MATERIALES PARA APLICACIONES EN INGENIERÍAMATERIALES PARA APLICACIONES EN INGENIERÍAMMETALES, CERETALES, CERÁÁMICOS Y POLMICOS Y POLÍÍMEROSMEROS

MetalesMetales:: MMaterialesateriales ferrosos (aceros y fundicionesferrosos (aceros y fundiciones))MetalesMetales no ferrosos ( Aleaciones de Cu, Al, no ferrosos ( Aleaciones de Cu, Al, MgMg, Ti, etc)., Ti, etc).

Aceros:Aceros: Al Al carbono y aceros aleadoscarbono y aceros aleadosAceros al carbono:Aceros al carbono: ((hipoeutectoideshipoeutectoides, eutectoide, eutectoides e s e hipereutectoideshipereutectoides))bajo, medio y alto contenido de carbonobajo, medio y alto contenido de carbonoAceros aleados:Aceros aleados: Herramientas, inoxidables, de Herramientas, inoxidables, de construciconstrucióónn mecmecáánica, nica, estructurales.estructurales.Fundiciones:Fundiciones: (gris, blanca, nodular, de grafito compacto, aleadas, (gris, blanca, nodular, de grafito compacto, aleadas, etcetc))CerCeráámicos:micos: Tradicionales y de ingenierTradicionales y de ingenierííaaPlPláásticos:sticos: TermoplTermopláásticos, termoestables y elaststicos, termoestables y elastóómerosmerosMateriales compuestos:Materiales compuestos: PolPolíímeros reforzados con fibras, metales meros reforzados con fibras, metales reforzados con reforzados con polimerospolimeros, concreto, madera, asfalto, materiales , concreto, madera, asfalto, materiales laminados, etc.laminados, etc.

NOMENCLATURA DE LOS ACEROS DE CONSTRUCCINOMENCLATURA DE LOS ACEROS DE CONSTRUCCIÓÓN N MECMECÁÁNICA SISTEMA A.I.S.I NICA SISTEMA A.I.S.I –– S.A.E S.A.E

CClasificalasificaiióón con cuatro dn con cuatro díígitosgitos: P: Primerrimer ddíígito especifica la aleacigito especifica la aleacióón n principal, el segundo dprincipal, el segundo díígito indica la aleacigito indica la aleacióón secundarian secundaria, , dos dos úúltimos ltimos ddíígitos dan la cantidad de carbono presente en la aleacigitos dan la cantidad de carbono presente en la aleacióón.n.CConvencionesonvenciones para el primer dpara el primer díígito :gito :1 1 –– MANGANESOMANGANESO2 2 –– NIQUELNIQUEL3 3 -- NIQUELNIQUEL--CROMO, principal aleante el cromoCROMO, principal aleante el cromo4 4 –– MOLIBDENOMOLIBDENO5 5 –– CROMOCROMO6 6 -- CROMOCROMO--VANADIO, principal aleante el cromoVANADIO, principal aleante el cromo8 8 -- NIQUELNIQUEL--CROMOCROMO--MOLIBDENO, principal aleante el molibdenoMOLIBDENO, principal aleante el molibdeno9 9 -- NIQUELNIQUEL--CROMOCROMO--MOLIBDENO, principal aleante el nMOLIBDENO, principal aleante el nííquelquel

SSíí el primer nel primer núúmero es 1 es un acero al carbono; si el dmero es 1 es un acero al carbono; si el díígito siguiente es el gito siguiente es el 0, o sea que la designaci0, o sea que la designacióón es 10xx, se trata de un acero ordinario al n es 10xx, se trata de un acero ordinario al carbono; ascarbono; asíí 1030 significa un acero ordinario al carbono con 0.30%C.1030 significa un acero ordinario al carbono con 0.30%C.

ACEROS AL CARBONO PARA CEMENTACION.ACEROS AL CARBONO PARA CEMENTACION. Usados paraUsados parabulones, ejes, cadenas, bujes, remaches, tuercas, tornillos racobulones, ejes, cadenas, bujes, remaches, tuercas, tornillos racores, res, eslabones para cadenas, pasadoreseslabones para cadenas, pasadores, alta t, alta tenacidadenacidad yy baja resistencia baja resistencia mecmecáánica. A.I.S.I. 1010, 1016, 1020nica. A.I.S.I. 1010, 1016, 1020ACEROS AL CARBONO PARA TEMPLE Y REVENIDO.ACEROS AL CARBONO PARA TEMPLE Y REVENIDO. Usados enUsados enpalancas para frenos, cigpalancas para frenos, cigüüeeññales, herramientas agrales, herramientas agríícolas, productos colas, productos estampados y forjadosestampados y forjados, , requieran dureza y tenacidad. 1035, 1040, requieran dureza y tenacidad. 1035, 1040, 1045.1045.ACEROS AL CARBONO DE ALTO MANGANESO.ACEROS AL CARBONO DE ALTO MANGANESO. UsUsadosados en en enenpipiññones, bujes, casquillos, partes para la industria petrolera, acoones, bujes, casquillos, partes para la industria petrolera, acoples, ples, ejes de transmisiejes de transmisióón. n. AISI AISI 15181518ACEROS AEADOS PARA CEMENTACION.ACEROS AEADOS PARA CEMENTACION. EEngranajesngranajes, ejes de leva, , ejes de leva,

cigcigüüeeññales, tornillos sinfales, tornillos sinfíín, cuerpos de vn, cuerpos de váálvulas. A.I.S.I. 8620, 8615lvulas. A.I.S.I. 8620, 8615ACEROS ALEADOS PARA TEMPLE Y REVENIDOACEROS ALEADOS PARA TEMPLE Y REVENIDO.. ejes, reductores, ejes, reductores, engranajes, transmisiengranajes, transmisióón, espn, espáárragos, bielas, cinceles, tijeras, rotores rragos, bielas, cinceles, tijeras, rotores de turbinas, y en general piezas que requieran alta resistencia de turbinas, y en general piezas que requieran alta resistencia mecmecáánica. A.I.S.I. 4140, 4340, 5160nica. A.I.S.I. 4140, 4340, 5160

ELEMENTOS DE ALEACIELEMENTOS DE ALEACIÓÓN N EN EN ACEROS ALEADOS ACEROS ALEADOS Usados para proveer propiedades y mejorar otrasUsados para proveer propiedades y mejorar otras..

CCrr.. formaciformacióón de carburos de cromo duros; el acero resultante es mn de carburos de cromo duros; el acero resultante es máás s ddúúctil que un acero de la misma dureza. La adicictil que un acero de la misma dureza. La adicióón de cromo ampln de cromo amplíía el a el intervalo de temperatura crintervalo de temperatura críítico.tico.NNíí. . no forma carburos u no forma carburos u óóxidos. xidos. AuAumenta resistencia sin disminuir menta resistencia sin disminuir ductilidad. ductilidad. Junto alJunto al cromo se cromo se obtobtiienenee la tenacidad y ductilidad la tenacidad y ductilidad MMnn. . UsadoUsado parapara desoxidadesoxidarr y desulfuray desulfurar. Mr. Máás dels del 1%, 1%, de de MnMn el acero se el acero se clasifica como un acero aleado al manganeso. clasifica como un acero aleado al manganeso. SiSi.. SSe agrega como desoxidante. e agrega como desoxidante. Junto con Junto con manganeso, cromo y manganeso, cromo y vanadio, estabilizavanadio, estabilizann carburos.carburos.MoMo.. formaformadordor carburoscarburos, y , y se disuelve en ferrita se disuelve en ferrita aumentaaumenta dureza y dureza y tenacidad. tenacidad. DespuDespuéés dels del carbono, carbono, provee alta dureza yprovee alta dureza y alto grado de alto grado de tenacidad.tenacidad.VV.. Refinador delRefinador del tamatamañño fino de grano, tambio fino de grano, tambiéén n aumentaumenta la tenacidad a la tenacidad del acero. del acero. UUtilizatilizadodo ampliamente en aceros para herramientas. ampliamente en aceros para herramientas. TgTg ((wolframiowolframio)). E. En aceros para herramientasn aceros para herramientas mantienemantiene su dureza asu dureza aúún al n al rojo. rojo. impartimpartee tenacidad y dureza. tenacidad y dureza.

Aceros resistentes a la oxidaciAceros resistentes a la oxidacióón y la corrosin y la corrosióón (Aceros n (Aceros inoxidables)inoxidables)

Aceros Inoxidable FerrAceros Inoxidable Ferrííticos (serie 4XX)ticos (serie 4XX)

PProducidoroducido en laminas en laminas aa frfríío. Se utiliza en utensilios de cocina, o. Se utiliza en utensilios de cocina, partes ornamentales para autos, etc. partes ornamentales para autos, etc. TienenTienen buena resistencia buena resistencia a la corrosia la corrosióón por picaduran por picadura,, bajo tensibajo tensióónn,, llííquida y a la quida y a la oxidacioxidacióón a alta temperatura y son mn a alta temperatura y son máás baratos que los s baratos que los AustenAustenííticosticos..Propiedades MecPropiedades Mecáánicas tnicas tíípicaspicas

NombreNombre % % CrCr %C%C %Mo%Mo %Al%Al405405 1313 0.080.08 ------ 0.20.2430430 1717 0.120.12 ------

446446 2525 0.200.20 ------

σσff 40 40 -- 50 50 KsiKsi 276 276 -- 345 MPa345 MPaσσUU 65 65 -- 80 80 KsiKsi 450 450 -- 552 MPa552 MPa% de Elongaci% de Elongacióónn 20 20 -- 30%30%

Aceros Inoxidable FerrAceros Inoxidable Ferrííticos ticos

Este acero recocido consiste en matriz de ferrita con partEste acero recocido consiste en matriz de ferrita con partíículas culas de carburo dispersasde carburo dispersas..

Al calentar sobre 900Al calentar sobre 900°°C y luego enfriar a temperatura ambiente C y luego enfriar a temperatura ambiente Hay pHay precipitacirecipitacióónn en los bordes de grano de Carburos y nitruros en los bordes de grano de Carburos y nitruros de de CrCr y Fe (y Fe (Cr,FeCr,Fe))77CC33 y/o (y/o (Cr,FeCr,Fe))2323CC66. . ProducProducendoendo severa severa fragilizacifragilizacióón y pn y péérdida de resistencia a la corrosirdida de resistencia a la corrosióón, n,

Aceros Inoxidables MartensAceros Inoxidables Martensííticosticos

PoseenPoseen mayor contenido de C (0,12 a 1,2%)mayor contenido de C (0,12 a 1,2%), , su contenido de su contenido de CrCr estestáá entre 12% y 17%. La relacientre 12% y 17%. La relacióón entre C y n entre C y CrCr debe debe permitir permitir lala austeniaustenizacizacióónn. Para esto se debe cumplir la siguiente . Para esto se debe cumplir la siguiente relacirelacióónn

La resistencia a la corrosiLa resistencia a la corrosióón es relativamente n es relativamente menor quemenor que loslos

AustenAustenííticos y ferrticos y ferrííticosticos

NombreNombre % % CrCr %C%C

441010 12 12 -- 1414 Menor de0.15Menor de0.15442020 13 13 -- 1515 0.0.20 20 -- 04004044440 A, B y C0 A, B y C 14 14 -- 1818 06 06 –– 1.01.0

Propiedades mecánicas

Aceros inox martensíticos típicos

σσff ((MpaMpa) ) σσU U ((MpaMpa) ) % de Elongaci% de Elongacióónn410410 620620 825825

14801480

440A440A 17901790 16501650 55

1212

420420 17201720 88

IInoxidablesnoxidables austenaustenííticosticos. . SSonon esencialmente aleaciones ternarias de Fe, esencialmente aleaciones ternarias de Fe, CrCr y Ni, que contienen y Ni, que contienen

de un 16 hasta un 25% de de un 16 hasta un 25% de CrCr y de un 7 a un 20% de Niy de un 7 a un 20% de Ni

Su resistencia a la corrosión aumenta a medida que el ambiente es más corrosivo, (por temperatura o por ácidos más fuertes), se utilizan aceros inoxidables con mayores cantidades de elementos de aleación, un ejemplo de esto es el AISI 304. La adición de 2% de Mo aumenta resistencia a la corrosión por picadura, AISI 316.

Tipo % Cr % Ni % C % Mn

304 18-20 8-10 0.08 2.0

310 24-26 19-22 0.25 2.0

316 16-18 10-14 0.08 2.0

316L 16-18 10-14 0.03 2.0

OTROS ACEROS INOX IDABLESOTROS ACEROS INOX IDABLES

Aceros inoxidables Aceros inoxidables duplexduplex..EEstructurastructura mixta de ferrita y austenitamixta de ferrita y austenita.. PPresentanresentanvalores de limite de resistencia, limite de fluencia, y valores de limite de resistencia, limite de fluencia, y resistencia a la corrosiresistencia a la corrosióón bajo tensin bajo tensióón mayores que n mayores que los austenlos austenííticos de composiciticos de composicióón semejante. n semejante.

Aceros inoxidables Aceros inoxidables endureciblesendurecibles por precipitacipor precipitacióón.n.EEndurecindureciblesbles por tratamiento tpor tratamiento téérmico, sus excelentes rmico, sus excelentes propiedades mecpropiedades mecáánicas son obtenidas durante nicas son obtenidas durante revenido. Debido a su alta resistencia mecrevenido. Debido a su alta resistencia mecáánica y nica y razonable resistencia a la corrosirazonable resistencia a la corrosióón, son usados en n, son usados en las industrias aeroespacial y aplicaciones avanzadaslas industrias aeroespacial y aplicaciones avanzadas

ACEROS PARA HERRAMIENTASACEROS PARA HERRAMIENTASUsados en laUsados en la fabricacifabricacióón herramientas destinadn herramientas destinadaas a s a modificar la forma, tamamodificar la forma, tamañño y dimensiones de los materiales o y dimensiones de los materiales por por cortcortee, presi, presióón o arranque de viruta.n o arranque de viruta.Tipos de aceros para herramientasTipos de aceros para herramientas--Aceros al carbonoAceros al carbono: : 0.2 a 0.4 0.2 a 0.4 martillos y picasmartillos y picas. . 0.50 a 0.70%. 0.50 a 0.70%.

brocas, cuchillas, y limas; calidades intermedias de 0.70 a brocas, cuchillas, y limas; calidades intermedias de 0.70 a 1%. m1%. mááxima dureza, deben ser templados en agua.xima dureza, deben ser templados en agua.--Aceros rAceros ráápidospidos: : conservaconservann su filo en caliente, trabajasu filo en caliente, trabajann casi a casi a l rojo (600l rojo (600ºº). composiciones t). composiciones tíípicas C = 0.75%, W = 18%, picas C = 0.75%, W = 18%, CrCr= 4% y V = 1% ; otra C = 0.75%, W = 18%, = 4% y V = 1% ; otra C = 0.75%, W = 18%, CoCo = 4% y V = = 4% y V = 1.25%.1.25%.--Aceros indeformables:Aceros indeformables: Con elCon el temple no sufren casi temple no sufren casi deformaciones. deformaciones. Esto lo permite elEsto lo permite el cromo y el manganeso. cromo y el manganeso. Composiciones tComposiciones tíípicas: C = 2% y picas: C = 2% y CrCr = 12%; C = 1% y = 12%; C = 1% y CrCr = = 5% y otra C = 1% y 5% y otra C = 1% y MnMn = 1%.= 1%.--Aceros al corte no rAceros al corte no ráápidospidos: : aleados aleados con cromo y con cromo y wolframiowolframio, , herramientas de corte que no deben trabajar en condicionesherramientas de corte que no deben trabajar en condiciones

Principales aceros para herramientasPrincipales aceros para herramientasAISI D2AISI D2Estado de entrega:Estado de entrega: Recocido BlandoRecocido BlandoDureza:Dureza: 250 Brinell 250 Brinell maxmax..Dureza obtenible:Dureza obtenible: 63 63 –– 65 Rockwell C.65 Rockwell C.Medidas disponibles:Medidas disponibles:Redondos: 5/8" – 10" Platinas: 40 x 15 – 350 x 60 mm Cuadrados: ¾" – 4"

AISI O1AISI O1Estado de entrega: Recocido BlandoEstado de entrega: Recocido BlandoDureza: 250 Brinell Dureza: 250 Brinell maxmax..Dureza obtenible: 63 Dureza obtenible: 63 –– 65 Rockwell C.65 Rockwell C.Medias disponibles:Medias disponibles:Redondos: 3/8" Redondos: 3/8" –– 16" Platinas: 25 x 9.5 16" Platinas: 25 x 9.5 ––304.8 x 50.8 mm Cuadrados:5/8"304.8 x 50.8 mm Cuadrados:5/8"––6"6"

AISI H13AISI H13Estado de entrega:Estado de entrega: Recocido BlandoRecocido BlandoDureza:Dureza: 229 Brinell 229 Brinell maxmax..Dureza obtenible:Dureza obtenible: 52 52 –– 56 Rockwell C. 56 Rockwell C. Aceite/salAceite/sal50 50 –– 54 Rockwell C. Aire54 Rockwell C. AireMedias disponibles:Medias disponibles:Redondos: 3/4" Redondos: 3/4" –– 13" Platinas: 100 x 30 13" Platinas: 100 x 30 ––350 x 100 mm350 x 100 mm