástiles

3772 :20777 ubos sOc perfilesestirados

mástiles

373= 3-0777 6G0777 arias formas de perfiles

Propósitogeneral0 altaresistencia

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-8((

-(((

8((

(

G L

L

Q G L

8::9

-#)8 -'#) DD#.

G Q

T e m p e r  a t   u

r  a 5  9   C 7  

Al '( /( )( ( Si

Peso porcentual de silicio

'#-#/ iagrama de %ase de algunas aleaciones de Al

'#-#/#- Al & Si

A continuación se muestra el diagrama de fase del aluminio con el silicio%

Fig# '#' IA*!AMA E FASES ALUMINI" , SILICI"

*n los gráficos a continuación se presentan los diagramas de fase de Al – Mn y Al – Mg0

en el primer diagrama se puede ubicar a la aleación -77- y en el segundo a la aleación

=7=0 para este segundo caso la solución sólida de magnesio en aluminio es endurecida

mediante una dispersión fina de Mg+ Al- 5fase '8 el cual no es co/erente y0 por tanto0 no

 puede ser endurecido por en,e<ecimiento%

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((

:((

)((

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(Al -( '(

G Q

Q G L

R G LL-#D8

  -#'

Q

Aleaci$n .((.

T e m p e r  a t   ur  a 5  9   C 7  

Peso porcentual de manganeso

((

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)((

8((

/((

.((

'((

-((

(Al -( '( .(

G Q

-/#D

G L

L

 

QAleaci$n 8(8)

T e m p e r  a t   ur  a 5  9   C 7  

Peso porcentual de magnesio

.8#(

Fig# '#/ IA*!AMAS E FASE PA!A EL ALUMINI" & MAN*ANES" ALUMINI" , MA*NESI"

'#' C">!E

*l cobre y sus aleaciones naturales fueron los primeros metales utilizados por el

/ombre con propósitos diferentes a la ornamentación%

&a aleación más com1n del cobre es el bronce $ue es muy 1til a la industria na,al0 a la

ciencia y a la ,ida dom!stica en general%

*n estado natural el cobre 5Cu8 se lo encuentra combinado con azufre o con o#)geno0

formando los siguientes compuestos.

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Calcocita0 Cu+ B

Calcopirita0 Cu Fe B+

Cuprita0 Cu+ ?

Cobre nati,o0 Cu

*l procesamiento de los cobres combinados con azufre es más comple<o $ue el de los

cobres o#idados%

Aleaciones de co3re@ De todos los metales comerciales0 las aleaciones de cobre

 poseen el mayor espectro de propiedades0 las de mayor significación son las

siguientes.

*le,ada resistencia a la corrosión%

'uena resistencia a la tensión%

'uena resistencia a la fatiga% *s d1ctil y maleable%

iene dureza y tenacidad%

*s fácil de soldar y ma$uinar%

*s resistente al desgaste%

'uena conducti,idad t!rmica y el!ctrica%

Be combina con zinc0 esta;o0 n)$uel0 plomo0 aluminio0 manganeso0 silicio y cromo

 principalmente%

*l cobre recocido tiene una resistencia a la tensión de 5-7%777 psi8 +%226 QgOcm+

0 ytraba<ado en fr)o su resistencia puede incrementarse a 57%777 psi8 6%++3 QgOcm +%

*n la tabla +%6 se indica las propiedades de algunas aleaciones de cobre%

*n la tabla +%= se dan códigos $ue identifican el grado de endurecimiento de algunas

aleaciones de cobre

Ta3la '#/ Propiedades de aleaciones típicas de co3re o3tenidas por di%erentes mecanismos deendurecimiento

Material esignaci$n de*rado deEndurecimiento

!esistencia a laTensi$n 5Psi7

Es%uer2o deFluencia 5Psi7

Elongaci$n5O7

Mecanismo dEndurecimiento

Cobre puro0 recocido -70-77 60G77 7Cobre comercialmente puro0 recocido paraengrosar el tama;o de

grano

?=7=7 -+0777 270777 ==

Cobre comercialmente

 puro0 recocido para afinar el tama;o del grano

?=7+= -60777 220777 == ama;o de grano

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Cobre comercialmente puro traba<ado en fr)o

H27 =30777 =-0777 6 *ndurecimiento por deformación

Cu – -=4 (n recocido ?B7=7 630777 2=0777 +Bolución sólidaCu – -74 "i tal como se

fabricaM+7 ==0777 +70777 6=

Cu – 274 Bn recocido ?=7-= 0777 +G0777 G

Cu – -=4 (n traba<ado enfrio-

H27 :G0777 -0777 - Bolución sólidaendurecimiento por deformaciónCu – -74 "i traba<ado en

fr)oHG7 G60777 3:0777 -

Cu – +4 'e endurecido por en,e<ecimiento

F77 2:70777 23=0777 6 *ndurecimiento por en,e<ecimiento

Cu – Al templado yre,enido

=7 2270777 70777 = >eacciónmartens)tica

Manganeso bronce

fundido

F 320777 +G0777 -7 >eacción

eutectoide

Ta3la '#8 esignaciones de grado de endurecimiento para aleaciones de co3reH## – traba<a en fr)o 5## indica el grado de traba<o en fr)o8

>educción porcentual en espesor o diámetroH72 Y dura 27%:H7+ Z dura +7%3H7- [ dura +:%6H76 Dura -3%2H7 *#tradura =7%2

H7G De resorte duro 7%=

H27 De resorte e#tra G%H2+ De resorte especial 3=%2H26 De superresorte G7%-

M## – tal como se manufactura% 5## se refiere al tipo de proceso de fabricación8

?## – recocida% 5## designa el m!todo de recocido8?B### – recocida para producir un tama;o particular de grano 5### se refiere al diámetro del grano en27J- mm% Por tanto0 ?B7+= se;alar)a un diámetro de grano de 7%7+=mm8'77 – tratada por soluciónF77 – endurecida por en,e<ecimiento## – templada y re,enida 5## da detalles del tratamiento t!rmico8

'#'#- Aleaciones de co3re para uso marino

@na aleación de cobre 5:748 y n)$uel 52748 es altamente resistente a la corrosión

en flu<o de agua salada y se encomienda para ser utilizado en instalación de agua

salada0 condensadores0 intercambiadores de calor0 etc%

*l cobre como metal se usa principalmente para las siguientes aplicaciones en la

industria na,al.

a8 *n pinturas anti – incrustantes 5anti fouling8 se a;ade pol,o de cobre a la

 pintura0 este reacciona con el agua de mar formando una pel)cula tó#ica $ue

en,enena a los microorganismos marinos $ue se posan sobre el casco% &a

acción del recubrimiento tiene una duración de acuerdo al contenido de cobre

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en la pintura o al n1mero de capas de pintura $ue se apli$ue al casco de la

embarcación%

*l uso del cobre para este propósito está reduci!ndose debido al

descubrimiento de otros productos $ue realizan el mismo traba<o%

 b8 Be usa como metal base para otras aleaciones como el latón0 bronce0 cupro – 

n)$uel y plata – n)$uel%

c8 Be a;ade en pe$ue;os porcenta<es a ciertos tipos de aceros0 aluminios y otros

metales%

*n la industria na,al los productos o aleaciones de cobre son más conocidos

 por sus nombres comerciales $ue por su n1mero de aleación o identificación

5como sucede con el acero o el aluminio8%

>eferente a la denominación de estos metales e#iste alguna confusión y es $ue

a algunos latones se les llama bronces0 a continuación ,amos a establecer la

diferencia entre estos dos productos%

'#'#' Lat$n 5>rass7

*l latón 5brass8 es básicamente una aleación de cobre con zinc0 este 1ltimo en una

 proporción $ue ,ar)a del =4 al 674% *n ciertas ocasiones se puede a;adir cantidades

muy pe$ue;as de otros elementos como. plomo0 esta;o0 manganeso o /ierro para

me<orar ciertas propiedades de aleación0 pero debe tenerse presente $ue el principal

elemento de la aleación es el zinc%

&os latones más importantes y $ue en castellano algunos los llaman bronces son.

&atón 5bronce8 ro<o0 5>ed brass8%

&atón 5bronce8 amarillo0 5SelloR brass8

&atón 5bronce8 de cartuc/os0 5Cartridge brass8

Metal o bronce almirantazgo0 5admiralty brass8

&os latones $ue tienen un contenido de zinc mayor al 24 están su<etos a un tipo de

corrosión llamado VdescincadoN% Debido a este problema corrosi,o los latones con unalto contenido de zinc no son recomendados para ser usados en perner)a0 /erra<es $ue

atra,iesan el casco o cual$uier pieza estructural0 principalmente si la embarcación ,a

a ser utilizada en el agua salada%

&os tres tipos de latones $ue caen dentro de esta categor)a son.

&atón 5bronce8 almirantazgo 5+G4 zinc8

&atón 5bronce8 na,al 5-:4 zinc8

'ronce manganeso 5=G0=4 Cobre0 -:0+4 (inc0 24 *sta;o0 24 Hiero y

70-4Manganeso8

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Al latón o bronce almirantazgo si se le a;ade antimonio o ars!nico como un in/ibidor 

 para resistir el descincado0 se lo puede utilizar con las debidas precauciones0 los otros

dos latones no son muy confiables aun$ue sean dise;ados para resistir descincado%

Cuando se rec/ace o acepte una aleación de cobre con alto contenido de zinc debe

tenerse presente su tama;o y su localización en la na,e%

@n perno o tornillo $ue est! su<eto a salpicado de agua salada o ,aya sumergido

siempre en agua de mar podr)a causar problemas mientras $ue0 un cuadrante del

gobierno de bronce–manganeso $ue está localizado ba<o cubierta puede tener una

duración indefinida%

@n latón con un alto contenido de zinc es fácilmente identificable% Conforme aumenta

el contenido de zinc0 /asta un =4 el color ,ar)a desde el ro<izo del cobre al color del

 bronce0 luego pasa a un color muy parecido al del oro0 cuando el contenido de zinc es

del 274 al 2=40 y finalmente cambia al amarillo pálido del latón cuando el contenido

de zinc es ele,ado%

*n forma general se puede decir $ue si el metal tiene una apariencia ro<iza J amarillo

 puede ser cobre o bronce0 si el metal es bien amarillo debe ser latón%

*n general al a;adir plomo a ,arios tipos de latones estos se ,uel,en ma$uinables%

&a mayor parte de latones pueden ser soldados con o#i–acetileno0 pero no tan bien

con arco de carbono%

'#'#. >ronces

Bon aleaciones de cobre cuyos principales elementos de aleación son. esta;o0 silicio0

aluminio0 berilio y n)$uel%

Algunas de estas aleaciones pueden ser endurecidas mediante tratamiento t!rmico

 para obtener resistencias a la tensión muy ele,adas

&os bronces se di,iden en.

a8 'ronces tratables al calor 

 b8 'ronces no tratables al calor 

&os 3ronces alumínicos  son lo más ,ersátiles0 sus propiedades pueden ser 

controladas ,ariando la cantidad de aluminio o por tratamiento t!rmico% *stos bronces

 pueden ser endurecidos en igual forma como el acero% Be los usa principalmente en la

confección de engrana<es0 camones0 rodillos0 dados0 /erramientas de corte%

*l 3ronce %os%$rico0 el más com1n de los bronces no tratables al calor es el bronce

fosfórico $ue es una aleación de cobre y esta;o deso#idada con fósforo% &a resistencia

y dureza de los bronces fosfóricos se incrementa con el porcenta<e de contenido de

esta;o en la aleación 52 al 2248%

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*sta aleación sobresale por su ele,ada resistencia0 buena elasticidad y buena

resistencia al desgaste y a la fatiga% Be lo usa principalmente para resortes0 e<es y

 bocines%

>ronce silicio@ en la familia de los bronces no tratables al calor tenemos el bronce

silicio 5:4 Cu0 -4 Bi 0 24 Mn o (n8% Be lo usa en tan$ues0 calderos y recipientes de presión resistentes a la corrosión%

Solda3ilidad@ &a mayor)a de los bronces pueden soldarse% Para soldaduras con arco

el!ctrico se usan electrodos recubiertos con fundente% ambi!n se sueldan con arco

el!ctrico y gas inerte%

*n algunos casos puede usarse el o#i–acetileno0 pero debe cuidarse de no o#idar los

materiales%

*n la tabla $ue se muestra a continuación se dan los nombres comunes de algunas

aleaciones de cobre $ue se usan en la industria na,al0 as) como sus resistencias y losusos mas comunes yOo recomendados para cada producto%

Popular name ield Strengt1 5psi7 Tensile strengt1 5psi7 CommentsAluminum bronze5G4 aluminum8

-+%777 to =%777 37%777 to 27=%777 *#cellent corrosion0 Rear and fatigueresistance /as an attracti,e golden colora,ailable in RireJrope form e#cellent for marine /ardRare resistant to ca,itationerosion

Aluminum bronze5=4 aluminum8

++%777 to =%777 ==%777 to :+%777

P/osp/or bronze

5G4 tin8

+6%777 to 3+%777 ==%777 to :-%777 Considered a ,ery toug/ bronze good

elastic $ualities good resistance toca,itation erosion good fatigue and Rear resistance a,ailable in most forms

P/osp/or bronze54 tin8

+7%777 to 3=%777 6:%777 to G2%777

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Aluminum –  silicon bronze 534aluminum0 +4silicon8

A,erage 6+%777 Btrengt/ G6%777 ood corrosion and Rear resistancescreRs0 nuts0 bolts good forgedturnbucEles

Hig/ – silicon bronze 5-4

silicon8

++%777 to =G%777 =3%777 to :6%777 eneralJpurpose bronze alloy for nails0screRs0 nuts0 bolts0 turnbucEles0 t/imbles

good corrosion resistance&oR – silicon bronze 52%=4

silicon8

2=%777 to ==%777 67%777 to 37%777

Comercial bronze5274 zinc8

27%777 to =G%777 -3%777 to 3%777 @sed for fasteners and trim

Admiralty brass5+G4 zinc0 24 tin8Rit/ arsenic

2G%777 to 37%777 6G%777 to :7%777 /is is an oldJfas/ioned brass it /as beenused for port/ole frames and propeller s/afts

Cartridge brass5-74 zinc8

2=%777 to 6%777 63%777 to 3G%777 Munitions casementsJmain use% Has beenused in radiator cores and Rater tanEs

SelloR brasscommon 5-=4

zinc8

2=%777 to 7%777 63%777 to 36%777 eneralJpurpose brass

 "a,al brass

5bronze8 5-:%+=4zinc0 7%3=4 tin8

+=%777 to =G%777 ==%777 to 3=%777 ensile strengt/ is greater for sections less

t/an [N s$uare /as been used for  propeller s/afts

&oR – leaded brass57%=4 lead0 -=4zinc8

2=%777 to 7%777 63%777 to 3=%777 ood mac/ining and draRing $ualitiesused for plumbing accessories

Manganese bronze5brass8 5-:%+4zinc0 24 tin8

-7%777 to 7%777 =%777 to G6%777 Hig/ strengt/ and e#cellent Rear  resistance0 but is sub<ect to dezincificationin salt Rater 

CupronicEel5copperJnicEel8

5274 nicEel8

++%777 to =3%777 66%777 to 7%777 Hig/ strengt/ and good ductility ,erygood corrosion resistance in bracEis/ and

mo,ing salt Rater a,ailable in tubing andsome accessoriesCupronicEel 5-74

nicEel8++%777 to 37%777 ==%777 to 33%777

*lectrolyticJtoug/J pitc/ copper ando#ygenJfreecopper 

27%777 to =7%777 -+%777 to ==%777

eneralJpurpose coppers a,ailable in

most formsDeo#idized copper and freeJ

mac/ining5tellurium8 copper 

27%777 to 67%777 -+%777 to 6%777

'#'#/ iagrama de %ase'#'#/#- iagrama de %ase del co3re con el 2inc y el estaJo

&as aleaciones de Cu con menos del 674 de (n forman soluciones sólidas unifásicas de

zinc en cobre0 en las $ue las propiedades mecánicas y la elongación aumenta conforme el

contenido de zinc% Como se muestra en la figura pueden conformarse en fr)o en

componentes comple<os resistentes a la corrosión%

&as aleaciones de Cu con Bn 5bronces fosfóricos8 pueden contener más del 274 de Bn y

conser,ar una sola fase%

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-(((

D((

((

:((

)((

8((

/((

.((

'((

-((

Cu -( '( .( /( 8( )( :( ( D( =n

Q

Q

R

L

H

Peso porcentual de 2inc

T e m p e r  a t   ur  a 5  9   C 7  

--((

-(((

D((

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:((

)((

8((

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'((

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(

Cu -( '( .( /( 8( )( :( ( D( Sn

Q

V

R

L

H

Peso porcentual de estaJo

T e m p e r  a t   ur  a 5  9   C 7  

W

Fig# '#: iagramas 3inarios de %ases para co3re & 2inc y co3re , estaJo

'#'#/#' iagrama de %ases Cu & Al

&os bronces de aluminio $ue contienen más de :4 de Al pueden formar algo de fase β al

calentarse por encima de los ==C en un enfriamiento subsecuente0 la reacción eutectoide produce una estructura laminar o perl)tica $ue contiene un compuesto frágil y d!bil γ +% Bin

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-(((

((

)((

/((

'(() -( -' -/ -) -

  D#/ --#' .).9 C

G R'

  D#/ --# -8#)

8)89 C

G QQ G R'

R-Q

R'

 -)#(

G R RR G R'

Peso porcentual de aluminio

T e m p e r  a t   ur  a 5  9   C 7  

Fig# '# Porci$n eutectoide del diagrama de %ases co3re , aluminio

embrago0 la aleación puede ser calentada a :77C y enfriada rápidamente 5templada8 para

 producir martensita 5β\8 la cual tiene una alta resistencia mecánica y ba<a ductibilidad0

 pero $ue al ser re,enida entre 677 y =7C gana ductibilidad y sobre todo en tenacidad%

'#. MA*NESI"

*l magnesio es un metal blanco parecido a la plata0 es más li,iano $ue el aluminio0 su

densidad es apro#imadamente +O- del aluminio y Y del acero% *s el más li,iano de

todos los metales comerciales%

*n estado puro tiene poca aplicación debido a su ba<a resistencia0 sin embargo0 sus

aleaciones son resistentes y muc/as de ellas pueden endurecerse por tratamiento al

calor%

*l magnesio y sus aleaciones tienen una buena resistencia a la corrosión atmosf!rica0

 pero el Mg puro se corroe cuando se lo sumerge en agua salada% *ste material se lo

 produce de.

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a8 &a dolomita 5Ca C?- Mg C?-8

 b8 &a magnesita 5Mg C?-8

c8 *l agua de mar 

d8 Bales naturales $ue contienen cloruro de magnesio

Aleaciones de magnesio@ @sualmente contienen aluminio0 magnesio y zinc% &a más

 popular de las aleaciones contienen 4 Al y -4 (inc y /ay otra $ue contiene :4 de

Aluminio y +4 de (inc $ue se usa muc/o en piezas de fundición $ue deben soportar 

grandes presiones%

Propiedades@ *s muy similar al comportamiento de las aleaciones de aluminio0 estos

dos grupos metálicos tienen en com1n. a8 una alta conductibilidad al calor0 b8 ba<o

 punto de fusión y c8 ele,ada e#pansión t!rmica%

*stas aleaciones pueden soldarse mediante.

a8 as

 b8 Arco el!ctrico protegido con gas inerte 5/elio8

c8 Por el m!todo más com1n de resistencia el!ctrica

&as aleaciones de magnesio no deben soldar a otros metales debido a la fragilidad de

los compuestos metálicos y el efecto corrosi,o $ue se genera en presencia de un

electrolito%

Debido a $ue el magnesio fundido se combina fácilmente con el o#)geno y se

combustiona0 debe tenerse muc/a precaución durante el proceso de fabricación% Bi se

lo corta con una /erramienta roma o se lo esmerila0 la fricción generará el calor 

suficiente para $ue se combustione el metal 5al adicionar a la mezcla un 707724 de

 berilio o un 70=4 de calcio metálico se retardará la ignición8%

&as aleaciones de magnesio se usan en partes de ma$uinarias como. carters0 bombas

de aceite0 m1ltiples de admisión y en general en la manufactura de muc/os

aditamentos de e$uipos portátiles%

*n la figura de la siguiente página se muestra el procedimiento para la obtención del

magnesio del mar y de las conc/as de ostras y ostiones%

'#/ =INC

*l zinc /a sido usado desde la antig]edad como un elemento de la aleación del latón%

*n el estado metálico se lo produ<o en el siglo ^I en la India%

&os más importantes minerales de zinc $ue se encuentran en la naturaleza son.

a8 Combinado con azufre 5blenda de zinc8 (n B 534 (n8 b8 Calamina (n Co- 5-4 (n8

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Hay dos procesos de producción de zinc.

28 Hidrometal1rgico con precipitación electrol)tica y

+8 Por destilación%

*l zinc se lo usa principalmente en piezas fundidas en matriz y en gal,anizados0 pero

su aplicación más importante $uizá sea en las aleaciones con cobre para obtener 

latones%

Bu color es blanco azulado y tiene e#celente resistencia a la corrosión atmosf!rica% As)

mismo0 tiene e#celentes cualidades aleatorias y es barato% Bu densidad es ligeramente

inferior a la del cobre%

Al zinc se lo considera el gran protector de los metales0 por dos razones principales.

a8 *n el aire se corroe a una ,elocidad bastante ba<a0 comparado con el /ierro y

el acero%

 b8 Cuando se lo usa para protección gal,ánica0 el zinc es el metal de sacrificio0

debido a su posición en la serie gal,ánica%

*al?ani2ado de 2inc@ Hay ,arios m!todos mediante los cuales se aplica el zinc al

acero y al /ierro para el gal,anizado0 los principales son.

28 *lectro gal,anizado o electroc/apeado. @sualmente se usa una capa muy fina

$ue es depositada electrol)ticamente sobre el metal a proteger%

+8 al,anizado en caliente por inmersión. *n este proceso se apro,ec/a el ba<o

 punto de fusión del zinc 562:C8% *ste proceso produce una superficie

irregular% *s recomendado para aplicaciones marinas0 siempre y cuando no se

abuse de !l%

-8 Metalizado. Be recubre la superficie con spray0 utilizando zinc fundido% Con

este proceso generalmente se obtienen las capas de recubrimiento más

gruesas y son aplicables o recomendadas para uso marino%

68 C/erardizado 5es/erardizado8. Be /ace con impregnación de pol,o de zinc%

&os art)culos a ser procesados se entierran en pol,o de zinc y mediante el uso

de calor y un poco de fuerza centr)fuga se ad/iere el zinc a la pieza% Debido a

la capa muy delgada $ue se forma0 no es recomendable para usos de tipo

marino%

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=8 Pintado. *l zinc tambi!n se aplica en forma de pintura0 si esta se aplica en

capas gruesas puede dar una adecuada protección%

Para cual$uiera d los m!todos utilizados0 lo más importante para la duración es el

espesor de la capa de recubrimiento%

Aplicaciones%J &os productos c/apeados basados en cromo y zinc 5tornillos0 tuercas0

 pernos0 anillos0 etc%8 no son adecuados para su uso en botes% *stos son productos

comunes de supermercado $ue no resisten la corrosión a la intemperie%

'#8 NIUEL

*l n)$uel es un metal duro0 de color plateado0 tiene apro#imadamente la misma

densidad del cobre0 tiene una e#celente resistencia a la corrosión y o#idación a1n aaltas temperaturas%

*l n)$uel se combina fácilmente con muc/os otros metales y sir,e de base para un sin

n1mero de aleaciones con acero y cobre%

&a más importante de las aleaciones de n)$uel con cobre es el monel 534 "i0 +G4

Cu0 =4 Mn8% Puesto $ue su coeficiente t!rmico de e#pansión es apro#imadamente

igual al del acero0 a menudo se los usa <untos%

Al monel se lo considera el me<or material de uso marino debido a su alta resistencia0

gran ductilidad y e#celente resistencia a la corrosión atmosf!rica y en el agua salada%

*l uso más com1n del monel es en forma de cla,os0 pernos0 tornillos0 tuercas0 /!lice0

e<es de /!lices y cables%

Debido a la posición del monel en la serie gal,ánica puede ocasionar la corrosión de

otros metales como el aluminio0 cuando está en la presencia de un electrolito como el

agua salada%

*l monel    tiene un adicional del + al 64 de Aluminio% &os moneles 0 y S  son

/ec/os a;adiendo del - al 64 de silicio% &os moneles !  tienen un 70-=4 de azufre y

los  moneles N  poseen una resistencia e#tremadamente buena a la o#idación0

corrosión e impacto%

*l inconel0 es una aleación de cromo y n)$uel0 tiene una ele,ada resistencia a la

corrosión por ácidos y compuestos alcalinos%

*l monel puede soldarse con o#iacetileno0 con gas inerte y arco el!ctrico%

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Propiedades de las aleaciones de ní+uel

*n la tabla a continuación se dan las propiedades y aplicaciones de algunas aleaciones de

n)$uel% *n la figura GJ2 se muestra la ,ariación de las propiedades mecánicas de una

aleación de Cu J "i de acuerdo al contenido de cada uno de ellos%

Material !esistencia ala tensi$n5psi7

Es%uer2o de%luencia 5psi7

Elongaci$n5O7

Aplicaciones

 "i puro 5::%:4 "i8>ecocidoraba<ado en fr)o

Monel 6775"i–-2%=4 Cu8

=7%777:=%777

3G%777

2%777:7%777

-:%777

6=6

-3

>esistencia acorrosiónál,ulas0 bo

cambiadores de c

Buperaleaciones de "i

Hastelloy '–+5"i–+G4 Mo8MA>–M+65"i–274 Co–:4 Cr–274 Xi0 Al0 a8DB–"i5"i–+4 /?+8

2-7%777

267%777

32%777

7%777

2+=%777

6G%777

2

=

26

>esistencia acorrosiónMotores de reacciurbinas de gas

Buperaleaciones de Fe–"iIncoloy G775"i–64 Fe–+24 Cr8

G:%777 62%777 -3 Cambiadores de c

Buperaleaciones de CoHaynes +=5=74 Co–+74 Cr–2=4 J274 "i8*stelita '574 Co–-74 Cr–6%=4 8

2-=%777

233%777

=%777

27-%777

7

6

Motores de reacci>esistenciadesgasteabrasión%

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! e  s i   s  t   e n c i   a 5   p s i   7  

Fig# '#D Propiedades mecnicas de las aleaciones co3re,ní+uel# El co3re es endurecido con un )(

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'#) PL"M"

*s uno de los metales más antiguos $ue conoce el /ombre0 los c/inos /icieron sus

 primeras monedas de plomo 5+777 A% C%8 y los romanos lo utilizaron para /acer 

tuber)as de agua%

*n estado natural se lo encuentra como galena 5Pb B8 tambi!n como cerucita 5Pb

C?-8% *s un metal pesado y un contaminante del medio ambiente%

&a reducción de plomo no es tan simple debido a $ue los minerales con $ue está

combinado en la naturaleza forman compuestos muy comple<os%

*l plomo comercialmente está disponible en cuatro formas.

2% Plomo antimónico 54 de antimonio8 se lo usa muc/o en bater)as%

+% Plomo de alta pureza 5corroding lead8 $ue se lo usa principalmente en la

confección de pigmentos para pinturas%

-% Plomo com1n0 es de menor pureza $ue el anterior y se lo usa donde no es necesario

un plomo de alta pureza 5recubrimiento de cables0 lastre de ,eleros y aleaciones

con otros metales8%

6% Plomo $u)mico 5contiene 7076 4 a 707G4 de cobre8 y se lo usa muc/o en la

industria $u)mica%

Al plomo se lo suelda con o#iacetileno0 aire acetileno y arco de carbono%

Al plomo combinado con el esta;o se lo usa como una aleación antifricción en los

co<inetes de los descansos 5e<e propulsor0 Rinc/es0 etc%8

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/((

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-((

( P3 '( /( )( ( SnPeso porcentual de estaJo

T e m p e r  a t   ur  a 5  9   C 7  

L

G Q

  -D -.9 )-#D D:#8

G LL G Q

S$lidos

Lí+uidos

S$lidosLí+uidos

T e m p e r  a t   ur  a 5  9   C 7  

-((

(

)(

/(

'(

(

P3 '( /( )( ( Sn

Peso porcentual de estaJo

Fig# '#-( iagrama de %ases en e+uili3rio plomo,estaJo

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(((

:(((

)(((

8(((

/(((

.(((

'(((

-(((

(

P3 '( /( )( ( Sn

! e  s i   s  t   e n c i   a al   a t   e n s i   $ n 5   p s i   7  

Peso porcentual del estaJo

Se incrementael eutéctico

Endurecimiento por soluci$n s$lida

Endurecimiento por dispersi$n por Q

Endurecimiento por dispersi$n por

Fig# '#-- E%ecto de la composici$n y el mecanismo de endurecimiento de la resistenciaa la tensi$n de las aleaciones plomo,estaJo

'#: CAMI"

 "o e#iste como mineral en estado natural0 sino $ue se lo obtiene como un

subproducto durante el procesamiento y reducción del zinc y del plomo% Be lo usa

 principalmente en aleaciones con puntos de fusión ba<os%

Al cadmio se usa com1nmente como recubrimiento de tipo marino% *s comparable al

zinc en muc/as maneras0 pero tambi!n tiene sus diferencias.

2% iene una apariencia blan$uecina platinada $ue lo /ace más atracti,o $ue el zinc%

+% iene me<or resistencia $ue el zinc a la corrosión atmosf!rica marina y salpicado%

-% *l cadmio lo protege al acero de la corrosión gal,ánica en el agua salada0 pero notan bien como lo /ace el zinc%

6% Be lo aplica por electroc/apeado en ,ez del proceso de inmersión%

=% *l cadmio es más caro $ue el zinc0 pero es más barato $ue el cromado o ni$uelado%

% &os ,apores de cadmio y sus deri,ados son ,enenosos% Al soldar no debe respirarse

sus ,apores y no deben entrar en contacto con productos alimenticios%

'# TITANI"

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*s un metal muy especial con una alta resistencia 5con respecto a su peso8 es tan

resistente como el acero y pesa solamente la mitad%

*s más resistente $ue el acero ino#idable y la plata a la corrosión en agua salada%

Cuando entra en contacto con otros metales aumenta la ,elocidad de corrosión de

estos 5debido a su posición en la serie gal,ánica8%

*l punto de fusión del titanio es de 2%7C% *sto originó una serie de problemas en

las etapas iniciales de su desarrollo0 debido a $ue se fund)an los recipientes $ue se

usaban para su fundición%

*n la actualidad se lo produce en recipientes con c/a$uetas enfriadas con agua0 enuna atmosf!rica de argón para pre,enir la contaminación con el o#)geno%

Be ,uel,e muy frágil cuando se lo funde en una atmósfera abierta0 debido a $ue

absorbe grandes cantidades es o#)geno y nitrógeno%

Como metal puro tiene una resistencia y ductilidad similar a la del cobre% Al

combinarse con pe$ue;as cantidades de otros elementos aumenta considerablemente

su resistencia0 por lo $ue0 los productos más utilizados son sus aleaciones%

*s dif)cil para soldar debido a su facilidad para absorber o#)geno cuando está

caliente% Be usa generalmente los procesos I y MI%

&as aleaciones de titanio se usan en barra0 alambre0 láminas% *n mástiles de botes y

,eleros se está incrementando su uso0 debido a $ue es alrededor de cuatro ,eces más

fle#ible $ue el aluminio 5lo $ue ayuda a controlar la forma de ,ela80 tambi!n se lo

usa en ,arios otros productos de botes de placer0 en el futuro se lo usará muc/o en

/!lices0 e<es de /!lice0 /erramientas de mano y cuc/iller)a%

*n las dos tablas $ue se muestran a continuación se dan las propiedades de algunas

aleaciones de titanio% *n la siguiente página se muestra los diagramas de fase de las

aleaciones de i – Bn0 i – Al0 l – Mn y i J Mo%

Aleaciones de TitanioTipo Es%uer2o Formas disponi3les

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i – 6Al – 6Mn 2--%777 Alambresi – =Al – +%=Bn :7%777 a 2+7%7777 Formas ,ariasi – Al – 6 277%777 a 2-7%777 Formas ,arias 5e#trusión8

i – 3Al – 6Mo 22%777 a 2-=%777 Alambresi – GMn 227%777 a 267%777 &áminasi – itanium

Bn – in

Al – Aluminio

– anadio

Mn – Manganeso

Mo – Molibdeno

Propiedades de algunas aleaciones de TitanioMaterial !esistencia a

la tensi$n5psi7

Es%uer2o de%luencia 5psi7

Elongaci$n5O7

itanio comercialmente puro::%=4 i::%74 i

-=%777G7%777

+=%77737%777

+62=

Aleaciones i alfa=4 AlJ+%=4 Bn 2+=%777 22-%777 2=Aleaciones i beta

2-4 J224 CrJ-4 Al 2G3%777 23%777 =Aleaciones i casi alfaG4 AlJ24 MoJ24 4 AlJ64 (rJ+4 BnJ+4 Mo

267%77726%777

2+7%777266%777

26-

Aleaciones i alfa betaG4 Mn

4 AlJ64

267%777

2=7%777

2+=%777

267%777

2=

G

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T e m p e r  a t   u

r  a 5  9   C 7  

-'((

-(((

((

)((

/((

'((

Ti 8 -( -8

Peso porcentual de estaJo

Q

G Q

Peso porcentual de aluminio

-'((

--((

-(((

D((

((

:((

Ti 8 -( -8

T e m p e r  a t   u

r  a 5  9   C 7  

Q

G Q

Q G H

H

G H

T e m p e r  a t   ur  a 5  9   C 7  

-(((

D((

((

:((

)((

8((

Ti -( '( .(

Peso porcentual del manganeso

Q

G Q

Q G

G

--((

-(((

D((

((

:((

)((

Peso porcentual de moli3deno

T e m p e r  a t   ur  a 5  9   C 7  

Ti -( '( .(

Q

G Q

5a7 537

5c7 5d7

Fig# '#-' iagrama de %ases para aleaciones 5a7 Titanio,estaJo 537 titanio,aluminio5c7 titanio,magnesio y 5d7 titanio,moli3deno

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# P"LIME!"S&os pol)meros son materiales $ue contienen como ingrediente principal una sustancia

orgánica de ele,ado peso molecular0 $ue ,aria entre 27%777 y 2_777%777 gOg% mol 0 y

$ue en alguna etapa de su manufactura /a sido o puede ser confirmado por la aplicación

de calor a temperatura y de ambas%

&a polimerización es el proceso por el cual pe$ue;as mol!culas se unen para crear 

mol!culas más grandes%

Conforme aumenta el tama;o de la mol!cula del pol)mero se incrementa su punto de

fusión o de reblandecimiento y el pol)mero se /ace más resistente y r)gido%

Características *enerales

&os pol)meros son ligeros0 resistentes a la corrosión y aislantes el!ctricos0 pero tienen ba<a resistencia a la tensión y no son adecuados para uso a temperaturas altas%

Usos

Art)culos de /ogar0 <uguetes0 piezas estructurales y decorati,as0 recubrimientos0

 pinturas0 ad/esi,os0 neumáticos0 empa$ues0 tuber)as y accesorios%

.#-# CLASIFICACIXN

Be puede clasificar de ,arias maneras.

Por adición0 las mol!culas se unen

Mecanismo de polimerización co,alentemente formando cadenas%

Por condensación 5reacciones $u)micas8%

Pol)meros lineales0 forman cargas cadenas

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5miles de mol!culas8%

*structura del pol)mero

Pol)meros de red0 estructuras reticulares

tridimensionales%

Pol)meros termo plásticos

5se plastifican a ele,adas temperaturas8%

Pol)meros termo estables

Comportamiento del pol)mero 5no pueden ser reprocesados8

*lastómeros 5cauc/os0 /ules8% Be deforman

elásticamente en alto grado0 sin cambiar

 permanentemente de forma%

!epresentaci$n de la estructura de los polímeros

*n la figura a continuación se muestra dos formas de representación de la estructura de

un segmento del polietileno0 este es un pol)mero termoJplástico por adición lineal

simple%

*n 5a8 se representa el modelo bidimensional de la cadena polim!rica y el 5b8 el modelo bidimensional simple%

H H H H H

H C H C H C H C H C H

C H C H C H C H C H C

H H H H H H

H H H H H H H H H H H

C C C C C C C C C C C

H H H H H H H H H H H

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ambi!n /ay estructuras en anillo como el benceno $ue se encuentran en el estireno y

en las mol!culas fenólicas%

A continuación se muestra dos formas de representar el anillo de benceno0 el cual se

muestra unido a un par de átomos de carbono produciendo estireno%

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*rado de polimeri2aci$n

*l grado de polimerización describe la longitud promedio a la cual crece una cadena% Bi

el pol)mero tiene un solo tipo de monómero0 el grado polimerización es el n1mero promedio de mol!culas o meros $ue están presentes en la cadena%

Be puede definir tambi!n el grado de polimerización como.

Peso molecular del polímero,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

Peso molecular del mero

Cuando la cadena está compuesta por más de un tipo de mero0 se puede definir el peso

molecular promedio del mero como.

M Y  Σfi Mi

%i@ es la fracción molecular de meros $ue tienen el peso molecular Mi

Comportamiento de los polímeros termo & plsticos

Al igual $ue los metales0 los pol)meros pueden deformarse elástica y plásticamente%

&a deformación elástica se debe a los mecanismos de estiramiento y distorsión de los

enlaces dentro de la cadena%

&a deformación plástica ocurre cuando las cadenas en el pol)mero se deslizan una

sobre otra0 rompiendo los d!biles enlaces de an der aals%

.#'# ELASTXME!"S

Ciertos pol)meros llamados elastómeros0 muestran una gran deformación elástica

cuando se les aplica una fuerza y la deformación puede desaparecer completamente

cuando se elimina el esfuerzo% *n la tabla -%2 se indica las caracter)sticas y propiedades

de algunos elastómeros%

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Ta3la .#- Unidades repetiti?as y propiedades de algunos elast$merosPol)mero *structura >esistencia a la

tensión 5psi8

*longación 548 Densidad

5gOcm-8

Poliisopreno

-%777 G77 7%:-

  H

  H H C H H H

C C C C

  H H

Polibutadieno -%=77 7%:6  H H

C C C C

  H H H H

Policloropreno -%=77 G77 2%+6

  H Cl H H

C C C C

H H

Bilicon -=7 – 2%777 277 – 377 2%=

  H H H

 

H C H H C H H C H

  ? Bi ? Bi ? Bi

 

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  H C H H C H H C H

  H H H

Ta3la .#' Meros y las propiedades de algunos termoplsticos producidos mediante polimeri2aci$nPol)mero *structura >esistencia a

la tensión 5psi8

*longación

548

Modulo de

elasticidad

5Esi8

Densidad

5gOcm-8

Polietileno

'a<a densidad 5'D8

Alta densidad 5AD8

  H H

  C C

  H H

77 – -%777

-%777 – =%=77

=7 – G77

2= J 2-7

2= – 67

7 J 2G7

7%:+

7%:

Cloruro de

 poli,inilideno

  H Cl

  C C

  H H

=%777 – :%777 + – 277 -77 – 77 2%67

Polipropileno

H H

  C C

  H H C H

H

6%777 – %777 27 – 377 27 – ++7 7%:7

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Poliestireno

H H

  C C

  H

-%+77 – G%777 2 – 7 -G7 – 6=7 2%7

Polimetilmetacrilat

o 5ple#iglass

acrilico8

H H

  C C

  H C ?

?

  H C H

H

%777 – 2+%777 + – = -=7 – 6=7 2%++

Cloruro de

 poli,inilo

  H Cl

  C C

  H Cl

-%=77 – =%777 27 – +67 =7 – G7 2%2=

Ta3la .#. Unidades repetiti?as y propiedades para termoplsticos típicos +ue tienen estructuras decadena complicadasPol)mero *structura >esistencia a la tensión

5psi8

*longación

548

Modulo de

elasticidad5Esi8

Densidad

5gOcm-8

Polieter

5acetal8

  H H H

  C – ? – C – ? – C – ?

H H H

:%=77 – 2+%777 += – 3= =+7 2%6+

Poliamida

5nylon8

22%777 – 2+%777 7 – -77 677 – =77 2%26

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H H H H H H H ? H H H H ? H

C C C C C C " C C C C C C "

H H H H H H H H H H

Poliester 5dracon8 G%777 – 27%=77 =7 – -77 677 – 77 2%-

H ? ? H H

C ? C C ? C C ?

H H H

Policarbonato :%777 – 22%777 227 – 2-7 -77 – 677 2%+

H

 H C H ?

C ? C ?

 H C H

 

H

.#.# P"LZME!"S TE!M" & ESTA>LES

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 "ormalmente se forman produciendo primero cadenas lineales y despu!s ligándolas en

forma cruzada para producir una estructura tridimensional%

A menudo los pol)meros termo – estables se obtienen en forma de dos resinas l)$uidas $ue

cuando se mezclan se inicia la reacción de entrelazamiento%

&os grupos funcionales de ,arios pol)meros termo estables se resumen en la tabla -%6

&a mayor)a de los pol)meros termo estables tienen alta resistencia0 ba<a ductilidad0 alto

módulo de elasticidad y ba<a resistencia al impacto%

Ta3la .#/ *rupos %uncionales para ?arios polímeros termoesta3lesPolímero Estructura !esistencia

a la tensi$n5psi7

Elongaci$n

5O7

Modulo de

elasticidad56si7

ensidad

5g[cm.

7

Fenólicos

H

  ?

H H

H H  H

=%777 –  

:%777

7 – + 677 – 2%-77 2%+3

Poliesteres %777 – 

2-%777

7 – - -77 – =7 2%+G

  ? H H ?

  ? C C C C ?

*pó#icos 6%777 – 

2=%777

7 – 677 – =77 2%+=

  H ? ? H

  C C > C C

  H H

@retanos =%777 –  

27%777

- – 2%-7

  H H H H

  H ? C " > " C ? H

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  H H

.#/# AITI;"S PA!A P"LZME!"S

&os aditi,os le imparten caracter)sticas especiales al pol)mero.

Pigmentos%J producen coloración en los plásticos y en las pinturas0 deben ser compatibles0

estables0 resistentes a las temperaturas y presiones durante el procesamiento%

*stabilizantes%J Impiden el deterioro del pol)mero pro,ocado por el medio ambiente%

Agentes anti J etáticos%J los pol)meros generan electricidad estática 5debido a $ue son

aislantes8 los agentes anti – estáticos atraen la /umedad del aire a la superficie del

 pol)mero me<orando la conducti,idad superficial reduciendo la posibilidad de una

descarga el!ctrica o c/ispa%

>etardantes de la combustión o llama%J los pol)meros al ser materiales orgánicos son

inflamables% &os aditi,os como cloruros0 bromuros0 fósforo o sales metálicas reducen la

 posibilidad de combustión%

&ubricantes%J la cera o estearato de calcio reduce la ,iscosidad del plástico fundido y le

dan mayor conformabilidad%

Plastificantes%J son mol!culas de ba<a densidad o peso molecular y le dan mayor 

conformabilidad al pol)mero%

>ellenos%J &os rellenadores se a;aden con muc/os fines. negro de /umo al /ule o cauc/o0

fibras u /o<uelas de materiales orgánicos0 e#tensores para aumentar el ,olumen0 carbonato

de calcio0 arcilla0 s)lice0 etc%

>efuerzos%J la resistencia y rigidez de los pol)meros se me<ora introduciendo filamentos

de ,idrio0 pol)mero grafito y otro tipos de fibras%

.#8# C"NF"!MA" E P"LZME!"S

Be usan ,arias t!cnicas para el conformado de pol)meros0 estas dependen de la naturaleza

del pol)mero0 si es termo – plástico o termo – estable0 estos se muestran en las siguientes

figuras

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Para conformar los pol)meros termo – plásticos se usa una di,ersidad de t!cnicas como se

muestra en la figura 2+J+6 mientras $ue los termo – estables usan pocas t!cnicas debido a

$ue una ,ez $ue /a ocurrido la polimerización no se los puede conformar más%

Etrusi$n#,  el termo – plástico caliente es forzado a pasar a tra,!s de un dado abierto o bo$uilla para producir formas sólidas0 pel)culas0 /o<as o tubos% Be usa tambi!n para

recubrir cables%

Moldes por soplado#,  un globo caliente de pol)mero 5preforma8 es introducido en unmolde y se lo e#pande contra las paredes soplando gas a presión% Be usa para /acer 

 botellas plásticas y recipientes%

Inyecci$n#, los termoplásticos $ue son calentados por encima de la temperatura de fusión

 pueden ser forzados dentro de un molde cerrado para producir una figura moldeada% *ste

 proceso es similar al de moldeo en co$uilla para los metales% @n embolo o mecanismo

especial de sinf)n aplica la presión para forzar al pol)mero dentro del molde%

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Con%ormado al ?acío#, las láminas termoplasticas calentadas dentro de la región plástica

se colocan sobre un molde o patrón conectado a un sistema de ,ac)o% &as pe$ue;as

rendi<as en el molde o patrón0 permiten $ue el ,ac)o tire de la /o<a caliente de plástico

sobre el patrón% @na aplicación singular de esta t!cnica es el proceso para la fabricación de

moldes en la industria del moldeo metálico%

Calandrado#, en una calandra0 se ,ierte plástico fundido entre un grupo de rodillos con

una pe$ue;a abertura% &os rodillos generan una delgada capa o pel)cula de pol)mero% ran

cantidad de laminados de cloruro de poli,inilo se fabrica de este modo%

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FI'>AB

HI&AD?>A

0ilado#, los filamentos y fibras pueden ser producidos a tra,!s del /ilado0 $ue en realidad

es un proceso de e#trusión% *l pol)mero termoplástico es forzado a pasar a tra,!s de una

 bo$uilla o dado $ue contiene muc/os pe$ue;os agu<eros% *l dado0 llamado /ilador0 puede

girar y producir una fibra o cordón%

Moldeo por compresi$n#, los pol)meros termoestables pueden conformarse colocando el

material sólido en un molde caliente% &a aplicación de temperaturas y presiones altas causa

$ue el pol)mero se licue0 llene el molde e inmediatamente empiece a endurecerse%

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Moldeo por trans%erencia#, A$u) se usa un doble intercambiador para los pol)meros

termofi<os% *l pol)mero es alentado ba<o presión en un intercambiador despu!s de

fundido0 el pol)mero es inyectado en molde adyacente% *ste proceso combina elementos

tanto del moldeo por presión como del moldeo por inyección y permite $ue algunas de las

,enta<as del moldeo por inyección sean usadas en los pol)meros termofi<os%

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MATE!IAL A

MATE!IAL >

MATE!IAL A

  5 a 75 3 75 c 7

/# MATE!IALES C"MPUEST"S

Cuando dos materiales se unen para dar una combinación de propiedades $ue no pueden

obtenerse en los materiales originales se llaman VMateriales CompuestosN% &as propiedades a obtenerse son especiales o poco usuales0 se relacionan con la rigidez0

resistencia0 peso0 resistencia a las temperaturas altas o ba<as0 resistencia a la corrosión0

ele,ada dureza o conducti,idad%

&os compuestos pueden ser.

Metal – Metal

Metal – Cerámica

Metal – Pol)mero

Cerámica – Pol)mero

Cerámica – Cerámica

Pol)mero – Pol)mero

&os compuestos se clasifican en tres categor)as.

a8 Particulados

 b8 >eforzados con fibras

c8 &aminares

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Fig# /#- Comparaci$n de los tres tipos de materiales compuestos# 5a7 con partículas537 re%or2ado con %i3ras 5c7 laminar

/#-# C"MPUEST"S PA!TICULA"S

*stos compuestos tienen grandes cantidades de part)culas gruesas 5$ue obstaculizan de

manera efecti,a el mo,imiento intermolecular8 e incluyen muc/as combinaciones de

metales con cerámicas y pol)meros y su ob<eti,o es producir combinaciones poco

frecuentes de propiedades%

Algunos e<emplos de estos compuestos particulados son.

I% &os carburos cementados 5part)culas duras dispersas en una matriz metálica8 como

el carburo de tungsteno%

II% &os contactos el!ctricos 5plata reforzada con tungsteno80 tienen una adecuada

resistencia al desgaste y una buena conducti,idad el!ctrica%

III% &os pol)meros 5negro de /umo en una matriz de /ule ,ulcanizado80 el negro de/umo me<ora la resistencia0 la rigidez0 la dureza y la resistencia al desgaste%

Car3uros cementados#,  *stos son compuestos de part)culas de cerámicas duras dispersas

en una matriz metálica% Be las utiliza como cuc/illas de corte de tornos% *l carburo de

tungsteno puede cortar aceros templados y re,enidos% Como estas /erramientas son muy

frágiles0 para me<orar su tenacidad debe tratárselas con cobalto0 el cual sir,e como

 pegamento para las part)culas de carburo de tungsteno%

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\

\

5 a 75 3 75 c 7 5 d 7

Contactos eléctricos#,  &os interruptores y relays deben tener una buena resistencia al

desgaste y conducti,idad el!ctrica% *l compuesto de la plata reforzada con tungsteno tiene

esta combinación de dureza y conducti,idad% @tilizando el proceso de metalurgia de

 pol,os $ue se indica en la figura0 se fabrican contactos el!ctricos resistentes al desgaste%

Fig# /#' Etapas de la producci$n de un compuesto eléctrico de plata,tungsteno# 5a7 secomprime el pol?o de tungsteno 537 se produce un compacto de 3a4a densidad 5c7 lasinteri2acio une las partículas de tungsteno y 5d7 la plata li+uida se in%iltra en losporos situados entre las partículas#

/#' C"MPUEST"S !EF"!=A"S C"N FI>!AS#,

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*stos compuestos me<oran la resistencia al esfuerzo mecánico0 a la fatiga0 la rigidez y la

relación resistencia – peso0 mediante la introducción de fibras fuertes0 r)gidas y frágiles

dentro de una matriz más blanda y d1ctil%

*l material de la matriz transmite la fuerza a las fibras dándole ductilidad y tenacidad0mientras $ue las fibras soportan la mayor parte de la fuerza aplicada%

*n la figura se puede apreciar ,arias morfolog)as de compuestos reforzados con fibras%

@n e<emplo sencillo de este tipo de refuerzo es la pa<a $ue por siglos se /a utilizado para

darle mayor resistencia a los adobes% *n el /ormigón se utiliza ,arillas de /ierro para darle

al concreto una mayor resistencia a la tracción%

&as fibras ,)treas en una matriz polim!rica se utilizan para obtener lo $ue conocemoscomo fibra de ,idrio en la construcción de embarcaciones menores y otras aplicaciones de

transporte y aerospaciales% &as fibras /ec/as de boro0 grafito y pol)meros proporcionan un

esfuerzo e#cepcional%

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 5a85b8

  5c8 5d8

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Fig# /#. ;arias mor%ologías de compuestos re%or2ados con %i3ras# 5a7 %i3ras continuasunidireccionales 537 %i3ras discontinuas orientadas al a2ar 5c7 %i3ras ortogonales 5d7%i3ras en capas#

/#. FA>!ICACIXN E FI>!AS PA!A MATE!IALES C"MPUEST"S

Fibras%J &as fibras gruesas0 son producidas por laminación% &as fibras más finas0 como el

alambre0 se fabrican mediante trefilado% Materiales como tungsteno0 berilio0 acero

ino#idable y nylon pueden ser trefilados en diámetros pe$ue;os%

*l boro y el grafito son demasiado frágiles y reacti,os para elaborarse mediante procesos

con,encionales de trefilado% @n filamento de tungsteno muy fino de 70777= pulg es usadocomo substrato0 pasando a tra,!s de una cámara caliente% &os compuestos de boro

,aporizado0 como el 'Cl0 son introducidos en la cámara0 se descomponen0 y permiten $ue

el boro se precipite sobre el alambre de tungsteno% &a fibra final puede tener un diámetro

de 70772 plg% A 707G plg%

&as fibras de grafito de apro#imadamente 70777- plg% De diámetro se /acen por 

carbonización o pirolización de un filamento orgánico0 el cual es más fácilmente trefilado

en forma delgada y continua%

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FILAMENT" "!*AN

5a7537

Fig# /#/ Métodos para la producci$n de %i3ras de 5a7 3oro y de 537 gra%ito

&os RisEers o bigotes son monocristales muy delgados y cortos y tienen resistencias muy

altas%

Compuestos0 reforzamientos con fibras

Para obtener óptimos resultados las fibras deben ser colocadas en la matriz con el

espaciamiento y el alineamiento adecuados%

Hay ,arias t!cnicas de moldeo para rodear las fibras con la matriz% *n la figura a

continuación se muestran algunas de ellas%

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Lí+uido

Fi3ras

Acci$n capilar

Lí+uido

Presi$n

Lí+uido

;acío

Lí+uido

5a7 537 5c7 5d7

Fig# /#8 Técnicas de moldeo para la producci$n de materias compuestas 5a7por capilaridad 537 por presi$n 5c7 por in%iltraci$n al ?acío 5d7 por coladacontinua#

/#/ CA!ACTE!ZSTICAS E L"S C"MPUEST"S !EF"!=A"S C"N FI>!AS

ran di,ersidad de factores deben ser considerados cuando se dise;a un compuesto

reforzado con fibras%

iscontinuidad de las %i3ras#,  Cuando las fibras son discontinuas es más dif)cil predecir 

las propiedades del compuesto0 la resistencia del compuesto es inferior a la predic/a por la

regla de las mezclas%

*l error de cálculo se reduce cuando la longitud real ]l^ de las fibras es mayor $ue lalongitud de la fibra cr)tica ]lc^ o cuando la relación l[  de la fibra e#cede un ,alor cr)tico

a esta relación de aspecto de -7 tiene una resistencia a la tracción de 2777psi mientras

$ue con una relación de aspecto de G77 producen una resistencia de -=777psi%

!elaci$n de aspectos#,  &as fibras continuas0 $ue proporcionan las mayores resistencias0

son a menudo dif)ciles de producir y de introducir en el material de la matriz% *n cambio0

las fibras discontinuas con una alta relación de aspecto0 son más fáciles de introducir en

una matriz produciendo una alta rigidez y resistencia%

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Fracci$n ?olumétrica de %i3ras#,  @na mayor fracción ,olum!trica de fibras incrementa

la resistencia y la rigidez del compuesto% *l l)mite superior0 de apro#imadamente G740

está determinado por la posibilidad para rodear las fibras con el material de la matriz%

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2+7%777

277%777

G7%777

7%777

67%777

+7%777

7 27 +7 -7 67 =7

-7%777

+7%777

27%777

7

  al   a t   e n s i   on 5   p s i   7  

M o d  ul   o d  e  e l   a s  t  i   c i  

 d  a d  5  6  s i   7  

Porcenta4e de ?olumen de %i3ras

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Fig# /#) In%luencia del porcenta4e en ?olumen de %i3ras 3$ricas 5>orsic7 en laspropiedades del aluminio re%or2ado con >orsic paralelamente a las %i3ras

"rientaci$n de las %i3ras#, &as fibras unidireccionales tienen rigidez y resistencia

óptimas cuando la carga aplicada es paralela a las fibras 5Figura 2-J228% Bin embrago0 las

 propiedades son muy anisotrópicas y estas dependen de la orientación de las fibras con

respecto al esfuerzo aplicado% Podemos en su lugar0 usar fibras colocadas de una manera

ortogonal o en capas cruzadas sacrificando la má#ima resistencia se obtienen propiedades

más uniformes en el compuesto%

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Fig# /#: E%ecto de la orientaci$n de las %i3ras con respecto al es%uer2o aplicado en uncompuesto de %i3ras de 3oro en matri2 de titanio

/#8 ETE!MINACIXN E LAS P!"PIEAES E L"S C"MPUEST"S!EF"!=A"S C"N FI>!AS

&a resistencia mecánica a los esfuerzos $ue soportan un compuesto depende de la unión

entre las fibras y la matriz 5ad/erencia8 y esta limitada por la deformación de esta ultima%

?tras propiedades como la ductibilidad0 tenacidad0 termofluencia y resistencia a la fatiga

son más dif)ciles d predecir%

Muc/o tiene $ue ,er en la resistencia de un material compuesto la relación de aspecto% &as

fibras continuas dan lugar a una resistencia mayor del compuesto sin embargo0 loscompuestos con fibras discontinuas0 pero con una ele,ada ,elación de aspecto0 pueden dar 

tambi!n una alta rigidez y resistencia%

/#8#- !egla de las me2clas

*sta regla predice la densidad de los compuestos reforzados con fibras

c T f m⍴m  X f f  ⍴f 

f T fracción ,olum!trica del constituyente

⍴T densidad del constituyente

&os sub)ndices m y f se refieren a la matriz y ala fibra respecti,amente%

Bi las fibras son continuas y unidireccionales se puede predecir tambi!n la conducti,idad

el!ctrica y t!rmica del compuesto%

Qc T f m E m X f f E f 

`c T f m m X f f  f 

Q es la conducti,idad t!rmica y la conducti,idad el!ctrica%

ambi!n se puede predecir el modulo de elasticidad del compuesto cuando se aplica una

carga paralela a las fibras continuas unidireccionales%

*c T f m *m X f f *f 

Bin embargo0 cuando el esfuerzo es muy grande la matriz empieza a deformarse como se

indica en la figura%

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E Y %% E% 

Ec Y %m Em G %% E% 

Deformación

*  s f   u e r z o

Cur,a esfuerzo deformación para un compuesto reforzado con fibras% A ba<os esfuerzos el

* está dado por la regla de las mezclas% A esfuerzos mayores la matriz se deforma y la

regla de las mezclas ya no se cumple%

Cuando la carga aplicada es perpendicular a las fibras0 cada componente act1a

independientemente del otro y su modulo se calculara como sigue.

2 T f m  X f f *c *m  *f 

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