clasificacion de materiales metalicos
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CLASIFICACION DE MATERIALES
ING. René SA- Lopez Barreiro
CLASIFICACION DE MATERIALES METALICOS
� ELEMENTOS PUROS (AQUEL ELEMENTO
CUYA CONCENTRACION ES MAYOR AL 99%)
� ALEACIONES (ES LA COMBINACION DE DOS O MAS ELEMENTOS, DE LOS CUALES AL MENOS UNO ES METALICO E IMPARTE LAS PROPIEDADES METALICAS AL MATERIAL)
ALEACIONES
� FERROSAS
� NO - FERROSAS
ALEACIONES FERROSAS
� ACEROS (ES UNA ALEACION Fe-C, CUYO CONTENIDO DE CARBONO ES DE 0.008 A 2.0%)
� FUNDICIONES (ES UNA ALEACION Fe-C, CUYO CONTENIDO DE CARBONO ES DE 2.0 A 6.67% C)
Clasificación de los aceros, según el contenido de carbono
� Bajo carbono (hasta 0.25%)
� Medio contenido de carbono (0.25 – 0.55%)
� Alto carbono (más de 0.55%)
FERRITA
PERLITA
FERRITA
Aceros aleados
� Baja aleación (suma de elementos aleantes menor a 10%)
� Alta aleación:a) Aceros Inoxidablesb) Aceros refractariosc) Aceros grado herramientad) Aceros aplicaciones especiales
ELEMENTO DE ALEACION: ES UN
ELEMENTO ADICIONADO INTEN-
CIONALMENTE AL ACERO PARA
MODIFICAR Y MEJORAR SUS
PROPIEDADES QUIMICAS Y
MECANICAS.
Clasificación de los Aceros por AISI-SAE
Aceros Inoxidables
Un acero inoxidable es una aleación hierro-carbono, donde se tiene la adición de cromo en un contenido porcentual nominal mínimo de 12%.
a) Ferríticos (AISI 400)b) Martensíticos (AISI 400 y 500)c) Austeníticos (AISI 200 y 300)
Aceros Inoxidables Ferriticos
� Contenidos de cromo de 12-18% en combinación con bajos contenidos de carbono.
� Su resistencia a la corrosión es de moderada a buena.
� Magnéticos, no endurecibles por TTT y siempre son utilizados en la condición de recocido.
� Su soldabilidad es muy baja por lo que su uso se encuentra limitado a espesores bajos (láminas).
Aceros Inoxidables Martensíticos
� Contenidos de cromo de 12-18% y carbono de 0.1 a 1.2%
� Resistencia moderada a la corrosión� Endurecibles por TTT� Baja soldabilidad� Magnéticos
Aceros Inoxidables Austeníticos
� Cromo 18%, Niquel 8% y Carbono 0.1%� Excelente resistencia a la corrosión� No son endurecibles por TTT, pero pueden
incrementar su dureza por trabajado en frio� Excelente soldabilidad y maleabilidad� No son magnéticos y son funcionales en
temperaturas extremas (temperaturas criogénicas y temperaturas de hasta 925 °C)
FUNDICIONES
a) Hierro Gris (grafito en forma de hojuelas)b) Hierro Dúctil (grafito esferoidal)c) Hierro Blanco (sin presencia de grafito)d) Hierro Maleable (grafito en forma de
nódulos)e) Hierro resistente a la corrosión y al calor
HIERRO GRIS
� Es el más común de los hierros colados� Parte del carbono (libre) se encuentra en forma de
hojuelas o laminillas de grafito distribuidas y orientadas de forma más o menos al azar
� La razón por la cual el C se encuentra en forma de grafito es la presencia de Si en cantidades de 1.0 a 2.5%
� La matriz (perlítica o ferrítica) depende de la velocidad de enfriamiento (TTT)
� La velocidad de enfriamiento puede obstaculizar la formación de grafito
HIERRO NODULAR
� En este tipo de hierro el grafito se presenta en forma esferoidal, lo cual se logra con la adición de elementos como Mg o Ce (inoculantes) en en el baño fundido.
� La estructura depende de la composición química, de los inoculantes, de la forma de aplicar éstos y de la velocidad de enfriamiento.
� Este tipo de material presenta gran aplicación en la Industria Automotriz.
Aluminio y sus aleaciones
� Baja densidad (aprox. 2.9 g/cm3), un tercio de la del acero, lo que da como resultado una alta relación peso –resistencia
� Buena conductividad térmica y eléctrica� Buena resistencia a la corrosión por la formación de un
capa de óxido resistente y de buena adherencia� Excelente ductilidad lo que permite su conformado
mecánico por distitntos métodos� Buena soldabilidad en la mayoría de sus aleaciones� Son no tóxicas y no magnéticas
Al + otros9 XX.XDescontinuada9 XXX
Al-Sn8 XX.XAl + otros8 XXX
Al-Zn7 XX.XAl-Zn7 XXX
Descontinuada6 XX.XAl-Mg-Si6 XXX
Al-Mg5 XX.XAl-Mg5 XXX
Al-Si4 XX.XAl-Si4 XXX
Al-Si-Cu ó Al-Si-Mg3 XX.XAl-Mn3 XXX
Al-Cu2 XX.XAl-Cu2 XXX
99.5% min Al1 XX.X99% min Al1 XXX
ALEACIONES FUNDIDASALEACIONES FORJADAS
Junto con la desiganción base (de 4 números), es común utilizar letras y números adicionales para una especificación más completa del material. La letra H seguida por uno, dos o tres digitos designa el grado de trabajado en frío. La letra T seguida por uno, dos o tres digitos sirven para indicar varios tratamientos térmicos.
Cobre y sus aleaciones
� Alta maleabilidad� Resistencia mecánica� Resistencia a la corrosión� Buena maquinabilidad� Excelente conductividad térmica y eléctrica� De acuerdo a la clasificación UNS, las aleaciones
C-10100 a C-79900 corresponden a productos forjados; mientras que las C-80000 a C-99000 corresponden a productos fundidos
Cobre y sus aleaciones
Grupos principales:I. Cobre comercialmente puro (99.3% min)II. Aleaciones con pequeños porcentajes de
elementos aleantes III. Aleaciones Cu-Zn (latones)IV. Aleaciones Cu-Sn (bronces)V. Aleaciones Cu-Ni (cuproniqueles)VI. Aleaciones Cu-Ni-Zn (alpacas o plata
alemana)
Níquel y sus aleaciones
Se conocen principalmente por su nombre comercial y se pueden agrupar en los siguientes grupos:
1. Ni comercialmente puro (Niquel 200, 201, 205, etc.)2. Aleaciones de alto contenido de Ni (Duraniquel, aleación 301, permaniquel,
etc.)3. Aleaciones Ni-Cu (Moneles)4. Aleaciones Ni-Cr (Inconeles, Nicrome, IN-102, Nimocast, Nimonic 80A, etc.)
5. Aleaciones Ni-Mo (Hastelloy B, Hastelloy N, Hastelloy W, etc.)6. Aleaciones Ni-Cr-Fe (Incoloys, Hastelloy F, Hastelloy G, Hastelloy X,
Piromet, etc.)
7. Aleaciones Ni-Cr-Mo (Hastelloy C, Nimonic 86, etc.)8. Ni-Cr-Co (IN-738, MAR-M200, Nimonic 90, René 80, Udimets, etc.)9. Ni-Cr-Fe-Co (Hayness)
Aleaciones base cobalto
� De estas aleaciones básicamente se tienen las aleaciones Co-Cr que se conocen comercialmente como “Stellites”
� Tienen una dureza elevada (40 a 60 HRc) por lo que son resistentes al desgaste y abrasión.
� Además tienen buena resistencia a la corrosión y a la oxidación a alta temperatura.
430
Uso
General
430
Uso
General
446
Incremento de Cr para mejorar la resitencia a la oxidación
446
Incremento de Cr para mejorar la resitencia a la oxidación
442
Incremento de Cr para mejorar la resitencia a la oxidación
442
Incremento de Cr para mejorar la resitencia a la oxidación
429
Ligeramente menos
contenido de Cr para mejorar
soldabilidad
429
Ligeramente menos
contenido de Cr para mejorar
soldabilidad
436
Adición de Mo, Nb y Ta para mejorar la resitencia
a la corrosión a alta
temperatura
436
Adición de Mo, Nb y Ta para mejorar la resitencia
a la corrosión a alta
temperatura
405
Contenido más bajo de Cr y adición de Al para prevenir endureci-miento
405
Contenido más bajo de Cr y adición de Al para prevenir endureci-miento
409
Contenido más bajo de Cr; principal-mente
utilizado en escapes de autos
409
Contenido más bajo de Cr; principal-mente
utilizado en escapes de autos
430F
Adición de P y S para mejorar la maquina-bilidad
430F
Adición de P y S para mejorar la maquina-bilidad
434
Adición de Mo para mejorar la resitencia a la corrosión
434
Adición de Mo para mejorar la resitencia a la corrosión
430F Se
Adición de Se para mejorar la maquina-bilidad
430F Se
Adición de Se para mejorar la maquina-bilidad
444
Adición de Mo para mejorar la resitencia a la corrosión
444
Adición de Mo para mejorar la resitencia a la corrosión
410
Uso
General
410
Uso
General
442
Incremento de Cr y adición de Ni para mejorar la resistencia a la
corrosión
442
Incremento de Cr y adición de Ni para mejorar la resistencia a la
corrosión
414
Adición de Ni para mejorar la resistencia
a la corrosión
414
Adición de Ni para mejorar la resistencia
a la corrosión
440A
Mayor disminución de C para mejorar la tenacidad
440A
Mayor disminución de C para mejorar la tenacidad
403
Calidad seleccionada
para turbinas y partes
sometidas a altos
esfuerzos.
403
Calidad seleccionada
para turbinas y partes
sometidas a altos
esfuerzos.
416Se
Adición de Se para mejorar la maquina-bilidad
416Se
Adición de Se para mejorar la maquina-bilidad
440B
Ligera disminución de C para mejorar la tenacidad
440B
Ligera disminución de C para mejorar la tenacidad
416
Incremento de P y S para
mejorar la maquinabi-lidad
416
Incremento de P y S para
mejorar la maquinabi-lidad
420
Incremento de C para mejorar las propiedades mecánicas
420
Incremento de C para mejorar las propiedades mecánicas
422
Adición de Mo, V y W para mejorar la resitencia y tenacidad hasta la
temperatura de 650 °C.
422
Adición de Mo, V y W para mejorar la resitencia y tenacidad hasta la
temperatura de 650 °C.
440C
Incremento de C y Cr para
incrementar dureza y la resistencia a la corrosión
440C
Incremento de C y Cr para
incrementar dureza y la resistencia a la corrosión
420 F
Incremento de P y S para mejorar la maquina-bilidad
420 F
Incremento de P y S para mejorar la maquina-bilidad
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