CLASIFICACION DE LOS HORNOS USADO PARA LA FUSIÓN
Los hornos que se usan para fundir metales y sus aleaciones varían mucho en capacidad y diseño. Varían desde los pequeños hornos de crisol que contienen unos cuantos kilogramos de metal a hornos de hogar abierto hasta 200 toneladas de capacidad. El tipo de horno usado para un proceso de fundición queda determinado por los siguientes factores:
Necesidades de fundir la aleación tan rápidamente como sea posible y elevarla a la temperatura de vaciado requerida.
La necesidad de mantener tanto la pureza de la carga, como precisión de su composición.
La producción requerida del horno.
El costo de operación del horno.
LOS HORNOS PARA FUSION DE METALES:
Pueden clasificarse convenientemente en cuatro grupos principales, según el grado de contacto que tenga lugar entre la carga y combustible o sus productos de combustibles.
Hornos en los cuales la carga se encuentra en contacto intimo con el combustible y los productos de combustión. El horno más importante en este grupo es el de cubilote.
Hornos en los que la carga esta aislada del combustible pero en contacto con los productos de la combustión. Este tipo de hornos es el horno hogar abierto para la fabricación de acero.
Hornos en que la carga se encuentra aislada tanto del combustible como de los productos de la combustión. El principal es el horno que se emplea un crisol que puede calentarse ya sea por coque, gas o petróleo.
Hornos eléctricos. Pueden ser de tipo de acero o de inducción.
TIPOS DE HORNOS USADOS EN FUNDICION:
El cubilote de fundición.
Los hornos de reversos.
Hornos rotatorios.
Hornos de crisol.
Hornos de crisol de tipo sosa.
Hornos basculantes.
Hornos de aire.
Hornos eléctricos
Pueden ser de acero o de inducción.
Convertidores: no es fundamentalmente un horno de fusión, aun cuando se use en la producción de acero para manufactura de vaciado.
ARENA Y MEZCLA PARA MOLDEO
La arena es el material básico que emplea el moldeador para confeccionar sus moldes, para los diversos tipos de metales y aleaciones que usualmente se producen en los talleres y fabricas de producción.
La planta centralizadora de arena ubicada en un taller o fabrica suministra arenas ya preparadas mediante un sistema de cintas transportadoras a las distintas secciones del moldeo, a través de los depósitos y tolvas de almacenaje, situados en mayor altura y que reciben continuamente la arena usada para acondicionarla nuevamente.
DISTINTOS TIPOS DE ARENAS PARA MOLDEO
Arena Verde: es una arena húmeda, es decir, que se ha secado.
Arena seca: es aquella a la que se le ha eliminado toda la humedad antes de efectuar la colada, mediante el secado de enfurtas.
Arenas de revestimiento o de contacto: es la que se apisona contra la cara del moldeo y una vez extraído este, formará la capa interna del molde.
Arena de relleno: procede de los moldes ya colados y vuelve nuevamente a utilizarse después de preparada para rellenar el molde durante el moldeado.
OTROS TIPOS DE ARENA SON
ARENA NEGRA
ARENA SINTÉTICA
ARENA NATURALES
ARENA PARA MACHOS
ARENA AL ACEITE.
FORMACION GRANULO METRICA Y CLASIFICACION DE YACIMIENTOS
Las cuencas para la fundición están constituidas en general por granos de cuarzo asociados a alguna clase de arcilla y es frecuente que contengan otros minerales en pequeñas cantidades como el feldespato.
La naturaleza de estos minerales depende de la roca de la que se origino la arena.
El color de las arenas varía entre el blanco puro y el rojo oscuro o pardo según las impurezas que contengan.
De acuerdo con los criterios manejados podemos dar a las arenas una clasificación atendiendo al agente principal que influyo en su formación en los depósitos que actualmente se conoce.
ARENAS ARRASTRADAS POR EL VIENTO.
ARENAS DE RÍOS O FLUVIALES.
ARENAS DE LAGOS.
ARENAS DE DESEMBOCADURAS.
ARENAS DE PLAYAS.
ARENAS DE GLACIARES.
MOLDEO PARA FUNDICION
MATERIALES PARA MOLDEO
Para la confección de modelos se emplean materiales muy variados como son:
MADERAS
LOS METALES BLANDOS
LAS ALEACIONES DE ALUMINIO
EL HIERRO
EL LATÓN
EL YAYO
LOS PLÁSTICOS, LA GOMA Y OTROS COMPUESTOS.
Cada material tiene características especiales que deben tenerse en cuenta al emplearse en un modelo.
TIPOS Y CLASIFICACIÓN DE LOS MODELOS
Los modelos como su nombre lo indica son la representación genérica de las piezas y están destinados a reproducir en negativo su forma en el molde de arena, para luego ser llenado con aleación liquida y obtener la representación real de una pieza o perfil deseado.
MODELOS ENTERIZOS SENCILLOS.
MODELOS ENTERIZOS COMPLEJOS.
MODELOS DIVIDIDOS O PARTIDOS.
MODELOS DIVIDIDOS COMPLEJOS.
MODELOS INTERNOS O CAJA DE MACHO.
MAQUINA CENTRIFUGADORAS DE ARENA
Se basan todas en el mismo principio; lanzar al espacio por un mecanismo cualquiera la arena que se quiera desmenuzar, de modo que tal partes gruesas se desintegran por la acción de la resistencia.
TIPOS
DESINTEGRADO CENTRIFUGO.
CENTRIFUGADOR DE CINTA.
SISTEMA DE ALIMENTACION
El llenado de un molde con metal o aleación liquida es una operación importante y cuidadosa para obtener piezas sanas con buena estructura.
Para llevar el metal o aleación liquida al interior de un molde es preciso dotarlo con los correspondiente conductos de colada que unidos entre si contribuyen a que este fluya a la cavidad interna.
ELEMENTOS DEL SISTEMA DE ALIMENTACIÓN
Se llama sistema de alimentación al conjunto de tazas de colada, canales, respiraderos y mazarotas que unidos entre si conducen el metal o aleación liquida a la cavidad interna del moldeo.
Tipos de elementos que integran el sistema de alimentación para un molde de arena cualquiera:
TAZA DE COLADA
TAZA DE COLADA CÓNICA TRADICIONAL
TAZA EN FORMA DE TACÓN DE ESCORIAS
TAZA DE COLADA CON FONDO PLANO
TAZA DE COLADA ANULARES
TAZA DE COLADA DE DOBLE COMUNICACIÓN EXTERNA.
SEPARADORES DE ESCORIAS
Es el canal distribuidor intermedio de sección generalmente trapezoidal que une el orificio de bajada con los canales de admisión a la pieza.
TIPOS
ESCORIADOR EN ZIGZAG
ESCORIADOR CON CAMBIO DE DIRECCIÓN
SEPARADOR DE ESCORIA CON MACHO FILTRO
ESCORIA CON TRAMPA ANGULAR.
FUSION DE HIERRO COLADO
En esta fusión el cubilote se emplea en mayores escalas que cualquier clase de horno. El tamaño del cubilote generalmente se expresa en función del diámetro interno al nivel de las toberas. Esa dimensión rige al área transversal de la zona de fusión y el ritmo de fusión en toneladas por hora.
La carga metálica al cubilote consiste de hierro, en lingote, padecería de la fundición, padecería de hierro fundido comprando algunas veces padecería de hierro.
El hierro lingote de alto horno se vacía, ahora generalmente dentro de moldes metálicos en maquinarias adecuadas.
El coque usado como combustible en el cubilo debe ser de una variedad dura y densa con un contenido de cenizas no superior al 10% y un contenido de azufre de 10% como máximo.
Una vez fundido la primera carga de metal, la altura de la cama de coque reducirá en unos 15 cm. este coque quemado de la cama debe ser sustituido por una carga de coque o capa que sigue a la carga de metal.
Algunas veces se agregan pequeñas cantidades de feldespato con a caliza. Este es un mineral químicamente neutro, que se funde a bajas temperaturas y ayuda as a producir una escoria mas fluida en el cubilote.
El hierro dúctil o nodular se obtiene mediante la introducción controlada de magnesio en el hierro fundido, y bajas proporciones de azufre y fósforo.
Se obtiene de este modo una extraordinaria modificación en la micro-estructura del metal, ya que el carbono se deposita en la matriz ferrítica en forma de esferas al contrario de lo que ocurre en el hierro gris, en el que el carbono toma la forma de láminas.
El resultado de este importantísimo cambio de estructura, es un hierro mucho más fuerte, resistente y elástico.
. Resistencia a la compresión.
. Aptitud al moldeo.
. Resistencia a la abrasión.
. Maquinabilidad.
. Resistencia a la fatiga.
VENTAJAS DEL HIERRO DÚCTIL.
Una de las ventajas más importantes que aporta este material es la reducción de peso en las piezas, lo que permite disminuir las cuadrillas de instalación y aligerar el transporte.
Para seguir enumerando ventajas, podríamos mencionar un apreciable aumento de la resistencia a la tracción (420 N/mm2) respecto de las ya elevadas de las fundiciones grises (180 a 200 N/mm2); también la capacidad de alargamiento que rebasa ampliamente el 5%.
Por ello este tipo de fundición, que sigue conservando las excelentes propiedades de resistencia a la corrosión de las fundiciones de hierro, se comporta desde un punto de vista mecánico, prácticamente como el acero.
En resumen, aún poseyendo el mismo contenido de carbono que la fundición gris, la fundición dúctil añade tres características importantes:
. Resistencia a la tracción y a los choques.
. Alargamiento importante.
. Alto límite elástico.
TRATAMIENTO TERMICO DE LA FUNDICION BLANCA
TRATAMIENTO TERMICO DE LA FUNDICION BLANCA
Se domina como tratamiento térmico el proceso al que se someten los metales con el fin de optimizar sus propiedades mecánicas, principalmente la dureza, la resistencia y la tenacidad. Los materiales a los que se emplea el tratamiento térmico son, primordialmente, el acero y la fundición, formados por hierro y carbono.
Preparar una fundición maleable a corazón negro
Fundición blanca
Las fundiciones blancas no contiene grafito libre, en cambio todo el carbono se presenta combinado como Fe2C. Sus características son:
- Excepcional dureza y resistencia a la abrasión
- Gran rigidez y fragilidad
- Pobre resistencia al choque
- Dificultad para lograr uniformidad de estructura metalografía según el espesor Desde el estado liquido, se forman cristales de ausentita que disuelven cada vez mas carbono hasta llegar a la temperatura eutéctica, en donde el liquido remanente
reacciona para formar el eutéctico ledeburita y cementita. Como la reacción ocurre a alta temperatura (1100`C) la ledeburita aparece como una mezcla gruesa.
Al bajar la temperatura, la austenita segrega carbono porque baja la solubilidad, de
manera que da lugar a la precipitación de cementita proeutectoide mayormente sobre la cementita ya presente.
A la temperatura eutectoide (723`C), la austenita con 0,8% de carbono se transforma en perlita por la reacción eutectoide.
La estructura típica de una fundición blanca consiste en dendritas de austerita transformada (perlita) rodeadas de una red interdendrítica de cementita.
La cementita es un compuesto intermetálico duro y frágil que forma una red interdendrítica. Esta característica hace a la fundición blanca muy dura y resistente al desgaste pero frágil y difícil de maquinar. Su aplicación esta en aquellos lugares donde la resistencia a la abrasión y desgaste es lo mas importante ya que no admite ninguna...
FUNDICION MALEABLE
GRIS NODULAR MALEABLE
ALEADA
Los hierros maleables son prototipos especiales de hierros producidos por el tratamiento térmico de la fundición blanca. Estas fundiciones se someten a rígidos controles y dan por resultado un micro estructura en la cual la mayoría del carbono está en la forma combinada de cementita, debido a su estructura la fundición blanca es dura, quebradiza y muy difícil de maquinar.
La fundición blanca se produce en el horno de cubilote, su composición y rapidez de solidificación separa coladas que se transformarán con tratamiento térmico en hierro maleable. La fundición blanca también se utiliza en aplicaciones donde se necesita buena resistencia al desgaste tal como en las trituradoras y en los molinos de rodillos.
FUNDICIÓN NODULAR
Al contrario de una fundición gris, la cual contiene hojuelas de grafito, la fundición nodular tiene una estructura de colada que contiene partículas de grafito en forma de pequeños nódulos esferoidales en una matriz metálica dúctil. De este modo la fundición nodular tiene
Una resistencia mucho mayor que una fundición gris y un considerable grado de ductilidad, estas propiedades y otras tantas pueden mejorarse con la utilización de tratamientos térmicos.
Al igual que una fundición gris, este material tiene la ventaja de poseer una excelente fluidez. De este modo es posible obtener piezas de reducidos espesores, siempre que se asegure un flujo lineal y calmado a la hora de llenar los moldes, esto es imprescindible para evitar el endurecimiento de los bordes y la formación de carburos en las secciones más delgadas.
La fundición nodular se fabrica tratando el hierro liquido bajo en azufre (< 0,02% en peso) en
Cuchara, con un aditivo que contiene magnesio (0,04 a 0,06% en peso) para luego ser noculado usando una aleación de silicio minutos antes de ser vertido. En general, los rangos de composición química son similares a los de la fundición gris, pero en este caso existe un importante número de diferencias.
Para obtener la mejor combinación de resistencia, ductilidad y tenacidad, la materia prima debe ser escogida de modo que sea baja en impurezas. Particularmente deben evitarse aquellos elementos que promueven la reacción perlifica de la matriz.
FUNDICIÓN GRIS
En la maquinaria moderna se aplica en gran escala la fundición gris; el peso especifico de las piezas de fundición constituye en termino medio el 50% del peso de las maquinas fabricadas, durante los últimos 30 años las propiedades mecánicas de las piezas de fundición se han elevado en mas de 3 veces si en 1920 él limite de resistencia a la rotura era de 20Kg/mm2, en el tiempo presente este limite alcanza de 60-70 Kg/mm2. La fundición gris es una aleación de hierro con contenido variable de carbono (2-4.5%), silicio (0.5-3.5%), manganeso (0.5-1.5%), fósforo (0.1-1.0%), y azufre (hasta0.15%), los cuales determinan las diferenciasen las propiedades de la fundición. De los elementos indicados los más importantes son el carbono y silicio.
TRATAMIENTO TÉRMICO DE LOS ACEROS Y FUNDICIONES
FUNDAMENTOS DEL TRATAMIENTO TÉRMICO
Es el conjunto de operaciones del calentamiento permanente y enfriamiento de las aleaciones de metales en estado sólido con el fin de cambiar su estructura y conseguir las propiedades físicas y mecánicas necesarias del mismo.
Los tratamientos térmicos con cambios estructurales están basados en tres tipos generales de reacciones:
1 transformación alotrópica, que es la base de la mayoría de las reacciones en los aceros.
-Precipitación o envejecimiento cuando la solubilidad de una fase en el material disolvente es mayor a una temperatura que a otra inferior a aquella.
-Descomposición, que comprende la transformación de ciertas fases en otras, con propiedades más convenientes y cuya aplicación más importante es la obtención de la fundición maleable.
Se domina como tratamiento térmico el proceso al que se someten los metales con el fin de optimizar sus propiedades mecánicas, principalmente la dureza, la resistencia y la tenacidad. Los materiales a los que se emplea el tratamiento térmico son, primordialmente, el acero y la fundición, formados por hierro y carbono.
Preparar una fundición maleable a corazón negro
Fundición blanca
Las fundiciones blancas no contiene grafito libre, en cambio todo el carbono se presenta combinado como Fe2C. Sus características son:
- Excepcional dureza y resistencia a la abrasión
- Gran rigidez y fragilidad
- Pobre resistencia al choque
- Dificultad para lograr uniformidad de estructura metalografía según el espesor Desde el estado liquido, se forman cristales de ausentita que disuelven cada vez mas carbono hasta llegar a la temperatura eutéctica, en donde el liquido remanente
reacciona para formar el eutéctico ledeburita y cementita. Como la reacción ocurre a alta temperatura (1100`C) la ledeburita aparece como una mezcla gruesa.
Al bajar la temperatura, la austenita segrega carbono porque baja la solubilidad, de
manera que da lugar a la precipitación de cementita proeutectoide mayormente sobre la cementita ya presente.
A la temperatura eutectoide (723`C), la austenita con 0,8% de carbono se transforma en perlita por la reacción eutectoide.
La estructura típica de una fundición blanca consiste en dendritas de austerita transformada (perlita) rodeadas de una red interdendrítica de cementita.
La cementita es un compuesto intermetálico duro y frágil que forma una red interdendrítica. Esta característica hace a la fundición blanca muy dura y resistente al desgaste pero frágil y difícil de maquinar. Su aplicación esta en aquellos lugares donde la resistencia a la abrasión y desgaste es lo mas importante ya que no admite ninguna...
FUNDICION MALEABLE
GRIS NODULAR MALEABLE
ALEADA
Los hierros maleables son prototipos especiales de hierros producidos por el tratamiento térmico de la fundición blanca. Estas fundiciones se someten a rígidos controles y dan por resultado un micro estructura en la cual la mayoría del carbono está en la forma combinada de cementita, debido a su estructura la fundición blanca es dura, quebradiza y muy difícil de maquinar.
La fundición blanca se produce en el horno de cubilote, su composición y rapidez de solidificación separa coladas que se transformarán con tratamiento térmico en hierro maleable. La fundición blanca también se utiliza en aplicaciones donde se necesita buena resistencia al desgaste tal como en las trituradoras y en los molinos de rodillos.
FUNDICIÓN NODULAR
Al contrario de una fundición gris, la cual contiene hojuelas de grafito, la fundición nodular tiene una estructura de colada que contiene partículas de grafito en forma de pequeños nódulos esferoidales en una matriz metálica dúctil. De este modo la fundición nodular tiene
Una resistencia mucho mayor que una fundición gris y un considerable grado de ductilidad, estas propiedades y otras tantas pueden mejorarse con la utilización de tratamientos térmicos.
Al igual que una fundición gris, este material tiene la ventaja de poseer una excelente fluidez. De este modo es posible obtener piezas de reducidos espesores, siempre que se asegure un flujo lineal y calmado a la hora de llenar los moldes, esto es imprescindible para evitar el endurecimiento de los bordes y la formación de carburos en las secciones más delgadas.
La fundición nodular se fabrica tratando el hierro liquido bajo en azufre (< 0,02% en peso) en
Cuchara, con un aditivo que contiene magnesio (0,04 a 0,06% en peso) para luego ser noculado usando una aleación de silicio minutos antes de ser vertido. En general, los rangos de composición química son similares a los de la fundición gris, pero en este caso existe un importante número de diferencias.
Para obtener la mejor combinación de resistencia, ductilidad y tenacidad, la materia prima debe ser escogida de modo que sea baja en impurezas. Particularmente deben evitarse aquellos elementos que promueven la reacción perlifica de la matriz.
FUNDICIÓN GRIS
En la maquinaria moderna se aplica en gran escala la fundición gris; el peso especifico de las piezas de fundición constituye en termino medio el 50% del peso de las maquinas fabricadas, durante los últimos 30 años las propiedades mecánicas de las piezas de fundición se han elevado en mas de 3 veces si en 1920 él limite de resistencia a la rotura era de 20Kg/mm2, en el tiempo presente este limite alcanza de 60-70 Kg/mm2. La fundición gris es una aleación de hierro con contenido variable de carbono (2-4.5%), silicio (0.5-3.5%), manganeso (0.5-1.5%), fósforo (0.1-1.0%), y azufre (hasta0.15%), los cuales determinan las diferenciasen las propiedades de la fundición. De los elementos indicados los más importantes son el carbono y silicio.
TRATAMIENTO TÉRMICO DE LOS ACEROS Y FUNDICIONES
FUNDAMENTOS DEL TRATAMIENTO TÉRMICO
Es el conjunto de operaciones del calentamiento permanente y enfriamiento de las aleaciones de metales en estado sólido con el fin de cambiar su estructura y conseguir las propiedades físicas y mecánicas necesarias del mismo.
Los tratamientos térmicos con cambios estructurales están basados en tres tipos generales de reacciones:
1 transformación alotrópica, que es la base de la mayoría de las reacciones en los aceros.
-Precipitación o envejecimiento cuando la solubilidad de una fase en el material disolvente es mayor a una temperatura que a otra inferior a aquella.
-Descomposición, que comprende la transformación de ciertas fases en otras, con propiedades más convenientes y cuya aplicación más importante es la obtención de la fundición maleable.
PROCESO DE CIANURACIÓN
PROCESO DE CIANURACIÓN
Cianuración es un tratamiento termoquímico que se da a los aceros. Cuando se quiere obtener una superficie dura y resistente al desgaste, esto se logra empleando un baño de cianuro fundido, la cianuración se puede considerar como un tratamiento intermedio entre la cementación la nitruración ya que el endurecimiento se consigue por la acción combinada del carbono y el nitrógeno a una temperatura determinada.
PROCESO DE NITURACIÓN
Nitruración es un tratamiento termoquímico que se le da al acero. El proceso altera su composición aumentando el nitrógeno mientras es caldeado. El resultado es un aumento de la dureza superficial de las piezas. Además incrementa la resistencia a la corrosión y a la fatiga. Otra variante de este procedimiento, es el proceso tenifer.
PROCEDIMIENTO
La nitruración puede ser en horno o iónica. En el primer caso la pieza se implanta en un horno en el que se carga a la atmósfera con amoníacoy rápidamente se caldea a temperaturas de alrededor de 500°C. Esto forma que el amoníaco se altere en nitrógeno e hidrógeno; el hidrógeno se aísla del nitrógeno por contraste de densidad y el nitrógeno, al asociarse con la superficie de la pieza, logra un recubrimiento de nitruración.
En otro proceso de la nitruración iónica, las moléculas de amoníaco se destrozan por razón de la aplicación de un campo eléctrico. Esto se obtiene sometiendo al amoníaco a una diferencia de potencial de entre 300 y 1000 V. Los iones de nitrógeno se dirigen hacia el cátodo (que consiste en la pieza a tratar) y reaccionan para establecer el nitruro de hierro, Fe2N.
este tratamiento proporciona una gran dureza superficial a la pieza, la velocidad de encaje es muy lenta, alrededor de 1 mm en 100 horas de tratamiento, pero no precisa de temple posterior. Las fragmentos de la pieza que no se quieran nitrurar se deben envolver con un baño de estaño-plomo al 50%.
APLICACIÓN DE LA NITRURACION
La nitruración se aplica principalmente a piezas que son sometidas regularmente a grandes fuerzas de rozamiento y de carga, tales como pistas de rodamientos, camisas de cilindros, etc. Estas aplicaciones requieren que las piezas tengan un núcleo con cierta plasticidad, que absorba golpes y vibraciones, y una superficie de gran dureza que resista la fricción y el desgaste.
Las piezas que se hayan pasado por un proceso de nitruración se pueden usar en trabajos con temperaturas de hasta 500 °C (temperatura de nitruración), temperatura a la cual el nitrógeno comienza a escaparse de la pieza, eliminando los efectos de la nitruración y disminuyendo la dureza de la pieza.
Acero para nitruración
No todos los aceros son aptos para nitrurar, ya que en ocasiones el procedimiento puede resultar contraproducente, tales como los aceros al carbón, en los que el nitrógeno penetra demasiado rápido en la estructura y la capa nitrurada tiende a desprenderse.
Para este proceso resulta conveniente que en la composición de la aleación haya una cierta cantidad de aluminio (1% aproximadamente). Algunos ejemplos de aceros aptos para la nitruración son:
ACERO PARA NITRURACIÓN AL CR-MO-V DE ALTA RESISTENCIA
La composición extra de este acero es la siguiente: 0,32% C, 3,25% Cr, 0,40% Mo y 0,22%V. Una vez tratado alcanza una resistencia mecánica de 120 kg/mm2. La capa nitratada se adhiere muy bien al núcleo sin temor a descascarilla miento. Se utiliza para construir piezas de gran resistencia y elevada dureza superficial para resistir el desgaste.
ACERO PARA NITRURACIÓN AL CR-MO-V DE RESISTENCIA MEDIA
La composición extra de este acero es 0,25% C, 3,25%Cr, 0,40% Mo y 0,25% V. Tiene características y aplicaciones parecidos al anterior, solamente que su resistencia mecánica es de 100kg/mm2.
Acero para nitruración al Cr-Al-Mo de alta dureza: la composición extra de este acero es 0,40% C, 1,50% Cr, 0,20% Mo y 1% Al. La capa nitrurada de este acero puede descascarillarse y es de gran fragilidad. Se utiliza para piezas que soporten una resistencia media y la mayor dureza superficial posible.
Este tratamiento también es aplicable a algunos aceros inoxidables, aceros al cromo-níquel y ciertas fundiciones al aluminio o al cromo.
FUNDICION
Productos carburados presentados o que se pueden presentar, después de la solidificación, eutéctica (eutéctica de cementita en las fundiciones blancas y eutéctica con grafito laminar en los grises). En ausencia de otros elementos distintos del carbono, este corresponde a c>1,7%. Este contenido límite varia con los demás elementos, pero puede ser definido en función del análisis químico como la red de eutéctica de cementita (o las plaquitas de grafito) se oponen a las deformaciones plásticas, estos productos son pocos o nada maleables.
Es en esencia una aleación hierro carbono que contiene eutéctica.
En las etapas iniciales de la manufactura del hierro y del acero, la fusión del metal no constituía una parte integral de proceso. El mineral se reducía químicamente empleando carbón vegetal y la masa esponjosa. Resultante se forjaba para darle una consistencia compacta. La técnica de la producción de las altas temperaturas no había avanzado lo suficientemente en una época para hacer posible la fusión del hierro en una escala industrial, aun hoy en día, algunos metales como por ejemplo: el tungsteno, que tienen punto de fusión muy elevados, se producen mas convenientemente por métodos de metalúrgica de polvo. Sin embargo, en el grueso de la producción metalúrgica, la fusión y vaciado constituyen los pasos primarios de los procesos de manufactura.
La introducción de metales tales como el titanio en la esfera de las operaciones metalúrgica, trajo consigo nuevas dificultades a resolver. El titanio fundido reacciona no solamente con la mayor parte de los gases, sino que también ataca a todos los refractarios ortodoxos empleados en los hornos. El método un tanto nuevo de fundir el titanio, por medio de un arco eléctrico en un crisol de cobre enfriado por agua, es el que se emplea actualmente.
REQUISITOS PRINCIPALES DE UN METAL FUNDIDO ANTES DEL VACIADO SON
o Que su composición química y pureza se haya mantenido durante la fusión.
o Que se encuentre a la temperatura de vaciado correcta.
La obtención de temperatura de vaciado correcta es sumamente importante si se vacía el metal o la aleación a una temperatura demasiado baja puede no fluir adecuadamente y no llenar todas las regiones del molde y en el mejor de los casos se puede resultar un vaciado con numerosas rechupes.
El uso de una temperatura de vaciado innecesariamente alta por otra parte puede conducir a una fusión gaseosa y la formación de burbujas en el vaciado resultante.
Durante la fusión pueden ocurrir cambios en la composición de la carga, es probable que esto suceda cuando uno de los ingredientes es volátil a la temperatura de vaciado de la aleación.
La fuente más común de impurezas durante un proceso de fusión es el combustible o los productos de la combustión.
Según (Ballay) podemos clasificar en cuatro grupos una serie de fundiciones especiales que respondan a necesidades muy variadas:
Fundiciones grises y metálicas
Fundiciones blancas especiales
Fundiciones refractarias
Fundiciones resistentes a la corrosión.
Cianuración es un tratamiento termoquímico que se da a los aceros. Cuando se quiere obtener una superficie dura y resistente al desgaste, esto se logra empleando un baño de cianuro fundido, la cianuración se puede considerar como un tratamiento intermedio entre la cementación la nitruración ya que el endurecimiento se consigue por la acción combinada del carbono y el nitrógeno a una temperatura determinada.
PROCESO DE NITURACIÓN
Nitruración es un tratamiento termoquímico que se le da al acero. El proceso altera su composición aumentando el nitrógeno mientras es caldeado. El resultado es un aumento de la dureza superficial de las piezas. Además incrementa la resistencia a la corrosión y a la fatiga. Otra variante de este procedimiento, es el proceso tenifer.
PROCEDIMIENTO
La nitruración puede ser en horno o iónica. En el primer caso la pieza se implanta en un horno en el que se carga a la atmósfera con amoníacoy rápidamente se caldea a temperaturas de alrededor de 500°C. Esto forma que el amoníaco se altere en nitrógeno e hidrógeno; el hidrógeno se aísla del nitrógeno por contraste de densidad y el nitrógeno, al asociarse con la superficie de la pieza, logra un recubrimiento de nitruración.
En otro proceso de la nitruración iónica, las moléculas de amoníaco se destrozan por razón de la aplicación de un campo eléctrico. Esto se obtiene sometiendo al amoníaco a una diferencia de potencial de entre 300 y 1000 V. Los iones de nitrógeno se dirigen hacia el cátodo (que consiste en la pieza a tratar) y reaccionan para establecer el nitruro de hierro, Fe2N.
este tratamiento proporciona una gran dureza superficial a la pieza, la velocidad de encaje es muy lenta, alrededor de 1 mm en 100 horas de tratamiento, pero no precisa de temple posterior. Las fragmentos de la pieza que no se quieran nitrurar se deben envolver con un baño de estaño-plomo al 50%.
APLICACIÓN DE LA NITRURACION
La nitruración se aplica principalmente a piezas que son sometidas regularmente a grandes fuerzas de rozamiento y de carga, tales como pistas de rodamientos, camisas de cilindros, etc. Estas aplicaciones requieren que las piezas tengan un núcleo con cierta plasticidad, que absorba golpes y vibraciones, y una superficie de gran dureza que resista la fricción y el desgaste.
Las piezas que se hayan pasado por un proceso de nitruración se pueden usar en trabajos con temperaturas de hasta 500 °C (temperatura de nitruración), temperatura a la cual el nitrógeno comienza a escaparse de la pieza, eliminando los efectos de la nitruración y disminuyendo la dureza de la pieza.
Acero para nitruración
No todos los aceros son aptos para nitrurar, ya que en ocasiones el procedimiento puede resultar contraproducente, tales como los aceros al carbón, en los que el nitrógeno penetra demasiado rápido en la estructura y la capa nitrurada tiende a desprenderse.
Para este proceso resulta conveniente que en la composición de la aleación haya una cierta cantidad de aluminio (1% aproximadamente). Algunos ejemplos de aceros aptos para la nitruración son:
ACERO PARA NITRURACIÓN AL CR-MO-V DE ALTA RESISTENCIA
La composición extra de este acero es la siguiente: 0,32% C, 3,25% Cr, 0,40% Mo y 0,22%V. Una vez tratado alcanza una resistencia mecánica de 120 kg/mm2. La capa nitratada se adhiere muy bien al núcleo sin temor a descascarilla miento. Se utiliza para construir piezas de gran resistencia y elevada dureza superficial para resistir el desgaste.
ACERO PARA NITRURACIÓN AL CR-MO-V DE RESISTENCIA MEDIA
La composición extra de este acero es 0,25% C, 3,25%Cr, 0,40% Mo y 0,25% V. Tiene características y aplicaciones parecidos al anterior, solamente que su resistencia mecánica es de 100kg/mm2.
Acero para nitruración al Cr-Al-Mo de alta dureza: la composición extra de este acero es 0,40% C, 1,50% Cr, 0,20% Mo y 1% Al. La capa nitrurada de este acero puede descascarillarse y es de gran fragilidad. Se utiliza para piezas que soporten una resistencia media y la mayor dureza superficial posible.
Este tratamiento también es aplicable a algunos aceros inoxidables, aceros al cromo-níquel y ciertas fundiciones al aluminio o al cromo.
FUNDICION
Productos carburados presentados o que se pueden presentar, después de la solidificación, eutéctica (eutéctica de cementita en las fundiciones blancas y eutéctica con grafito laminar en los grises). En ausencia de otros elementos distintos del carbono, este corresponde a c>1,7%. Este contenido límite varia con los demás elementos, pero puede ser definido en función del análisis químico como la red de eutéctica de cementita (o las plaquitas de grafito) se oponen a las deformaciones plásticas, estos productos son pocos o nada maleables.
Es en esencia una aleación hierro carbono que contiene eutéctica.
En las etapas iniciales de la manufactura del hierro y del acero, la fusión del metal no constituía una parte integral de proceso. El mineral se reducía químicamente empleando carbón vegetal y la masa esponjosa. Resultante se forjaba para darle una consistencia compacta. La técnica de la producción de las altas temperaturas no había avanzado lo suficientemente en una época para hacer posible la fusión del hierro en una escala industrial, aun hoy en día, algunos metales como por ejemplo: el tungsteno, que tienen punto de fusión muy elevados, se producen mas convenientemente por métodos de metalúrgica de polvo. Sin embargo, en el grueso de la producción metalúrgica, la fusión y vaciado constituyen los pasos primarios de los procesos de manufactura.
La introducción de metales tales como el titanio en la esfera de las operaciones metalúrgica, trajo consigo nuevas dificultades a resolver. El titanio fundido reacciona no solamente con la mayor parte de los gases, sino que también ataca a todos los refractarios ortodoxos empleados en los hornos. El método un tanto nuevo de fundir el titanio, por medio de un arco eléctrico en un crisol de cobre enfriado por agua, es el que se emplea actualmente.
REQUISITOS PRINCIPALES DE UN METAL FUNDIDO ANTES DEL VACIADO SON
o Que su composición química y pureza se haya mantenido durante la fusión.
o Que se encuentre a la temperatura de vaciado correcta.
La obtención de temperatura de vaciado correcta es sumamente importante si se vacía el metal o la aleación a una temperatura demasiado baja puede no fluir adecuadamente y no llenar todas las regiones del molde y en el mejor de los casos se puede resultar un vaciado con numerosas rechupes.
El uso de una temperatura de vaciado innecesariamente alta por otra parte puede conducir a una fusión gaseosa y la formación de burbujas en el vaciado resultante.
Durante la fusión pueden ocurrir cambios en la composición de la carga, es probable que esto suceda cuando uno de los ingredientes es volátil a la temperatura de vaciado de la aleación.
La fuente más común de impurezas durante un proceso de fusión es el combustible o los productos de la combustión.
Según (Ballay) podemos clasificar en cuatro grupos una serie de fundiciones especiales que respondan a necesidades muy variadas:
Fundiciones grises y metálicas
Fundiciones blancas especiales
Fundiciones refractarias
Fundiciones resistentes a la corrosión.
ALTO HORNO
ALTO HORNO
Alto horno se define como una planta química que comprime consecutivamente el hierro del mineral. Químicamente libera el oxígeno del óxido de hierro presente en el mineral para librar el hierro.
Está creado por una cápsula cilíndrica de acero cubierta con un material no metálico y resistente al calor, como ladrillos resistentes y laminas refrigerantes. El radio de la cápsula contrae hacia arriba y hacia abajo, y es máximo en un punto ubicado alrededor de a una cuarta parte de su altura total.
La parte inferior del horno está formada de varias rendijas tubulares conocidas como toberas, por en el cual se impulsa el paso del aire. Cerca del fondo se halla un abertura por el que filtra el arrabio cuando fluye (o se vacía) el alto horno. Además de esa abertura, pero debajo de los conductos, se encuentra otro orificio para aislar la escoria.
La parte de arriba del horno, su altura es de unos 30 metros, ocupa conductos para los gases de salida, y un equivalentes de tolvas esféricas, tapadas por válvulas de manera de campana, por las que se implanta la carga en el horno.
Los materiales se transportan hasta las tolvas en pequeñas vagones o cucharas que se ascienden por un elevador transversal ubicado en el exterior del horno.
Las materias primas se vacían en la parte superior del horno.
Entre estas materias primas se encuentran la caliza, cuarzo pellets, chatarra, el mineral de hierro,
El aire que se introduce, que ha sido precalentado hasta los 1.030º C aproximadamente, es forzado al interior de la plataforma del horno para calentar coque. El coque se explica como una combustión que forma el intenso calor requerido para derretir el mineral y origina los gases fundamentales para distanciar el hierro del mineral.
ELEMENTOS | % |
CARBONO© | 4,50% |
SILICIO(SI) | 0,45% |
FOSFORO (P) | 0,110% |
FIERRO(FE) | 93,70% |
VANADIO(V) | 0,35% |
TITANIO(TI) | 0,06% |
MANGANESO(MN) | 0,40% |
AZUFRE(S) | 0,025% |
T° ALTO HORNO :1.462°C |
El arrabio producido en los altos hornos tiene la siguiente composición química
TRATAMIENTOS TERMICOS
TRATAMIENTOS TÉRMICOS
Los tratamientos térmicos han logrado un auge en la industrial debido a los muchos cambios que rodean a la industrial en general que exige que los materiales sean más resistentes, innovadores etc. y sobretodo metales con resistencias superiores tanto al deterioro como a la tensión del material.
El tratamiento térmico es uno de los procedimientos básicos que se emplean en el material para que obtenga las propiedades mecánicas para las cuales se han hecho. Esta forma de la fase tiene como propósito el estudio de las consecuencia, temperatura, tamaño de grano (partícula), estructura, y atmósfera del horno de calentamiento, referente a la consistencia y la microestructura de los acero.
Cualquier procedimiento principal de los métodos térmicos para los aceros engloba la descomposición o transformaciones de la Austenita. Particularidad de las propiedades y formas de estos productos la versatilidad que establecen las características físicas y mecánicas de cualquier tipo de acero.
En general hay cuatro tipos básicos de tratamiento térmico los tratamientos térmicos que se obtienen al emplearse el acero sin alterar e su composición química son los siguientes:
Ø RECOCIDO
Ø NORMALIZADO
Ø TEMPLE -REVENIDO
REVENIDO
Se usa Exclusivamente a aceros preliminarmente templados, para moderar levemente los efectos del temple, manteniendo parte de la dureza y ampliar la tenacidad. El revenido logra reducir la resistencia dureza de los aceros templados, se descartan las tensiones hechas en el temple y se perfecciona la tenacidad, dejando al acero con la resistencia o dureza con que se quiera obtener. Se diferencia esencialmente del temple en cuanto a su velocidad de enfriamiento temperatura máxima.
TEMPLE
TEMPLE
Su propósito es incrementar la dureza y la resistencia del acero. Para ello, se caldea el acero a una temperatura levemente más alta que la crítica superior Ac (entre 900-950 °C) y se enfría luego más o menos rápidamente (según propiedades de la pieza) en un entorno como el agua, aceite, etc.
RECOCIDO
Se Fundamenta primordialmente en un calentamiento hasta temperatura de austenitización (800-925 °C) posteriormente seguido de un enfriamiento lento. Con este tratamiento se saca que se reduce la dureza mientras amplificar la elasticidad
También proporciona el mecanizado de las piezas al homogeneizar la estructura, mejorar el ablandar y el grano (partícula)el material, eliminando la brusquedad que causa las tensiones internas y el trabajo en frío .
Se debe saber que los recocidos no aportan totalmente las características más apropiadas para el manejo del acero y casi constantemente el material soporta un tratamiento posterior con vistas a adquirir las propiedades óptimas del mismo. Cuando este proceso transcurre el recocido se le conoce como "tratamiento térmico preliminar" y a la última etapa del tratamiento final como "tratamiento térmico de calidad".
NORMALIZADOTiene como objetivo dejar un material en fase normal, eso implica, inexistencia de tensiones internas y con una distribución homogénea del carbono. Se utiliza un como tratamiento preliminar el revenido y temple.
Con este tratamiento se busca purificar y homogeneizar la estructura.
Este tratamiento es distintivo de los aceros al carbono de construcción de 0.15% a 0.60% de carbono.
Se ejecuta un calentando al acero a una temperatura unos 50ºC superior a la crítica y una vez austenizado se deja enfriarse el aire. La velocidad de enfriamiento es más pausada que en el temple y más vertiginosa que en recocido.
Un tratamiento térmico en el cual las fusiones permeables se caldean hasta cerca de 100F referente al rango crítico, resistiendo esa temperatura por el tiempo necesitado, y congelándola a la temperatura del medio ambiente.
A medida que crece el diámetro de la barra, el enfriamiento será más pausado y por tanto la resistencia y la frontera elástica reducirán y el alargamiento ampliará levemente.
CLASES DE ACERO
CLASES O TIPOS DE ACEROS
En las combinaciones (Fe-C) hay una gran variedad de componentes diferentes hasta once se obtienen y son las siguientes cementita, ausentita, troostita ferrita, perlita, , martensita, troostita sorbita, bainita, ledeburita, steadita y grafito.
Es un componente combinado por el 86.5% de ferrita y el 13.5% de cementita, es decir, hay 6.4 partes de ferrita y 1 de cementita. La perlita tiene una resistencia a la rotura de 80 Kg/mm2 y un alargamiento del 15%, posee una dureza de alrededor de 200 Vickers. Cada grano de perlita está formado por láminas o placas alternadas de cementita y ferrita.
Originalmente, hay ciertos aceros al cromo-níquel designados austeníticos, cuya arreglo es austenítica a la temperatura ambiente. La austenita está creada por cristales cúbicos de hierro gamma con las partículas de carbono interpuestos en las aristas y en el centro. La austenita tiene una dureza de 305 Vickers, una resistencia de 100 Kg/mm2 y un alargamiento de un 30 %. No presenta propiedades magnéticas.
Este componente es más denso de los aceros, y está constituido por una solución sólida, por implantación, de carbono en hierro gamma. La simetría de C disperso modifica desde el 0 al 1.76%, perteneciendo este último porcentaje de máxima solubilidad a la temperatura de 1130 ºC
Aunque la ferrita es en realidad una solución sólida de carbono en hierro alfa, su solubilidad a la temperatura ambiente es tan pequeña que no llega a disolver ni un 0.008% de C. Es por esto que prácticamente se considera la ferrita como hierro alfa puro. La ferrita es el más blando y dúctil constituyente de los aceros. Cristaliza en una estructura BCC. Tiene una dureza de 95 Vickers, y una resistencia a la rotura de 28 Kg/mm2, llegando a un alargamiento del 35 al 40%. Además de todas estas características, presenta propiedades magnéticas. En los aceros aleados, la ferrita suele contener Ni, Mn, Cu, Si, Al en disolución sólida sustitucional. Al microscopio aparece como granos monofásicos, con límites de grano más irregulares que la austenita. El motivo de esto es que la ferrita se ha formado en una transformación en estado sólido, mientras que la austenita, procede de la solidificación.La ferrita en la naturaleza aparece como elemento proeutectoide que acompaña a la perlita en:
Ø - Cristales mezclados con los de perlita (0.55% C)
Ø - Formando una red o malla que limita los granos de perlita (0.55% a 0.85% de C)
Ø - Formando agujas en dirección de los planos cristalográficos de la austenita.
CEMENTITA
Es carburo de hierro y por tanto su composición es de 6.67% de C y 93.33% de Fe en peso. Es el componente más duro y frágil de los aceros, logrando una dureza de 960 Vickers. Precisa formando un paralelepípedo ortorrómbico de gran tamaño. Es magnética hasta los 210ºC, temperatura a partir de la cual disminuye sus propiedades magnéticas. Aparece como:
Ø - Componente de la perlita laminar.
Ø - Componente de los glóbulos en perlita laminar.
Ø - Cementita alargada (terciaria) en las uniones de los granos (0.25% de C)
Bajo velocidades de enfriamiento bajas o moderadas, los átomos de C pueden difundirse hacía afuera de la estructura austenítica. De este modo, los átomos de Fe se mueven ligeramente para convertir su estructura en una tipo BCC. Esta transformación gamma-alfa tiene lugar mediante un proceso de enucleación y crecimiento dependiente del tiempo (si aumentamos la velocidad de enfriamiento no habrá tiempo suficiente para que el carbono se difunda en la solución y, aunque tiene lugar algún movimiento local de los átomos de Fe, la estructura resultante no podrá llagar a ser BCC, ya que el carbono está “atrapado” en la solución). La estructura resultante denominada martensita, es una solución sólida sobresaturada de carbono atrapado en una estructura tetragonal centrada en el cuerpo. Esta estructura reticular altamente distorsionada es la principal razón para la alta dureza de la martensita, ya que como los átomos en la martensita están empaquetados con una densidad menor que en la austenita, entonces durante la transformación (que nos lleva a la martensita) ocurre una expansión que produce altos esfuerzos localizados que dan como resultado la deformación plástica de la matriz.
Después de la cementita es el constituyente más duro de los aceros. La martensita se presenta en forma de agujas y cristaliza en la red tetragonal. La proporción de carbono en la martensita no es constante, sino que varía hasta un máximo de 0.89% aumentando su dureza, resistencia mecánica y fragilidad con el contenido de carbono. Su dureza está en torno a 540 Vickers, y su resistencia mecánica varía de 175 a 250 Kg/mm2 y su alargamiento es del orden del 2.5 al 0.5%. Además es magnética.
Se forma la bainita en la transformación isoterma de la austenita, en un rango de temperaturas de 250 a 550ºC. El proceso consiste en enfriar rápidamente la austenita hasta una temperatura constante, manteniéndose dicha temperatura hasta la transformación total de la austenita en bainita.
La ledeburita no es un constituyente de los aceros, sino de las fundiciones. Se encuentra en las aleaciones Fe-C cuando el porcentaje de carbono en hierro aleado es superior al 25%, es decir, un contenido total de 1.76% de carbono.
La ledeburita se forma al enfriar una fundición líquida de carbono (de composición alrededor del 4.3% de C) desde 1130ºC, siendo estable hasta 723ºC, decomponiéndose a partir de esta temperatura en ferrita y cementita
EL HIERRO
FORMAS ALOTRÓPICAS DEL HIERRO
El hierro cristaliza en la variedad alfa hasta la temperatura de 768ºC. La red espacial a la que afecta es la red cúbica centrada en el cuerpo (BCC). La distancia entre átomos es de 2.86 Å. El hierro alfa no diluye habitualmente el carbono, no obteniendo al 0.008% a temperatura ambiente, tomando como referencia el zona de máxima solubilidad a T=723ºC (0,02%).
b) La diversidad de beta consta de 768ºC a 910ºC. Cristalográficamente es igual a la alfa, y solamente el trayecto entre átomos es algo superior: 2.9 Å a 800ºC y 2905ºC a 900ºC
a) Gamma se manifiesta de 910ºC a 1400ºC. Se Precisa en la organización FCC. El cubo de hierro gamma tiene más espesor o volumen que el de hierro alfa. El hierro gamma diluye fácilmente en carbono, aumentando la solubilidad desde 0.85% a 723ºC hasta 1.76% a 1130ºC para descender r hasta el 0.12% a 1487ºC. Esta diversidad de Fe es a magnético.
D) Delta se inicia a los 1400ºC, distinguiéndose, entonces una disminución en el parámetro hasta 2.93Å, y un regreso a la estructura BCC. Su enorme solubilidad de carbono es 0.007% a 1487ºC. Esta variación es poco atrayente desde el punto de vista industrial. A partir de 1537ºC se inicia la fusión del Fe puro.
EL ACERO
DEFINICIÓN
El acero se puede explicar como una aleación de hierro con pequeñas cantidades o dimensiones de otros elementos, se describe el hierro como un combinado con un 1% de carbono donde el carbono no sobrepasa el 2,1% en peso de la composición de la combinación, logrado normalmente, sus porcentajes está entre el 0,2% y el 0,3%. Porcentaje mayor 2,0% de carbono que dan lugar a fundiciones, lo que distingue de los aceros son frágiles y lo que ocasiona que no se puede fabricar (forjar). El hierro puro es uno de los componentes del acero, por lo tanto radica simplemente de un tipo de átomos. No se encuentra libre en la naturaleza ya que químicamente reacciona con facilidad con el oxígeno del aire para establecer óxido de hierro - herrumbre. El óxido se encuentra en cantidades significativas en el mineral de hierro, el cual es una concentración de óxido de hierro con impurezas y materiales térreos. Su producción se inicia con la reducción de hierro (producción de arrabio) el cual cambia acero. El acero es esencialmente hierro altamente refinado (más de un 98%).
PROPIEDADES MECANICAS
Las propiedades de resistencia mecánica se aplican en la mayoría de los casos como fundamento para dictaminar sobre un material metálico, con vistas a un fin de aplicación concreto.
DUCTILIDAD
En la metalurgia se deduce por metal dúctil aquel que soporta colosales deformaciones previamente ante de fragmentarse o romperse, estando el inverso al metal frágil, que se rasga con poca deformación.
ductilidad se conoce como una característica que muestran determinados materiales, como las aleaciones metálicas o materiales asfálticos, los cuales son sometido a una acción (trabajo) de una fuerza, alcanzan deformarse sosteniblemente sin romperse, facilitando obtener alambres o hilos de dicho material. Un material es dúctil cuando la relación entre el alargamiento longitudinal producido por una tensión y la disminución de la sección transversal (área) es muy alta.
Los materiales que ostentan esta propiedad se les llama dúctiles. Los materiales que no poseen esta característica se le designa no dúctiles se especifican de frágiles. Sin embargo los materiales dúctiles además pueden llegar a fragmentarse bajo el esfuerzo adecuado, esta fractura sólo se origina tras ocasionarse grandes deformaciones o imperfecciones.
TENACIDAD
Se explica como la resistencia que muestra el metal ante la rotura por esfuerzos que deforman o que alteran el metal; sin embargo un metal es tenaz si obtiene cierta capacidad o disposición de dilatación.
DUREZAEn la metalurgia la dureza se calcula manejando un instrumento llamado durómetro para la prueba de penetración. De acuerdo al prototipo de punta utilizada y del rango de las cargas usadas, hay otras escalas, ordenadas para diferentes niveles de dureza.
La utilidad de la evaluación de la resistencia en los aceros reside en la correlación existente entre la dureza y la resistencia mecánica, siendo un procedimiento de ensayo de menor costo y rápido que la prueba de tracción, por lo que su empleo está muy desarrollado.
Antes de la aparición de la máquina Brinell para calcular el valor o índice de la dureza, se deducía de manera cualitativa usando una lima de (acero templado) que era el instrumento o material más duro que se aprovechaba en los talleres.
La dureza es la característica que tienen los materiales de soportar el rayado y el corte de su área Técnicamente la dureza se asocia sólo a las propiedades de la superficie.
ELEMENTO DE METALURGIA. UNIDAD III ACERO (Tecnologia de Acero)
ACERO DEFINICIÓN GENERAL
El hierro se origina del mineral hematites (Fe2O3) u óxido férrico. En los altos hornos se trata con carbón para quitarle el oxígeno y liberar el metal de hierro o arrabio. En el proceso se forma dióxido de carbono (CO2). También se le agrega caliza (CaCO3, carbonato de calcio) para liberar las impurezas de sílice (SiO2) dióxido de silicio contenidas en el mineral.
INTRODUCCION
Aleación hierro-carbono (2% C)
Oxidación [Metal (Fe),Arrabio 92% (3-4)% C,,Caliza ,Aire (O2] {HRD (80-85)% Fe.(3-4))% C.
Proceso Productivos
°Bessemer
°Siemens-Martin
°Horno Electrico (electrodos de grafito)
°L-D
Propiedades Mecanicas.[Ductibilidad,Elasticidad,Dureza,Mareabilidad,Tenacidad]
Tratamientos Termicos
*Afectan la composicion
*No afectan la composicion.
°Recocido
°Normalizado
°Temple-Revenido
Suscribirse a:
Entradas (Atom)