CIENCIA E INGENIERIA EN MATERIALES II

Presentación del tema: "CIENCIA E INGENIERIA EN MATERIALES II"— Transcripción de la presentación:

1 CIENCIA E INGENIERIA EN MATERIALES II
METALES NO FERROSOS

2 CLASIFICACIÓN Y DESIGNACIÓN
Concepto general Son aleaciones de elementos distintos al hierro. Incluyen el aluminio, cobre, latón, bronce, etc.

3 ALEACIONES DE ALUMINIO
Son aleaciones obtenidas a partir de aluminio y otros elementos (generalmente cobre, zinc, manganeso, magnesio o silicio). Forman parte de las llamadas aleaciones ligeras, con una densidad mucho menor que los aceros, pero no tan resistentes a la corrosión como el aluminio puro, que forma en su superficie una capa de óxido de aluminio (alúmina).

4 ALEACIONES DE ALUMINIO
Las aleaciones de aluminio tienen como principal objetivo mejorar la dureza y resistencia del aluminio, que es en estado puro un metal muy blando.

5 PROPIEDADES FÍSICAS DEL ALUMINIO
Es un metal ligero, cuya densidad o peso específico es de 2700 kg/m3. Tiene un punto de fusión bajo: 660ºC (933 K). El peso atómico del aluminio es de 26,9815.

6 PROPIEDADES FÍSICAS DEL ALUMINIO
Es de color blanco brillante, con buenas propiedades ópticas y un alto poder de reflexión de radiaciones luminosas y térmicas. Tienen una elevada conductividad eléctrica y una eleveda conductividad térmica. Resistente a la corrosión, a los productos químicos, a la intemperie y al agua de mar.

7 APLICACIONES En telescopios, aeronáutica, caldería, soldadura aluminotérmica, estructuras de aviones, perfiles y estructuras.

8 EXTRACCIÓN Y PRODUCCIÓN
El aluminio como metal se extrae del mineral conocido con el nombre de bauxita, por transformación primero en alúmina mediante el proceso Bayer y a continuación en aluminio mediante electrólisis. Figura 8. Extracción del alumnio.

9 DESIGNACIÓN Aleaciones de aluminio forjado sin tratamiento térmico
Las aleaciones que no reciben tratamiento térmico solamente pueden ser trabajadas en frío para aumentar su resistencia. Hay tres grupos principales de estas aleaciones según la norma AISI-SAE que son los siguientes: Aleaciones 1xxx. Son aleaciones de aluminio técnicamente puro, al 99,9% siendo sus principales impurezas el hierro y el silicio como elemento aleante. Se les aporta un 0.1% de cobre para aumentar su resistencia. Se utilizan principalmente para trabajos de laminados en frío.

10 DESIGNACIÓN Aleaciones 3 xxx.
El elemento aleante principal de este grupo de aleaciones es el manganeso (Mn) que está presente en un 1,2% y tiene como objetivo reforzar al aluminio. Se utilizan en componentes que exijan buena mecanibilidad. Aleaciones 5xxx. , En este grupo de aleaciones es el magnesio es el principal componente aleante su aporte varía del 2 al 5%. Esta aleación se utiliza para conseguir reforzamiento en solución sólida.

11 DESIGNACIÓN Aleaciones de aluminio forjado con tratamiento térmico
Algunas aleaciones pueden reforzarse mediante tratamiento térmico en un proceso de precipitación. El nivel de tratamiento térmico de una aleación se representa mediante la letra T seguida de un número por ejemplo T5. Hay tres grupos principales de este tipo de aleaciones. Aleaciones 2xxx. El principal aleante de este grupo es el cobre (Cu), aunque también contienen magnesio Mg. Se utiliza en la fabricación de estructuras de aviones.

12 DESIGNACIÓN Aleaciones 6xxx.
Los principales elementos aleantes de este grupo son magnesio y silicio. Utilizada para perfiles y estructuras en general. Aleaciones 7xxx. Los principales aleantes de este grupo de aleaciones son zinc, magnesio y cobre. Se utiliza para fabricar estructuras de aviones.

13 ALEACIONES DE COBRE El cobre tiene numerosas aleaciones, las más conocidas son el latón y el bronce. Las aleaciones de cobre son mas resistentes y duras que el cobre puro, y pueden mejorar sus propiedades mecánicas, tales que la resistencia a la corrosión de la mayoría de las aleaciones es superior a la del cobre comercial. En general estas aleaciones se mecanizan mucho más fácil.

14 PROPIEDADES DEL COBRE Propiedades físicas
Buen conductor de la electricidad El mejor conductor del calor No magnético Propiedades químicas Es resistente a los agentes atmosféricos No se corroe fácilmente a temperaturas normales

15 CLASIFICACIÓN Cobres débilmente aleados Son aquellos con un contenido en elementos de aleación inferior al 1% Aleaciones con alto contenido de cobre Estas aleaciones se utilizan cuando no es indispensable una conductividad eléctrica muy elevada pero se requiere de un material con otras propiedades 

16 CLASIFICACIÓN Latones Aleación de cobre (Cu) y Zinc (Zn).
Se emplea en aparatos para vapor, hélices, aparatos de laboratorio, elementos ornamentales, etc. Bronces Aleación de cobre (Cu) y estaño (Sn). Se emplea en cojinetes, deslizaderas, tuercas de maquinaria, coronas sinfín, etc.

17 CLASIFICACIÓN Cuproaluminios
Los cuproaluminios son aleaciones de cobre y aluminio con 5 a 11% de aluminio. Cuproníqueles Aleaciones con menos del 50% de níquel. Alpacas Aleaciones de cobre, níquel y zinc, en diversas proporciones.

18 LATONES Y SUS CAMBIOS DE FASE
Latones binarios cobre-zinc Los latones binarios tienen características muy específicas y sus aplicaciones están relacionadas con el porcentaje de zinc que contenga la aleación. Usos  Bisutería de fantasía, discos para monedas e insignias, fundas de balas, aplicaciones industriales, instrumentos musicales, telas metálicas, radiadores de automóviles, accesorios de fontanería sanitaria, arquitectura

19 LATONES Y SUS CAMBIOS DE FASE
Latones con plomo Los latones presentan grandes ventajas sobre todo para la fabricación de piezas de mecánica. Sin embargo, éstas necesitan frecuentemente un maquinado importante, por lo que se buscó mejorar la maquinabilidad de los latones agregando reducidos porcentajes de plomo (1 a 3%).

20 LATONES Y SUS CAMBIOS DE FASE

21 LATONES Y SUS CAMBIOS DE FASE
Latones especiales Se obtienen añadiendo uno o más elementos a los latones simples con el fin de mejorar las características de estos. Los elementos utilizados industrialmente, además del plomo, son el estaño, aluminio, manganeso, hierro, níquel, silicio y, en pequeñas proporciones, arsénico.

22 BRONCES Los tres bronces al estaño más comunes contienen aproximadamente 5, 8 y 10% de estaño y se conocen como aleaciones A, C y D, respectivamente. Contienen por lo general, fósforo desde trazas hasta 0.40%, lo cual mejora sus cualidades para fundición o vaciado, los endurece un poco y ha dado origen al nombre conducente a Bronce Fosforoso; los bronces se caracterizan por sus propiedades elásticas.

23 BRONCES Los Bronces al Aluminio, con 5 y 8% de Aluminio, son aplicables por su alta resistencia mecánica y su buena resistencia a la corrosión, y algunas veces a causa de su color dorado. Los que contienen 10% de aluminio y otras aleaciones con cantidades aún mayores son muy plásticas en caliente y tienen resistencia mecánica excepcionalmente alta, en particular después del tratamiento térmico.

24 BRONCES Bronces al silicio
Se fabrican cierto numero de aleaciones en las cuales el Silicio es el elemento principal de aleación, pero también contienen cantidades apreciables de Zinc, hierro, estaño o manganeso. Estas aleaciones son tan resistentes a la corrosión como el cobre y poseen excelentes propiedades para el trabajo en caliente combinadas con alta resistencia mecánica. Su característica sobresaliente es la soldabilidad por todos los métodos