MATERIALES PARA INGENIERIA.

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1 MATERIALES PARA INGENIERIA

2 CLASIFICACION DE LOS MATERIALES
METAL- CERAMICOS METAL- POLIMEROS CERMETS. ES UN MATERIAL COMPUESTO EN EL CUAL UN CERAMICO ESTA CONTENIDO EN UNA MATRIZ METALICA, UN EJEMPLO SON LOS CARBUROS CEMENTADOS (WC ) CARBURO DE TUNGSTENO, (TiC) CARBURO E TITANIO,(TaC),(WC-Co)(TiC-Ni) PRF, POLIMEROS REFORZADOS CON FIBRA DE VIDRIO ,RAQUETAS DE TENIS, PALOS DE GOLF, CASCOS DE FUTBOL, ESQUIES, ESCALERAS HELICES DE HELICOPTERO FABRICADAS CON FIBRAS DE VIDRIO S EN UNA MATRIZ DE EPOXICO PARTICULAS DE GRANITO EN UNA MATRIZ DE EPOXICO KEVLAR POLI-CERAMICOS

3 CLASIFICACION MATERIALES DE LOS METALICOS NO METALICOS FERROSOS
ACEROS FERROSOS HIERROS CLASIFICACION METALICOS COBRE NO FERROSOS ALUMINIO MATERIALES NIQUEL DE LOS PLASTICOS PROD DEL PETROLEO MADERA ORGANICOS HULE PIEL PAPEL NO METALICOS MINERALES CEMENTO INORGANICOS CERAMICA VIDRIO GRAFITO

4 CLASIFICASION DE LOS MATERIALES
METALES Y ALEACIONES CERAMICOS VIDRIOS Y VITROCERAMICOS POLIMEROS SEMICONDUCTORES MATERIALES COMPUESTOS

5 CLASIFICACION DE LOS MATERIALES
AEROESPACIALES ESTRUCTURALES BIOMEDICOS POR SU FUNCIONALIDAD INTELIGENTES ELECTRONICA TEC. DE ENERGIA Y AMBIENTE OPTICOS MAGNETICOS

6 PROCESOS DE FABRICACION

7 FUSION Y MOLDEO

8 MAQUINADO

9 OTROS PROCESOS DE UNION LIMPIEZA Y TRATAMIENTO DE SUPERFICIES
RECUBRIMIENTOS

10 PRODUCCION DE HIERRO Y ACERO

11 MATERIAS PRIMAS MINERALES DE HIERRO GOETITA MAGNETITA Fe2O3-H2O Fe3O4
SIDERITA FeCO3 TACONITA Fe3O3 MAGNETITA Fe3O4 HEMATITA Fe2O3 LIMONITA 2Fe2O3-3H2O

12 MATERIAS PRIMAS COQUE COMBUSTIBLE DE ALTO CARBONO
PROPORCIONA CALOR PARA LA REACCION QUIMICA PRODUCE MONOXIDO DE CARBONO PARA REDUCIR LAS MENAS DE HIERO

13 MATERIAS PRIMAS PIEDRA CALIZA
ES UNA ROCA QUE CONTIENE ALTAS PROPORCIONES DE CARBONATO DE CALCIO (CaCO3) SE USA EN EL PROCESO COMO FUNDENTE QUE REACCIONA CON LAS IMPUREZAS PRESENTES ESTAS IMPUREZAS LAS MUEVE DEL HIERRO FUNDIDO COMO ESCORIA

14 EQUIPO

15 TEMPERATURAS PARA OBTENER UNA TONELADA DE ARRABIO SE REQUIERE: 2 TON DE MINERAL DE HIERRO,1 DE COQUE,1/2 DE PIEDRA CALIZA Y 4 DE AIRE

16 OBTENCION DEL HIERRO Y EL ACERO

17 ALTO HORNO ES UNA CAMARA REVESTIDA CON REFRACTARIO DE 30 A 50 PIES DE DIAMETRO POR 125 PIES DE ALTURA EN EL SE HACE PASAR UNA CORRIENTE DE GASES A GRAN VELOCIDAD DESDE LA PARTE BAJA DE LA CAMARA PARA REALIZAR LA COMBUSTION Y LA REDUCCION DE HIERRO GASES CALIENTES: H2, CO2, H2O, N2, O2

18 REACCIONES Fe2O3 + CO = 2FeO + CO2 CO2 + C (COQUE) = 2CO
FeO + CO = Fe + CO2 CaCO3 = CaO + CO2

19 MINERAL GASES POLVOS ACERO ESCORIAS HIERRO

20 COMPOSICIONES HIERRO: 4.00% C ; 1.50% Si ;1.50% Mn 0.040% S ; 0.40% P
ACERO : % C % Mn (1.70) % S (0.22) % P (0.10) % Si (2.00)

21 REACCIONES 2C + O2 = 2CO (Tambien se produce CO2) Si + O2 = SiO2
2Mn + O2 = 2MnO 4P + 5O2 = 2P2O5

22 FABRICACION DE ACERO HORNO ELECTRICO CUBILOTE HORNO BASICO DE OXIGENO

23 FABRICACION DE ACERO HORNO ELECTRICO:
DE ARCO: La fuente de calor es un arco electrico continuo, que se forma entre los electrodos y el metal cargado DE INDUCCION: El metal se coloca en un crisol rodeado por una bobina de cobre, a traves de la cual se hace pasar una corriente alterna, esta corriente funde la carga.

24 FABRICACION DE ACERO CUBILOTE:
Es un horno cilindrico vertical equipado con un bebedero de sangrado cerca de su base. Consiste en una carcaza grande de plancha de acero revestida con refractario La carga esta constituida por hierro, coque , fundente y otros elementos de aleacion El hierro normalmente es una mezcla de arrabio y chatarra (incluyendo las mazarotas, canales de alimentacion y vertederos solificados procedentes de fundiciones previas)

25 FABRICACION DE ACERO HORNO BASICO DE OXIGENO (BOF)
Se cargan en un recipiente 200 ton de hierro fundido y 90 de chatarra, se sopla oxigeno puro en el horno por aproximadamente 20min a traves de una lanza enfriada por agua, atraves de una tolva de alimentacion se agregan productos fundentes como cal. La vigorosa agitacion del oxigeno refina el metal fundido mediante un proceso de oxidacion, en el cual se produce oxido de hierro, este reacciona con el carbono en el metal fundido, produciendo monoxido y dioxido de carbono.

26 CLASIFICACION DE LOS ACEROS
SIMPLES AL CARBONO -Bajo carbono: extra suaves 0.1 a 0.2%C, suaves 0.2 a 0.3%C acero suave o dulce, tenaz, ductil, facil mecanizado,conformado, soldado - Medio carbono: aceros semisuaves0.3% a 0.4%C, semiduros 0.4 a 0.5%C, no se soldan facilmente, responden al tratamiento termico Alto carbono: aceros duros 0.5 a 0.6%C, extra duros 0.6 a 1.7%C, responden muy bien al temple, se requiere soldadura especial A mayor %C mayor dureza y resistencia pero menos ductilidad

27 CLASIFICACION DE LOS ACEROS
ACEROS ALEADOS Tienen elementos metalicos aleados que alteran sus caracteristicas : tenacidad, resistencia al calor, a la corrosion, etc. Aceros para herramientas: paran alta velocidad, trabajo en frio, trabajo en caliente, para molde, etc. Aceros inoxidables: series 300, 400. Aceros H.S.L.A. Higth Strength Low Alloy

28 CLASIFICACION DE LOS HIERROS
BLANCO: superficie de rotura blanca en forma estrellada, granos de perlita y cementita, el carbono esta unido al hierro en forma de carburo de hierro Fe3C , alto contenido de manganeso duros y fragiles, para piezas que requieren gran dureza superficial o resistencia al desgaste, materia prima para hierros y aceros GRIS: superficie de rotura gris con estructura granular por alto silicio, el carbono se encuentra como grafito, el hierro no se combina con el carbon, alta moldeabilidad y faciles de maquinar, y es barato NODULAR: esferoidal o ductil, a la fundicion gris se le anade magnesio y el grafito esta como esferas, alta fluidez y moldeabilidad