1001- I - TA3

18
CARRERA: INGENIERÍA INDUSTRIAL CURSO: INGENIERÍA DE MATERIALES SECCIÓN: BI1001 DOCENTE: ING. ENRIQUE DE LA CRUZ SOSA INTEGRANTES: Asto Gómez Franz Miguel Ponce Rodolfo Rodríguez Rivas Marco Rojas Ludeña Maité Velásquez Salazar Alcides HUANCAYO - 2015 TA 3 Principales propiedades de los Materiales de Ingeniería

description

Ingeniería Industrial

Transcript of 1001- I - TA3

CARRERA:

INGENIERÍA INDUSTRIAL

CURSO:

INGENIERÍA DE MATERIALES

SECCIÓN:

BI1001

DOCENTE:

ING. ENRIQUE DE LA CRUZ SOSA

INTEGRANTES:

Asto Gómez Franz

Miguel Ponce Rodolfo

Rodríguez Rivas Marco

Rojas Ludeña Maité

Velásquez Salazar Alcides

HUANCAYO - 2015

TA 3

Principales propiedades de los Materiales de Ingeniería

2

Asignatura: Ingeniería de materiales

ORGANIZACIÓN DEL GRUPO DE TRABAJO

ORGANIZACIÓN DEL GRUPO

La organización de este grupo fue recopilar toda la información necesaria de los 2 temas propuestos,

esta información se dio con la finalidad de entregar al delegado todo lo recopilado de los temas para

que estas informaciones se rellenen en los cuadros de manera ordenada.

Integrantes en orden

alfabético

Responsabilidad asignada Valoración del integrante al final,

poner una nota de 0 a 10

1 Asto Gómez

Franz

Hacer propiedades del

cuproníquel evaluar por qué

es alto o bajo si lo

comparamos con otros

materiales con su respectiva

bibliografía como en el

trabajo anterior (nota de pie

de página), anexos

Colaboro en todo lo que se le pidió,

buscando información sobre las

propiedades, también apoyo en

hacer las conclusiones pero envio

después de la fecha indicada.

NOTA: 8

2 Miguel Ponce

Rodolfo

Hacer propiedades del

cuproníquel y analizar el uso

o usos que se les suele dar

con su respectiva bibliografía

como en el trabajo anterior

(nota de pie de página),

anexos

Realizo el pie de página pero solo de

algunos datos, pero envió después de

la fecha indicada.

NOTA: 6

3 Rodríguez Rivas

Marco

Analizar el uso o usos que se

les suele dar y porque según

sus propiedades es bajo o alto

si lo comparamos con otros

materiales de similar uso y

conclusiones

Ayudo acomodar la información

brindada por los compañeros y quito

algunas cosas que estaban de más,

pero se demoró en enviar su informe,

enviando su aporte el mismo día de

la entrega

NOTA: 6

3

Asignatura: Ingeniería de materiales

4 Rojas Ludeña

Maité

Responsable del grupo

-Planificación de la tarea.

-Asignación de

responsabilidades.

-Recopilación de información

necesaria.

-Realizar la estructura del

trabajo según el profesor.

Realizo la base para todo el

trabajo, buscando toda

información sobre el

cuproníquel:

-Propiedades

-Usos

-Composición

-Apoyo en gráficos, fotos o

esquemas y bibliografía

revisada.

-Realizar informe de

desempeño de cada

integrante.

Colaboro en todo lo que se le pidió

apoyando no solo en el tema que se

le impartido sino que también busco

más información y dejo el archivo

para que los demás integrantes

aumenten sus parte el día miércoles.

NOTA: 10

5 Velásquez Salazar

Alcides

Buscar información relevante

del cuproníquel, anexos con

su respectiva bibliografía

como en el trabajo anterior

(nota de pie de página)

Ayudo a corregir el formato del

informe

NOTA: 7

4

Asignatura: Ingeniería de materiales

INTRODUCCIÓN

El presente informe comprende el estudio del “cuproníquel“, en el cual se dará a conocer

información relevante, que permitirá que el nivel de compresión sea el más adecuado.

Asimismo el informe da énfasis en el análisis de los usos que se le suele dar al

Cuproníquel, teniendo en cuenta sus propiedades más relevantes, especificando porque

es alto o bajo, o si lo comparamos con otros materiales de similar uso.

5

Asignatura: Ingeniería de materiales

ÍNDICE

Caratula……………………………………………………………………………….………………………………………..1

Organización del grupo…………………………………………………………………………………………………2

Introducción…………………………………………………………………………………………………………………4

Índice…………..…………………..…………………………………………………………………………………………..5

INFORME

Historia cuproníquel………………………………………………………………………………………………………6

Descripción general

Cuproníquel……………………………………………………………………………………………..7

Principales características…………………………………………………………………………8

Composición química…………………………………………………………………..……………9

Propiedades……………………………………………..……………………………………………………………………10

Aplicaciones en la industria, usos……………………………………………………………………………………11

Generalidades…………………………………………………………………………………………………………………14

Conclusión…………………………………………………………………..………………………………………………..15

Anexos…………………………………………………………..………………………………………………..…………...16

6

Asignatura: Ingeniería de materiales

HISTORIA

La tecnología del cuproníquel ha sido utilizada por los chinos desde el siglo III a.C. con el

nombre de cobre blanco (algunas armas de origen chino estaban construidas por este

metal).

Los reyes Agatocles y Pantaleón fueron los primeros en el mundo en acuñar monedas de

cuproníquel, alrededor del 170 a.C.

El cuproníquel no fue utilizado otra vez hasta el siglo XVIII. El cuproníquel es el

revestimiento de cualquier moneda de medio de Estados Unidos (50¢) acuñadas desde

1971, y todos los cuartos de dólar (25¢) y las monedas de diez centavos (10¢) hechas

después de 1965. Actualmente algunas monedas como las de 5 centavos

estadounidenses, o todas las monedas de Suiza excepto la de 5 Rappen, y las monedas

de 5, 10, 20 y 50 Peniques británicas, son acuñadas en cuproníquel. En el siglo XX, las

chaquetas de la bala fueron hechas comúnmente de este material. Pero lo sustituyeron

por bronce, ya que este ensuciaba.

7

Asignatura: Ingeniería de materiales

CUPRONIQUEL

Aleación de cobre, níquel (Cu + Ni) y las impurezas de la consolidación (hierro y

manganeso). Se considera cuproníquel a la aleación con menos del 50% de níquel.

Los cuproníqueles propiamente dichos tienen contenidos de níquel del 5 al 44 % y se

utilizan, generalmente, por su excelente resistencia a la corrosión, la cual aumenta con el

contenido de níquel. Entre las aleaciones con mayor contenido de níquel se encuentra el

MONEL, de excepcionales propiedades de resistencia a la corrosión.

El cuproníquel es una aleación extremadamente versátil, que combina una excelente

resistencia a la corrosión por agua de mar, con buenas propiedades mecánicas y alta

ductilidad. Existen distintas variantes de esta aleación, siendo las más típicas las 90/10 y

70/30. A estas aleaciones se les añade pequeñas cantidades de Hierro (Fe) y

Manganeso (Mn), para mejorar la resistencia al flujo de agua de mar y a la erosión debida

a la arena transportada en el agua. La aleación 70/30 presenta las mismas características

que la 90/10, pero además ofrece una excelente resistencia a la corrosión a altas

velocidades de agua de mar y en mayores rangos de temperatura.

8

Asignatura: Ingeniería de materiales

PRINCIPALES CARACTERISTICAS

Excelente resistencia al ataque por erosión y choque de agua de mar en

movimiento.

Excelente resistencia a la fractura por corrosión bajo tensión y corrosión

por fatiga.

Buena resistencia a picaduras en agua de mar inmóvil.

Muy buenas propiedades para trabajo en frío.

Buena soldabilidad.

Virtualmente inmune a bio-incrustaciones marinas.

9

Asignatura: Ingeniería de materiales

COMPOSICIÓN

El cuproníquel es una aleación de cobre, níquel (Cu + Ni) y las impurezas de la

consolidación, tales como hierro y manganeso. Este metal no corroe en agua de mar,

porque se ajusta su potencial de electrodo de ser neutral con respecto al agua de mar.

Debido a esto se utiliza para hardware de marina, y a veces para los propulsores, los

cigüeñales y los cascos de remolcadores superiores, los barcos de pesca y otros barcos de

funcionamiento. También se usa mucho en la fabricación de condensadores y aparatos de

destilación. Es un metal pesado no ferroso. Esta aleación es comúnmente usada en

muchas monedas modernas de color plateado, como las monedas del franco suizo

(exepto la de 5 céntimos), la moneda de 50 peniques de la libra esterlina del Reino Unido,

el interior de la moneda de un euro y el exterior de la de dos euros o la moneda de 5

centavos (Nickel) del dólar de Estados Unidos. Una mezcla típica es 75% de Cobre y 25%

de níquel, y una cantidad de rastro de manganeso. Las últimas monedas de plata que

circularon fueron reemplazadas por el níquel o el cuproníquel, que es más económico que

el níquel puro, por el color similar de estos metales al de la plata. A pesar del alto

contenido de cobre, el color del cuproníquel es plateado.

10

Asignatura: Ingeniería de materiales

PROPIEDADES

Facilidad de conformación en frío y en caliente.

Facilidad de moldeo.

Buenas características mecánicas, incluso a bajas y altas temperaturas.

Propiedades eléctricas especiales de los tipos con alto contenido de níquel.

Color plateado y aspecto atractivo.

Buena resistencia a la corrosión

Metal pesado no ferroso

No se estropea en agua de mar

11

Asignatura: Ingeniería de materiales

Aplicaciones en la industria, usos

Monedas de Cuproníquel:

Para monedas modernas de color plateado, como las monedas del franco suizo

(excepto la de 5 céntimos), la moneda de 50 peniques de la libra esterlina del

Reino Unido, el interior de la moneda de un euro y el exterior de la de dos euros o

la Moneda de US$ 0,05 moneda de 5 centavos (Níckel) del dólar de Estados

Unidos. Las últimas monedas de plata que circularon fueron reemplazadas por el

níquel o el cuproníquel, que es más económico que el níquel puro.

Se utiliza en termopares, pero el contenido de la aleación cambia: posee 45% de

cobre y un 55% de níquel. La aleación más común es de 25% de níquel y 75% de

cobre.

Conducción de agua de mar, limpia y contaminada, estancada en circulación

rápida.

Protección de maderas.

Aparatos de medida.

Aparatos de calefacción.

Enfundado de cables sumergidos o expuestos a atmósferas corrosivas.

12

Asignatura: Ingeniería de materiales

APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA MARITIMA

Dada la naturaleza altamente corrosiva del agua del mar, los materiales utilizados tienen

que satisfacer requisitos muy exigentes para asegurar prestaciones fiables.

Las aleaciones de cuproníquel, instaladas en numerosas estructuras de ingeniería marina

y usadas en la industria naval, offshore, de la energía y en plantas desalinizadoras:

Industria naval mercantil y militar

Instalaciones offshore para petróleo y gas

Instalaciones costeras para procesos petroquímicos

Instalaciones de desalinización del agua del mar

Instalaciones costeras para la producción de electricidad

13

Asignatura: Ingeniería de materiales

En general las aleaciones en cuproníquel se usan para:

Instalaciones de enfriamiento del agua del mar

Instalaciones antincendios

Sistemas sanitarios

Tubos de vapor en los barcos

Sistemas de balance

Sistemas hidráulicos y neumáticos

Líneas de alimentación del agua del mar para las instalaciones de desalinización y

producción

Revestimientos para la zona splash

Las aleaciones de cuproníquel cumplen los principales requisitos para sistemas de

tuberías de las navieras. A nivel metalúrgico, la resistencia a la corrosión y las propiedades

de mecanizado de cobre-níquel se determinan por esta simple aleación, que ofrece

también niveles adecuados de fuerza mecánica.

14

Asignatura: Ingeniería de materiales

GENERALIDADES

Los cuproníqueles propiamente dichos tienen contenidos de níquel del 5 al 44 % y se utilizan, generalmente, por su excelente resistencia a la corrosión, la cual aumenta con el contenido de níquel. Entre las aleaciones con mayor contenido de níquel se encuentra el MONEL, de excepcionales propiedades de resistencia a la corrosión.

Además de los cuproníqueles binarios, formados solamente a base de níquel y cobre algunos contienen un tercer o un cuarto elemento. Los que contienen cinc se conocen por alpacas.

DATOS QUE ENCONTRAREMOS EN LA SECCION DE ANEXOS TABLA N°2

La aleación estándar CuNi44 de las siguientes propiedades:

Bajo coeficiente de temperatura de la resistencia eléctrica

Alta resistencia a la oxidación y a la corrosión

Alta resistencia a la rotura y a la flexión alternativa Es una aleación no magnética. La temperatura máxima en caso de su aplicación

en aire es de 600 °C. El material es fácil de procesar y no presenta problema

alguno en la soldadura fuerte o blanda. Se pueden aplicar todos los tipos de

soldadura conocidos.

Las aplicaciones de las láminas de cuproníquel son:

Resistencias eléctricas

Elementos calefactores

15

Asignatura: Ingeniería de materiales

CONCLUSIONES

Las aleaciones de base cobre con níquel, ampliamente usadas en la operación de

plantas y equipos en ambientes marinos, constituyen las aleaciones más adecuadas

para la fabricación de piezas expuestas a la acción agresiva de los iones cloruros

presentes en el agua de mar.

Se le llama Cuproníqueles a las aleaciones con menos del 50% de níquel.

Hoy en día el reemplazo de las tuberías de Cuproniquel con Hierro que conducen

agua de mar natural es viable. Estas deben ser sustituidas por otras de

acero inoxidable de estructura austenitica.

También podemos decir que los aceros inoxidables austeniticos de sustitución

deben poseer una velocidad de circulación igual o superior a 5 m/seg.

16

Asignatura: Ingeniería de materiales

BIBLIOGRAFIA

http://www.fundicion-cobre-bronce.com/cuproniquel.html

https://cursosmecatronica.files.wordpress.com/2012/06/cupronc3adquel.pdf http://www.schlenk.com/index.php?id=117&L=2 http://tecno2eso.pbworks.com/w/page/50303216/Aluminio%20y%20Cupron%C3%ADquel

http://www.kme.com/es/industria_maritima

17

Asignatura: Ingeniería de materiales

ANEXOS

18

Asignatura: Ingeniería de materiales

Tabla N° 2

Equivalencias Aplicaciones

K-701 Cu Ni 30 DIN 17664 Aparatos químicos para fines decorativos

K-702 Cu Ni 10 Fe DIN 17664 Para conducir agua de mar, en condensadores de barcos centrales fijas

K-703 Cu Ni 30 Fe DIN 17664 Tubos con velocidades hasta 5 m/s de aguas muy contaminadas

K-704 Ns 6512 DIN 17663 Telecomunicación, construcción, arte

K-705 Ns 6218 Pb DIN 17663 Piezas de maquinado por arranque de viruta

K-706 Ni Cu 30 Fe DIN 17743 Aparatos químicos, válvulas de mariposa, partes de construcción expuestas a corrosión