Materiales 2

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Temple de los aceroses un enfriamiento rapido apartir de la T de austenizacion, esto se realiza por inmersion de la pieza en agua o aceite y, aveces, se unsa aire forzado, Como resultado, se desarrollan estructuras martensiticas aceptables y propiedades mecanicas q deben cumplir especificaciones minimas luego del revenido, dependen de las caracteristicas de enfriamieno del medio de temple, asi como de la posibilidad del acero de ser endurecido, los resultados se pueden cambiar variando la composicion del acero, el tipo de medio de temple, la agitacion o la temperaura del mdeio templante. Varios factores intervienen en el mecanismo: condidciones internas de la pieza q afectan la transmision del calor hacia la superficie, la superficie y otras condiciones externas q afectan la remocion del calor, el potencial de mocion de calor del fluido de temple a T y presiones normales, cambios en el potecncial de extraccion del calor del fluido debido a condiciones no estandar como agitacion T o P. El movimiento producido externamente sobre el liquido de temple tiene una influencia extremadamente importante en las caracteristicas de transferencia de calor de un medio de temple. Revenidos de aceros templados La estructura martensitica obtenida por temple es muy dura y fragil, es posible aumentar significativamente su resisteecnsia al impacto, aun cuando se disminuye la dureza. El revenido consiste en calentar una pieza templada por periodos del orden de 1 a 3 horas a T menores q la de austenizacion, se calienta el acero a T levemente inferior a la de austenizacion, luego es enfriado rapidamente, de modo de no topar la nriz de las curvas TTT, para fomar una estructura martensitica, luego el acero es recalentado a una T inferior a la de austenizacion para obtener la dureza deseada Cambios microestructurales ocurren debido a reacciones en estado solido, son: segregacion de atomos de C, precipitacion de carburos, descomposicion de la austenita retenida, recuperacion y recristalizacion de la matriz ferritica, no todas estas reacciones ocurren a la misma T y en el mismo periodo de tiempo, muchas de ellas suceden simultaneamente, esto determina q las microestructuras resultantes sena muy complejas. Tratamientos termoquimicos modifican las caracteristicas dek material por medio del calentamiento y enfriamiento, pero cambiando tambien la composicion quimica del material: Cementacion ( aumenta la dureza superficial de una pieza de acero dulce, aumentando la concentracion de C en la superficie) Nitruracion (al igual q la cementacion, aumenta la dureza superficial, aunque lo hace en mayor medida, incorporando nitrogeno en la composicion de la superficie de la pieza) sulfinizacion (aumenta la resistencia al desgaste por accion del S) Cianuracion (endurecimiento superficial de pequeñas piezas de acero, se utilizan baños con CI, carbonato y cianato sodico, T entre 760 y 950ºC.
Acero aleacion de 99 % hierro y 1%C y otros elementos de la mas alta resistencia mecanica, en la q el C se encuentra presente en un porcentaje inferior al 2%, Para obtener acero, se toma como materia prima el arrabio, eliminando al maximo las impurezas de este, y reduciendo el porcentaje del principal componente de la aleacion q es el carbon. Esto se hace con el proceso de combustion en es q se proucen muchas reacciones quimcas, Propiedades resistencia a compresion y traccion, dureza,resistencia al desgaste,dutilidad. se pueden mejorar con la adicion de elementos aleantes Historia Hierro 3000aC herramientas y adornos,dagas y brazaletes egipto 1000aC edad del hierro, un incendio fundio depositos produciendo hierro, fragmentos de meteoritos,490aC atenienses armas de hierro acero 1000aC primero, al calentar por accidendte Fe con Carbon vegetal, fabricacion armas espdas de toledo 1779 dC puente coalbrokedale, hierro como material estructural 1819 primeros anglos laminados 1840 proceso bessenor 1855 henry bessenor fabricacion de acero en grandes cantidades, kelly y Bessenor observan chorro de aire a traves del hierro fungido quema las impurezas del metal, y elimina carbono y magnesio, 1870processo bessenor grandes cantidades 1884 primeras vigas, home insurance company de chicago, william Le Baron Jerry diseña el primer rascacielos 1889 la torre eiffel hierro forjado uso de elevadores para pasajeros operando mecanicamente Ventajas acero alta resistencia (poco el peso de las estructuras, esto es de gran importancia en puestes de grandes claros) Uniformidad (propiedades no cambian con el tiempo) Durabilidad (mantenimiento de las estructuras de acero es adecuado duraran) Ductilidad(soportar grandes deformaciones sin fallar bajo altos esfuerzos de tension, les permite fluir localmente) Tenacidad (poseen resistencia y ductilidad, absorver energia en grandes cantidades se denomina tenacidad) Gran facilidad para unir diversos niembros por medio de conectores, Posibilidad de prefabricar los niembros de una estructura, Rapidez de montaje, Gran capacidad de maninarse y en gran cantidad de tamaños y formas, Resistencia a la fatiga, Posible rehuso despues de desmontar una estructura. Desventajas Costo de mantenimiento ( los aceros son susceptiblesa la corrsion, deben pintarse periodicamente) costo de la proteccion contra fuegos (sus resistencias se reducen considerablemente durante los incendios) susceptibilidad al pandeo (mas largos y esbeltos a compresions, mas peligro de pandeo. Acero al carbono el principal producto siderurgico es el acero, siendo aproximandamente el 90% de la produccion de acero al carbono y 10% de acero aleado, el materiale metalico mas importante esl el acero al carbono, es una aleacion de composicion quimica compleja, tiene hierro (97,0-99,5%) hay mas elementos q se deben a los procesos de su produccion o casualmente, El aumento del contenido de C en el acero eleva su resistencia a la traccion, incrementa el indice de fragilidad en frio y hace q disminuya la tenacidad y la ductilidad elemntos P se disuelve en la ferrita y en menos medidad en la austenita. Gran poder endurecedor, tiende a segregarse 0,05 Mn elmento basico, actua como un desoxidante y tambien neutraliza los efectos nocivos del S, facilitando la laminacion, moldeo y otras operaciones de trabajo en caliente. Aumenta tmbn la penetracion de temple y contribuye a su resistencia y dureza.Si se emplea como desoxidante y actua como endurecer en el acero de aleacion S suele ser una impureza y se mantiene a un bajo nivel, algunas vecs se agrega intencionalmente en grandes cantidades (0,06 a 0,30%) para aumentar la maquinabilidad (habilidad para ser trabajado mediante cortes) de los aceros de aleacion y al carbono Aceros aleados Alfagenos (CR) Gammagenos 8% N no son magneticos elementos q pueden alearse aluminio, boro, cromo (aumenta la profundidad del enduredimiento y mejora la resistencia al desgaste y corrosion) (+1), cobre, manganeso (lo mismo q antes) (2), molibdeno (mediante el aumento de la penetracion de temple, mejora las propiedades del tratameiento termico. aumenta tmbn la dureza y resistencia a altas temperaturas (2), niquel (mejora las propiedades del tratamiento termico reduciendo la T de endurecimiento y distorsion al ser templado. Al emplearse conjuntamente con el Cr, aumenta la dureza y la resistencia al desgaste)(+1), titanio (se empleao como un desoxidante y para inhibir el crecimiento granular. Aumenta tmbn la resistencia a altas T)(2) y tungsteno Aceros de baja aleacion toman el nombre del elemneto aleado q mas tengan <10% ej aceros al siliceo, + imp Mn Cu Cr Si W Ba Molideno Ni Mg tienen alta resistencia 1ª) la resistencia mecanica adecuada se logro mediante el endurecimiento de la matriz ferritica por elementos de aleacion como el Mn y silicio, un acero tipo de esta generacion tendria una composicion como la siguiente: 0,25%C, 1,5% Mn, 0,24%Si, 0,003%N, se siguen fabricando para solicitaciones mecanicas poco exigentes. Su punto debil es la soldabilidad debido a q por el contenido en Ca se tiende a ormar martensita alrededor de la union soldada 2ª) microaleados, os constituyentes (Nb,V,Ti) intervienen con contenidos inferiores al 0,1%, el incremento de propiedades mecanicas se debe a la formacion de finos precipitados (nanometricos) de carburos y/o carbonitruros q endurecen la ferrita, y al afino de tamaño de grano ferritico logrado por la inhibicion del crecimiento de grano austenitico durante la laminacion y/o el tratamiento termico posterios, el normalizado. 3ª) la constituyen los ceros microaleados confrmados mediante tecnicas de laminacion controlada, q hace innecesario el tratamiento termico posteiros de normalizado, los componentes fabricados a partir de las chapas obtenidas mediante este proceso, presentan altos limites elasticos y elevada tenacidad en estado bruto de laminacion 4º y 5ª) las tecnicas de proceso termomecanico con los q se obtienen propiedades mecanicas fuertemente mejoradas y propiedades tegnologicas muy superiores a las anteriores. Todos estos procesos tienen como base el afino de grano ferritico obtenido a partir de la transformacion alotropica de la austenita deformada Aceros de alta aleacion1)+imp (+1) inoxidables con contenido >= 12% Cr se clasifican en 1-Martensiticos (12% Cr, mucho C, utilizados para herramientas de corte, msgneticos y muy duros) 2- Ferricos (18% Cr, magneticos, pco C, resistentes a la corrosion, y +ductiles,electrodomesticos,tubos de escape) 3- Austenistico (+ util, CCCaras, no magneticos 18(Cr)/8(Ni) mayor resistencia mecanica y quimica) 4- Duplex (estructura ferrica y autestica, muy resistente a la corrosion, con propiedades mecanicas mejor q los austenisticos, magneticos pero poquito) 5- Endurezibles por precipitacion (Ti, Bi,Ba, para producir una dispersion de carbono) 2) de herramientas se utilizn para la fabricacion de herramnientas fundamentales de corte (aceros rapidos) 3) Super aleaciones aleaciones q pueden ser de base Co, Ni (+), Fe aguantan bastante las T
AleacionesCompuestos definidos tiene formula quimica, pueden ser de valencia normal o anormal. Siguen las reglas de valencia, teniendo red propia y proporciones fijas, fuerte enlace (ionico o covalente) no metalicos, porporciones fijas, homopolar (misma propiedad q el diamante)deficiente ductilidad y una baja conductividad electrica y pueden tener una estructura cristalina compleja, (CaSe Mg2Pb) (2) Compuestos intersticiales simples y compuestos compuestos son los de valencia anormal (1) caompuestos electronicos (3)LaVeS soluciones solidas Sustitucion al azar (+ comun), sustitucional ordenada, solucion intersticial, aglomerados atomicos en solucion solida, De sustitucion los atomos del soluto sustituyen a atomos del solvene en la estructura reticulas del solvente (1) el factor de tamaño relativo es favorable para formar una solucion solida cuando la diferencia en radios atomicos es menor q el 15%, si el factor de tamaño relativo es mayor del 8% pero menor del 15%, el sistema de aleacion mostrara un minimo para una determinada composicion. si el factor de tamñao relativo es mayor del 15% la formacion de una solucion solida esta muy limitada (4) un metal de menor valencia tiende a disolver mas a un metal de mayor valencia que viceversa. El aumento de teT suele favorecer la formacion de soluciones solidas por sustitucion, ya que disminuye la distorsion de la red al aumntar la solubilidad Solucion de inserccion se forma cuando atomos de pequeños radios se acomodan en los espacios o intersticios de la estructura reticular de los atomos solventes mas grandes, sin distorsionar excesivamente la red. Este tipo de solucion solida difere de los compuestos intersticiales definidos anteriormente, en q la cantidad de atomos mas pequeños necesarios para formar el compuesto es siempre mayor que aquella q puede sisolverse intesticiamente. Conforme se va aumentando la cantidad de atomos de soluto se resttringe severamente su movilidad a un area especifica y empieza a formarse el compuesto intersticial de composicion fija. LAS SOLUCIONES SOLIDAS DE INSERCCION SUELEN TENER UNA SOLUBILIDAD MUY LIMITADA El C se disuelve en el Fe intersticialmente, siendo su maxima solubilidad en Fe alfa (CC) del 0,25%a 723ºC meientras q en Fe y (CCC) es del 2% a 1130ºC Leyes de hume-rothery (1) dimension de los atomos (2) tipo estructura (3) afinidad quimica, para mayor solubilidad cercania en la tabal (4)electrovalencia

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