Apuntes de Aleaciones

8/16/2019 Apuntes de Aleaciones

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ALEACIONE

S

FERRROSAS


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!a forma de solidicacion del hierro son%

#ierro delta $ %% el hiero empie$a a solicar a los -))/ 0 y obtiene la forma cúbicacentrada en el cuerpo

#ierro &a""a $ γ %: se encuentra a partir de los -112/ 0 y los átomos se acomodanen un estructrura cubica centrada en las caras y no ma"n#tica

#ierro ala $ %% cuando la temperatura alcan$a los 3444/ 0 ocurre otro cambio de faseobteniendose un material ma"n#tico y con una estructura cúbica centrada en las caras.

0inalmente a 3232/ 0 el hierro alfa sin cambio de estructura se combierte en un materia

man#tico.

+n las aleaciones ferrosas la temperatura a la que tienen lu"ar los cambios alotropicos

en el hierro estan in5uidos por elementps de aleación , de los cuales el más importante

es el carbono.

!a porcion de inter#s del sistema de aleación hierro6 carbono está constituida por hierro

puro y un compuesto insterticial llamado carburo de hierro 0e7C, hasta un porcenta8e de

4.49 * de carbono por peso.

Si se toma como base el contenido de carbono, es práctica común dividir la porción del

porcenta8e de carbono desde cero hasta 4.49 en dos re"iones. &quellas aleaciones que

tienen un contenido de carbono entre el ).)1 hasta el -* en peso se lla"an aceros.&quellas que contienen más del -* de carbono se llaman 'ierros undidos.

CLASIFICACION DE LOS ACEROS


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!os aceros que contienen menos del ).* de carbono se llaman aceros hipoeutectoides,

los que contienen entre el ). hasta el -* tienen el nombre de aceros hipereutectodes.

!a "ura ilustra sobre el tema.

!os aceros tambi#n pueden clasicarse de acuerdo al contenido de materiales distintos

al carbono de la manera si"uiente%

Aceros de ba(a aleaci)n% tienen esta denominación aquellos que contienen menos del1* de elementos distintos al carbono

Aceros de alta aleaci)n% aquellos que contienen más del 1* de contenido deelementos distintos al carbono.

ACEROS AL CAR*ONO + DE *AA ALEACION

Casi todas las aleaciones ferrosas caen en esta cate"oría. !as ra$ones son el precio

moderado del material, debido a la ausencia de "randes cantidades de elementos en la

aleación al carbono que "eneralmente tienen precios considerables, además que son

sucientemente dúctiles para moldearse con facilidad, pero resistentes y durables. +l

m#todo más conocido para su clasicación es%

-todo de la co"posici)n qu!"ica.

+ste m#todo indica, mediante un sistema num#rico, el contenido aproximado de los

elementos importantes en el acero.

!as especicaciones para los aceros representan los resultados del esfuer$o con8unto de

la &merican :ron and Steel :nstitute ;&:S:< y de la Society of &utonotive +n"ineers ;S&+<

en un pro"rama de simplicación destinado a lo"rar mayor eciencia para satisfacer las

necesidades de la industria.

+l primero de los cuatro o cinco dí"itos de la desi"nación num#rica indica el tipo a quepertenece el acero. =e este modo, 3 indica un acero al carbono, - un acero al níquel, 7

un acero al níquel > cromo, etc.

+l se"undo dí"ito indica el porcenta8e aproximado del elemento predominante en la

aleación.

!os dos o tres últimos dí"itos "eneralmente indican el contenido medio de carbono

dividido 3)).


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normal de hierro y carbono, los efectos de estas cantidades pequeas cantidades sobre

el acero son%

A4ure: este metaloide se encuentra en los aceros comerciales por deba8o del ).)1*,se combina con el hierro formando sulfuro de hierro, esta aleación se concentra en la

frontera de "rano disminuyendo la propiedad del material a ser maquinado.

-an&aneso: este metal está presente en todos los aceros comerciales al carbono en elintervalo de ).)7 a 3.))*. la función del man"aneso es de contraponerse a los malos

efectos del a$ufre, además de promover la solides del acero.

F)soro: el contenido de fósforo "eneralmente se mantiene por deba8o del ).)2*, tienela propiedad de aumentar li"eramente la resistencia y la dure$a.

Silicio: la mayoría de los aceros comerciales contienen entre ).)1 a ).7* de silicio,este metaloide aumenta la resistencia del acero y da mayor solide$ a la pie$a fundida.

Una clase interesante de aleaciones se conoce como aceros de alta resistencia y ba8a

aleación ;@S!&< ha sur"ido de los requerimientos de reducción de peso en los vehículos.!as composiciones de muchos aceros @S!= son patentadas y se especican por sus

propiedades mecánicas en lu"ar de su composición. !a alta resistencia de estos aceros

es el resultado de selección optima de la aleación y el proceso cuidadosamente

controlado como el laminado en caliente.

ACEROS DE AL/A ALEACION

!as adiciones al acero de elementos distintos al carbono en más del 1* se seleccionan

con cuidado ya que invariablemente representan un notable incremento en el costo del

material y solo se 8ustican con el me8oramiento esencial de las propiedades tales como%

3.6 &umentar la templabilidad.

-.6 'e8orar la resistencia a temperaturas comunes.

7.6 'e8orar las propiedades mecánicas tanto a altas como a ba8as temperaturas.

2.6 'e8orar la tenacidad a cualquier dure$a.

1.6 &umentar la resistencia al des"aste.

4.6 &umentar la resistencia a la corrosión

9.6 'e8orar las propiedades ma"n#ticas.

Como un "ran número de aceros aleados son manufacturados comercialmente, no es

posible el estudio de cada uno de ellos individualmente. Consideraremos brevemente los

efectos que sobre los aceros determinan los elementos comunes de aleación.

Aceros al n!quel


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+l níquel es uno de los más vie8os y más fundamental de los elementos de aleación de

los aceros. +l níquel permite obtener mayores niveles de resistencia con inferiores

contenidos de carbono, incrementando de esta manera la tenacidad, la plasticidad y la

resistencia a la fati"a. !os aceros al níquel son altamente adecuados para aceros

estructurales de "ran resistencia. !os aceros con un 7.1 * de níquel son utili$ados para

carburi$ar en"rana8es de transmisión, tornillos de bielas pernos y se"uros.

!os aceros al níquel con un contenido del 1 * proporcionan una mayor tenacidad paraaplicaciones pesadas, como en"rana8es de camiones y autobuses.

Aceros al cro"o

+l cromo es un elemento se aleación menos costoso que el níquel y forma carburos

simpes o comple8os que tienen alta dure$a y buena resistencia. Un acero aleado al alto

carbono ;3*< y 3.1 * de cromo se caracteri$a por su "ran dure$a y resistencia al

des"aste, es utili$ado para co8inetes de bola y rodillo. Si el contenido de carbono en el

acero es 3* y el cromo es de - a 2 * se lo utili$a para imanes permanentes.

Aceros al n!quel 5 cro"o.

+n estos aceros la ra$ón de níquel a cromo es de aproximadamente - A partes de níquel

a una de cromo. Una combinación de los elementos de aleación "eneralmente presentan

al"unas de las propiedades características de cada uno de ellos, el cromo proporciona la

resistencia al des"aste de la supercie, mientras que ambos elementos de aleación

me8oran la tenacidad de la porción interna. Se utili$an para la fabricación de en"rana8es

helicoidales, pernos para pistón e8es y levas en la manufacturas de automóviles.

Aceros al "an&aneso

+l man"aneso es uno de los elementos de aleación menos costosos y está presente en

todos los aceros como desoxidante, reduce la tendencia a la fra"ilidad en caliente, lo que

permite que el acero se pueda traba8ar a temperaturas elevadas.

Un contenido de man"aneso del 3- * y despu#s de un tratamiento t#rmico controlado

proporciona al acero un alta resistencia al des"aste y "ran ductilidad, es un material

para resistir condiciones severas de servicio,

que combinan la abrasión y el des"aste, con el se fabrican dientes de excavadoras

mecánica maquinaria para esmerilar y triturar y rieles de ferrocarril

Aceros al "olibdeno

+l molibdeno es un elemento de aleación relativamente costoso y tiene una solubilidad

relativa en el hierro, aumenta la facilidad para el templado de los aceros y de manera

similar al cromo en los aceros aumenta la dure$a y la resistencia a las altas

temperaturas.

!os aceros e ba8o contenido de molibdeno y carbono se usan para servicios no tan

severos en en"rana8es y e8es con ranuras. !os aceros al cromo > molibdeno son

relativamente baratos y se usan para recipientes de alta presión, partes estructurales de


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aviones y e8es de automóviles. !os aceros al cromo > níquel > molibdeno se usan mucho

en la industria aeronáutica, para las partes estructurales de las alas y ten de aterri$a8e.

Aceros al tun&steno

?roducen un efecto similar al molibdeno en los aceros pero requieren una mayor

cantidad, aproximadamente - a 7 * de tun"steno equivalen a 3 * de molibdeno, dado

que el costo del tun"steno es relativamente alto este tipo de acero se usa solo para

herramientas.

Acero al vanadio

+l vanadio es el más costoso de los elementos de aleación, produce un acero uniforme

de "rano no, con altas propiedades mecánicas. Se utili$a para for8ar "randes pie$as

para las locomotoras y en la manufactura de pernos y ci"Beales.

Acero al silicio

+l silicio como el man"aneso esta presente en todos los aceros como desoxidante

barato. Un contenido de 3 a - * de silicio, conocido como acero naval, se utili$a para

aplicaciones estructurales. Con un contenido del 7 * de silicio el acero posee excelentes

propiedades ma"n#tica para su empleo en núcleos de maquinaria el#ctrica.

ACEROS INO6IDA*LES

!a corrosión y la oxidación de los metales a temperatura ambiente y por encima de ella

es una importante causa de perdida de pie$as. Cuando un material posee la propiedad

de permanecer inalterable en el medio circundante adquiere una propiedad llamadapasividad.

+n las construcciones metálicas son necesarias aleaciones resistentes al calor es decir

que cuando est#n expuestas de manera intermitente o continua a medios de diversas

naturale$as ;aire "ases o líquidos< a la acción de temperaturas elevadas puedan soportar

solicitaciones tanto químicas como mecánicas.

!os aceros inoxidables tienen aplicaciones resistentes a la corrosión y al calor, ello se

debe a la presencia de cromo de al menos el 2* en peso y por los común el 3) * en

peso. +n al"unos niveles tan altos como el 7) * de cromo en peso.

+l cromo es el elemento mas importante como elemento de aleación para los aceros

inoxidables en especial si el contenido es por encima del 3) *. +l "raco ilustra la

penetración por corrosión del material en milímetros por ao en función del contenido de

cromo.


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?ara la obtención de aceros inoxidables resistentes al calor el contenido de cromo en la

aleación debe ser superior al -) * como lo muestra el "raco si"uiente.

+l níquel ocupa el se"undo lu"ar en importancia para la obtención de aceros inoxidablesya que no solo me8ora su resistencia a la corrosión si no que tambi#n sus propiedades

mecánicas. !os contenidos de níquel presentes en los aceros inoxidables deben estar por

encima del 4 al 9 *. !os me8ores aceros inoxidables son al cromo 6 níquel

!a propiedad de resistencia a la corrosión se debe a una película del"ada, adherente,

estable de óxido de cromo o de óxido de níquel que prote"e efectivamente el acero

contra muchos medios corrosivos.


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+ste "rupo de acero inoxidable contiene cromo entre el 32 al -9 * con un muy ba8o

contenido de níquel lo que los ubica dentro de un costo ra$onable. +stos aceros

contienen poco carbono pero "eneralmente más cromo que los martensíticos.

o se pueden endurecer por tratamiento t#rmico, sino moderadamente mediante traba8o

en frío, son ma"n#ticos y pueden trabarse en frío como en caliente. Son un 1) * mas

resistentes que los aceros al carbono, y además resisten me8or loa corrosión que los

aceros martensícos. Se les pueden fácilmente dar formas en frio, por eso son muyutili$ados para estampado profundo, para producir recipientes para la industria química

y alimenticia y para adornos arquitectónicos. &l"unas de las propiedades y aplicaciones

de estos aceros se muestran en la "ura.

ACEROS INO6IDA*LES A2S/EN7C/ICOS

+stos aceros inoxidables son al cromo > níquel ; serie 7DD < y al cromo > níquel >

man"aneso ; serie -DD


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ACEROS 0ARA #ERRA-IEN/AS+ste tipo de acero se utili$a para cortar, modelar o para dar forma a otro material.

+l m#todo de identicación para estos aceros adoptado por la &:S: ;&merican :ron and

Steel :nstitute < tiene en cuenta el m#todo de templado, aplicaciones especiales,

características especiales y aceros para industria especícas. !os aceros para

herramientas que más se utili$an se han a"rupado en siete "rupos y a cada "rupo se le

ha asi"nado una letra del alfabeto, como si"ue%

Aceros para 'erra"ientas te"plados en a&ua


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+stos son, esencialmente, aceros para herramientas al carbono, aunque al"unos de ellos

poseen pequeas cantidades de cromo y vanadio que le son a"re"adas para me8orar sus

propiedades. +l contenido de carbono varía entre ).4) y 3.2) * y pueden colocarse

burdamente en tres subdivisiones se"ún el contenido de carbono.

Si el contenido de carbono está entre ).4 a ).91* tienen una tenacidad considerable y

se utili$an en martillos, quebradoras de concreto y remachadoras.

Si el contenido de carbono está entre ).91 a ).(1* poseen una alta tenacidad y dure$a y

se utili$an en pun$ones, cortadoras, troqueles y nava8as para ci$alla

Si el contenido de carbono está entre ).(3 a 3.3) * en aplicaciones donde son

importante la resistencia aumentada al des"aste. Se utili$an en herramientas para

carpintería, taladros, tarra8as y herramientas de torneado.

Aceros para 'erra"ientas resistentes al i"pacto

+stos aceros están diseados para aquellas aplicaciones donde la tenacidad es muy

importante como tambi#n la capacidad para recibir impactos repetidos. Suelen tenerpoco carbono y sus principales elementos de aleación son el silicio, cromo, el tun"steno

y al"unas veces molibdeno. !os aceros de este "rupo se utili$an en la construcción de

herramientas de formado, como pun$ones cinceles y ho8as para ci$alla.

Aceros para 'erra"ienta para traba(o en rio

+s el "rupo más importante de los aceros para herramientas ya que la en la

manufactura de la mayoría de las herramientas estos tipos de aceros están presentes.

!os elementos de aleación importantes son el cromo, vanadio, molibdeno y cobalto. Son

utili$ados para dados de pun$ones y perforaciones en dados para estirar alambres, en

dados para roscas y en calibradores maestros

Aceros para 'erra"ienta para traba(o en caliente.

+n muchas aplicaciones, la herramienta se somete al calor excesivo, pues el materia se

está traba8ando en procesos como la for8a o la extrusión en la que se encuentra a

temperaturas elevadas. !os elementos de aleación importantes son% el cromo, el

molibdeno y el tun"steno, sin embar"o la suma de estos elementos debe se al menos el

1 * antes que la propiedad de dure$a al ro8o sea apreciable.

Aceros para 'erra"ientas de alta velocidad.

+stos aceros llamados tambi#n aceros rápidos son los que contienen los más altos

porcenta8es de elementos de aleación y "eneralmente poseen "randes cantidades de

tun"steno o molibdeno con8untamente con cromo, vanadio y al"unas veces cobalto. !os

mas empleados son los pertenecientes a los "rupos si"uientes%


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+l "rupo al tun&steno con un contenido de este metal que varia entre el 32 al -)* y lapresencia de vanadio entre 3 al 2*.

+l "rupo al tun&steno 5 vanadio con un contenido de vanadio entre el 1 al 3-*.

+l "rupo al "olibdeno, con un contenido de molibdeno entre el 2.1 al *, tun"stenoentre el ) al 4* y vanadio entre el 3 al 2*.

+l "rupo "olibdeno 5 cobalto con un contenido de molibdeno entre el 1 al *,tun"steno del - al 4* y cobalto entre 1 al 3-*.

Su aplicación principal de los aceros rápidos es en la fabricación de herramientas de

corte, para taladrar, acerrar, herramientas para pulir y en dados y pun$ones

Cuando se necesita dure$a al ro8o se recomiendan los aceros que contienen cobalto. Si al

material a traba8ar es altamente abrasivo se recomiendan los que contienen vanadio.

HIERRO FUNDIDO

!os hierros fundidos como los aceros son básicamente aleaciones de hierro y carbono.

!os hierros fundidos contiene entre el - al 4.49 * de carbono, pero como el alto

contenido de carbono tiende a hacer muy frá"il el hierro fundido la mayoría de los tipos

manufacturados comercialmente están en el intervalo de -.1 a 2 * de carbono.

!a ductilidad de un hierro fundido es muy ba8a, y no puede estirarse, laminarse, o

traba8arse en temperatura ambiente. !a mayoría de los hierros fundidos no son

maleables a cualquier temperatura pero pueden fundirse fácilmente en formas

complicadas que "eneralmente se maquinan a formas nales. Como la fundición de

pie$as es el único proceso aplicado a este material, se conocen como hierros fundidos.

/I0OS DE #IERRO F2NDIDO.

+l me8or m#todo para clasicar el hierro fundió es de acuerdo con su estructura

cristalo"ráca. +l carbono puede estar en forma de carburo de hierro, o existir como

carbono libre o sin combinar en forma de "rato. !a distribución y forma de las partículas

de carbono sin combinar in5uyen "randemente en las propiedades físicas del hierro

fundido. !os tipos de hierros fundidos son%

@ierros fundidos blancos

@ierros fundidos maleables

@ierros fundidos "rises

@ierros fundidos enfriados rápidamente

@ierros fundos nodulares

@ierros fundidos aleados


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#IERRO F2NDIDO *LANCO.

Son aquellos en los cuales todo el carbono está en forma combinada como cementita en

una cantidad relativamente "rande en una red inter dendritica continua, como la

cementita es un material duro, hace que el hierro fundido blanco sea tambi#n duro

extremadamente frá"il y difícil de maquinar. +stos hierros fundidos no tienen mucha

aplicación en in"eniería, son usados en bolas para trituración en las acerías y como

camisas mescladoras para cemento donde se requiera una "ran resistencia al des"aste.!as "uras muestran micro estructuras de hierro fundido blanco.

#IERRO F2NDIDO -ALEA*LE

+n los hierros fundidos maleables el carburo de hierro o cementita ;0e7 C< se descompone

en hierro y carbono libre o "rato cuando es sometida a altas temperaturas con lapresencia de impure$as sólidas y mayores contenidos de carbono. !os núcleos de "rato

o carbono libre crecen en rapideces aproximadas i"uales en todas direcciones y por

último aparecen como nódulos o esferas irre"ulares, "eneralmente llamados carbono

revenido. !a formación de núcleos y su posterior conversión en nódulos es promovida

por partículas sub microscópicas como silicio y carbono que pueden introducirse en el

hierro mediante un adecuado proceso de fusión. +n forma de nódulos compactos, el

carbono libre no rompe la continuidad de la matri$ del material, pero le da continuidad y

mayor resistencia al hierro fundido maleable. !os nódulos de "rato tambi#n sirven para

lubricar herramientas de corte lo cual explica la alta maquinabilidad del hierro maleable.

+ste material se emplea ampliamente para fabricar partes automotrices, a"rícolas y

ferroviariaE 8untas de expansión, conexiones para tuberías y muchas aplicaciones para

ferretería. !as "ura muestran micro foto"rafías del material donde los nódulos de

"rato de denotan en color ne"ro.


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#IERRO F2NDIDO 8RIS

+ste "rupo constituye una de las aleaciones de hierro más ampliamente utili$adas,

tienen un contenido de carbono que varía entre el -.1 al 2 * de carbono.

+l carbono del carburo de hierro precipita como "rato o carbono libre en forma de

ho8uelas "eneralmente como placas irre"ulares, de forma alar"adas y curvas, las cuales

le dan al hierro fundido "ris en la fractura su característico color "risáceo o ne"ru$co. !a

micro estructura se muestra en la "ura.

Se debe destacar que mientras la micro estructura aparece sobre una supercie plana,

las ho8uela son partículas tridimensionales, y se presentan como placas curvas al"unasveces enla$adas y pueden representarse mediante la "ura.


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!os materiales distintos al carbono presentes en el hierro fundido "ris son%E &$ufre, Silicio

y fosforo

!a más importante clasicación de los hierros "rises es utili$ada por la &SF' que los

clasica en siete "rupos a los que les asi"na los números -), -1, 7), 71, 2), 1) y 4)

+l hierro "ris es un material menos costoso que el acero por lo que es ampliamente

usado para la fabricación de bancadas de máquinas herramientas pues tambi#n absorbe

con efectividad las vibraciones, de usa tambi#n en ca8as para en"rana8es, recintos para

equipo el#ctrico, ca8as de bombas, bloques de motor. Gocas de incendio y cubiertas para

alcantarillas.

#IERRO NOD2LAR

+ste hierro fundido, llamado tambi#n como hierro dúctil o hierro "ratado esferoidal es

un hierro fundido en el que el "rato está presente como pequeas bolas o esferoides.

!os esferoides interrumpen la continuidad de la matri$ mucho menos que las ho8uelas de

"rato, lo cual da como resultado mayo resistencia y tenacidad, comparada con una

estructura seme8ante a la de hierro "ris. !os esferoides son más redondos que los

irre"ulares que presenta el hierro fundido maleable.

+l contenido de carbono en los hierros nodulares es el mismo que el del hierro fundido

"ris. !as partículas esferoidales de "rato se forman durante la solidicación debido a la

presencia de una cantidad pequea de ciertos elementos de aleación "eneralmente

ma"nesio o cerio.

&l"unas aplicaciones típicas de hierro nodular son pie$as para tractores y herramientas

a"rícolas, pistones y cabe$as de cilindro para motores diesel, tambores para "rúas,

poleas de transmisión volantes de motor, m#nsulas para elevador y troqueles diversos

para dar forma al hacer, aluminio, bronce, latón y titanio. !a "ura muestra la estructura

del hierro fundido nodular.


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ALEACIONE

S


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NO

FERROSAS

ALEACIONES NO FERROSAS

IN/ROD2CCION.

!os metales no ferrosos ocupan una posición destacada en la industria y representan un

muy importante sector en las aplicaciones en in"eniería, principalmente en los sectores

mecánicos y de transporte de la ener"ía el#ctrica.

Fienen "ran aplicación como elementos puros pero su "ran importancia se debe

fundamentalmente al desarrollo de sus aleaciones que poseen características físicas y

mecánicas que las hacen insustituibles en variadas aplicaciones

ALEACIONES DE CO*RE

CO*RE CO-O ELE-EN/O

+l cobre es un metal de color ro8o > marón, cuyo punto de fusión corresponde a 3)7 /C

y una densidad de .(4 "H cm7, siendo despu#s de la plata el me8or conductor de la


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electricidad y el calor, ra$ón por la cual su principal utili$ación es la industria el#ctrica.?resenta además una excelente deformabilidad.

+l cobre posee una buena resistencia a la corrosión, expuesto al aire y despu#s de un

tiempo se cubre de una capa de oxido color verde. ?resenta tambi#n buena resistencia

mecánica, además de que puede ser maquinado con facilidad, su color decorativo puede

ser preservado aplicando a su supercie películas de barni$.

ALEACIONES DE CO*RE

+l cobre y las aleaciones de cobre, se caracteri$an por su mediana resistencia mecánica

8unto a una ductilidad elevada, lo cual hace que sean especialmente adecuadas para

tratamientos mecánicos en frio y para la fabricación de chapas, bandas y alambres, por

su excelente conductividad t#rmica tienen aplicaciones en radiadores e

intercambiadores de calor. ?resenta alta resistencia a la corrosión en ambientes marinos

y en otros ambientes corrosivos, por su coloración se usan para acabados en diseos

arquitectónicos.

?or tratamiento mecánico en caliente, estampado, for8a y extrusión se pueden conse"uir

buenos productos nales de excelentes propiedades. Son tambi#n empleados con "ran

frecuencia para obtener productos moldeados por la facilidad en su obtención y por las

buenas propiedades mecánicas como resistencia y tenacidad.

LA/ONES

!os latones son aleaciones de cobre 9 4inc fundamentalmente, aunque puedencontener pequeas cantidades de otros elementos como plomo, estao o aluminio, las

diferencias de composición se traducen en color distinto, así como en variaciones de

resistencia, maquinabilidad, ductilidad o resistencia a la corrosión. !os latones

comerciales se dividen en dos "randes "rupos. !atones para el traba8o en frío ; latones

α< y latones para el traba8o en caliente ; latones α I β


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*RONCES

+ n un principio el termino bronce se utili$ó para desi"nar las aleaciones de cobre y

estao, en la actualidad se aplica este t#rmino a cualquier aleación de cobre con

excepción de los latones, frecuentemente al bronce se le adicionan otros elementos

como fosforo, níquel, plomo y $inc. =e acuerdo al elemento adiciona dan lu"ar a los

bronces si"uientes

*ronces al silicio.

+ste tipo de bronce contiene hasta un 1 * de silicio, pueden ser endurecidas mediante

deformación y tienen muy buenas propiedades mecánicas, siendo la resistencia al

proceso de corrosión similar a la del cobre, su resistencia mecánica es li"eramente

superior a la del cobre

!as aplicaciones típicas de esta aleación es la fabricación de componentes para la

industria química y del papel, en la industria mecánica en la fabricación de electrodos

para soldadura, pernos, tuercas, e8es de h#lice para los buques y líneas hidráulicas para

presión.

*ronces para co(inetes

Una de las aplicaciones más importantes de los bronces en pie$as fundidas, son los

bronces para co8inetes. !os más relevantes en aplicaciones y composición química son

los si"uientes%

&leación de 1* de cobre, (* de plomo,31* de $inc, empleada en bu8es y co8inetes

pequeos.

&leación de )* de cobre, 3)* de plomo, 3)* de $inc, empleada en co8inetes para

altas velocidades y elevadas presiones empleados en laminadoras.

&leación de 9)* de cobre, 1* de plomo, -* de $inc, empleada para altas velocidades y

ba8as presiones.

*ronces al n!quel

!a introducción de níquel al cobre hace que la aleación se torne más clara. !as

aleaciones de cobre y níquel presentan una muy buena resistencia a la corrosión además

que son muy dúctiles, su resistividad es independiente de la temperatura por lo cual sonutili$adas para la construcción de resistores.

Una aleación con un contenido de níquel del 1* se emplea en la industria naval para la

fabricación de tubos para conducir a"ua de mar circuitos de refri"eración o para

servicios sanitarios.

Con 7)* de contenido de níquel se utili$an para servicios pesados en la construcción de

tubos para condensadores de 5uidos, evaporadores y calentadores de a"ua.


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*ronces al alu"inio.

Contienen aluminio entre un 1) a 3)*, además de níquel hasta un 9*, man"aneso

hasta 7*, erro hasta 4* y eventualmente ars#nico hasta un ).2*. Son aleaciones de

un buena resistencia a la tracción ;91 a ) J"H cm-


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Silicio====================..666

-a&nesio 9 silicio=============..B666

-a&nesio==================666

inc.=====================666

Otros ele"entos==========..====666!os dos últimos dí"itos indican el porcenta8e mínimo de aluminio

+l se"undo dí"ito indica el porcenta8e mínimo de impure$as.

ClasiGcaci)n

!as aleaciones de aluminio pueden ser clasicadas en dos "randes "rupos.

3.6 &leaciones traba8adas

-.6 &leaciones fundidas

Aleaciones traba(adas.

Se dividen en dos sub "rupos%

: < &leaciones no tratadas t#rmicamente

::< &leaciones tratadas t#rmicamente

!a tabla si"uiente muestra la composición química de al"unas aleaciones del "rupo :<

como tambi#n su codicación se"ún la norma brasilera

Aleaciones tratadas tr"ica"ente.

+l tratamiento t#rmico consiste en dos etapas en la primera se promueve la solución de

fases duras en la aleación "eneralmente a temperaturas elevadas que lue"o son

enfriadas rápidamente. !a se"unda etapa consiste en un enve8ecimiento de o

precipitación de la fase dura que se dis"re"a en una solución muy na que traba los


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dislocaciones en la aleación me8orando sus propiedades mecánicas. !a tabla si"uiente

nos ilustra sobre este tipo de aleaciones.

!a aleación de la tabla anterior desi"nada como -)39 es la más anti"uamente utili$ada y

se la conoce tambi#n como dura aluminio es utili$ada en la industria aeronáutica y de

transporte en "eneral su límite a la resistencia a la tracción es seme8ante al del acero

dulce a pesar que en la actualidad ha sido reempla$ada para la aeronáutica por las 4)43

o la 9)91.

Aleaciones undidas

!as aleaciones de aluminio para fundición son clasicadas en dos "randes familias.

6 &leaciones binarias con un solo elemento de aleación

6 &leaciones comple8as con dos o más elementos de aleación+ntre las primeras las más relevantes son aluminio > cobre, aluminio > silicio y aluminio6

ma"nesio

!as aleaciones de aluminio6 cobre son las más empleadas. ?oseen buena resistencia

mecánica y excelente posibilidad de maquinado, pero no resisten bien a la corrosión

!as aleaciones de aluminio > ma"nesio son las que presentan la me8or combinación de

características mecánicas, resistencia a la corrosión y se pueden maquinar fácilmente.

!as aleaciones de aluminio 6 estao son empleada principalmente para la fabricación deco8inetes debido a su alta resistencia a la fati"a y a la corrosión por la acción de los

aceites en los motores de combustión interna.

ALEACIONES DE 0LO-O


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+l plomo es uno de los metales mas anti"uamente conocido por el hombre posee una

densidad de 33.72 "Hcm7 con un punto de fusión de 7-9/ C. Fiene una estructura cúbica

centrada en las caras. Fiene ba8a resistencia mecánica y muy buena resistencia a la

corrosión.

?ara tubos y capas se emplea el plomo puro que resiste la corrosión de parte de una

"ran diversidad a"entes químicos tales como ácidos, cloratos, a"ua de mar y sulfatos.

Una aleación de plomo estao con un contenido entre el 3 al 1) * de estao se usa

para la fabricación de material para el aporte de soldadura para unir tubos de plomo y

otros usos. Si el contenido de estao es del 1)* la soldadura es muy 5uida y se utili$a

en aparatos electro dom#sticos. +l plomo es tambi#n muy usado para la fabricación de

baterías o acumuladores el#ctricos en la industria automotri$ y como material usado en

forma de placas para aislante acústico y contra la radiación.

+l uso principal de las aleaciones de plomo es la fabricación de materiales para co8inetes

las más conocidas son las llamadas Kmateria GabbitL que comprenden básicamente dos

"randes tipos%

a.6 aleaciones de plomo, estao, antimonio, y ars#nico

b.6 aleaciones de plomo, calcio, estao y metales alcalinos6 ferrosos.

ALEACIONES DE N712EL

+l níquel tiene un punto de fusión de 3211/ y un peso especíco de . "H cm7. ?osee

una excelente resistencia a la corrosión, es fácilmente traba8able, inclusive puede ser

deformado en frio. +n muchos aspectos es seme8ante al acero medio duro.

Su empleo principal es como revestimiento del acero para protector contra la corrosión,

;niquelado< y como elemento de aleación para producir aceros inoxidables, y

refractarios. +xisten barios tipos de aleaciones de níquel codicados por la norma &SF'

o por los fabricantes, las principales son%

íquel K&L ; ((.2 i I Co< utili$ado en la industria química para revestimientos

resistentes al calor.

íquel K=L ; (2.1 i > 2.1 '" < posee una "ran resistencia a la corrosión especialmente

para atmósferas con a$ufre al altas temperaturas.

=ura > níquel ; (2 i > 2.1 &l< usado en aplicaciones industriales que exi"en alta

resistencia mecánica y elevada resistencia a la corrosión, como varillas para bombas y

e8es.

'etal 'odel que contiene 4) a 9)* de níquel -(* de cobre y restos de erro, silicio,

a$ufre, carbono y man"aneso. +sta aleación es de una "ran resistencia a la corrosión y

una resistencia mecánica similar a la del acero de medio carbono, es usada para

equipamiento hospitalario, de la industria química, farmac#utica, textil, marítima,

el#ctrica para la producción de válvulas de vapor etc.


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!as aleaciones de níquel llamadas KhastelloyL e K :ncomelL presentan una alta

resistencia a la corrosión y buena tenacidad a temperaturas de hasta 3-))/ C, son

empleadas en componentes de hornos y en las turbinas de los aviones.

ALEACIONES DE /I/ANIO

+l titanio es un metal de una densidad i"uala 2.1 M" Hcm7 y un punto de fusión de 344/

C, se caracteri$a por excelente resistencia a la corrosión, siendo el único metal

realmente inmune a la acción del a"ua de mar, por lo que es utili$ado en la industria

naval. =el mismo modo resiste muy bien a altas concentraciones de ácidos tanto en frio

como en caliente.

+l titanio presenta buena estabilidad a temperaturas relativamente elevadas sin

modicación de la estructura cristalina en especial si es aleado a otros elementos. Fiene

buena resistencia mecánica y a la corrosión a 17)/ C por periodos prolon"ados y a

94)/ C por cortos periodos. Fambi#n a ba8as temperaturas el titanio es estable por lo que

es usado para recipientes para productos químicos a temperaturas ba8o cero.

!as principales aleaciones de titanio son%

Fitanio ()*, aluminio al 4*, vanadio 2* es la más utili$ada en especial para láminas de

compresor para las turbinas de "as y chapas del fusela8e de los aviones.

Fitanio (-*, man"aneso * es utili$ada para la fabricación de las partes estructurales

del fusela8e en los aviones

Fitanio (-*, aluminio 2*, man"aneso -* utili$ada en pie$as for8adas para aviones.

Ntras aleaciones de titanio cuya principal aplicación es la industria aeronáutica, incluyen

erro, cromo , molibdeno y aluminio.

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Apuntes de Aleaciones