sábado, 4 de agosto de 2012

ALEACIONES MÁS COMUNES

Aleaciones más comunes



Ornamento de Electro.
Las aleaciones más comunes utilizadas en la industria son:
Acero: Es aleación de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,008 y el 1,7% en peso de su composición, sobrepasando el 1.7% (hasta 6.67%) pasa a ser una fundición.
Alnico: Formada principalmente de cobalto (5.24%), aluminio (8-12%) y níquel (15-26%), aunque también puede contener cobre (6%), en ocasiones titanio (1%) y el resto de hierro.
Alpaca: Es una aleación ternaria compuesta por zinc (8-45%), cobre (45-70%) y níquel (8-20%)
Bronce: Es toda aleación metálica de cobre y estaño en la que el primero constituye su base y el segundo aparece en una proporción del 3 al 20 por ciento.
Constantán: Es una aleación, generalmente formada por un 55% de cobre y un 45% de níquel.
Cuproníquel: Es una aleación de cobre, níquel y las impurezas de la consolidación, tales como hierro y manganeso.
Magal: Es una aleación de magnesio, al que se añade aluminio (8 o 9%), zinc (1%) y manganeso (0.2%).
Magnam: Es una aleación de Magnesio que se le añade Manganeso, Aluminio y Zinc.
Nicrom: Es una aleación compuesta de un 80% de níquel y un 20% de cromo.
Nitinol: Es una aleación de Níquel y Titanio.
Oro blanco (electro): Es una aleación de oro y algún otro metal blanco, como la plata, paladio, o níquel.
Peltre: Es una aleación compuesta por estaño, cobre, antimonio y plomo.
Plata de ley
Zamak: Es una aleación de zinc con aluminio, magnesio y cobre.
Latón o Cuzin: Es una aleación de cobre y zinc.

PROPIEDADES DE LAS ALEACIONES

Propiedades



Micrografía de acero eutectoide (perlita).
Las aleaciones presentan brillo metálico y alta conductividad eléctrica y térmica, aunque usualmente menor que los metales puros. Las propiedades físicas y químicas son, en general, similares a la de los metales, sin embargo las propiedades mecánicas tales como dureza, ductilidad, tenacidad y otras pueden ser muy diferentes, de ahí el interés que despiertan estos materiales.
Las aleaciones no tienen una temperatura de fusión única, dependiendo de la concentración, cada metal puro funde a una temperatura, coexistiendo simultáneamente la fase líquida y fase sólida como se puede apreciar en los diagramas de fase. Hay ciertas concentraciones específicas de cada aleación para las cuales la temperatura de fusión se unifica. Esa concentración y la aleación obtenida reciben el nombre de eutéctica, y presenta un punto de fusión más bajo que los puntos de fusión de los componentes. Preparación
Históricamente, la mayoría de las aleaciones se preparaban mezclando los materiales fundidos. Más recientemente, la pulvimetalurgia ha alcanzado gran importancia en la preparación de aleaciones con características especiales. En este proceso, se preparan las aleaciones mezclando los materiales secos en polvo, prensándolos a alta presión y calentándolos después a temperaturas justo por debajo de sus puntos de fusión. El resultado es una aleación sólida y homogénea. Los productos hechos en serie pueden prepararse por esta técnica abaratando mucho su costo. Entre las aleaciones que pueden obtenerse por pulvimetalurgia están los cermets. Estas aleaciones de metal y carbono (carburos), boro (boruros), oxígeno (óxidos), silicio (siliciuros) y nitrógeno (nitruros) combinan las ventajas del compuesto cerámico, estabilidad y resistencia a las temperaturas elevadas y a la oxidación, con las ventajas del metal, ductilidad y resistencia a los golpes. Otra técnica de aleación es la implantación de ion, que ha sido adaptada de los procesos utilizados para fabricar chips de ordenadores o computadoras. Sobre los metales colocados en una cámara de vacío, se disparan haces de iones de carbono, nitrógeno y otros elementos para producir una capa de aleación fina y resistente sobre la superficie del metal. Bombardeando titanio con nitrógeno, por ejemplo, se puede producir una aleación idónea para los implantes de prótesis.
La plata fina, el oro de 18 quilates, el oro blanco y el platino iridiado son aleaciones de metales preciosos. La aleación antifricción, el latón, el bronce, el metal Dow, la plata alemana, el bronce de torpedo, el monel, el peltre y la soldadura son aleaciones de metales menos preciosos. Debido a sus impurezas, el aluminio comercial es en realidad una aleación. Las aleaciones de mercurio con otros metales se llaman amalgamas.

ALEACIONES

ALEACIONES METALICAS
Las aleaciones metálicas están formadas por un agregado cristalino de dos o más metales o de metales con metaloides.
Las aleaciones se obtienen fundiendo los diversos metales en un mismo crisol y dejando luego solidificar la solución líquida formando una estructura granular cristalina apreciable a simple vista o con el microscopio óptico.

La estructura queda conformada por diferentes microconstituyentes o fases como son:

-Cristales simples o de componentes puros, cristalizados separadamente donde cada cristal contiene un solo componente. En este caso la aleación llamada eutéctica es una mezcla íntima de cristales formada cada uno de ellos de un solo componente puro. Estas aleaciones son de poca aplicación práctica debido a sus bajas propiedades mecánicas.
Por su baja temperatura de fusión, se emplean casi exclusivamente para la soldadura dulce. El ejemplo típico lo constituye la aleación plomo estaño empleada en la soldadura de láminas de cinc, cobre y latón.

-Cristales de elementos compuestos. Estos cristales están formados por compuestos químicos de los componentes donde no es posible distinguir separadamente los componentes originales como en el carburo de hierro que le aporta dureza a los aceros que lo contienen.

-Cristales de solución sólida. Llamada así por semejanza con las soluciones líquidas. Están formados por una solución sólida de los componentes puros o por uno de ellos y un compuesto químico de ambos. Se forman debido a la solubilidad de los componentes en el estado sólido.

Cuando los cristales de solución sólida se forman con enfriamiento muy lento, tienen estructuras muy homogéneas y de buenas propiedades mecánicas para emplearlos en la construcción de partes de máquinas.

Las propiedades de las aleaciones dependen de su composición y del tamaño, forma y distribución de sus fases o microconstituyentes. La adición de un componente aunque sea en muy pequeñas proporciones, incluso menos de 1% pueden modificar intensamente las propiedades de dicha aleación.

En comparación con los metales puros, las aleaciones presentan algunas ventajas:

· Mayor dureza y resistencia a la tracción.
· Menor temperatura de fusión por lo menos de uno de sus componentes.

Pero son menores la ductilidad, la tenacidad y la conductividad térmica y eléctrica.

Para la preparación de las aleaciones se emplean diferentes tipos de hornos:
· Hornos de crisol
· Hornos eléctricos de arco o inducción
· Hornos de reverbero

RESUMEN

Los diagramas de fases son representaciones gráficas de las fases que están presentes en un sistema de aleación a diversas temperaturas, presiones y composiciones. Estos diagramas indican las fases que están presentes a diferentes composiciones y temperaturas para condiciones de enfriamiento o calentamiento lento, cercanas al equilibrio termodinámico. En las regiones bifásicas de estos diagramas, las composiciones químicas de cada una de las fases se indica mediante la intersección de la isoterma con los límites de fase. La fracción en peso de cada fase en una región bifásica puede determinarse utilizando la regla de la palanca a lo largo de una isoterma a una temperatura determinada.
En los diagramas de fase isomorfos binarios en equilibrio, los dos componentes son completamente solubles entre sí en estado sólido y por tanto solo hay una fase sólida.

EL HIERRO PRINCIPAL COMPONENTE DE LAS ALEACIONES

-Hierro (Fe): es el metal mas usado, con el 95 % en peso de producción mundial de metal. El hierro puro no tiene demasiadas aplicaciones, salvo excepciones para utilizar su potencial magnético. El hierro tiene su gran aplicación para formar los productos siderúrgicos, utilizando este como elemento matriz para alojar otros elementos aleantes tanto metálicos como no metálicos.
Se considera que una aleación de hierro es acero si contiene un menos de un 2% de carbono; si el porcentaje es mayor, recibe el nombre de fundición.
http://youtu.be/qCqpv-IMBHQ

Fundición de los metales

Fundición de metales

La Fundición de metales es el proceso de fabricación de piezas mediante el colado del material derretido en un molde. Los mismos que son elaborados en arena y arcilla debido a la abundancia de este material y también a la resistencia que tiene al calor, permitiendo además que los gases se liberen al ambiente y que el metal no

La Fundición se lo puede realizar de muchas maneras, pero todas obedecen al principio anteriormente descrito, el proceso comienza con la elaboración del modelo que es la pieza que se desea reproducir, usualmente es hecha en madera o yeso, pero cuando la producción es en masa se la maquina en metales “blandos “como el aluminio, es evidente que debe ser ligeramente más grande que la pieza que se desea fabricar ya que existe contracciones del metal cuando se enfría, son necesarias las previsiones para evacuación de gases, usualmente conocidos como venteos.

Luego se procede a la fabricación de la matriz de arena o molde la cual se comienza compactando la arena alrededor del modelo, cuando se requiere fabricar una pieza que es hueca se debe provisionar un “macho” que es un elemento sólido colocado en la matriz para que allí no ingrese el metal fundido, es importante anotar que siempre se esta trabajando se lo hace en negativo, es decir donde no se requiere metal se coloca el macho y donde si se lo requiere se lo coloca el modelo que evidentemente deberá ser extraído previo al colado desde la Fundición, es usual también que se coloquen modelos de cera , la cual se derrite conforme ingresa el metal ocupando su lugar para ulteriormente enfriarse.

Un vez retirado el modelo y las dos partes del molde, es frecuente esta geometría para poder retirar el modelo, se procede al colado que no es otra cosa, que el vertido de metal líquido la matriz que se ha construido, luego viene el enfriado que debe ser controlado para que no aparezcan grietas ni tensiones en la pieza formada.

El desmolde viene a continuación, el cual se desarrolla con la rotura del molde y el reciclaje de la arena, la pieza se presenta burda por lo cual se suele someter a un proceso de desbarbado y pulido

Existe algunas variantes del procesoe Fundición como es el moldeo con arena verde; que se lo realiza con arena húmeda útil para piezas pequeñas y medianas , moldeo de arena seca en donde la arena se calienta a temperaturas de 200 C esto hace que sea el molde más rígido permitiendo la fabricación de piezas de tamaño importante, moldeo mecánico que es la automatización de los procesos anteriormente descritos, moldeo de cera perdida, que consiste en la fabricación del modelo en cera y se lo recubre cerámica o material refractario, se procede a calentar el conjunto evacuando la cera la cual deja las cavidades para el ingreso del metal de la Fundición, se tiene también la microFundición, útil para elaboración de piezas pequeñas, la Fundición por eyección, mu utilizada para la fabricación de grifería y que tiene el mismo principio de la inyección de plástico evidenciándose la necesidad de un equipo que inyecte el material fundido en el molde, se tiene también la Fundición prensada, Fundición de baja presión, Fundición centrifuga, etc.

sábado, 28 de julio de 2012

Propiedades y aplicaciones de los metales

La mayoría de los metales se encuentran en la naturaleza formando minerales. Entre sus propiedades destacan las siguientes:

Un brillo muy característico.

Son más densos y pesados que otros materiales de uso técnico.

Gran resistencia mecánica, soporta grandes esfuerzos, presiones o golpes.

Son muy duros

Conducen muy bien el calor y la electricidad.

Algunos se emplean casi puros, como el cobre, la plata, el oro o el platino. La mayoría de ellos se combinan entre si o con otros elementos formando aleaciones para mejorar sus propiedades.

Las aleaciones de hierro

El hierro puro no tiene utilidad. Para mejorarlo se funde con carbono y otros elementos, obteniéndose aleaciones de hierro. Fundición de hierro con un 1.7 a 6.6% se utiliza para piezas complicadas y exteriores.

Los aceros comunes y de construcción son bastantes resistentes tiene el 0.8 y 1.69% de hierro y carbono.

Los aceros especiales se mezclan con cromo y níquel para convertirlos en inoxidables y otros metales.

Metales no ferricos

El cobre y sus aleaciones. El cobre puro, de color rojizo y muy fácil de trabajar. Para mejorar la resistencia se utiliza el latón (cobre y cinc) o el bronce (cobre. Estaño y otros metales) es poco duro y se dobla fácil.

El latón es muy resistente y fácil de trabajar. El bronce resiste bien los esfuerzos.

El aluminio y las aleaciones ligeras. El aluminio son los metales más ligeros y tiene resistencia mecánica. Conduce muy bien el calor y la electricidad y se dobla con facilidad, para mejorarlo se le añade magnesio, manganeso, cinc o titanio.

Otros metales. El plomo, el cinc, el estaño, el níquel y otros muchos metales se utilizan como materiales de aleación.

Trabajando los metales

Marcar y trazar

Se utiliza la regla y la escuadra de tacón metálicas, el compás de puntas y la punta de trazar.

Cortar y serrar

Las herramientas:

Tijera de chapa. Se usa para cortar piezas de chapa delgadas

Sierra de arco. Sirve para cortar perfiles y tubos metálicos.

Corta tubos: se emplea para cortar tubos de sección circular de metales poco duros.

Taladrar

Para perforaciones se utiliza una taladradora eléctrica y brocas apropiadas para metales.

Doblar y curvar

Las chapas metálicas de pequeño espesor se pueden doblar a mano o con alicates y tornillos de banco.

Alambres o varillas con alicates.

Limar

Se eliminan estas cosas que dejan las piezas metálicas las rebabas y bordes irregulares.

Las limas tiene formas: planas, redondas, triangulares o semicirculares.

La unión de piezas metálicas

Soldaduras

*soldadura por electricidad

*soldadura por calor

Uniones con elemento roscado

Se realizan interponiendo entre las piezas tornillos y tuercas que se fijan a rosca. En algunos casos se intercalan arandelas.

Otros sistemas de unión

Remaches, pasadores, unión móvil

Acabados y recubrimientos de los metales

Para evitar la oxidación y corrosión se les aplica diferentes recubrimientos y acabados superficiales.

Pinturas y esmaltes

Se cubren con una imprimación protectora de minio u oxido de plomo. Los esmaltes cerámicos se aplican en electrodomésticos

Recubrimientos metálicos

El galvanizado (recubrimiento con cinc), estañado (chapas de hojalata) niquelado o cromado.

Obtención y tratamiento del metal

La minería

Es la extracción de los minerales para extraer los metales, mediante un proceso de separación y triturarlo para extraerlos.

Siderurgia y metalurgia

Siderúrgicos (obtención de aleaciones de hierro) o metalúrgicos (obtención del resto de los metales).

Fabricación con metales

Fundición y moldeo

Consiste en el llenado de moldes con metal fundido para conseguir piezas con formas. El molde puede ser metálico o de arena.

Deformación

Se deforman al aplicar una fuerte presión, el metal se calienta para hacer más fácil la deformación. So obtiene deformando chapas mediante estampación en frió o en caliente, llamadas embutición y forja, respectivamente.

Corte y mecanizado

Se consiguen mediante separación del material sobrante.

El recorte de piezas se realiza en presas de troquelado.

Los tornos y fresadoras llevan herramientas cortantes al moverse y presionar sobre las piezas, arrancan virutas del material.