UNIVERSIDAD TÉCNICA DE

AMBATO

FACULTAD DE INGENIERÍA

CIVIL Y MECÁNICA

CARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA

INGENIERIA DE MATERIALES I

NOMBRE: JOSEPH ESTEBAN TOSCANO PINTO

SEMESTRE: CUARTO

PARALELO: “A”

TEMA: “Aleaciones de un Pistón”

Pistón.

Se denomina pistón a uno de los elementos básicos del motor de combustión interna, cuya

función principal es constituir la pared móvil de la cámara de combustión, transmitiendo

energía de los gases de la combustión a la biela mediante un movimiento alternativo dentro

del cilindro.

Dicho movimiento se copia en el pie de biela, pero se transforma a lo largo de la biela hasta

llegar a su cabeza apretada al muñón del cigüeñal, en donde dicha energía se ve utilizada al

movilizar dicho cigüeñal. De esta forma el pistón hace de guía al pie de biela en su

movimiento alternativo.

Composición.

Los pistones de motores de combustión interna tienen que soportar grandes temperaturas y

presiones, además de velocidades y aceleraciones muy altas. Debido a esto se escogen

aleaciones que tengan un peso específico bajo para disminuir la energía cinética que se

genera en los desplazamientos. También tienen que soportar los esfuerzos producidos por

las velocidades y dilataciones.

El aluminio es el material base utilizado para la construcción de los pistones. Las

aleaciones de aluminio empleadas normalmente para la construcción de pistones pueden

clasificarse en 3 categorías:

Aluminio-Cobre (2618).

Aluminio-Cobre-Níquel o Hierro.

Aluminio-Silicio (4032).

Las aleaciones más empleadas son las últimas, puesto que ofrecen óptima resistencia

mecánica y coeficiente de dilatación bajo, junto con elevado coeficiente de conductibilidad

térmica.

El silicio (Si) es el elemento de aleación principal, imparte alta fluidez y baja contracción,

que se traducen en colabilidad y soldabilidad. El bajo coeficiente de expansión térmica es

explotado para pistones, la alta dureza de las partículas de silicio para la resistencia al

desgaste.

Aleación Aluminio-Cobre (2xxx).

Ventajas especiales:

Libre de poros y altamente resistente a la absorción hidroscópica que previene

rajaduras por debajo del cordón.

Fácil de maquinar incluso cuando se mezclan aleaciones disimiles entre sí.

Incrementa su dureza al trabajarse con fricción.

Ideal en las aplicaciones de explosivos y combustibles dado que no produce

chispas.

Alta elongación de hasta un 27%.

Ofrece un excepcional coeficiente de fricción para recubrimientos donde se

requiere resistencia al desgaste del metal contra metal.

Aplicaciones:

Para cubrir cojinetes o rodamientos, superficies resistentes al desgaste y corrosión

como las de los pistones hidráulicos, cabezas de lanzas de oxigeno y ganchos de

grúa, compuestas de prensa, propelas de acero-bronce, hierro colado a bronce,

bronce-aluminio, cupro-níquel, cobre-acero, bujes, pistones hidráulicos, tambores

de freno, carcasas de engranajes, rodillos de molino de papel, bases de motor,

impulsores, asientos de válvulas, brazos mescladores, brazos de prensa, volutas de

turbina.

Ideal para reconstruir partes desgastadas y áreas de fricción en las fundiciones de

bronce, etc.

Aleación Aluminio-Cobre-Níquel o Hierro.

Ventajas especiales:

Resistencia a la corrosión y a su vez, a la oxidación.

Resiste la corrosión alcalina y no se inflama.

Incrementa su dureza al trabajarse con fricción.

Ideal en las aplicaciones de explosivos y combustibles dado que no produce

chispas.

Aplicaciones:

Para cubrir superficies resistentes al desgaste y corrosión como en los pistones,

cabezas de lanzas de oxigeno y ganchos de grúa, compuestas de prensa, propelas de

acero-bronce, hierro colado a bronce, bronce-aluminio, bases de motor, brazos

mescladores, brazos de prensa, volutas de turbina.

Aleación Aluminio-Silicio (4xxx).

Ventajas especiales.

Endurece al aluminio y, sobre todo, aumenta su fluidez en la colada y su resistencia

a la corrosión.

Las aleaciones Al-Si son muy dúctiles y resistentes al choque.

Tienen un bajo coeficiente de dilatación y una elevada conductividad calorífica y

eléctrica.

Mejora de las propiedades mecánicas de aleaciones modificadas, y concretamente,

de su ductilidad, resistencia al choque, resistencia mecánica e incluso de su

resistencia a la corrosión.

Aplicaciones:

Fundición de piezas difíciles, pero buenas cualidades de moldeo, y la fabricación de

piezas para la marina, por su resistencia a la corrosión.

Bibliografía:

ASM Handbook volume 2, Properties and selection: Nonferrrous Alloys and

Special-Purpose Materials, 10o edition 1991.

ASKELAND, Donald. La ciencia e ingeniería de los materiales. Editorial

Iberoamérica.