Metales
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METO2 DE TRANSFORMACION DL ACERO Propiedads importants:
*Resistencia estatik:extnsión unitaria max q tien l matrial,sin q pierda su fncionaminto, la rsistencia intrna pued sr propia o adkirida.*Ensayo d algo: prmit obtner las caract físiks dl matrial(la info)*Ductilidad:podmos dtrminar la sobrekrga dl matrial,capacidad
d los matriales d absorbr sobrcarga. % d alargaminto <5%(frágil), >5%(dúctil)
*Rsistencia:capacidad d absorbr enrgia s la elastik.*Tnacidad:cap d abs enrgia, s la zona plástica,es util para conformar l material.
METO2 DE ELABORACION: 1) Fundicion:s l + antiguo y conocido.
a) Mold n arena:los molds s fabrikn n madra,arena d fundicion c/ C y sobrsta c coloka l mold y luego c sak y c le pone 1a tapa c/ prforaciones pa incorporar material y eliminar gas, c l hexa fundicion y c deja pa q at c stablezcan y c pueda trabajar y enfriar al aire.(procdimiento + simple,+bajo costo,prmite fundir grandes cantidades de piezas,+economik,sin limit d formas,(acro fundicion gris bronc Al))b)Molde n caskda:para piezas no complikdas,c fabrik el mold en aCro y se l da tº(250-500) x la part ext se le agrga arena c/rsina
trmoestabl y c l forma 1a caskda ext c/ espesor entre 5-10 mm.Una vez q c enfria s corta y saca la caskra, hacn hoyitos para mter matrial.Matrial fundido s agrega al mold y va disminuyndo l mold pro
s drrit l mold y qeda la pieza.alto grado d trminacion,ahorro n l costo d mknizado,producto tiene suprficies muy lisas)
c)Mold d modelo pedido:para piezas xiks aprox d 15kg: formas complicadas,mtals difícils d meknizar.Pieza s fabril n mold d cera,s fabril l mold y s colok n caja c/ arena, s apisona y qeda la forma n la arena,se exa l matrial fundido,s derrite la cera y ocupa todo l spacio. 2)Mtalurgia de polvo:s pulvriza l matrial(bronce,Al)s fabrikn molds y l matrial s colok dntro y s l colok prsion. S sak l mold y s llva a horno y al salir ya es matrial solido y s dja n acite.S usa mxo n la fabrikción d balatas.VENTAJAS: C elimina l matrial sobrant y operacions d meknizado,unidads d bajo cost,contrla la composición dl matrial.DSVENTAJAS:rqiere q s hagan matrics(alto costo)limita l proycto,limits d matrials a usar.
3) Laminacion:pued sr n frio o calient.
4) Forjado:s calinta y da golps. Dar forma a 1 mtal q tien tº(<600ºC)s l pued dar la forma mdiante trabajo mañuela, neumaticos,hidraulizar,o
mdiant prensas.Los acros tienn q sr forja2 y soldabls.Permit aumentar rsistencia y ductilidad (d grano fino).Para piezas dl mismo tamaño o pso esta forma s + rsistent q fundicion.
5)Extrusión:s agrega gran presion a matriales q stan a gran tº y s hac pasar a 1a matriz y s logra 1 producto c/ la forma d la matriz.S utilizan mtales c/ bajo pto d fusion(Al,Cu,plomo,Zn)
6)trefilado:es usado n la fabricación d alambrs Alambrón pasa a travs d la mordaza s tira y reduc tamño dl diámetr, sal alambr.Aumnta durza y disminuy duxtilidad. 7)Embutido:forma cajas(comida xina)s l aplik prsion y matrial forma caja.
8)Estampado:para stampar figura n l matrial.Muy utiliza2 n procsos d imprsión.+ usa2 n carrocería d autos.
9)Traqelado:s fabril matriz d cort(caja carton)cortar d a sola vz mdiante 1a matriz de acro c/ los c/tornos afilados. Matriz pued sr plana o giratoriaTroqel:pieza d cort,rekiere prsion
10)Punzado:similar al mbutido.Punzon tien filo y s trabajado n frio y 1a matriz reqier d gran krga mediant 1a prnsa(meknik o hidraulik)
-Clasificación de los mtals no ferrosos
Mtales no ferrosos pesados d>=5(kg/dm3)(ni,zinc,cr)
Mtales no ferrosos ligeros d 2-5(kg/dm3)
Mtales no ferrosos ultra ligeros d<2(kg/dm3)(berilio,mg)
-Aleación de mtales no ferrosos: resistencia mknica,durza suprficial,
Varian pto de fusion,conductividad térmica
-Ordnamiento n cuato a uso industrial: Cu,Al,estaño,Pl,Zn,Cr,titaneo,Mg
-Cu: 99% de dureza, prop termiks y eletriks,resistencia a la corrosion,
Ductilidad en hilos, maleable
*los únicos elmntos c/cnductividad + alta q el Cu son la plata y Al(< pso q el cu y>cost d obtención, se usa x la formación d cuaternarias)
*Los cables o hilos q se forman son de diam 0.025 Mm. hacia arriba
*Prop mecánicas: varían de acuerdo al tipo de cu q se utiliza
Tipos de cu r(kg/cm2) E(kg/cm2) 3(%)
Recocido 2300 600 33
Semiduro 2900 2500 12
Duro 3300 3000 7
*Prop electriks:resist específica del Cu recocido a 20ºC es d 1,7241,
Cu electrolitico consigue 1a conductividad de 101-102% del prom,resist
a la corrosion sobre todo al atake de agente kimicos: h20, atm,radiadors
-Cañerias:Forman una capa externa, rest inata a la corrosion
*soldabilidad:baja resistencia electrica,no se recomienda soldadura x Arco y x resistencia elctrica, para soldar el Cu se usa gas acetileno
-Deformación plastica:puede ser procesado y transformar piezas,
tiene gran cualidad de deformación plástica o en caliente
-Obtención del Cu:Chile es el 1er productor de Cu y es el 30% de la
reserva mundial del Cu
*MENA:comúnmente tiene 1-12% del cu y el resto es material estéril
-Explotación minra:se efectúan mediante 2 mto2 rajo abierto y subtrra
-Proceso de explotacion:perforación,tronadura,carguio y transporte
*Explotación: alto costo
*Tronacion minera 65% de todo el costo de producción
*Perforación:hacer una perforación n 1 pto defini2 x la explotación d
La mina(roca),esta debe ser adecuada x los siguientes motivos:
En la cavidad producida s alojan krgas explosivas.La planifikcion del
proceso es fundamental para el éxito dl proceso, consta de 4 etapas:
1.Percucion:impacts q produc la makina c/tra l elmnto perfora2(brok)
2.-Empuje:fuerza q s ncsita para mantnr l contcto ntre roca y broka
3.-Rotacion:mov q realiza la brok para arrancar el material
4.-Barrido:fluido q sale dsde la makina q va prmitir sacar DETRITO:
material mas fino q se obtiene de la perforación.
-Características del material:
a)Eliminar la durza(dpend d la composición,porosidad,umedad d la rok)
b)Resistencia:Oposición q presenta la roca a ser perforada
(depende de la cantidad de cuarzo q contenga)
c)Elasticidad:Las broks pueden ser elasticas o frágiles
d)Plasticidad:Cpacidad de poder desformarse plásticamente.
e)Abrasividad:Broca tien una duración <,disminuye d duración del BIT
-Planos d perforación:permitn el avance n los distintos nivles d la faena,
Sistemas de GPS: posicionador terrestre,existe un ordenamiento
-Perforación a Rajos abierto
*Tronadora:Fragmentacion del mineral y estéril
a)Explosivos:caracteristicas del mineral,posición de la roca
b)Tronadura:Se cierra la empresa
*Carguio y transporte:Sistema GPS para el transport y mantnimiento
*central q maneja el movimiento de equipos DISPATH
-Costo: perforacion,tronaduras, carguio el 40% de la explotación minra y
el transporte planta botadero el 60%
-Metalurgia del Cu:depnd del tipo de material: sulfuro pirometalurgia(fundición),
Óxidos Hidrometalurgia(lixiviación)
*Pirometalurgia:Fundicion dl material para sacar el Cu del yacimiento
a)Concntra2 de Cu:Se realiza agrgan2 al Cu molido agents kimicos q
permitn q s form 1a masa umeda.s formn burbujas y s asoma l Cu(12%)
b)Luego se lleva fundicion y deja en la parte superior las impuresas,
en la parte inferior se encuentra el Cu(90%-98%)
c)Para eliminar las impuresas s lleva el Cu a un procso d convrtidors y afinado(metodo electrolitico q tiene un 99,9% de Cu)En la fundicion
s obtien 1 tiregote,luego se dposita l Cu y s obtiene c/ 1 99,9% d Cu
-Proceso de refinación dl Cu
*Lixiviación del Cu: proceso de hidrometalurgia,se moja l matrial
para extraer los matriales q tiene el Cu.
*Los materiales q se utilizn para este proceso dben ser valioso n
contni2 de Cu para q no hayan perdidas grands en los residuos
-Proceso caro:Los procesos deben ser bn utilizados para optimizar
l rndimiento. Etapas a cumplir:
*Chancado:Sacar l matrial y dbe prmeabilizars c/ la suprfici
*Para mejrar l rndimiento:arreo:scar fino,pa no pasarlo 2 vcs x l xank2
-Tamaño dl minral pa lixiviacion:dfin la oclocidad c/ la q s pued diluir
a)lixviacion es en pilas el tamaño del gr fructua entre 100-250(mm)
b)lixviacion en depositos 1-50 mm
c)Lixviacion dinamica < a 1 mm
-Tamño productivo q de manja=120 mm
-Las plantas de Chncado: son 3:
a)Fijas:donde los camiones corrompen al meterial
b)Semifijas/dsmontabls:S cambian d sectors,s usn pa trabjar n forma steril. c)movils o portatiles. ---
-Aglomeracion:antes d pasar x la lixviacin preprarar el matrial para la
lixiviacion c/ l tamaño adcua2 s logra un buen coef de prmeabilidad
(factor + import, dpend d la porosidad q tien los grs y el tipo d pilas)
*Para un buen proceso de lixiviacion mezclar matriales finos y asi tnes una buena aglomeración,el polvo + fino s une a los grs, a traves d los grs Se junta el polvo para obtener tipos de AGLOMERACION
*Humedad:S agrga H2O asta q las particulas s juntn,los finos s adhiern a los grs + gruesos.C/ bajs contni2 d finos,s riegn las pilas pa k baj ya umedci2
*Aglomeración por adherentes:union mdiante elmentos kimicos
-Factores de la agrlomeracion:el material debe tenr tamaño y geometría, Ley de Cu,condicions ambientals,tiempo d curado(timpo en q el likido empieza a decender, timepo de curado=24 horas y si se atrasa se tiene + tiempo trabajando este likido)
-Aglomracion existn 2 mtodos: M. acido:Cu y M. alcalino:Oro y plata
*Acido:mediante l uso d acido sulfrico concntra2 x lo tnto lixviacion_
1.-Se hiena el aptio,sobres este pizo se colocan impermiabializante
2.-El material se coloca en forma trapecial.
Luego d confccionar l matrial s imprmaliza pa q s unan to2 ls matrials
Se incorpora el likido hixiviante(acido sulfurico) se dposita en forma
adcuada para q kede corfome. Al ir desconcetrando el A.S el
perclorado q contiene oxido de Cu va a ir bajando ahcia el piso.
Se colocan ductos o canaletas, se extrae el percolorado(likido) c/ oxido
de Cu.Es matrial s llva a 1 procso dond s l sacan las impurzas y luego
s llva a lixiviacion.El tiempo d curado frutua n 21 horas para esta pila.
3.-Las soluciones q se extraen son de 2 tipos:
a)Alto contenido de Cu 80-50 g/l
b)Solucion debiles < 30 g/l , el material se lleva al proceso
-Extraccion x solvent:proceso efectivo para queficas,concentrar y
sparar el mtal q se encuentra n la solucion.se puedn hacr 2 metodos:
a)Sacr l minral d la soluc y djar las impurzs,s pued trans l Cu a 1 elctrolit
b)Sacar las impurezas y dejar el miuneral
-Electroobtencion:transpasmos l CU a un electrolito pro s aplica 1
procso electrolitico sobre l electrolituco se aplica 1 cuerpo electrico
(prmit q en la plac se dposite el Cu)y n la plak keda l Cu
-Aleaciones de Cu:
*Latones(Cu-Zn):+ de un 50% de Zn, sn muy fragiles y no tienn uso
Industrial, la resistencia meknica puede llegar hasta lo 4800 kg/cm2
a)Latones alf:zn 0-36% s puedn trabajr e frio, r 2500-3300kg/cm2, 3
31-58% alrgaminto.l + usa2 tien 30% d Zn pa la fabrikción d balas
b)Latones alfa + beta:Zn=37,5-45%,retacon 60Cu-40Zn, para
trabajar en caliente, para laminar extrucables
c)Latons bta:Zn>=46%,el matrial s muy rigido, no tien dfor+cion
plastica, duro y baja plasticidad
d)Latones al estaño: aleaciones de Cu-Zn.Sn,Sn <=1%,Zn <= 40%,
se le agrega estaño para aumentar la resistrencia a la corrocion
e)Latones de Plomo:Cu-Zn.Pb,Pb:0,5-3,5%,Zn<=40%, se le
agrega plomo como autolubricante
-Bronc:otra alación,alaeacion d Cu-sn, s fundn ambs mtals y s frma
el bronc,no s usa industrial% debido a >32% sn=> bronc kebradizo
a)Bronce alfa:fabricacionde cables y alambrs s puedn procsar n frio,
Sn<=8%,r 2800-3800(kg/cm2),3= 30-45%
b)Brnces con estructura compleja: sn 8-15,8% se logra aplicar c/ ste
% tratamientos trmicos s usa n la fabricion d moldes,valvulas,unione
s d tuberías debido a aleación dura
c)Bronces fosforosos:0,4-0,5% de P se mejora la resistencia
al roce y c/ esto se fabrican los bujes
d)Bornces porosos(sintetizado):se muele el bronce se mezcla c/
grafitos y se agrgan a elmentos de freno
-Aluminio y sus aleaciones: no se usa para la fabricación de
piezas aeronautica 90% de al y lo dems de otros elementos,
*el al tiene 1/3 de la pieza de acero,t=900kg/cm2(aleaciones),
*dal=2,6(kg/dm3) y dac=7,8(kg/dm3)(1/3 mas liviano),
* Eal=725000(kg/cm2) y Eac=21x10*6(kg/cm2)(173menos rigido)
*Cualkier golp produci2 al Al lo deforma,tien baja rest al impacto
*Tiene resistncia a la corrocion xq forma 1ª capa fina al oxido
*En forma natural s le forma una capa protectora,tb s le puede
agregar sta capa mdiante oxidación anódica para poder proteger
e incluso darle colores, se colocas la pieza en un tanke y se hace
circular corriente de+a- y se le agrga color:
a)Para transferir fluidos: rojos
b) Para transferir aguas: verdes
c) Transmcion hidraulica: azul
-C/ductividad termica y electrica:Conducn e calor y no d rtenrlo,
la cap de transmisión electrica es excelente, casi mejor q el Cu,
se pueden fabricar hilos y alambres, debido a q es muy dúctil,
el costo de roduccion es 3 veces mas alto q el Cu.
-Meknizado y fabrikción de piezas:El Al blando s difícil d mknizar,
x lo tanto s dbe alear.Como s dúctil y versátil s pued fabricar desde
piezas fundidad hasta piezas mkanizadas x distintos procesos;laminacion,extrusion,forja
-Soldaduras:no todos los tipos de soldaduras son recomendables,
debido a la conductividad:
a)Autogena(oxiacetilenica)ç
b)Tig(electrodo de tungsteno):soldadura de arco,se coloca la
anitla la cual se funde por el arco.
c)Soldadura x resistencia:Conecta 2 ptos,produc 1 ampo electrico,
debido a calor y este funde luego al meterial. El oxido atenta
contra un buen color de soldadura
-Elemntos aleantes y tratamientos termicos:
*Elemtnos mas utilizados con el Al:Cu,Si,Mn,Mg,Fe
*Las aleaciones se encuentran como 2 tipos:
a)Por Encolada:Se funden,> dificultad para trabajar en frío
b)Por forja:Mediante golpes más fácil trabajar en frió
-Tratamientos termicos.caliento la pieza hasta 1a cierta Tº q prmita
q el elmto q estoi entregando(N y C)s disuelva ste elemnto n l Al
y s dja nfriar rapidamnt,s produc n la suprficie d aleaciónà
nvjciemiento matrial.El Al no cambia de color a altas Tº
-Sistema de numeracion: Al X X X X(1er digito indica l tipo d aleación,
2do digito indica la modificacion especifica d la aleación,3er y 4to
digito la pureza del Al q tiene la aleacion).
*1 X X X à Aleación de Al al 99%
*2 X X X à Aleacion en qpredomina el Cu
*3 X X X à Manganeso
*4 X X X à Silicio
** Al 2024:alación alcu,q no a sido mdifikda c/ 1 24% d Al n su alacion
*Después del numero se le agregan letras y numeros q indican el
tratamiento trmico de la aleación.
a)F:sin tratamiento termico.
b)O:Material està recocido y forjado
c)H14:Elemento trabajado en frio
d)T3:Termotratado
e)T6:Termotratado por envejecimiento natural.
Al comprar el matrial este debe tener el trat termico incorporado.
-Manganeso:Admite muy facil el O, lo agrega c/ facilidad
-Métodos de Obtención:
a)Electrolisis del cloruro de magnesio
b)Reduccion termica el oxido de magneso
a)Como el cloruro de Mg se concentra n el H2O sal dl principal
agnte dond s obtien el Mg
*En l cuba electrolitica s agrga coloruro de Mg a est elctrolitico
s l agrgan coloruro y floruros alcalinos,stos permitn q baj l pto
d fusion,modifikn la dnsidad dl elctrolito y c/ esos s favorec
la sparacion dl clruro d Mg.Dbido a q s baja la dnsidad dl Mg s
forma n ls ktodos d hierro y flota sobr la solucion.S dsprende
cloro q s saca a travs d las campanas.En ste procso s usa un
bajo voltje y alta corriente.
*Tº de trabajo:700_750ºC
*Voltaje:6-8 volt
*Corriente:10000-40000 ampere
*Pa prducir 1a tonlada de Mg s rekieren ntre 17000 a 18000km/h
*El Mg q s obtiene por electrolosis tiene una pureza de 99,5%
b)Reduccion trmica dl O:agregan 1 agent rductor al Mg y
c/ eso reducen con un agente redctor(+calor)à s spara el Mg
*Se realiza con Tº(de reduccion)cercans a los 1100ºC
*MgO + Rßà RO + Mg , Rà cuerpo reductor
-Agents reductores
a)Carbon:Es oxidante,se debe tenr cuidado,s agrga H,contiene
monóxido de,puede oxidar al Mg, es el de + bajo costo
MgO + Cßà Co + Mg-> se le agrega H
b)Al:Metodo mas caro, al tenerlo como agente reductor de H2O3
separa automáticamente el Mg
* Ferrosilicio es le mas usado en la industria
*Forma SiO2 q logra la separacion automatica del Mg
*Costo intermedio
*Los dosporcesos nos entregan un producto con un 95% de Mg.
-Afino del Mg:
*Mg tienede a ser atacado
*Refusión:mtodo normal d rfundir,s toma l matrial,s mezcla c/
fundnt y s puedn eliminar ls impurzas y desposita l Mg n el crisol
*El Mg q se logra tiene una pureza de 99,9% de Mg
*Mg + Fundenteà eliminar impurezas
-Propiedades Fisicas
*D=1,73(kg/dm3),calor especifico=0,25(cal-gr),conductividad=38% d la dl Cu electrik,
Tº de fusion=650ªc
-Propiedades mecanica
*R=1000-2200(kg/cm2),E=47000(kg/cm2)
-Aleaciones comerciales mas usadas:
*Mg-Al: mejora caract mecanicas
*Mg.Zn: mejora la corrosion
-Soldadura:Autogena,Tig,resistencia electrika
*Resistencia estatik:extnsión unitaria max q tien l matrial,sin q pierda su fncionaminto, la rsistencia intrna pued sr propia o adkirida.*Ensayo d algo: prmit obtner las caract físiks dl matrial(la info)*Ductilidad:podmos dtrminar la sobrekrga dl matrial,capacidad
d los matriales d absorbr sobrcarga. % d alargaminto <5%(frágil), >5%(dúctil)
*Rsistencia:capacidad d absorbr enrgia s la elastik.*Tnacidad:cap d abs enrgia, s la zona plástica,es util para conformar l material.
METO2 DE ELABORACION: 1) Fundicion:s l + antiguo y conocido.
a) Mold n arena:los molds s fabrikn n madra,arena d fundicion c/ C y sobrsta c coloka l mold y luego c sak y c le pone 1a tapa c/ prforaciones pa incorporar material y eliminar gas, c l hexa fundicion y c deja pa q at c stablezcan y c pueda trabajar y enfriar al aire.(procdimiento + simple,+bajo costo,prmite fundir grandes cantidades de piezas,+economik,sin limit d formas,(acro fundicion gris bronc Al))b)Molde n caskda:para piezas no complikdas,c fabrik el mold en aCro y se l da tº(250-500) x la part ext se le agrga arena c/rsina
trmoestabl y c l forma 1a caskda ext c/ espesor entre 5-10 mm.Una vez q c enfria s corta y saca la caskra, hacn hoyitos para mter matrial.Matrial fundido s agrega al mold y va disminuyndo l mold pro
s drrit l mold y qeda la pieza.alto grado d trminacion,ahorro n l costo d mknizado,producto tiene suprficies muy lisas)
c)Mold d modelo pedido:para piezas xiks aprox d 15kg: formas complicadas,mtals difícils d meknizar.Pieza s fabril n mold d cera,s fabril l mold y s colok n caja c/ arena, s apisona y qeda la forma n la arena,se exa l matrial fundido,s derrite la cera y ocupa todo l spacio. 2)Mtalurgia de polvo:s pulvriza l matrial(bronce,Al)s fabrikn molds y l matrial s colok dntro y s l colok prsion. S sak l mold y s llva a horno y al salir ya es matrial solido y s dja n acite.S usa mxo n la fabrikción d balatas.VENTAJAS: C elimina l matrial sobrant y operacions d meknizado,unidads d bajo cost,contrla la composición dl matrial.DSVENTAJAS:rqiere q s hagan matrics(alto costo)limita l proycto,limits d matrials a usar.
3) Laminacion:pued sr n frio o calient.
4) Forjado:s calinta y da golps. Dar forma a 1 mtal q tien tº(<600ºC)s l pued dar la forma mdiante trabajo mañuela, neumaticos,hidraulizar,o
mdiant prensas.Los acros tienn q sr forja2 y soldabls.Permit aumentar rsistencia y ductilidad (d grano fino).Para piezas dl mismo tamaño o pso esta forma s + rsistent q fundicion.
5)Extrusión:s agrega gran presion a matriales q stan a gran tº y s hac pasar a 1a matriz y s logra 1 producto c/ la forma d la matriz.S utilizan mtales c/ bajo pto d fusion(Al,Cu,plomo,Zn)
6)trefilado:es usado n la fabricación d alambrs Alambrón pasa a travs d la mordaza s tira y reduc tamño dl diámetr, sal alambr.Aumnta durza y disminuy duxtilidad. 7)Embutido:forma cajas(comida xina)s l aplik prsion y matrial forma caja.
8)Estampado:para stampar figura n l matrial.Muy utiliza2 n procsos d imprsión.+ usa2 n carrocería d autos.
9)Traqelado:s fabril matriz d cort(caja carton)cortar d a sola vz mdiante 1a matriz de acro c/ los c/tornos afilados. Matriz pued sr plana o giratoriaTroqel:pieza d cort,rekiere prsion
10)Punzado:similar al mbutido.Punzon tien filo y s trabajado n frio y 1a matriz reqier d gran krga mediant 1a prnsa(meknik o hidraulik)
-Clasificación de los mtals no ferrosos
Mtales no ferrosos pesados d>=5(kg/dm3)(ni,zinc,cr)
Mtales no ferrosos ligeros d 2-5(kg/dm3)
Mtales no ferrosos ultra ligeros d<2(kg/dm3)(berilio,mg)
-Aleación de mtales no ferrosos: resistencia mknica,durza suprficial,
Varian pto de fusion,conductividad térmica
-Ordnamiento n cuato a uso industrial: Cu,Al,estaño,Pl,Zn,Cr,titaneo,Mg
-Cu: 99% de dureza, prop termiks y eletriks,resistencia a la corrosion,
Ductilidad en hilos, maleable
*los únicos elmntos c/cnductividad + alta q el Cu son la plata y Al(< pso q el cu y>cost d obtención, se usa x la formación d cuaternarias)
*Los cables o hilos q se forman son de diam 0.025 Mm. hacia arriba
*Prop mecánicas: varían de acuerdo al tipo de cu q se utiliza
Tipos de cu r(kg/cm2) E(kg/cm2) 3(%)
Recocido 2300 600 33
Semiduro 2900 2500 12
Duro 3300 3000 7
*Prop electriks:resist específica del Cu recocido a 20ºC es d 1,7241,
Cu electrolitico consigue 1a conductividad de 101-102% del prom,resist
a la corrosion sobre todo al atake de agente kimicos: h20, atm,radiadors
-Cañerias:Forman una capa externa, rest inata a la corrosion
*soldabilidad:baja resistencia electrica,no se recomienda soldadura x Arco y x resistencia elctrica, para soldar el Cu se usa gas acetileno
-Deformación plastica:puede ser procesado y transformar piezas,
tiene gran cualidad de deformación plástica o en caliente
-Obtención del Cu:Chile es el 1er productor de Cu y es el 30% de la
reserva mundial del Cu
*MENA:comúnmente tiene 1-12% del cu y el resto es material estéril
-Explotación minra:se efectúan mediante 2 mto2 rajo abierto y subtrra
-Proceso de explotacion:perforación,tronadura,carguio y transporte
*Explotación: alto costo
*Tronacion minera 65% de todo el costo de producción
*Perforación:hacer una perforación n 1 pto defini2 x la explotación d
La mina(roca),esta debe ser adecuada x los siguientes motivos:
En la cavidad producida s alojan krgas explosivas.La planifikcion del
proceso es fundamental para el éxito dl proceso, consta de 4 etapas:
1.Percucion:impacts q produc la makina c/tra l elmnto perfora2(brok)
2.-Empuje:fuerza q s ncsita para mantnr l contcto ntre roca y broka
3.-Rotacion:mov q realiza la brok para arrancar el material
4.-Barrido:fluido q sale dsde la makina q va prmitir sacar DETRITO:
material mas fino q se obtiene de la perforación.
-Características del material:
a)Eliminar la durza(dpend d la composición,porosidad,umedad d la rok)
b)Resistencia:Oposición q presenta la roca a ser perforada
(depende de la cantidad de cuarzo q contenga)
c)Elasticidad:Las broks pueden ser elasticas o frágiles
d)Plasticidad:Cpacidad de poder desformarse plásticamente.
e)Abrasividad:Broca tien una duración <,disminuye d duración del BIT
-Planos d perforación:permitn el avance n los distintos nivles d la faena,
Sistemas de GPS: posicionador terrestre,existe un ordenamiento
-Perforación a Rajos abierto
*Tronadora:Fragmentacion del mineral y estéril
a)Explosivos:caracteristicas del mineral,posición de la roca
b)Tronadura:Se cierra la empresa
*Carguio y transporte:Sistema GPS para el transport y mantnimiento
*central q maneja el movimiento de equipos DISPATH
-Costo: perforacion,tronaduras, carguio el 40% de la explotación minra y
el transporte planta botadero el 60%
-Metalurgia del Cu:depnd del tipo de material: sulfuro pirometalurgia(fundición),
Óxidos Hidrometalurgia(lixiviación)
*Pirometalurgia:Fundicion dl material para sacar el Cu del yacimiento
a)Concntra2 de Cu:Se realiza agrgan2 al Cu molido agents kimicos q
permitn q s form 1a masa umeda.s formn burbujas y s asoma l Cu(12%)
b)Luego se lleva fundicion y deja en la parte superior las impuresas,
en la parte inferior se encuentra el Cu(90%-98%)
c)Para eliminar las impuresas s lleva el Cu a un procso d convrtidors y afinado(metodo electrolitico q tiene un 99,9% de Cu)En la fundicion
s obtien 1 tiregote,luego se dposita l Cu y s obtiene c/ 1 99,9% d Cu
-Proceso de refinación dl Cu
*Lixiviación del Cu: proceso de hidrometalurgia,se moja l matrial
para extraer los matriales q tiene el Cu.
*Los materiales q se utilizn para este proceso dben ser valioso n
contni2 de Cu para q no hayan perdidas grands en los residuos
-Proceso caro:Los procesos deben ser bn utilizados para optimizar
l rndimiento. Etapas a cumplir:
*Chancado:Sacar l matrial y dbe prmeabilizars c/ la suprfici
*Para mejrar l rndimiento:arreo:scar fino,pa no pasarlo 2 vcs x l xank2
-Tamaño dl minral pa lixiviacion:dfin la oclocidad c/ la q s pued diluir
a)lixviacion es en pilas el tamaño del gr fructua entre 100-250(mm)
b)lixviacion en depositos 1-50 mm
c)Lixviacion dinamica < a 1 mm
-Tamño productivo q de manja=120 mm
-Las plantas de Chncado: son 3:
a)Fijas:donde los camiones corrompen al meterial
b)Semifijas/dsmontabls:S cambian d sectors,s usn pa trabjar n forma steril. c)movils o portatiles. ---
-Aglomeracion:antes d pasar x la lixviacin preprarar el matrial para la
lixiviacion c/ l tamaño adcua2 s logra un buen coef de prmeabilidad
(factor + import, dpend d la porosidad q tien los grs y el tipo d pilas)
*Para un buen proceso de lixiviacion mezclar matriales finos y asi tnes una buena aglomeración,el polvo + fino s une a los grs, a traves d los grs Se junta el polvo para obtener tipos de AGLOMERACION
*Humedad:S agrga H2O asta q las particulas s juntn,los finos s adhiern a los grs + gruesos.C/ bajs contni2 d finos,s riegn las pilas pa k baj ya umedci2
*Aglomeración por adherentes:union mdiante elmentos kimicos
-Factores de la agrlomeracion:el material debe tenr tamaño y geometría, Ley de Cu,condicions ambientals,tiempo d curado(timpo en q el likido empieza a decender, timepo de curado=24 horas y si se atrasa se tiene + tiempo trabajando este likido)
-Aglomracion existn 2 mtodos: M. acido:Cu y M. alcalino:Oro y plata
*Acido:mediante l uso d acido sulfrico concntra2 x lo tnto lixviacion_
1.-Se hiena el aptio,sobres este pizo se colocan impermiabializante
2.-El material se coloca en forma trapecial.
Luego d confccionar l matrial s imprmaliza pa q s unan to2 ls matrials
Se incorpora el likido hixiviante(acido sulfurico) se dposita en forma
adcuada para q kede corfome. Al ir desconcetrando el A.S el
perclorado q contiene oxido de Cu va a ir bajando ahcia el piso.
Se colocan ductos o canaletas, se extrae el percolorado(likido) c/ oxido
de Cu.Es matrial s llva a 1 procso dond s l sacan las impurzas y luego
s llva a lixiviacion.El tiempo d curado frutua n 21 horas para esta pila.
3.-Las soluciones q se extraen son de 2 tipos:
a)Alto contenido de Cu 80-50 g/l
b)Solucion debiles < 30 g/l , el material se lleva al proceso
-Extraccion x solvent:proceso efectivo para queficas,concentrar y
sparar el mtal q se encuentra n la solucion.se puedn hacr 2 metodos:
a)Sacr l minral d la soluc y djar las impurzs,s pued trans l Cu a 1 elctrolit
b)Sacar las impurezas y dejar el miuneral
-Electroobtencion:transpasmos l CU a un electrolito pro s aplica 1
procso electrolitico sobre l electrolituco se aplica 1 cuerpo electrico
(prmit q en la plac se dposite el Cu)y n la plak keda l Cu
-Aleaciones de Cu:
*Latones(Cu-Zn):+ de un 50% de Zn, sn muy fragiles y no tienn uso
Industrial, la resistencia meknica puede llegar hasta lo 4800 kg/cm2
a)Latones alf:zn 0-36% s puedn trabajr e frio, r 2500-3300kg/cm2, 3
31-58% alrgaminto.l + usa2 tien 30% d Zn pa la fabrikción d balas
b)Latones alfa + beta:Zn=37,5-45%,retacon 60Cu-40Zn, para
trabajar en caliente, para laminar extrucables
c)Latons bta:Zn>=46%,el matrial s muy rigido, no tien dfor+cion
plastica, duro y baja plasticidad
d)Latones al estaño: aleaciones de Cu-Zn.Sn,Sn <=1%,Zn <= 40%,
se le agrega estaño para aumentar la resistrencia a la corrocion
e)Latones de Plomo:Cu-Zn.Pb,Pb:0,5-3,5%,Zn<=40%, se le
agrega plomo como autolubricante
-Bronc:otra alación,alaeacion d Cu-sn, s fundn ambs mtals y s frma
el bronc,no s usa industrial% debido a >32% sn=> bronc kebradizo
a)Bronce alfa:fabricacionde cables y alambrs s puedn procsar n frio,
Sn<=8%,r 2800-3800(kg/cm2),3= 30-45%
b)Brnces con estructura compleja: sn 8-15,8% se logra aplicar c/ ste
% tratamientos trmicos s usa n la fabricion d moldes,valvulas,unione
s d tuberías debido a aleación dura
c)Bronces fosforosos:0,4-0,5% de P se mejora la resistencia
al roce y c/ esto se fabrican los bujes
d)Bornces porosos(sintetizado):se muele el bronce se mezcla c/
grafitos y se agrgan a elmentos de freno
-Aluminio y sus aleaciones: no se usa para la fabricación de
piezas aeronautica 90% de al y lo dems de otros elementos,
*el al tiene 1/3 de la pieza de acero,t=900kg/cm2(aleaciones),
*dal=2,6(kg/dm3) y dac=7,8(kg/dm3)(1/3 mas liviano),
* Eal=725000(kg/cm2) y Eac=21x10*6(kg/cm2)(173menos rigido)
*Cualkier golp produci2 al Al lo deforma,tien baja rest al impacto
*Tiene resistncia a la corrocion xq forma 1ª capa fina al oxido
*En forma natural s le forma una capa protectora,tb s le puede
agregar sta capa mdiante oxidación anódica para poder proteger
e incluso darle colores, se colocas la pieza en un tanke y se hace
circular corriente de+a- y se le agrga color:
a)Para transferir fluidos: rojos
b) Para transferir aguas: verdes
c) Transmcion hidraulica: azul
-C/ductividad termica y electrica:Conducn e calor y no d rtenrlo,
la cap de transmisión electrica es excelente, casi mejor q el Cu,
se pueden fabricar hilos y alambres, debido a q es muy dúctil,
el costo de roduccion es 3 veces mas alto q el Cu.
-Meknizado y fabrikción de piezas:El Al blando s difícil d mknizar,
x lo tanto s dbe alear.Como s dúctil y versátil s pued fabricar desde
piezas fundidad hasta piezas mkanizadas x distintos procesos;laminacion,extrusion,forja
-Soldaduras:no todos los tipos de soldaduras son recomendables,
debido a la conductividad:
a)Autogena(oxiacetilenica)ç
b)Tig(electrodo de tungsteno):soldadura de arco,se coloca la
anitla la cual se funde por el arco.
c)Soldadura x resistencia:Conecta 2 ptos,produc 1 ampo electrico,
debido a calor y este funde luego al meterial. El oxido atenta
contra un buen color de soldadura
-Elemntos aleantes y tratamientos termicos:
*Elemtnos mas utilizados con el Al:Cu,Si,Mn,Mg,Fe
*Las aleaciones se encuentran como 2 tipos:
a)Por Encolada:Se funden,> dificultad para trabajar en frío
b)Por forja:Mediante golpes más fácil trabajar en frió
-Tratamientos termicos.caliento la pieza hasta 1a cierta Tº q prmita
q el elmto q estoi entregando(N y C)s disuelva ste elemnto n l Al
y s dja nfriar rapidamnt,s produc n la suprficie d aleaciónà
nvjciemiento matrial.El Al no cambia de color a altas Tº
-Sistema de numeracion: Al X X X X(1er digito indica l tipo d aleación,
2do digito indica la modificacion especifica d la aleación,3er y 4to
digito la pureza del Al q tiene la aleacion).
*1 X X X à Aleación de Al al 99%
*2 X X X à Aleacion en qpredomina el Cu
*3 X X X à Manganeso
*4 X X X à Silicio
** Al 2024:alación alcu,q no a sido mdifikda c/ 1 24% d Al n su alacion
*Después del numero se le agregan letras y numeros q indican el
tratamiento trmico de la aleación.
a)F:sin tratamiento termico.
b)O:Material està recocido y forjado
c)H14:Elemento trabajado en frio
d)T3:Termotratado
e)T6:Termotratado por envejecimiento natural.
Al comprar el matrial este debe tener el trat termico incorporado.
-Manganeso:Admite muy facil el O, lo agrega c/ facilidad
-Métodos de Obtención:
a)Electrolisis del cloruro de magnesio
b)Reduccion termica el oxido de magneso
a)Como el cloruro de Mg se concentra n el H2O sal dl principal
agnte dond s obtien el Mg
*En l cuba electrolitica s agrga coloruro de Mg a est elctrolitico
s l agrgan coloruro y floruros alcalinos,stos permitn q baj l pto
d fusion,modifikn la dnsidad dl elctrolito y c/ esos s favorec
la sparacion dl clruro d Mg.Dbido a q s baja la dnsidad dl Mg s
forma n ls ktodos d hierro y flota sobr la solucion.S dsprende
cloro q s saca a travs d las campanas.En ste procso s usa un
bajo voltje y alta corriente.
*Tº de trabajo:700_750ºC
*Voltaje:6-8 volt
*Corriente:10000-40000 ampere
*Pa prducir 1a tonlada de Mg s rekieren ntre 17000 a 18000km/h
*El Mg q s obtiene por electrolosis tiene una pureza de 99,5%
b)Reduccion trmica dl O:agregan 1 agent rductor al Mg y
c/ eso reducen con un agente redctor(+calor)à s spara el Mg
*Se realiza con Tº(de reduccion)cercans a los 1100ºC
*MgO + Rßà RO + Mg , Rà cuerpo reductor
-Agents reductores
a)Carbon:Es oxidante,se debe tenr cuidado,s agrga H,contiene
monóxido de,puede oxidar al Mg, es el de + bajo costo
MgO + Cßà Co + Mg-> se le agrega H
b)Al:Metodo mas caro, al tenerlo como agente reductor de H2O3
separa automáticamente el Mg
* Ferrosilicio es le mas usado en la industria
*Forma SiO2 q logra la separacion automatica del Mg
*Costo intermedio
*Los dosporcesos nos entregan un producto con un 95% de Mg.
-Afino del Mg:
*Mg tienede a ser atacado
*Refusión:mtodo normal d rfundir,s toma l matrial,s mezcla c/
fundnt y s puedn eliminar ls impurzas y desposita l Mg n el crisol
*El Mg q se logra tiene una pureza de 99,9% de Mg
*Mg + Fundenteà eliminar impurezas
-Propiedades Fisicas
*D=1,73(kg/dm3),calor especifico=0,25(cal-gr),conductividad=38% d la dl Cu electrik,
Tº de fusion=650ªc
-Propiedades mecanica
*R=1000-2200(kg/cm2),E=47000(kg/cm2)
-Aleaciones comerciales mas usadas:
*Mg-Al: mejora caract mecanicas
*Mg.Zn: mejora la corrosion
-Soldadura:Autogena,Tig,resistencia electrika