MATERIALES

1. TEMAS
 Manufactura del hierro y del acero
 Tratamientos térmicos
 Tratamientos termoquímicos
Aceros aleados

2. TEMAS
 Aceros inoxidables
 Clase repaso
 Primer parcial

3.  Aceros para herramientas
 Metales no ferrosos
 Titanio
 Metales preciosos
 Aluminio
TEMAS

4.  Cobre y sus aleaciones
 Magnesio
 Níquel
 Estaño y plomo
Aleaciones para cojinetes
TEMAS

5.  Metales a altas y bajas temperaturas
 Metalurgia de polvos
 Desgaste
 Repaso
 Segundo parcial
TEMAS

7. Una vez obtenido el arrabio o hierro esponja es necesario refinar
el hierro para que se transforme en material útil para las diferentes
aplicaciones o sea en hierro o en acero comercial

8. TRATAMIENTOS TERMICOS
 Todos los procesos básicos incluyen la
transformación o descomposición de la
Austenita
 El primer paso es el calentamiento del
material por encima del intervalo critico para
formar Austenita

9. TRATAMIENTOS TERMICOS
Recocido total
Esferoidización
Recocido para eliminar esfuerzos
Recocido de proceso
Normalización
Endurecimiento o temple

10. TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
 Principales métodos
 TERMOQUÍMICOS
 SELECTIVOS

11. TRATAMIENTOS TERMOQUIMICOS
 Cementacion: sólida, gaseosa, liquida (C)
 Cianuración: liquida, gaseosa (C, N)
 Nitruración (N)
 Siliciado (Si)
 Borado (Bo)
 Cromizado (Cr)
 Cambian la composición química (se adiciona C, N,
etc)

12. TRATAMIENTOS SELECTIVOS
 Endurecimiento por llama
 Endurecimiento por inducción
 Se calienta selectivamente a la
pieza en el intervalo de austenita y
luego se templan y revienen
 No cambian la composición
química.
 El % de C debe ser mayor a 0.3
%
 Se logra espesores de 1/16 a 1/4
pulgadas

13. ACEROS ALEADOS
 Propósito de las aleaciones
 Clasificación de los elementos de
aleación
 Clasificación de las aleaciones

14. ¿ PORQUE SON INOXIDABLES ?
Son inoxidables porque contienen 10
a 20 % cromo.
Cr es un metal reactivo que se
combina con el oxigeno del aire
formando una capa.
Es continua, insoluble y adherente.
En este estado se dice que esta en
estado de “pasivación”.
Retiene su apariencia inmaculada
llamada “stainless” en ingles.

15. LOS TRES GRANDES GRUPOS
1-Aceros inox. Austeniticos (resistentes a la corrosión)
2-Aceros inox. Ferriticos (resistentes a la corrosión, mas baratos)
3-Aceros inox martensíticos (dureza elevada)

16. ACEROS PARA HERRAMIENTAS
 Métodos de clasificación
 Selección de aceros para
herramientas
 Fallas de las herramientas
 Materiales especiales de corte

17. TI, ZN Y METALES PRECIOSOS
 Propiedades
 Clasificación
 Usos

18. aluminio_________________
•Peso ligero
•Resistencia a la corrosión
Introducción

19. La producción de aluminio consiste de 3 pasos:
1. extracción de bauxita
2. producción de alúmina
3. electrólisis de aluminio
Se necesitan 4 toneladas de bauxita para
producir 2 toneladas de alúmina, las cuales
producirán 1 tonelada de aluminio.
aluminio_________________
Proceso Productivo del Aluminio

20. ALEACIONES DE COBRE
• LATONES: aleaciones de Cu y Zn
- Latones 
-Latones +
•BRONCES: hasta 12% del elemento de aleación
- al estaño
-al silicio
-al aluminio
-al berilio
•CUPRONIQUELES: aleaciones de Cu y Ni
•PLATAALEMANA: aleación de Cu, Ni y Zn

21. COBRE
 EXISTE EN FORMA NATIVA Y COMBINADO CON
 AZUFRE Y OXIGENO
SE OXIDA POCO (semi -noble)
ALTA CONDUCTIVIDAD
PLASTICIDAD
MAQUINABILIDAD
NO MAGNETICO
PUEDE SER SOLDADO
BASE PARA LATONES Y BRONCES

22. PROPIEDEADES Y VENTAJAS
 Mineral blando
 Temperatura de fusión baja
 Resistente a la corrosión
 Fácil de maquinar
 Alta razón resistencia a peso
 Es el mas ligero de los metales usados en estructuras
 Su densidad es de 1.74g/cm³

23. DESIGNACION DE ALEACION Y TEMPLE
La A.S.T.M ha publicado un sistema de nomenclatura de
las aleaciones que ha sido adoptado por la Magnesium
Association.
Las letras utilizadas para representar los elementos son las
siguientes

24. Es un metal pesado que se obtiene de un mineral llamado
garnierita
Es de color blanco y tiene buenas propiedades mecánicas

25. PROPIEDADES
Resistencia al desgaste
Resistencia a la corrosión
Resistencia a las altas temperaturas
Buena conductividad eléctrica
El 60% del níquel producido se utiliza en aceros inox y
aceros aleados al níquel.
El remanente se utiliza en aceros aleados al alto níquel y
para electrodepositacion.

26.  Materiales para fabricarlos
 Usos
ALEACIONES PARA SOLDAR
 Soldaduras blandas
 Soldaduras fuertes
ALEACIONES PARA COJINETES

27.  Los términos alta y baja temperatura son relativos a
nuestro medio natural .
 La que se considera una alta temperatura para metales
de bajo punto de fusión (estaño y plomo) puede
considerarse una baja temperatura para un metal de alto
punto de fusión como el tungsteno.

28. 1. Pruebas de Fluencia.
Pequeñas deformaciones bajo rapideces de esfuerzo y deformación
durante largos periodos.
2. Pruebas de Esfuerzo-Ruptura.
Mayores deformaciones, intensidades mayores de esfuerzo y deformación
durante periodos mas reducidos.
3. Pruebas Tensiones de Tiempo Corto.
Grandes deformaciones rapideces de esfuerzo altas y deformaciones
expuestas, rapideces de esfuerzos altos y deformaciones severas.

29. PROCESO DE OBTENCION
COMPACTADO
Consiste en someter la mezcla de polvo previamente
preparado, a una PRESIÓN ELEVADA. Se obtiene un
comprimido llamado aglomerante verde que es
manipulable pero frágil.
SINTERIZADO
Se somete el aglomerante verde a CALOR (generalmente
en una atmósfera inerte), a temperatura menor que la de
fusión. Se logra resistencia mecánca y otras propiedades.

31. INTRODUCCIÓN
 El desgaste junto con la corrosión y la fatiga son los tres
principales procesos que limitan la vida útil y el rendimiento de
los componentes de las máquinas.
 De ellos, el desgaste, ha sido el menos estudiado, quizá debido
a los complejos fenómenos que involucra y es por esta razón, que
aun no se ha constituido un cuerpo de conocimientos racional
que permita predecirlo con cierto grado de exactitud.
 Ha sido ampliamente reconocida, sin embargo, la gran
incidencia negativa que tienen los fenómenos de desgaste en la
industria, con implicancias económicas muy importantes.

32. DESGASTE

33. FERROSOS: HIERRO FORJADO
ACEROS
FUNDICIONES
ALEACIONES FERROSAS
NO FERROSOS: COBRE Y ALEACIONES
METALES NOBLES
ALUMINIO
METALES

34. BREVE RESEÑA HISTORICA
10.000 AC en Afganistán y Pakistán objetos de Cu martillado
 9.500 AC en Irak, colgantes de Cu
7.200 AC en Turquía, objetos de Cu
 5.000 AC en Turquía, Cu fundido
 3.000 AC cerca del Mar Muerto, piezas de bronce al arsénico
2.500 AC Valle del Indo, bronce fundidos a la cera perdida
2.400 AC cerca del Mar Egeo, piezas de Au, Ag y Cu
2.000 AC en Norte América, piezas de Cu nativo
1.600 a 1.100 en China, metalurgia del bronce
6.00 a 4.00 AC en Perú, Au en láminas martillado

36. ENSAYOS MECÁNICOS
Son solamente medidas bajo
ciertas circunstancias de
ensayo que aportan una idea
sobre el comportamiento del
material

37. ENSAYOS DE TRACCIÓN
 Es el que mejor determina las propiedades
mecánicas de los metales (resistencia y
deformabilidad)
 Permite obtener propiedades
fundamentales de cada material, el cual
nos permitirá conocer sus ventajas y
desventajas a la hora de elegir el material
para un uso especifico (límite de
elasticidad, carga máxima resistencia
estática, etc

38. ENSAYOS DE TRACCIÓN

39. DUREZA
 "La mayor o menor resistencia que un
cuerpo opone a ser rayado o penetrado
por otro“
 La dureza no e s una propiedad
fundamental de los materiales.
 El valor obtenido el los ensayos de
dureza sirve de comparación entre
materiales, tratamientos o para estimar
propiedades mecánicas.

40. RESISTENCIA A LA INDENTACIÓN
 Métodos: - ensayo Brinell
- ensayo Rockwell
- ensayo Vickers

41. Una prueba no destructiva es el examen de un objeto efectuado
en cualquier forma que no impida su utilidad futura.
Se emplean para detectar materiales defectuosos antes de ser
formados o maquinados, para localizar defectos antes de la puesta
en servicio de un maquina, para detectar componentes defectuosos
antes de ensamblar, para medir espesores de los materiales, para
determinar el nivel de sólido o liquido en recipientes opacos, para
identificar y clasificar materiales y para descubrir defectos que
pudieran desarrollarse durante el procesamiento o el uso.
Las partes también se pueden examinar cuando están en servicio,
lo que permitirá su remoción previa a la ocurrencia de una falla
ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

42. METODOS PRINCIPALES DE END
ENSAYO VISUAL
RADIOGRAFIA
PARTICULAS MAGNETIZABLES
LIQUIDOS PENETRANTES
CORRIENTES ELECTRICAS PARASITAS
METALOGRAFIA DE REPLICA

43. Tabla comparativa de los métodos END

44. Tabla comparativa de los métodos END

45. DIAGRAMA HIERRO - CARBONO (HIERRO -
CEMENTITA)
ACEROS FUNDICIONES

46. Austenita
Solución sólida de
carbono en hierro
gamma
En aleaciones
hierro-carbono
esta presente
sólo a altas
temperaturas con
contenidos de
carbono de hasta
2,14 %.

47. FERRITA
Solución sólida de
carbono en hierro
alfa.
A temperatura
ambiente contiene
como máximo
0.008 % de carbono

48. Ferrita + perlita
Micro estructura
que corresponde
a una composición
hipoeutectoide
0,2 % de carbono
Ferrita
proeutectoide
(clara) y perlita
laminar (oscura)

49. Ferrita + perlita
0,4 % de C
ferrita
proeutectoide
(clara) y perlita
laminar
(oscura)

50. Ferrita + perlita
0,6 % de carbono
Ferrrita
proeutectoide
(clara) y perlita
laminar (oscura)

51. PERLITA
Eutectoide de forma
laminar. Se
transforma a partir
de la austenita y
está formado por
ferrita y cementita
(Fe3C).
En condiciones de
equilibrio se forma
con 0,8 % de C.

52. Perlita + cementita
Perlita (oscura)
y cementita
proeutectoide
(clara)
La cementita se
dispone en los
bordes de grano
de la austenita
original.

53. Microestructura de las fundiciones blancas
Perlita
Cementita
Ledeburita transf.
Ledeburita
transformada
Perlita + cementita
Cementita
primaria
Ledeburita transf.

54. HIERRO FUNDIDO
 Son aleaciones de hierro y carbono en el
intervalo de 2 a 5% de C.
 La forma y distribución de las partículas
de C influirá en las propiedades físicas del
hierro fundido.

55. HIERRO FUNDIDO
 Tipos: - fundición blanco
- fundición maleable
- fundición gris
- fundición nodular
- fundición atruchada

56. Aceros

57. Para clasificar el acero se pueden utilizar varios métodos:
MÉTODO DE MANUFACTURA: esto da lugar al acero
Bessemer de hogar abierto, de horno abierto, de horno eléctrico,
de crisol etc.
USO: se refiere al uso final que se le dará al acero, como acero
para maquinas, para resortes, para calderas, estructural o acero
para herramientas.
COMPOSICIÓN QUÍMICA: por medio de un sistema numérico
se indica el contenido aproximado de los elementos importantes
en el acero.

59. DEFINICION
la Corrosión es el
deterioro de los
materiales por
el medio en el
que son usados.

60. Durante el tiempo en que
usted lee esto 760 kg de
hierro comenzaron y
terminaron de corroerse
COSTOS EN CORROSION

61. ¿Cómo sabes que has tenido
un encuentro con la corrosión?
Cuando observes el cambio y destrucción
paulatina de cuerpos metálicos por acción de
agentes externos conocerás qué es la
corrosión.
La corrosión del hierro es una reacción
química en la que, por ejemplo, el oxígeno
molecular y el agua presentes en el aire
reaccionan con el hierro metálico
para formar una capa de metal oxidado.
La oxidación del hierro y la corrosión de sus
materiales se acelera en ambientes húmedos,
al aire libre y, sobre todo, en sitios cercanos
al mar.

62. Factores que aceleran la corrosión
• El tipo de metal ya que, por ejemplo, el cromo se corroe más
lentamente que el hierro mientras que metales valiosos tales como
la plata esterlina, el platino y el oro se corroen muy lentamente.
• El medioambiente juega un papel importante en la rapidez con que
se corroen los metales. Por ejemplo, los metales se corroen más
rápidamente en climas calientes y húmedos que en climas fríos y
secos.
• Sustancias químicas como el cloro y el cloruro de sodio aumentan
drásticamente la rapidez de corrosión
de algunos objetos. De allí los grandes problemas de corrosión
presentes en las zonas marinas.

63. ¿Puede eliminarse la corrosión?
No se puede eliminar, pero se puede disminuir. ¿Cómo?
• Por ejemplo, usando acero inoxidable, una mezcla de cromo y acero que
forma una capa de óxido de cromo, la cual al oxidarse más lentamente
que el hierro disminuye el proceso de corrosión.
• Pintar es el método más corriente para prevenir la oxidación en barcos,
vehículos y puentes. La pintura que se utiliza contiene plomo o zinc porque
previene la corrosión. El minio con el que se protege el hierro contiene
óxido de plomo.
• Engrasar las herramientas y las diferentes partes móviles de las máquinas
con una capa de grasa o de aceite.
• Cubrir el objeto o material con un metal que no se oxide o lo haga mucho
más lentamente mediante, por ejemplo, un proceso de galvanización. Otra
forma es la de acoplar electrodos secundarios de “sacrificio”, por ejemplo
de magnesio, que sean los que se oxiden en lugar del hierro.