martes, 22 de diciembre de 2009

TRATAMIENTOS TERMICOS

ACEROS Y TRATAMIENTOS.- Llamamos acero, a una aleación de hierro y carbono, siendo la proporción de carbono, alrededor del 1%, menor que la existente en la fundicion. Junto con el carbono, que se encuentra totalmente disuelto, pueden contener otros elementos,por lo que clasificaremos los aceros, como:

Aceros al carbono.- Que son los que no contienen en su composición nada más que hierro y carbono, prescindiendo de las impurezas que contengan.Tambien reciben el nombre de aceros binarios.
Aceros especiales o aleados.- Son los que contienen, además del carbono, niquel, cromo. vanadio, wolframio, etc.
Según el procedimiento de obtención se clasifican en aceros comunes y aceros finos.

Atendiendo a sus aplicaciones, el Instituto de Hierro y del Acero, los clasifica en los grupos siguientes (actualmente usamos la numeración alemana):
F-100.-Aceros finos de construcción general.
F-200.-Aceros finos para usos especiales
F-300.-Aceros inoxidables
F-400.-Aceros finos para cementación
F-500.-Aceros para herramientas
F-600.-Aceros comunes
F-700.-Aceros para moldear
F-800.-Fundiciones
F-900.-Ferroaleaciones
Los aceros que emplearemos con mas frecuencia, serán, del grupo F-100, los denominados aceros finos al carbono, para uso general,y los del grupo F-500, los aceros aleados para herramientas,entre los que cabe destacar los
indeformables,(empleados mucho en matriceria) y los aceros rápidos, para la fabricación de herramientas de corte.

Tratamientos térmicos.- Dichos tratamientos, consisten en mejorar las propiedades de los aceros, calentandolos uniformemente durante un tiempo, para posteriormente enfriarlos dentro de unos parámetros establecidos.
Con los diversos procedimientos a que sometemos los aceros, conseguimos variar la estructura cristalina, conjuntamente con sus propiedades físicas.Entre éllas la dureza ,tenacidad, fragilidad, etc.

Los tratamientos térmicos puede ser: sin cambio de composición, como: Recocido.-Que consiste en ablandar el acero.
Normalizado.- Como el recocido, pero dentro de unas normas determinadas.
Temple.-Con el cual aumentamos la dureza y resistencia del acero. Revenido.-Para reducir la fragilidad. Con cambio de composición: Cementación.- Para aumentar el contenido de carbono en la superficie del acero.
Cianuración.-Para aumentar el contenido de carbono y nitrógeno en la superficie
Nitruración.-Endurecimiento superficial a una temperatura baja en corriente de amoniaco.
Con el recocido conseguimos del acero: ablandamiento, mejorar las condiciones para su trabajo, eliminar tensiones internas, mejorar su maquinabilidad.
Normalizado.-Este tratamiento, con características similares al recocido se emplea en los aceros al carbono, nunca en los aceros aleados o de herramientas.
Temple.-Es el tratamiento mas importante de los aceros, aumenta su dureza y resistencia. Para realizarlo, se calienta lentamente la pieza de acero hasta una temperatura superior a la denominada temperatura crítica,manteniendo ésta temperatura durante cierto tiempo, y enfriarlo rapidamente. Si la velocidad de enfriamiento es baja, el acero no quedará templado; pero si es demasiado rápida,se corre el riesgo de que aparezcan grietas o tensiones internas, que podrian llegar a producir roturas .

martes, 15 de diciembre de 2009

LOS DIFERENTES TRATAMIENTOS (sumario)

TRATAMIENTOS

TRATAMIENTOS TERMICOS DE ABLANDAMIENTO
- ACERO NATURAL
- ACERO RECOCIDO DE ABLANDAMIENTO
- ACERO RECOCIDO DE GLOBULIZACIÓN
- ACERO RECOCIDO ISOTÉRMICO (BLANCO/NEGRO)
- ACERO RECOCIDO DE DISTENSIONADO
- ACERO RECOCIDO NORMALIZADO

TRATAMIENTO TERMICOS DE ENDURECIMIENTO
- EL TEMPLE
- REVENIDO
- CONTROL DE GRANO
- ELEMENTOS PERJUDICIALES PARA EL ACERO

TIPOS DE TEMPLE
TEMPLE SUPERFICIAL.
CEMENTACIÓN.
NITRURIZACIÓN
TEMPLE BAINITICO

lunes, 7 de diciembre de 2009

ACEROS INOXIDABLES

ACEROS INOXIDABLES

- ACEROS AUSTENITICOS
18/8, 18/10 son aceros blandos que resisten a la oxidación.
Solo se endurecen a base de reducción.

- ACEROS MARTENSITICOS
Para herramientas, durezas muy altas. Templados y revenidos.

-ACEROS FERRITICOS
Muy modeables, deformables. Contenido en C muy bajo.
No són susceptibles de tratamniento térmico.

ACEROS ESPECIALES, ACEROS HERRAMIENTAS

ACEROS DE HERRAMIENTAS

Són aceros con C>0,7.
Aceros que se van a usar para trabajar el resto de aceros. Durezas superiores a 62HRc, con contenidos en C superiores a los aceros de construcción.

- ACEROS PARA TRABAJAR EN FRIO
Contenidos altos de carbono i bastante aleados.

-ACEROS PARA TRABAJAR EN CALIENTE

viernes, 4 de diciembre de 2009

ACEROS DE CONSTRUCCIÓN

ACEROS DE CONSTRUCCIÓN.

Aceros con los que se van a fabricar elementos que van a soportar algún tipo de trabajo. ( piezas motor, arandelas, tornillos…)

- ACEROS AL CARBONO
Fe+C pueden tener añadidos componentes como el Si, Mn y como perjudiciales e P y S además de elementos residuales que vienen mezclados en la chatarra.
Se utilizan hasta 0,7% de C máximo.
Se les intenta encajar el S etre 0,020 y 0,025.

- ACEROS DE CEMENTACIÓN
Cementación = cambio de características externas del acero por la aportación de C y tras un tratamiento térmico o de carbonitrurización.
Se utilizan aceros con -0,20% C
Se les intenta encajar el S etre 0,020 y 0,025.

- ACEROS BONIFICADOS
Son los aceros aleados CrMo ó CrNiMo
Con tratamiento térmico i C superior a 0,25%. que han pasado por un TEMPLADO i REVENIDO.

- ACEROS FACIL MECANIZACIÓN o DECOLETAGE
No se les exige características mecánicas i se les adiciona elementos negativos, perjudiciales para mejorar la mecanización i que permiten desvirtuar rápido Pb, S, Mn, Se, Bi, Te…
Al no recibir tratamiento térmico ( solamente se van a mecanizar ) y resistencia baja, las INCLUSIONES de sulfuro de manganeso MnS hace que sean más mecanizables y rompen la viruta a la hora de su mecanización.
Hay aceros de fácil mecanización con C>0,35 que se pueden tratar térmicamente.

-ACEROS RODAMIENTOS
Estándar 100Cr6 durezas muy altas 1%C
Se suministran en estado RECOCIDO GLOBULAR para poder ser mecanizados, una vez trabajados se endurecen a estados superiores a los 62HRc.

- ACEROS PARA MUELLES
Los hay de 2 tipos.
1 con adicción de Si que hace subir el LIMITE ELÁSTICO.
2 con adicción de CrV, CrMoV que les da mayor templabilidad.
Se busca conseguir altos LIMITES ELÁSTICOS después del TEMPLADO y REVENIDO.

sábado, 14 de noviembre de 2009

TIPOS DE ACERO Y CLASIFICACIONES

TIPOS DE ACERO (3 FAMILIAS)



1. ACEROS DE CONSTRUCCIÓN.

- ACEROS AL CARBONO

- ACEROS DE CEMENTACIÓN

- ACEROS BONIFICADOS

- ACEROS FACIL MECANIZACIÓN o DECOLETAGE

- ACEROS RODAMIENTOS

- ACEROS PARA MUELLES



2. ACEROS DE HERRAMIENTAS

- ACEROS PARA TRABAJAR EN FRIO

- ACEROS PARA TRABAJAR EN CALIENTE



3. ACEROS INOXIDABLES

- ACEROS AUSTENITICOS

- ACEROS MARTENSITICOS

- ACEROS FERRITICOS

domingo, 8 de noviembre de 2009

MATERIALES NO FERRICOS -ALUMINIO-

ALUMINIO
La ligereza, la densidad del aluminio ( 2,70 g/cm ) comparada con la del hierro y acero ( 7,90 g/cm ).
Posee buena resistencia mecánica de algunas de sus aleaciones, incluso a altas temperaturas, hace que substituya a aleaciones de titanio en aeronáutica, donde la ligereza y resistencia mecánica son factores importantísimos.
Muy buena resistencia a la corrosión gracias a la película de alúmina, que se forma en su superficie de forma espontánea y lo protege de la corrosión.
El aluminio es el metal más abundante en la corteza terrestre, el proceso de obtención del aluminio requiere una alta cantidad de energía en comparación con otros metales como puede ser el acero, pero esta cantidad de energía se reduce enormemente en el proceso de producción secundaria ( reciclaje).

Propiedades físicas.
Ligero, resistente
El aluminio es un metal muy ligero con un peso específico de 2,7 g/cm3 un tercio el peso del acero. Su resistencia puede adaptarse a la aplicación que se desee modificando la composición de su aleación.
Muy resistente a la corrosión
El aluminio genera de forma natural una capa de óxido que lo hace muy resistente a la corrosión. Los diferentes tipos de tratamiento de revestimiento pueden mejorar aún más esta propiedad. Resulta especialmente útil para aquellos productos que requieren de protección y conservación.
Excelente conductor de la electricidad
El aluminio es un excelente conductor del calor y la electricidad y, en relación con su peso, es casi dos veces mejor que el cobre.
Buenas propiedades de reflexión
El aluminio es un buen reflector tanto de la luz como del calor. Esta característica, junto con su bajo peso, hacen de él el material ideal para reflectores, por ejemplo, de la instalación de tubos fluorescente, bombillas o mantas de rescate.
Muy dúctil
El aluminio es dúctil y tiene una densidad y un punto de fusión bajos. Esta situación de fundido, puede procesarse de diferentes maneras. Su ductibilidad permite que los productos de aluminio se fabriquen en una fase muy próxima al diseño final del producto.
Completamente impermeable e inocuo
La lámina de aluminio, incluso cuando se lamina a un grosor de 0,007 mm. sigue siendo completamente impermeable y no permite que las sustancias pierdan ni el más mínimo aroma o sabor. Además, el metal no es tóxico, ni desprende olor o sabor.
Totalmente reciclable
El aluminio es cien por cien reciclable sin merma de sus cualidades. El refundido del aluminio necesita poca energía. El proceso de reciclado requiere sólo un 5% de la energía necesaria para producir el metal primario inicial.



Aleantes y clasificación de las aleaciones del aluminio:
Los elementos aleantes principales del aluminio son: cobre (Cu), silicio (si), magnesio (Mg), zinc (Zn) y manganeso (Mn):
En menores cantidades existen, frecuentemente, como impurezas o aditivos: hierro (Fe), cromo (Cr) y titanio (Ti).
Para aleaciones especiales se adiciona: niquel (Ni), cobalto (Co), plata (Ag), litio (Li), vanadio (V), circonio (Zr), estaño (Sn), plomo (Pb), cadmio (Cd) y bismuto (Bi).

La clasificación del aluminio y sus aleaciones se divide en dos grandes grupos bien diferenciados, estos dos grupos son: forja y fundición. Esta división se debe a los diferentes procesos de conformado que puede sufrir el aluminio y sus aleaciones.

Dentro del grupo de aleaciones de aluminio forjado encontramos otra división clara, que es la del grupo de las tratables térmicamente y las no tratables térmicamente. Las no tratables térmicamente solo pueden ser trabajadas en frío con el fin de aumentar su resistencia.

NO TRATABLES TERMICAMENTE son : 1xxx, 3xxx y 5xxx.

TRATABLES TERMICAMENTE son : 2xxx, 6xxx y 7xxx.
Con mayores resistencias mecánicas, los grupos 2xxx y 7xxx, por lo que son las aleaciones más indicadas para este trabajo, las aleaciones 2024 y 7075 que son muy utilizadas en situaciones que requieren máxima resistencia mecánica junto con ligereza.

Aleaciones de aluminioEl aluminio se utiliza principalmente en forma de aleaciones de aluminio puro combinado con otros elementos, con el fin de mejorar las propiedades mecánicas del metal, aumentando en especial la resistencia mecánica y la resistencia a la corrosión.
Elementos de las aleaciones para conseguir determinadas propiedades del producto final:
Fe Incrementa la resistencia mecánica.
Hoja. Serie 8XXX
Si Combinado con Mg, mayor resistencia mecánica.
Intercambiadores de calor energia. Serie 4XXX
Automoción, Construcción, Transporte. Serie 6XXX
Cu Reduce la resistencia a la corrosión, aumenta propiedades mecánicas.
Industria aeronáutica. Serie 2XXX
Mn Cambia la calidad de la embutición, aumenta propiedades mecánicas.
Latas, radiadores eléctricos. Serie 3XXX
Mg Alta resistencia tras el conformado en frio.
Automoción, Construcción, Transporte. Serie 6XXX
Cr Mayor resistencia combinado con Cu, Mn, Mg.
Ti Mayor resistencia.
Zn Reduce la resistencia a la corrosión.
Indústria aeronáutica, radiadores. Serie 7XXX
Li Indústria aeronáutica. Serie 8XXX.

martes, 27 de octubre de 2009

INTRODUCCION AL ACERO

ACEROS INTRODUCCIÓN

El acero desde la antigüedad se consigue de mineral de hierrro, principalmente, oxidos, carbonatos y pirita con carbon de COCK en hornos altos que a altas temperaturas, nás de 1800º se consigue un primer estado que es el ARRABIO.


ARRABIO… “hierro” FUNDICIÓN con alto contenido de carbono C > 2%

DUREZA… Es la resistencia que opone un cuerpo al ser atravesado o penetrado por otro.
El coeficiente de reducción del acero siempre debe ser superior a 4 y esto se consigue con la laminación o con la forja.

BRINELL es un coeficiente de medición de la dureza del acero, que a la vez esta relacionado con la resistencia.

El BRINELL se indica por las iniciales HB.

Los ensayos BRINELL están aconsejados para materiales blandos o recocidos por debajo de una dureza de 300HB, debido a que la prueba a que se someten es mediante una bola de acero templado 10 mm. a 3000 Kgs. de presión.
Por el contrario a elevada dureza del material a ensayar deforma la bola.

ROCKWELL es un ensayo diferente de medición de la dureza y dependiendo de dicha dureza se aplican varias tablas de las que 2 són las más corrientes y aceptadas. A la vez el coeficiente de dureza brinell coincide en unas tablas de equivalencia con la resistencia.

HRc… Se aplica a materiales duros, aceros templados. No aconsejable por debajo de 25 en la escala

HRb… Se aplica a la chapa fina y a materiales blandos.

Los ensayos ROCKWELL se efectúan en el caso de HRc con una carga de 150 kgs. y cono de diamante de 120º, en el caso de HRb con una carga de 100 kgs. y bola de 1/16”.


RESISTENCIA A LA TRACCION O CARGA DE ROTURA = Rm

Se refiere a los Kgs. o Newtons que aguanta antes de romper un material a la tracción.
Kgs./mm2 = 9.8N/mm2



LIMITE ELASTICO = Ra o Rp 0,2%

La resistencia que pone un material sin deformarse
permanentemente. Tanto la carga de rotura como el limite elástico se miden con la misma escala y puede venir denominado en N/mm2 o en MEGAPASCALES = N/mm2 = Kgs/mm2.



ALARGAMIENTO = A

Ensayo que mide lo que se alarga la probeta ( en porcentaje ) en el mometo de rotura. Nos da información del comportamiento del acero en el mometo de ser doblado o conformado.



ESTRICIÓN = Z o letra sigma.

Es la diferencia entre la sección que tiene el Ø antes del estiramiento i después del estiramiento antes de romper. Viene definido en nºd% tipo de ensayo. Por la diferencia de diámetros entre antes y después del estiramiento.



RESILIENCIA es la resistencia a los golpes. No hay equivalencias entre RESILIENCIA de una material con cualquier tipo de ensayo. No hay equivalencias entre la RESILIENCIA, la DUREZA ni la RESISTENCIA DE TRACCIÓN de los materiales.

Tiene diferentes comportamientos a diferentes temperaturas, la RESILIENCIA tiende a bajar la TENACIDAD a bajas temperaturas.

El ensayo normal para medir la resiliencia se efectua a temperatura ambiente.

La RESILIENCIA obtiene diferentes resultados a diferentes temperaturas.

Temperatura ambiente 20º = 37 JULIOS en probeta KU.

1 KG. = 98 JULIOS



Para medir la TENACIDAD se usa el ensayo de RESILIENCIA
• probeta en cuadrado con hendidura en u KU
• probeta en cuadrado con hendidura en v KV

El resultado de la medición es en JULIOS (J) o KG.FUERZA.

domingo, 25 de octubre de 2009

EL HIERRO

HIERRO

Elaboracion del hierro. El hierro empleado en construcción se obtiene por procedimientos de laminación, forja y molde. Predomina el uso de los hierros laminados, como perfiles para vigas, viguetas, correas, columnas, cabriadas, y como parte integrante del hormigón armado, en el cual se emplea en barras de sección redonda corrugada. Se aplica también en laminado en frio partiendo de fleje de chapa, en formatos chapas lisas, onduladas, carpintería metálica, etc.

Laminado: consiste en el estirado y comprensión del hierro por medio de dos cilindros que giran en sentido contrario y al igual velocidad, procedimiento que también permite aumentar la compacidad del metal. La máquina que trabaja con dos rodillos es llamado dúo. En ella cuando ha pasado el metal, se lo debe hacer pasar nuevamente entre los rodillos para repasarlos hasta conseguir el espesor conveniente. Se trató de simplificarlo haciendo que los rodillos puedan invertir el sentido de la marcha, con lo cual se mejoró algo. La solución fue dada al colocar un tercer rodillo, trabajando a trío, con lo cual el metal pasa entre los dos primeros y se repasa entre el segundo y tercero sin interrumpir la marcha. El proceso de laminación requiere una serie de pasadas del metal por las laminadoras, tantas veces cuanto más complicados sean los perfiles. De acuerdo a dichos perfiles hay rodillos con su eje horizontal y otros vertical. Cuando se disponen escalonados y graduados los calibres, se compone de lo que se llama un tren de laminado. El hierro se lamina calentando al rojo; de esta manera va tomando las formas que le transmiten los rodillos, tratando de hacerlo antes de que se enfríe, en cuyo caso debe ser nuevamente calentado. Los cilindros afectan la forma que debe tener el hierro laminado.

Forja. Consiste en dar forma por presión o golpes con el martillo, martinetes, máquinas especiales o bien simplemente con prensas. Los lingotes se calientan y se los somete a la acción de martinetes, los cuales elevando martillos por medio de vapor o aire comprimido, los dejan caer desde cierta altura, que depende, así como el peso del martillo, del trabajo a ejecutar. El forjado transmite al hierro una estructura compacta y fibrosa.

Fundición o moldeo. Consiste en verter los metales al estado líquido en moldes, donde se enfrían y solidifican, conservando inalterablemente las formas que les dan dichos moldes. Los moldes son hechos con arenas refractarias húmedas, empleando moldeos de madera con la forma que debe tener la pieza a reproducir. Retirando el moldeo se vierte el metal, el cual llenará el espacio vació que viene a formar el negativo de la forma. El uso de las fundición es menor hoy en día que de forja y laminado, pese al auge que tuvo en el pasado.

viernes, 16 de octubre de 2009

PROPIEDADES Y TRATAMIENTOS

PROPIEDADES MECANICAS DEL ACERO
Resistencia al desgaste. Es la resistencia que ofrece un material a dejarse erosionar cuando esta en contacto de fricción con otro material.
Tenacidad. Es la capacidad que tiene un material de absorber energía sin producir Fisuras (resistencia al impacto).
Maquinabilidad. Es la facilidad que posee un material de permitir el proceso de mecanizado por arranque de viruta.
Dureza. Es la resistencia que ofrece un acero para dejarse penetrar. Se mide en unidades BRINELL (HB) ó unidades ROCKWEL C (HRC), mediante test del mismo nombre.

TRATAMIENTOS TERMICOS DEL ACERO
El tratamiento térmico en el material es uno de los pasos fundamentales para que pueda alcanzar las propiedades mecánicas para las cuales esta creado. La clave de los tratamientos térmicos consiste en las reacciones que se producen en el material, tanto en los aceros como en las aleaciones no férreas, y ocurren durante el proceso de calentamiento y enfriamiento de las piezas, con unas pautas o tiempos establecido.
Temple. El temple tiene por objeto endurecer y aumentar la resistencia de los aceros. Para ello, se calienta el acero a una temperatura ligeramente más elevada que la crítica superior Ac (entre 900-950ºC) y se enfría luego más o menos rápidamente (según características de la pieza) en un medio como agua, aceite, etc.
Revenido. Es un tratamiento habitual a las piezas que han sido previamente templadas. El revenido consigue disminuir la dureza y resistencia de los aceros templados, se eliminan las tensiones creadas en el temple y se mejora la tenacidad, dejando al acero con la dureza o resistencia deseada. Se distingue basicamente del temple en cuanto a temperatura máxima y velocidad de enfriamiento.
Recocido. Consiste básicamente en un calentamiento hasta
temperatura de austenización (800-925ºC) seguido de un enfriamiento lento. Con este tratamiento se logra aumentar la elasticidad, mientras que disminuye la dureza. Tambien facilita el mecanizado de las piezas al homogeneizar la estructura, afinar el grano y ablandar el material, eliminando la acritud que produce el trabajo en frío y las tensiones internas.


TRATAMIENTOS TERMO-QUIMICOS DEL ACERO
En el caso de los tratamientos térmicos, no solo se producen cambios en la Estructura del Acero, sino también en su COMPOSICION QUIMICA, añadiendo diferentes productos químicos durante el proceso del tratamiento. Estos tratamientos tienen efecto solo superficial en las piezas tratadas.
Cementación. Mediante este tratamiento se producen cambios, en la composición química del acero. Se consigue teniendo en cuenta el medio o atmósfera que envuelve el metal durante el calentamiento y enfriamiento. Lo que se busca es aumentar el contenido de carbono de la zona periférica, obteniéndose después, por medio de temples y revenidos, una gran dureza superficial, resistencia al desgaste y buena tenacidad en el núcleo.
Nitruración. Este tratamiento TermoQuímico busca endurecer superficialmente un acero con nitrógeno, calentándolo a temperaturas comprendidas entre 400-525ºC, dentro de una corriente de gas amoníaco, más nitrógeno.

COMPOSICION DEL ACERO

Acero es una aleación de hierro y carbono que contiene otros elementos de aleación, los cuales le confieren propiedades mecánicas especificas para su utilización en la industria metalmecánica.
Los otros principales elementos de composición son el Cromo, Tungsteno, Manganeso, Níquel, Vanadio, Cobalto, Molibdeno, Cobre, Azufre y Fósforo. Estos elementos, según su porcentaje, ofrecen características especificas para determinadas aplicaciones, como herramientas, cuchillas, soportes, etc.