TRABAJ_COLAB_2

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MATERIALES INDUSTRIALES

TRABAJO COLABORATIVO 2

JOSE MAURICIO ROJAS MORENO

COD 88210427

Tutor OMAR HUMBERTO ERAZO

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIAUNAD



INTRODUCCION

Un sistema de aleaciones es la unión de dos o más metales en todas sus combinacionesposibles, es decir, considerando todas las concentraciones posibles del metal A con el metalB.

Un diagrama de fase es un esquema que muestra las fases y sus composiciones en cadatemperatura y composición de la aleación. Cuando en la aleación sólo están presentes doselementos se puede elaborar un diagrama de fases binario.

Cada fase tiene una composición expresada en porcentajes de cada uno de los elementos,

expresado en peso.



Actividad 1(individual): Dividir el tema de la unidad como se muestra a continuación y encada caso elaborar una tabla entre cada subgrupo y sus propiedades relevantes (10propiedades de cualquier tipo). La extensión de la tabla a entregar será de máximo 5 hojastamaño carta, letra arial 12, espacio sencillo.

Grupo Propiedades (cantidad 10) Explicación del porque de la propiedadmencionada

ACEROS AL CARBONO1.Resistencia a la descarburizacion

2.Resistencia al agrietamiento

3.Dureza

4.Maquinabilidad

5.Tenacidad

6.Resistencia al ablandamiento

7.Resistencia al desgaste

8.Resistecia a la tracción

9.Fusibilidad

10.Ductilidad

La descarburización consiste en reducir elcontenido de carbono y el acero resiste a estosegun sea su porcentaje de carbono

Esto es debido a que tiene pocos elementosresiduales e impurezas en su composición.

Acero que contienen un alto porcentaje decarbono ejemplo más de 0.5% de carbono. esextremadamente resistente.

Los aceros segun su contenido de carbonoson fáciles de moldear bajo temperaturasaltas.

es la resistencia que opone un mineral u otromaterial a ser roto, molido, doblado,desgarrado o suprimido, siendo una medidade su cohesión. Es decir aumento de carbonogenera poca tenacidad

Conserva un núcleo tenaz en la pieza queevite fracturas frágiles o doblados ya que elhierro debe estar a cierto punto de ebullicionpara ablandar.

Su estructura logra evitar a cierta medida eldesgaste segun presion, movimiento, oambiente,

Esfuerzo a que está sometido un cuerpo por la aplicación de dos fuerzas que actúan ensentido opuesto, y tienden a estirarlo. Latraccion se debe cuando hay aunmento decarbono logrando resistencia a la tracción.

Es la propiedad de pasar del estado sólido allíquido y viceversa, mediante cambios

adecuados de temperatura. El momento detransición de un estado al otro se denominapunto de fusión.

Es la propiedad de poder ser hiladosmediante la tracción. Esta propiedaddisminuye con el aumento de temperatura,por lo que el hilado se hace frío, y enconsecuencia vuelve duro y frágil, teniendoque ser recocido.Segun el contenido decarbono se produce su ductibilidad porqueentre mas carbono es menor la ductibilidad.



ACEROS ALEADOS 1.Dureza

2.Tenacidad

3. la templabilidad

4. Ductibilidad

5. Resistencia al desgaste.

6.Resistencia a la traccion

7. Templabilidad

8. Antioxidante

9. Resistencia a la corrosión

Al alearse con cobalto o cromo y combinadocon la ferrita, aumenta su dureza y suresistencia.

El empleo del níquel en los aceros aleadosevita el crecimiento del grano en lostratamientos térmicos, lo que sirve paraproducir en ellos gran tenacidad

Cuando se emplea cromo en cantidadesdiversas desde 0.30 a 30, mejora latemplabilidad, impide las deformaciones en eltemple, aumenta la resistencia al desgaste, lainoxidabilidad, etc.Facilidad para ser endurecido o templadospor enfriamiento brusco en aceite o agua(templabilidad)

Son mas dúctiles que los aceros al carbono,sin disminuir la resistencia a la tensión.

Empleando cantidades diversas de cromoaumenta la resistencia al desgaste

Al alear con Molibdeno mejora notablementela resistencia a la tracción.

Al emplearse el manganeso en cantidadesvariables de 0.80 a 1.60%, con contenidos encarbono de 0.30 a 0.050%, se consiguemejorar la templabilidad y obtener excelentescombinaciones de características mecánicasaun en piezas de cierto espesor.

Al agregar Silicio elemento desoxidantecomplementario del manganeso con objeto deevitar que aparezcan en el acero los poros yotros defectos internos.

Aleando con titanio el cromo-níquel, actúacomo estabilizador de los carburos y evita lacorrosión intercristalina.

Aceros después detratamientos térmicos

1. Mayor tenacidad

2. Endurecimiento

En recocido se utilizan temperaturas entre lacritica inferior y la superior. En estos casos seproduce una estructura globular ( de perlitaglobular) , ya que es la de distribuciónmicrográfica mas uniforme, y la que despuésdel temple da mayor tenacidad , y son muchomas faciles de mecanizar.

Existe un proceso llamado temple superficialque se usa para endurecer superficialmenteciertas piezas de acero conservando la



3.Ductibilidad

4. Aumento de fragilidad

5. Conductividad

6. Solubilidad y uniformidad

7. Recocido de regeneracion

8.Cementado

10. Moldeabilidad

tenacidad de su núcleo, el proceso consisteen calentar las capas superficiales a unatemperatura superior a los puntos criticos yenfriar rapidamente siguiendo la seccion de lapieza

El acero , después del temple , estacompuesto por cristales de martensita , si sevuelve a calentar a diferentes temperaturas,entre Temp. Ambiente y 700º y después seenfria al aire , la resistencia a la traccióndisminuye a medida que la Temp.. delrevenido aumenta , y al mismo tiempoaumenta la ductilidad y la tenacidad

En algunas clases de aceros , el revenidoentre 250-400º , se presenta una disminuciónde la tenacidad , que se produce en la tercerafase del revenido , cuando la cementitaenvuelve las agujas de martensita , lafragilidad aumenta cuanto mayor es la red decementita , y a temperaturas mayores estared desaparece , y aumenta la fragilidad.

En la tercera etapa el enfriamiento lo hace elliquido por conducción y conveccion , cuandola diferencia de temperatura del liquido y lapieza es pequeña., con lo que el liquidoinfluye en la velocidad según su temperaturade ebullición, su conductividad termica , suviscosidad , su calor especifico y su calor devaporización

En la mas común de estas transformaciones-excediendo el limite de solubilidad,endurecimiento por envejecimiento, controldel eutectoide y la reacción martensítica- sepretende producir una microestructura finalque contenga una distribución uniforme demuchas partículas finas y duras deprecipitado en una matriz más blanda y dúctil

También llamado normalizado, tiene comofunción regenerar la estructura del materialproducido por temple o forja. Se aplicageneralmente a los aceros con más del 0.6%de C, mientras que a los aceros con menor porcentaje de C sólo se les plica para finar yordenar su estructura.

Consiste en el endurecimiento de la superficieexterna del acero al bajo carbono, quedandoel núcleo blando y dúctil. Como el carbono esel que genera la dureza en los aceros en elmétodo de cementado se tiene la posibilidadde aumentar la cantidad de carbono en los

aceros de bajo contenido de carbono antes deser endurecido.

Usando los diferentes tratamientos termicos aaltas temperaturas y de diferentes procesosse puede lograr el moldeo, espesor o formadeseada con buenas propiedades.



Aceros inoxidables,1. Resistente a la corrosión

2.Tiene maquinabilidad

3. Elasticidad

4.Templabilidad

5. Es ferromagnético

5. Capacidad de alargamiento

6. Aligeramiento

7. Alarga el ciclo de vida

8. Reciclabilidad

9. Resistencia

10 Buenas propiedades de soldabilidad

Dado que el cromo, u otros metales quecontiene, posee gran afinidad por el oxígeno yreacciona con él formando una capapasivadora. evitando así la corrosión delhierro.

Entre los inoxidables tales como los ferriticoshacen que su composición química permitauna optimización de las característicasmagnéticas y una muy buena maquinabilidad

Cuando se deforma un acero inoxidable enfrío se incrementan sus propiedadesmecánicas como el límite elástico.

Son templables segun su contenido de cromoy enfriado.

La interacción ferromagnética es lainteracción magnética que hace que losmomentos magnéticos tiendan a disponerseen la misma dirección y sentido

Defromado el acero laminado en frio puedereducir su capacidad de alargamiento.

Este tipo de producto laminado en frío ofrecealigeramiento es decir pesos livianos.

Laminado en frio alarga el ciclo de vida delmaterial.

Laminado en frio genera condiciones dereciclabilidad osea es reutilizable.

Algunos aceros inoxidables son muy duros;otros son muy resistentes y mantienen esaresistencia durante largos periodos atemperaturas extremas.

Los aceros inoxidables ferríticos son fácilesde soldar y no se pueden endurecer mediantetratamiento térmico.

Fundiciones

1.Resistencia al choque

2. No son ductiles

El choque y la resiliencia son solicitacionesdinámicas, y en su confrontación la fundiciónse comporta de un modo particular. Lasfundiciones grises , resisten no muy bien loschoque y son frágiles porque no sufrendeformaciones plásticas

La ductilidad del hierro fundido es muy baja yes por ello que no se pueden laminarse,estirarse o trabajarse a temperatura ambiente

Debido a su dureza y el alto contenido de



3. No son maleables

4. Son poco soldables

5. Resistentes a la corrosion

6. Resistentes al desgaste

7. Relativamente duros

8.Resistencia Quimica

9.Absorben las vibraciones

10.Resistencia a la flexión

carbono

Porque su contenido de carbono es mas de0.4%

Las fundiciones contienen entre 1,76 y 6,67%.Esta diferencia hace que las propiedades ylos usos de unas y otros sean diferentes. Así,las fundiciones son más resistentes a lacorrosión y a los cambios bruscos detemperatura que los aceros comunes.

Perlíticas: Son fundiciones grises en las queparte del carbono está en forma de perlitalaminar. Tienen mayor resistencia al desgaste,más dureza y más resistencia a tracción quelas ordinarias (40 frente a 30 Kg/mm).

La dureza de la función es relativamenteelevada. La fundición gris tiene una dureza de140 a 250 Brinell, se puede mecanizar fácilmente, porque la viruta se desprendemejor y por la presencia de grafito liberado,que lubrica el paso de la viruta sobre el cortede la herramienta

La funcidión tiene una discreta resistenciaquímica, es decir, a los ácidos, a los álcalis, alas oxidaciones y al fuego.

Ordinarias: Son fundiciones más densas,menos resistentes, más tenaces, menosfrágiles, resistentes a las vibraciones, sepueden moldear mejor, se pueden trabajar con lima.

Puesto que en la flexión las fibras delelemento quedan tensas en la parte convexa,y comprimidas en la cóncava, la resistencia ala flexión varia según la orientacion de lasección.

Tratamientos vs propiedades1.Protección contra la corrosión

2.Mejorar el aspecto (textura) superficial

3. Aumentar la resistencia al desgaste

Reciben también el nombre de tratamientostermoquímicos y consisten en diversostratamientos aplicados al acero en los cualesla composición de la superficie de la pieza sealtera por la adición de carbono, nitrógeno uotros elementos con el objetivo de obtener laspropiedades mencionadas. Destacándoseprocesos como la carburización o difusión decarbono, nitruración o difusión de nitrógeno yen algunos casos la carbunitruración que esla combinación de los dos procesos.



4. Reducción a la fricción

5.Aumentar la conductividad

6.Aumentar la resistencia eléctrica

7.Reconstruir superficies gastadas

Aluminio1.Conductividad Eléctrica

2. la resistividad

3. Maleabilidad

4. Dureza

5. Ductibilidad

6. Resistente a la corrosión

7.Conductividad electrica

8. Conductividad termica

Los átomos de los metales en soluciónprovocan distorsiones de la red cristalina quefrenan el desplazamiento de los electrones,esta acción es mucho menos sensible si laimpureza no se encuentra en solución. Deesta manera puede explicarse que laconductividad del aluminio resulta disminuidapor las impurezas que contiene.

El punto de fusión baja, siendo para elaluminio de 99.5% a 658ºC, el calor de fusiónespecifico disminuye, y es 94,4 cal/gr, loselementos ti, y Va son los que producen unaumento significativo de la resistividad delaluminio.

El aluminio puro es demasiado blando,debidamente aleado se obtienen resistenciascomparables al acero, por lo cual es útil paratoda industria.

El aluminio es el único metal que proporcionadureza con bajo peso, es sumamente fácil depulir.

Esta propiedad disminuye con el aumento detemperatura, por lo que el hilado se hace frío,

y en consecuencia vuelve duro y frágil,teniendo que ser recocido. La ductilidad seaprecia por la disminución de la selección conrelación a la inicial

Se debe a la formación espontánea de unapelícula muy delgada de óxido de aluminioque es insoluble en agua, la cual la protegedel medio ambiente y la corrosión, tanto enforma de metal puro como cuando formaaleaciones, la cual le da las mismas ventajasque el acero inoxidable y lo hace verse muybien en comparación con el acero.

Su conductividad puede llegar a representar el 63,8% de la del cobre (en la aleación 6063llega al 54%), sin embargo con igual masa debase, el aluminio dobla la capacidadconductiva del cobre.

El aluminio tiene una alta conductividadtérmica, que sólo es superada por el cobre,siendo además cuatro veces más grande quela conductibilidad del acero. Su temperaturade fusión es de 660,2 °C.



9. Refl ectividad

10.No es Tóxico

El aluminio es muy refl ectivo en la luz y conla radiación solar, más que ningún otro metalcorriente. La refl ectividad varía de acuerdo algrado de energía o las condiciones superficiales del metal, siendo la más alta del 75%en un rango de rayos ultra violeta, 85% en elrango de luz visible y sobre un máximo del95% en el rango de radiación infrarroja.

El aluminio y sus derivados son eternamenteno tóxicos. En efecto una prueba de ello esque está presente en los utensilios de cocina,envases industriales, etc. los que no producenefectos nocivos.

Cobre 1. Maquinabilidad

2.Ductilidad

3.Maleabilidad

4. Resistencia a la tracción

5.La conductividad eléctrica

6.La conductividad del calor

7.La resistencia a la corrosión

Son faciles de mecanizar es decir proceso defabricación que comprende un conjunto deoperaciones de conformación de piezasmediante remoción de material, ya sea por arranque de viruta o por abrasión.

Permite la fabricación de cables eléctricosmuy finos.

Permite la producción de láminas muydelgadas.

La resistencia a la tracción del alambre decobre estirado es de unos 4200 kg/cm2.

El oxígeno por un parte tiene una influenciabenéfica sobre la conductividad eléctrica,porque se combina con las impurezas ensolución sólida en el cobre que la reducen

Se explica debido a las colisiones atomicas(vibraciones de los atomos y movimientos de

los electrones libres)y sus propiedades.

El cobre se suele emplear para mejorar laresistencia a la corrosión de ciertos aceros de0.15 a 0.30% de carbono, que se usan paragrandes construcciones metálicas. Se sueleemplear contenidos en cobre variables de0.40 a 0.50%.

Tratamientos vs propiedades 1.Tratamientos mecánicos y termicos Deformación en frío: la resistencia a latracción, el límite elástico 0,2% y la durezaaumentan por deformación en frío, mientrasque el alargamiento a la rotura y la estriccióna la rotura, disminuyen. El curso típico, en

función del grado de deformación.

Ablandamiento: mediante recocido a elevadastemperaturas se elimina la acritud en losmetales deformados en frío, lo que supone,que el aumento de la resistencia conseguidacon la deformación en frío, se puede aminorar en mayor o menor medida. Una eliminacióntotal de la acritud hasta conseguir el estadoinicial se produce cuando el recocido serealiza a temperaturas por encima del umbralde la recristalización



Recocido de ablandamiento, estabilización: elrecocido de ablandamiento sirve paratransformar materiales a un estado deresistencia muy baja y alto alargamiento. Serealiza de ordinario para facilitar trabajos deconformación o para hacerlos posible.

Normalizado: el normalizado sirve para laeliminación de tensiones propias, que puedensurgir debido a un rápido enfriamiento de laspiezas al colarlas, por enfriamiento rápidodespués del proceso de endurecimiento o por trabajo mecánico. Debido a las tensionespropias, pueden producirse deformaciones enlas piezas.

Recocido total, homogeneización: con losrecocidos totales se pretende conseguir unaeliminación de las tensiones propias delproducto fundido, un equilibrio de los granossegregados y una disolución de losconstituyentes estructurales eutécticos en losbordes de los mismos.

Endurecimiento por precipitación: es eltratamiento térmico más importante que se

aplica a las aleaciones de aluminio. Estetratamiento eleva notablemente la resistenciamecánica de las aleaciones de aluminioendurecibles por tratamiento térmico.

Titanio 1. su ligereza

2.Resistencia a la corrosión

3. La conductividad eléctrica y calorifica

4.Reflector de luz

5.Muy resistente a la corrosión

6. Ductil

7. Reciclable

(sobre un tercio del peso del cobre y elacero),

(característica muy útil para aquellosproductos que requieren de protección yconservación),

El aluminio es un excelente conductor delcalor y la electricidad y, en relación con supeso, es casi dos veces mejor que el cobre.

(idóneo para la instalación de tubosfluorescentes o bombillas),

El aluminio genera de forma natural una capade óxido que lo hace muy resistente a lacorrosión. Los diferentes tipos de tratamientode revestimiento pueden mejorar aún másesta propiedad. Resulta especialmente útilpara aquellos productos que requieren deprotección y conservación.

El aluminio es dúctil y tiene una densidad y unpunto de fusión bajos. Esta situación defundido, puede procesarse de diferentesmanera. Su ductibilidad permite que losproductos de aluminio se fabriquen en unafase muy próxima al diseño final del producto.

El gran atractivo es que se trata de un metal100% reciclable, es decir, se puede reciclar indefinidamente sin que por ello pierda suscualidades.

Su resistencia puede adaptarse a la



8.Resistente

9.Impermeable inocuo

aplicación que se desee modificando lacomposición de su aleación.

La lámina de aluminio, incluso cuando selamina a un grosor de 0,007 mm. sigue siendocompletamente impermeable y no permiteque las sustancias pierdan ni el más mínimoaroma o sabor. Además, el metal no es tóxico,ni desprende olor o sabor.

Plomo 1.Blando y dúctil

2.Temperatura de fusión baja

3.No es buen conductor de la electricidad

4.Resistente a la radiación

5.Bastante resistente a la corrosión

El plomo es un metal blando, maleable ydúctil. Si se calienta lentamente puedehacerse pasar a través de agujeros anulareso troqueles. Presenta una baja resistencia a latracción y es un mal conductor de laelectricidad. Al hacer un corte, su superficiepresenta un lustre plateado brillante, que sevuelve rápidamente de color gris azulado yopaco, característico de este metal. Tiene unpunto de fusión de 328 °C, un punto deebullición de 1.740 °C y una densidad relativade 11,34. Su masa atómica es 207,20.

Magnesio 1. Liviano

2.Medianamente fuerte

3.Impermeable

4.Maleable

5. Ductil

6.Inflamable

7.Poca plasticidad

8.Poca resistencia a la corrosión

El magnesio elemental es un metal liviano,medianamente fuerte, color blanco plateado.En contacto con el aire se vuelve menoslustroso, aunque a diferencia de otros metales

alcalinos no necesita ser almacenado enambientes libres de oxígeno, ya que estáprotegido por una fina capa de óxido, la cuales bastante impermeable y difícil de sacar.

El magnesio es maleable y dúctil cuando se calienExceptuando el berilio, es el metal más ligero qpermanece estable en condiciones normales. oxígeno, el agua o los álcalis no atacan al metaltemperatura ambiente. Reacciona con los ácidos,cuando se calienta a unos 800 ºC reacciona tambiécon el oxígeno y emite una luz blanca radianInalterable en aire seco pero la humedad provoca aparición de una capa de carbonato muy porosa qno protege a las metas por lo que llega a corroerspor completo.

El magnesio puro tiene poca resistencia mecánicaplasticidad, su poca plasticidad es debida a que red es hexagonal y posee pocos planos deslizamiento. Las bajas propiedades mecánicexcluye la posibilidad de utilizarlo en estado pucomo material estructural, pero aleado y tratatérmicamente puede mejorar sus propiedadmecánica.

Un problema con el magnesio ha sido su carencia suficiente resistencia a la corrosión para muchaplicaciones, particularmente las aleaciones usadpara colada inyectada y colada en molde de arenExpuesto a ambientes no salitrosos se le genera ucapa gris que no altera notablemente las propiedademecánicas, pero si se acumulan sustancias extern

sobre la superficie, que retengan la humedad, producirá picado y corrosión generalizada

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