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7/21/2019 Material Estgfctgfv

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II EXAMEN

PRIMERA PARTE: TEORIACUESTIONARIO

1.-a)¿Cuál es la principal diferencia entre una aleación tr!ica!ente trata"le # n$ trata"le% & 1 punt$)'a principal diferencia es (ue la aleación n$ trata"le tr!ica!ente n$ pueden ser endurecidas p$r precipitación #s$la!ente puede ser tra"aad$s en fri$ para au!entar su resistencia !ientras ( la aleación trata"le tr!ica!ente si puedenser endurecidas p$r precipitación

") ¿Cuá es la diferencia entre un "r$nce # un latón% & 1 punt$ )El latón es una aleación de cobre y zinc, mientras el bronce es una aleación de cobre y estaño

*.- +e puede ,enerar una fundición (ue c$nsta de una !atri en la (ue el ,rafit$ est e!"e"id$ enf$r!a de esca!as esfer$ides $ r$setas. /escri"ir el trata!ient$ el trata!ient$ necesari$ para pr$ducir cadauna de estas !icr$ estructuras. & * punt$s )

0.- /e la si,uiente lista de !etales # aleaci$nes selecci$nar el !ás idóne$ para las si,uientes aplicaci$nes #ra$nar la elección. & 0 punt$s )

Acer$ al car"$n$ Man,anes$ 'atón Cinc undición ,risAcer$s para2erra!ientas

Platin$ Alu!ini$ Acer$ in$3ida"le Tun,sten$

Aleaci$nes deTitani$

Acer$s al Cr$!$ Acer$s al Cr-4i Acer$s alMan,anes$

Acer$s al +ilici$

C$"re electr$l5tic$ 6r$nce undición d7ctil CA''I+TER 08*

a) 'a "ase de un !$lin$ ") 'a "ase de un ,enerad$r de 9ap$r

c) A9ión supersónic$d) 6r$ca para taladrar e) Recipiente cri$,nic$ & te!peratura !u# "aa)f) Aplicaci$nes pir$tcnicas & en c$ntact$ c$n lla!as )

,) Radiad$res2) E(uip$s para pr$cesa!ient$ de ali!ent$s

i) E(uip$s (uir7r,ic$s ) undición de "$!"as ruedas de paletas # carcasa de "$!"as) 6$las para !$lienda de !inerales

'a "ase de un !$lin$ : aleación de alu!ini$

;.-En la naturalea se encuentran l$s si,uientes !inerales:ZnS, Cu2S, 2Mg. 2SiO2.2H2O, CuCO3 .Cu(OH)2 , PbS , ZnO, ZnCO3, MgCO3.CaCO3, Pb SO4,

Pb CO3, Al2O3.H2O, Zn2(OH)2SiO4 , Al2O3.3H2O, SnO2, H2(Ni-Mg) SiO4. H2O, Cu FeS2,Indique el nob!e del ine!al de "u#a ena $e e%&lo'an lo$ e'ale$ a$ u$ado$ &o! la

indu$'!ia en la a"'ualidad ( &un'o )

<.-¿Có!$ se den$!inan l$s pr$ces$s Pir$ !etal7r,ic$s 2idr$!etal7r,ic$s # Electr$!etal7r,ic$s !as usad$s para $"tener el c$"re =inc Pl$!$ # Alu!ini$ c$n alta purea&1 punt$ p$r cada es(ue!a de pr$ces$ c$rrect$)Pir$ !etal7r,ic$s+ECA/O > CA'CI4ACI?4El secad$ es un pr$ces$ !ediante el cual se eli!ina el a,ua c$ntenidaen sustancias c$!$ !enas $ c$(ue p$r e9ap$ración.'a calcinación al i,ual (ue el secad$ s$n pr$ces$s end$tr!ic$s p$r l$

cual de"e su!inistrarse cal$r a una te!peratura relati9a!ente ele9adadependiend$ de la !ena (ue se este pr$cesand$TO+TACI?4 /E +@'@RO+'a t$stación es la $3idación de sulfur$s !etálic$s para pr$ducir ó3id$s!etálic$s # dió3id$ de aufre ee!pl$s t5pic$s s$n:* =n+ 0 O* * =nO * +O*



; e+* 11 O* * e*O0 B +O*'as !enas de c$"re inc # pl$!$ t5pica!ente se tuestan c$n el principal

pr$pósit$ de c$n9ertir a estas !enas en ó3id$s para su p$steri$r trata!ient$ de reducción. El dió3id$ de aufre p$r l$tant$ es un su"pr$duct$ del pr$ces$ det$stación.A'OMERACI?4

P$r a,l$!eración se entienden l$s pr$ces$s en l$s (ue l$s !ateriales de,ranul$!etr5a fina p$r ee!pl$ c$ncentrad$s de !ena s$n transf$r!ad$s en

terr$nes !ás ,rues$s. 'a a,l$!eración se utilia particular!ente si la !ena 9aa ser fundida dentr$ de un 2$rn$ de cu"a en el cual el !aterial fin$ $"struir5ael pas$ del ,as

Didr$!etalur,ia

/e !anera ,eneral se puede decir (ue e3isten cuatr$ etapas en el desarr$ll$ del$s pr$ces$s 2idr$!etal7r,ic$s:

/is$lución del c$!p$nente desead$ presente en la fase sólida.

C$ncentración # purificación de la s$lución $"tenida.

Precipitación del !etal desead$.

Refinación del !etal.

Electr$!etalur,ia

/entr$ de l$s pr$ces$s electr$!etal7r,ic$s p$de!$s !enci$nar la reducciónelectr$l5tica la cual es aplica"le a !etales !u# electr$p$siti9$s c$!$ el s$di$!a,nesi$ # alu!ini$. El pr$ces$ electr$l5tic$ p$r l$ ,eneral se lle9a a ca"$ c$n eló3id$ $ 2alur$ de un !etal fundid$ $"tenind$se en el cát$d$ el !etal # sedesprende en el án$d$ $35,en$ $ cl$r$ dependiend$ del c$!puest$ e!plead$ lasreacci$nes (u5!icas se pueden 9er a c$ntinuación.

* MOp * M &cát$d$) pO* &án$d$)* MCln * M &cát$d$) nCl* &án$d$)

Otr$ pr$ces$ electr$!etal7r,ic$ es la electr$lisis (ue puede utiliarse para la purificación de un !etal c$!$ en el cas$ del c$"re i!pur$ $"tenid$ del pr$ces$ pir$!etal7r,ic$ (ue c$ntiene e =n A, # Au. El án$d$ &) de la celda electr$l5ticaes una planc2a de !etal i!pur$ # el cát$d$ &) es una del,ada lá!ina de c$"rerefinad$. Al circular la c$rriente l$s át$!$s de c$"re del án$d$ se $3idan # pasana la s$lución c$!$ i$nes Cu* l$s cuales 9iaan al cát$d$ d$nde al reducirse sedep$sitan c$!$ c$"re !etálic$ pur$ en la la!ina del,ada la cual 9a incre!entad$su ,r$s$r a !edida (ue el pr$ces$ electr$l5tic$ se lle9a a ca"$.

F.-¿Cuáles s$n las aleaci$nes !as usadas en la industria $"tenidas p$r aleaci$nes de l$s !etales n$-ferr$s$s% indi(ueta!"in sus pr$piedades !ecánicas !as i!p$rtantes.&1punt$)

+E@4/A PARTE: PRO6'EMA+

1.- Calcular el p$rcentae en 9$lu!en de ferrita&G H e) en una fundición (ue c$ntiene 0 G en pes$ de C



+up$niend$ (ue t$d$ el car"$n$ e3iste c$!$ ,rafit$. 'as densidades de la ferrita # del ,rafit$ s$n 8 # *0,Jc!0 respecti9a!ente. & 0 punt$s)

*.- +up$niend$ (ue se tiene una !ena s$l$ de Cue+* (ue c$ntiene F G de c$"re # un 0< G de aufre # el rest$de !aterial inerte se s$!ete a un pr$ces$ de t$stación . /eter!inar:

a) 'as ecuaci$nes (u5!icas (ue inter9ienen en el pr$ces$ ") El n7!er$ de Kil$s de !ineral # de ,an,a p$r t$nelada de !ineralc) 47!er$ de !etr$s c7"ic$s de $35,en$ teórica!ente necesari$d) 47!er$ de !etr$s c7"ic$s de aire (ue se ap$rta

& ; punt$s)0.-@sand$ sus separatas deter!inar en una ,ráfica a escala l$s pr$piedades de l$s !etales !as i!p$rtantesestudiad$s: e C$"re Cinc Alu!ni$ Pl$!$ 6is!ut$ Cad!i$ Cr$!$ Man,anes$ 4i(uel Hanadi$H$lfra!i$ etc. & 0 punt$s )

SEGUNDA PRÁCTICA CALIFICADA

CUESTIONARIO

1.- E3plicar "re9e!ente en función de su !icr$ estructura la fra,ilidad # la p$ca resistencia de la fundición ,ris al ensa#$ de tracción.*.- +e puede ,enerar una fundición (ue c$nsta de una !atri !artens5tica en la (ue el ,rafit$ est e!"e"id$ en

f$r!a de esca!as esfer$ides $ r$setas. /escri"ir el trata!ient$ el trata!ient$ necesari$ para pr$ducir cadauna de estas !icr$ estructuras.

0.- Calcular el p$rcentae en 9$lu!en de ,rafit$ Hr en una fundición (ue c$ntiene *< G en pes$ de C+up$niend$ (ue t$d$ el car"$n$ e3iste c$!$ ,rafit$. 'as densidades de la ferrita # del ,rafit$ s$n 8 # *0,Jc!0 respecti9a!ente.

;.- /e la si,uiente lista de !etales # aleaci$nes selecci$nar el !ás idóne$ para las si,uientes aplicaci$nes #

ra$nar la elección. Acer$ al car"$n$ Ma,nesi$

'atón =inc

undición ,ris Acer$ para 2erra!ientas

Platin$ Alu!ini$

Acer$ in$3ida"le Tun,sten$

Aleaci$nes de titani$

a) 'a "ase de un !$lin$

") 'a "ase de un ,enerad$r de 9ap$r c) A9ión supersónic$d) 6r$ca para taladrar e) Recipiente cri$,nic$ & te!peratura !u# "aa)f) Aplicaci$nes pir$tcnicas & en c$ntact$ c$n lla!as )

4ue9$ C2i!"$te *1 de uni$ de *L10

E' PROE+OR /E' C@R+O



0.- Calcular el p$rcentae en 9$lu!en de ferrita He en una fundición (ue c$ntiene *< G en pes$ de C+up$niend$ (ue t$d$ el car"$n$ e3iste c$!$ ,rafit$. 'as densidades de la ferrita # del ,rafit$ s$n 8 # *0,Jc!0 respecti9a!ente.

II EAME4 C@E+TIO4ARIO. 'O+ acer$s al car"$n$ si!ples se usan a!plia!ente en la in,enier5a !ecánica. E3p$n,a el !a#$r n7!er$ p$si"le de ra$nes para e3plicar esta situación &!5ni!$ < ra$nes). &1 punt$)

2. +elecci$ne una aleación de acer$ al car"$n$ si!ple (ue c$nten,a BL G en pes$ de austenita # *LG en pes$ de ce!entita a 8LL NC ") ¿Es esta aleación 2ipereutct$ide $ 2ip$eutect$ide%& 1J* punt$ cJu)

3. /isee un pr$ces$ de trata!ient$ tr!ic$ para el acer$ eutect$ide (ue de p$r resultad$ una !icr$estructura final de <L % de perlita fina # <L G de !artensita. &1 punt$)

4. Citar las principales caracter5sticas li!itaci$nes # aplicaci$nes de l$s si,uientes ,rup$s dealeaci$nes: a) aleaci$nes de titani$ ") !etales refractari$sc) superaleaci$nes # d) !etalesn$"les. &1J0 cada una )

. /iscutir la c$n9eniencia de 2ec2urar &tra"aar) en caliente $ en frió l$s si,uientes !etales #

aleaci$nes en "ase a su te!peratura de fusión resistencia a la c$rr$sión li!ite elástic$ # fra,ilidad:esta$ tun,sten$ aleaci$nes de alu!ini$ aleaci$nes de !a,nesi$ # acer$ ;1;L.&1J< cada una )

*. /e la si,uiente lista de !etales # aleaci$nes selecci$nar el !ás idóne$ para las si,uientesaplicaci$nes # ra$nar la elección

(a) 'a "ase deun !$lin$.

(b) 'as paredes de un

,enerad$r de 9ap$r.

(") A9iónsupersónic$

(d) 6r$ca para taladrar.(e) Recipiente cri$,nic$ &te!peratura !u# "aa)(+) Aplicaci$nes pir$tcnicas &en c$ntact$ lla!a )(g) Ele!ent$s de 2$rn$s para altas te!peraturas en at!$sfera $3idante.

. Cuáles s$n l$s n$!"res!ás c$!unes de las !enas de l$s si,uientes ele!ent$s:Cu Platin$ =n P" +n Al 6i M, Cr 4i M$ C$ etc. &1J10 punt$s cada )

.Ponga en o!den a$"enden'e # en +o!a $e&a!ada la$ 'e&e!a'u!a$ de +u$in # &e$o e$&e"/0"o delo$ $iguien'e$ a'e!iale$1 oala'a, la'n, b!on"e, "alaina, 'ung$'eno, "ob!e, in", "alaina'ung$'eno, "ob!e, in", &la'ino, agne$io, 'i'anio, a"e!o ino%idable, 0e!!o +undido g!i$, du!aluinio,e'".(1/2 &un'o "ada una )

5. /efina (ue s$n: 2ierr$ "lanc$ ,ris !alea"le # d7ctil &1J0 punt$s cada una)6. /efina (u es la !artensita # có!$ se $"tiene ¿P$r (u es i!p$rtante en la indu$'!ia7 (&un'o)

. 8e$"!iba el &!o"e$o 9a#e! ( &un'o)

2. /e d$s !aone$ &o!qu: el aluinio e$ un buen a'e!ial &a!a u'en$ilio$ de "o"ina. (&un'o)

3. 8ibue el dia,ra!a de la celda electr$l5tic$ Dall- Dr$ult para la pr$cesar Aluinio.(&un'o)

4. Có!$ se denominanl$s pr$ces$s !ás utiliad$s para $"tener alu!ini$ c$"rezinc #agne$io7 &;4de punt$ cada una)

.¿Cuáles s$n las aleaci$nes !ás usadas en la industria $"tenidas p$r aleaci$nes del$s !etales n$-ferr$s$s%

ACERO A' CAR6O4O MA4E+IO'ATO4 =I4C@4/ICIO4 RI+ ACERO PARA DERRAMIE4TA+P'ATI4O Q A'@M4IOACERO I4OI/A6'E T@+TE4OA'EACIO4E+ /E TITA4IORRO4CE



II <AME4. Da,a una estad5stica &Reser9as # pr$ducción) de l$s principales !etates (ue se pr$ducen en el pa5s e indi(ue en

dónde encuentran% &* punt$s)2. /efina (ue es 2ierr$ fundid$ # u"5cal$ en el dia,ra!a de e-C% &1 punt$)

3. Cuál es la diferencia funda!ental del acer$ c$n las de 2ierr$-fundid$ &1 punt$)

4. @n centr$ de ser9ici$s de !ateriales e(uip$s acces$ri$s # repuest$s de e(uip$s !ecánic$s desea a"astecersede est$s para sus clientes cu#as aplicaci$nes s$n l$s si,uientesa. Ala!"re de res$rte ". En,ranaes ci,eales r$dill$s c. Cinceles d. Ma(uinarla para la Industria de papel e.

Ma(uinaria para la industria de la !iner5a f. En,ranaes de Trans!isión ,. @s$s !ar5ti!$s 2. Material para aletas i.Material para estructuras aer$náuticas . Caas de tras!isión. Pist$nes aut$!$tricesl. Radiad$res de

aut$!ó9iles!. 6isa,ras cerradurasn. Harillas de s$ldadura$. C$ndensad$resp.Res$rtes elctric$s(.Carcasas de "$!"ar. C$nduct$res elctricas # tr!ic$ss.Cá!aras de c$!"ustiónt. Instru!ent$s Suir7r,ic$s cu"iert$sc$inetesu.6$tas de !etal para aplicaci$nes !ecánicas9.e(uip$s para pr$cesa!ient$ de ali!ent$s.Partes aer$náuticas #tur"inas. Aplicaci$nes a altas te!peraturas calentad$res de cá!arade c$!"ustión#. 6$!"as para transp$rte de ácid$s Industriales &ácid$ sulf7ric$ ácid$cl$r25dric$ etc)En su respuesta indi(uen eln$!"re del !aterial "ase # !enci$ne su aleante principal. &1J; punt$ cada un$)

. /efina (ue s$n. 2ierr$ "lanc$ ,ris !alea"le # d7ctil &0 punt$)*. En la naturalea se encuentran l$ssi,uientes !inerales:

=n+ Cu*+. *M,.*+iO*.*D*O CuCO0 Cu&LD)* P"+ =nO=nCO0 M,CO0 CaCO0 P" +O; P"CO0U Al*O0-D*O =n*&OD)*+iO;Al*L00D*O +nO* D*&4i-M,) +iL;.D*O. Cu*L Cr*O0Cu e+*L;e-4i Cl0M, e*O*.H*+0.Indi(ue el n$!"re del !ineral &n$-(u5!ic$) de cu#a !ena se e3pl$tar l$s !etales !ás usad$s p$r la industriaen la actualidad &1J* punt$ p$rcada !etal)

. ¿Có!$ se den$!inan l$s pr$ces$s Pir$ !etal7r,ic$s 2idr$!etal7r,ic$s # Electr$!etal7r,ic$s !ás usad$s para$"tener elc$"re =inc Pl$!$ # Alu!ini$ c$n alta purea &1 punt$ p$r cada es(uena de pr$ces$ c$rrect$ & 0 punt$s )

6. ¿Cuáles s$n las aleaci$nes !ás usadas en la industria $"tenidas p$r aleaci$nes de l$s !etales n$-ferr$s$s%indi(ue ta!"in sus pr$piedades !ecánicas !ásI!p$rtantes &1 punt$)

8. Da,a una escala de l$s !etales !ás usad$s p$r el 2$!"re en función de sus te!peraturas de su punt$ fusión. &1 punt$)

PARTE 6.- PRO6'EMA+1. Un acer$ al car"$n$ si!ple c$ntiene <.8G en pes$ de ferrita 2ip$eutect$ide. ¿Cuál es el c$ntenid$ de

car"$n$ pr$!edi$% & * punt$s)2. @n acer$ al car"$n$ si!ple 2ipereutect$ide c$n L.8LG C se enfr5a lenta!ente a partir de 8LLNC 2asta

una te!peratura apenas p$r arriba de *0NC. Calcule el p$rcentae en pes$ de la ce!entita pr$eutect$ide # la austenita presentes en el acer$. & * punt$s )

3. 'a !ena de 2e!atita una 9e "eneficiada # en f$r!a de VpelletsW es un !aterialc$!7n utiliad$ en la pr$ducción de 2ierr$ c$!$ en el cas$ de +I/ERPER@. Calcule la cantidad de2e!atita en f$r!a de pellets &BG+iO*) necesaria para pr$ducir una t$nelada de arra"i$ & ;.<G C 1G+i ). &0 punt$s)

;. En un acer$ al car"$n$ c$n 1.< G de C se pide:a) Cantidad de e # C (ue entran en <LL K, de aleación & 1 punt$)

") ases # pr$p$rción de estas a BLL NC # c$nstitu#entes estructurales a la te!peratura a!"iente en un

enfria!ient$ lent$. & * punt$s )PARTE 6.- PRO6'EMA+1.- 'a !icr$estructura de un acer$ al car"$n$ c$nsta de perlita # de ferrita pr$eutect$ideX las fracci$nes!ásicas de est$s d$s c$nstitu#entes s$n L.1B* # L.B11B respecti9a!ente. /eter!inar la c$ncentración lac$ncentración de car"$n$ de esta aleación. &* punt$s)



*.- 'a !ena de 2e!atita una 9e "eneficiada # en f$r!a de VpelletsW es un !aterial c$!7n utiliad$ en la pr$ducción de 2ierr$ c$!$ en el cas$ de +I/ERPER@. Calcule la cantidade2e!atita en f$r!a de pellets&FG+iO*) necesaria para pr$ducir una t$nelada de arra"i$ & <GC 1G+i ). &0 punt$s)0.- @na aleación de e-C 2a sid$ analiada # c$ntiene < K,. de car"$n$ p$r t$nelada

a. ¿/e (u aleación se trata% &1 punt$) ". ¿Su c$nstitu#entes tiene a 8LLN C # <LLN C% &* punt$s)c. ¿Su cantidad de acer$ de 1 G de C 2a"r5a (ue fundir * K, para (ue resulte t$tal!ente perl5tica%

&* punt$s)CUESTIONARIO

1. =na alea"in de Fe-C a $ido analiada # "on'iene >g de "a!bono &o!'oneladaa) ?8e qu: alea"in $e '!a'a7b) ?@u: "on$'i'u#en'e$ 'iene a 66 # *66 C 7") ?@u: "an'idad de a"e!o de .B de Ca!bono ab!/a que +undi! &a!a que >g

!e$ul'e 'o'alen'e &e!l/'i"a7 *.- Calcular la densidad de la austenita # la ce!entita sa"iend$ (ue la densidad de la ferrita es BFL K,! -0

# la de la perlita B*L K,!-0 . +i se $"tiene una !icr$,raf5a de un acer$ resultand$ (ue la ferrita $cupa el< G de la superficie ¿Cuál será el tant$ p$r cient$ de C %

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