Materiales Metalicos
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Tema 6
MATERIALES METÁLICOS
PARTE I
2 2 2 2
5.1. FABRICACIÓN Y DISEÑO DE COMPONENTES METÁLICOS
5.1.1. Moldeo
5.1.2. Hechurado
5.1.3. Otras técnicas
5.1.4. Endurecimiento en frío y recocido
ÍNDICE
3
FABRICACIÓN Y DISEÑO DE MATERIALES METÁLICOS
TÉCNICAS DE CONFORMACIÓN METÁLICA
Moldeo
En arena En coquilla A la cera perdida
Hechurado
Forja Laminación Extrusión Trefilado
Pulvimetalurgia
Otras Mecanizado
Soldadura
3
4 4 4 4
MOLDEO
Consiste en verter un metal líquido en un molde y dejar solidificar
FABRICACIÓN Y DISEÑO DE MATERIALES METÁLICOS
Estructura de solidificación
Pieza metálica fabricada por solidificación (fundición) ⇒ estructura de colada: Tres zonas:
• Zona fría: granos orientados aleatoriamente en la superficie de la muestra. El metal en
contacto con las paredes del recipiente es el 1º en enfriar. Está muy favorecida la
nucleación heterogénea. (granos pequeños)
• Zona columnar: granos alargados orientados
en una dirección particular (granos columnares)
Al ir liberando calor el molde, los granos de las
zonas frías crecen en la dirección opuesta al flujo
de calor (crecen en la dirección del flujo de
temperatura)
Los granos crecen más rápido en algunas
direcciones. Anisótropo.
• Zona equiaxial: granos orientados
aleatoriamente (granos equiaxiales). El grano
crece igual todas las direcciones. Isótropo.
5
FABRICACIÓN Y DISEÑO DE MATERIALES METÁLICOS
MOLDEO
Dependiendo velocidad de enfriamiento
(gradiente térmico):
Distinta distribución, forma y tamaño de
granos
Velocidad enfriamiento depende:
- Tipo de molde o coquilla
- Conductividad térmica molde y metal
líquido
- Diferencia de temperatura molde-metal
Mayor Velocidad de enfriamiento, grano
más fino: mayor resistencia
6 6 6 6
MOLDEO
Características
1. Geometría de la pieza grande o complicada
2. Baja calidad y resistencia del producto final
3. Aleación de baja ductilidad
4. Económico
MOLDEO EN ARENA
Molde de arena
Características: Enfriamiento lento (grano grueso) y
se pueden alcanzar elevadas temperaturas
Ventajas: Molde barato
Inconvenientes: Mal acabado superficial
Aplicaciones: bloques de motores de automóvil,
bocas de incendio, accesorios de tuberías grandes
FABRICACIÓN Y DISEÑO DE MATERIALES METÁLICOS
7
MOLDEO EN COQUILLA
Molde de acero
Características: Velocidades de moldeo altas
(grano fino) y temperatura máxima baja
Ventajas: Molde caro pero reutilizable
Inconvenientes: sólo piezas pequeñas y
aleaciones de punto de fusión bajas (Zn, Al y Mg)
7
FABRICACIÓN Y DISEÑO DE MATERIALES METÁLICOS
MOLDEO A LA CERA PERDIDA O DE PRECISIÓN
Características: Dentro del molde existe modelo de cera que se funde
Ventajas: Gran control dimensional
Excelente acabado
Reproducción pequeños detalles
Aplicaciones: Joyería, odontología, álabes turbina de turborreactores
MOLDEO
8
FABRICACIÓN Y DISEÑO DE MATERIALES METÁLICOS
MOLDEO: DEFECTOS
Porosidad (Sopladuras)
Gases ocluidos en el metal líquido al eliminarse producen huecos en el material
Si la porosidad esta distribuida de manea uniforme en la pieza, es señal de que el gas estaba
ya disuelto con el metal antes de añadirlo al molde
Rechupe: Debido a la contracción el metal líquido no rellena todo el molde
Aparece en la zona central de la probeta
Grietas: Debidas a tensiones térmicas durante el enfriamiento
9 9
HECHURADO
Conformación mediante deformación plástica
Materiales dúctiles: se pueden deformar plásticamente
Aplicar carga superior al límite elástico
En caliente
Tª superior a la de recristalización del metal
Metal blando y dúctil
Ventajas
Grandes deformaciones
Repetidas veces
Menor energía necesaria para deformación
Inconvenientes
Oxidación superficial
Pérdida de material
Mal acabado superficial
En frío
Endurecimiento por deformación en frío
Ventajas
Alta calidad de acabado superficial
Mejores propiedades mecánicas
Propiedades más variadas
Gran control dimensional
Inconvenientes
Caro
Laborioso
FABRICACIÓN Y DISEÑO DE MATERIALES METÁLICOS
10 10 10 10
Deformación en frío: Métodos de trabajado en frío
Para conformar y endurecer a la vez: laminación, forja, trefilado, extrusión, embutición,
estirado, doblado
laminación forja trefilado extrusión
embutición estirado doblado
FABRICACIÓN Y DISEÑO DE MATERIALES METÁLICOS
HECHURADO
11 11
ENDURECIMIENTO EN FRÍO Y RECOCIDO
DEFORMACIÓN EN FRÍO: Endurecimiento por deformación en frío (ACRITUD)
Metal con límite elástico σ1 se deforma plásticamente hasta un punto A. Se retira la tensión y
luego se vuelve a aplicar, metal tiene un nuevo límite elástico superior al anterior
Al deformar plásticamente se aumenta límite elástico y resistencia a tracción del metal pero se
disminuye la ductilidad
Endurecimiento debido a las interacciones entre los campos de deformación de las
dislocaciones
Al aumentar la deformación aumenta el número de las dislocaciones, así el movimiento de las
dislocaciones está limitado por otras dislocaciones y es necesaria una mayor resistencia para
la deformación
FABRICACIÓN Y DISEÑO DE MATERIALES METÁLICOS
12 12
DEFORMACIÓN EN FRÍO: Modificación de las propiedades mecánicas
Ventajas Conformación + endurecimiento
Excelente tolerancia dimensional
Buen acabado superficial
Bajo coste
Producción de piezas pequeñas
Inconvenientes Limitado en piezas grandes
Materiales frágiles se agrietan
Disminuye su ductilidad
Disminuye su resistencia a la corrosión
Tensiones residuales
Difícil conformado (F aplicada)
FABRICACIÓN Y DISEÑO DE MATERIALES METÁLICOS
13 13 13 13
DEFORMACIÓN EN FRÍO
Efectos:
1) Cambio estructura del grano: alargamiento de sus granos
2) Endurecimiento por deformación (aumento limite elástico y resistencia a tracción)
3) Pérdida de ductilidad
4) Aumento de la densidad de dislocaciones (energía interna almacenada)
5) Se pueden modificar otras propiedades (eléctricas, corrosión)
FABRICACIÓN Y DISEÑO DE MATERIALES METÁLICOS
Límite elástico
Alargamiento
ENDURECIMIENTO EN FRÍO Y RECOCIDO
14
FABRICACIÓN Y DISEÑO DE MATERIALES METÁLICOS
RECOCIDO Elimina los efectos del trabajado en frío y restablece la ductilidad original del metal
Etapas del recocido:
1) Recuperación: Tª bajas, se
eliminan las tensiones
residuales, reordenación y
moviento de las dislocaciones
2) Recristalización: altas Tª,
granos en estado de alta
energía de deformación.Se
forman granos equiaxiales con
menor tamaño de grano y
libres de deformación
3) Crecimiento de grano:Tª>
Trecristal
Los límites de grano zonas de
alta energía ⇒ sistema tiende
a reducir el área total
15 15
DEFORMACIÓN EN CALIENTE
Deformación plástica introducida a un material a Tª > Trecristalización
El material simultáneamente recristaliza y se deforma
FABRICACIÓN Y DISEÑO DE MATERIALES METÁLICOS
Ventajas frente al conformado en frío:
Al no producirse endurecimiento por deformación: cantidad deformación plástica es ilimitada
Aconsejable para el conformado de piezas grandes, ↓ limite elástico y ↑ductilidad
Se eliminan defectos (porosidad) y se homogeneíza la composición del metal
Desventajas:
Propiedades finales menos homogéneas (grano superficie < grano centro)
Acabado superficial peor (O2 reacciona con el metal en la superficie formando óxidos)
Precisión dimensional más difícil, metal se contrae enfriar (Se requiere control muy preciso Tª)
Tema 6
MATERIALES METÁLICOS
PARTE II
17 17 17 17
5.2. ALEACIONES FÉRREAS
5.2.1. El diagrama hierro-carbono
5.2.2. Aceros al carbono
5.2.3. Aceros aleados
5.2.4. Fundiciones
5.3. ALEACIONES NO FÉRREAS
5.3.1. Aleaciones de aluminio
5.3.2.Aleaciones de titanio
5.2.3. Aleaciones de magnesio
5.2.4. Aleaciones de cobre
5.2.5. Superaleaciones
5.2.6. Metales refractarios
5.2.7. Metales nobles
5.2.8. Otros metales
ÍNDICE
18 18
FASES
Ferrita (): BCC
Austenita (): FCC
Ferrita : BCC
Cementita: Fe3C (6,70%C)
Punto eutectoide
0,77%C, 727ºC
Perlita: Ferrita () +
Cementita (Fe3C)
ALEACIONES FÉRREAS
EL DIAGRAMA HIERRO-CARBONO
19 19
Austenita ()
Solución sólida de C en Fe γ (FCC)
Solubilidad máxima del C en la austenita
es del 2,11% a 1129C
Fase dúctil y blanda compuesta
Al microscopio presenta una estructura de
granos poligonales con unas bandas
típicas en algunos granos (maclas)
Ferrita ()
Solución sólida intersticial C en Fe α (BCC)
Máxima solubilidad del C a 727C y es del
0,0218% disminuyendo hasta el 0,008% a
temperatura ambiente
Esta estructura es la más blanda
Cementita (Fe3C)
Contiene un 6,67% de C
Compuesto intermetálico intersticial de red
ortorrómbica
Es duro y frágil
De todas las estructuras que aparecen en
el diagrama Fe-C es la que presenta
mayor dureza
ALEACIONES FÉRREAS
20 20
Microconstituyentes en equilibrio formados durante la trasformación eutectoide:
Perlita ( + Fe3C)
Compuesto laminar, formado por láminas alternadas de ferrita y de cementita, que
tiene propiedades mecánicas intermedias entre las dos fases que las constituyen
Es más blanda y mas dúctil que la cementita, pero más dura y resistente que la ferrita
ALEACIONES FÉRREAS
21 21
ALEACIONES FÉRREAS
Acero eutectoide %C = 0,77
22 22
Acero hipoeutectoide %C < 0,77
ALEACIONES FÉRREAS
0,38%C
23 23
Microestructura de un acero hipoeutectoide (% C < 0,77)
0,15% 0,25% 0,35% 0,55%
ALEACIONES FÉRREAS
24 24
ALEACIONES FÉRREAS
Acero hipereutectoide %C > 0,77
1,4 %C
25 25
ALEACIONES FÉRREAS
26 26
Tratamientos Térmicos de los Aceros
Homogeneización/Austenización
Calentamiento a 850 ºC Austenita (monofásica, FCC)
Normalizado
Enfriamiento lento al aire Perlita fina (bifásica laminar +Fe3C)
Recocido
Enfriamiento muy lento en horno Perlita gruesa (bifásica laminar +Fe3C)
ALEACIONES FÉRREAS
27 27
Las propiedades del acero pueden controlarse modificando la composición
ALEACIONES FÉRREAS
28 28
Para una misma composición se puede variar las propiedades en función de la velocidad
de enfriamiento
↑velocidad desde campo austenítico ⇒ ↑resistencia, debido a que se reduce las distancia
que los átomos pueden fundir ⇒ láminas del eutectoide más finas
ALEACIONES FÉRREAS
29 29
TRATAMIENTOS TÉRMICOS DE LOS ACEROS
Temple
Enfriamiento muy rápido (en agua-hielo) Martensita (monofásica, tetragonal)
Revenido
Calentamiento moderado de la martensita a 250-650 ºC Martensita revenida (bifásica con
esferas +Fe3C)
Martensita
Fase sobresaturada en carbono de
estructura tetragonal centrada.
Extremadamente dura y frágil al no
poseer planos compactos que
puedan deslizar fácilmente.
La transformación martensítica ocurre en estado sólido sin
difusión
Fase metaestable
ALEACIONES FÉRREAS
30 30
La dureza de la martensita aumenta con
el contenido en carbono del acero
Aplicaciones de los aceros
martensíticos: usos que requieran altas
durezas (corte, abrasión
ALEACIONES FÉRREAS
Para el acero que es extremadamente frágil
⇓ solución
Revenido: calentamiento moderado para
precipitar parte del carbono retenido en la red
saturada de martensita ⇒ martensita
revenida (< dureza y > tenacidad que
martensita)
31
ALEACIONES FÉRREAS
ORDEN DE RESISTENCIA/DUREZA
32 32
ACEROS AL CARBONO
Cuando los únicos elementos de aleación son: C, Mn, Si , P y S
C < 2% Mn <1% Si< 0,8% S<0,09% P<0,09%
Aceros bajos en C
La mayor parte del acero fabricado es bajo en carbono
Contiene menos del 0,25%C y no responde al tratamiento térmico para formar martensita
Son relativamente blandos y poco resistentes, pero con extraordinaria ductilidad y
tenacidad, además son fácilmente mecanizables, soldables y presenta un bajo coste
Se utilizan para fabricar carrocerías de automóviles, vigas y tuberías, hojalata, etc.
ALEACIONES FÉRREAS
Aceros medios en C
Son más resistentes y menos dúctiles, se emplean para ejes y engranajes
Aceros altos en C
Se pueden utilizar cuando la R y los requerimientos mecánicos no son demasiado severos
Su coste es bajo pero presentan las siguientes limitaciones: Su R máxima no puede ser
superior a 690 MPa sin producir pérdidas significativas de ductilidad y tenacidad y tienen
poca resistencia a la corrosión y oxidación
33 33
ACEROS ALEADOS
Para superar las deficiencias de los aceros al C, se desarrollaron los aleados, que según los
tipos de aleantes pueden mejorar enormemente sus propiedades.
Principales aleantes: Mn, Ni, Cr, Mo y W.
Otros aleantes: V, Co, B, Cu, Al, Pb, Ti y Nb
⇒ Aceros aleados de alto límite elástico ⇒ Aceros fuertemente aleados
• Aceros aleados de alto límite elástico
Aceros al C-Mn
Contenidos de Mn entre el 1 y 3 %.
Aumenta σy y Rm sin perder mucha ductilidad. Se obtienen aceros de grano fino. Tiende a
formar MnS con el S.
Empleado en ejes, engranajes
Aceros microaleados – Aceros HSLA
Son aceros con pequeñas adiciones de elementos: Al < 0,1 %; Ti, V, Nb < 0,7%
B aumenta la templabilidad con pequeñas adiciones 0,001% a 0,006%
Cu se agrega para mejorar la resistencia a la corrosión marina
ALEACIONES FÉRREAS
34 34
Aceros templados y revenidos
Aceros con contenidos de Cr, Ni, Mo, V, Mn
Tiene una alta templabilidad
Utilizados en recipientes a presión, ejes de automóviles, engranajes, pernos
Aceros de fácil mecanización
Contenidos entre el 0,1 y el 0,3 % de S o con 0,2 % de Pb
El azufre reacciona con el Mn dando sulfuros de manganeso
El plomo al ser insoluble permanece en forma de pequeñas partículas
Aceros al molibdeno
Mo (0,5 - 5 %)
Trabajo a elevadas temperaturas
Evita la rotura por fluencia y la grafitización
Aceros al silicio
Si (1 - 4,5 %)
Utilizados en industria eléctrica
Alta permeabilidad magnética
ALEACIONES FÉRREAS
35 35
• Aceros fuertemente aleados
Se clasifican así los que que tienen, mas del 5% de cualquier elemento de aleación
Aceros al Níquel (usos criogénicos)
Contenidos en Ni entre 3 – 9 %
Alta tenacidad a bajas temperaturas hasta – 180ºC (usos criogenicos)
Aceros rápidos
Contienen elementos que les confieren unas características adecuadas para su utilización:
El Mo da resistencia trabajo en caliente
El W tiende a formar carburos que elevan la dureza y resistencia
El V afina el grano
El Co le confiere propiedades magnéticas
ALEACIONES FÉRREAS
36 36
Aceros inoxidables
% Cr > 12% ( formación capa de oxido de Cr protectora)
La resistencia a la corrosión aumenta con adiciones de níquel y molibdeno
Estas adiciones de elementos de aleación en cantidades elevadas producen cambios
notables en el diagrama Fe-C
Los aceros inoxidables se clasifican en:
Martensíticos: Contenidos del 12-18 % Cr y 0,1 – 1% C
Magnéticos; Se trabajan bien en frio y en caliente
Endurecibles por tratamiento térmico; Buena resistencia a la corrosión
Austeníticos: Contenidos del 16-20 % Cr y 7 – 13% Ni.
No magnéticos; Buen comportamiento a bajas temperaturas Muy tenaces – Resistentes al impacto; No endurecibles por tratamiento térmico Muy buena resistencia a la corrosión
Ferríticos: Contenidos del 14-25 % Cr
Magnéticos Problemas de fragilidad por fase; No endurecibles por T.T. Buena resistencia a la corrosión
ALEACIONES FÉRREAS
37 37
ALEACIONES FÉRREAS
Aleaciones férreas con un contenido en C de 2-4%
~3%
Líquido
Austenita
+ Fe3C
+ L
+
L + Fe3C
723˚C
910˚C
0% 0.8% ~2%
+ Fe3C Fundiciones
Acero
al carbono
FUNDICIONES
38
Fe-C (Grafito) Diagrama
estable (línea punteada)
Fe-Fe3C Diagrama
metaestable (línea continua)
Fe3C 3 Fe (α) + C (grafito)
La tendencia a la grafitización se controla con la composición y la velocidad de enfriamiento
ALEACIONES FÉRREAS
39 39
Tipos de fundiciones
Se clasifican según la distribución del C
– fundición blanca
– fundición gris
– fundición maleable
– fundición esferoidal
– Fundición de alta aleación
Elemento F. gris F. blanca F. maleable F. esferoidal (dúctil)
Carbono 2,5-4,0 1,8-2,6 2,0-2,6 3,0-4,0
Silicio 1,0-3,0 0,5-1,9 1,1-1,6 1,8-2,8
Manganeso 0,25-1,0 0,25-0,8 0,2-1,0 0,1-1,0
Azufre 0,02-0,25 0,06-0,2 0,04-0,18 0,03 max
Fósforo 0,05-1,0 0,06-0,18 0,18 max 0,1 max
ALEACIONES FÉRREAS
40 40
ALEACIONES FÉRREAS
Fundición gris:
COMPOSICIÓN: 2.5% < C > 4% ; 1 % < Si > 3 %
MICROESTRUCTURA: Matriz ferrita o perlita con escamas de grafito
PROPIEDADES: Frágiles y poco resistentes a la tracción. Alta resistencia y ductilidad a
esfuerzos de compresión. Amortiguamiento de vibraciones. Alta resistencia al desgaste.
Fácil fabricación y baratas.
APLICACIONES: Amortiguación de maquinaria que vibre.
Fundición dúctil:
COMPOSICIÓN: 2.5%< C >4%; 1 %< Si >3 %; pequeñas cantidades de Si y Cs
MICROESTRUCTURA: Matriz ferrita o perlita con esferoides de grafito
PROPIEDADES: Mayor resistencia y ductilidad que las fundiciones grises.
APLICACIONES: Válvulas, cuerpos de bombas, cigüeñales, pistones y otros componentes
del automóvil y maquinaria.
Fundición blanca:
COMPOSICIÓN: Bajo contenido de C; Si < 1 %
MICROESTRUCTURA: Matriz ferrita o perlita con cementita (no grafito)
PROPIEDADES: Extremadamente dura y muy frágil. Es inmecanizable.
APLICACIONES: Cilindros de trenes de laminación.
41 41
ALEACIONES FÉRREAS
FUNDICIÓN GRIS
Son aleaciones hipoeutécticas que contienen entre 2,5 y 4% de carbono
El proceso de grafitización se realiza con mayor facilidad si el contenido de carbono es elevado, las temperaturas elevadas y si la cantidad de elementos grafitizantes presentes, especialmente el silicio, es la adecuada.
Para obtener estructura final perlítica hay que controlar cuidadosamente el contenido de silicio y la velocidad de enfriamiento.
El grafito adopta la forma de numerosas laminillas curvadas que son las que proporcionan a la fundición gris su característica fractura grisácea o negruzca
42 42
ALEACIONES FÉRREAS
Microestructuras que
resultan de distintos
tratamientos térmicos
Gf Escamas de grafito
Gr Rosetas de grafito
Gn Esferoides de grafito
P Perlita
α Ferrita
43
• Relación de la resistencia del material con su peso:
Resistencia mecánica Resistencia mecánica específica = Densidad
ALEACIONES NO FÉRREAS
INTRODUCCIÓN
Las aleaciones no férreas tienen propiedades muy diferentes
• Puntos de fusión muy diferentes: Tª ambiente para el Ga y 3000ºC para W
• Resistencia a la tracción: 69 MPa para Pb y 1240 MPa para Ni…
• Densidad, coste…
44
ALEACIONES DE ALUMINIO
ALEACIONES NO FÉRREAS
• Muy abundante en la Tierra
• Aplicaciones:
- botes de bebida
- aplicaciones domésticas
- equipos para procesos químicos
- equipos de transmisión de energía eléctrica
- componentes automotrices
- partes y ensamblajes aerospaciales
• Se suele utilizar cuando las aplicaciones requieren bajo peso (aunque sus propiedades a la
tracción son bajas comparadas con el acero, pero al ser su densidad baja (2,7g/cm3) su
resistencia específica es muy alta)
• Responde muy bien al endurecimiento por envejecimiento
• Alta conductividad eléctrica y térmica, no magnético
• Alta resistencia a la corrosión, formación de capa de Al2O3
• Mal comportamiento a alta Tª (↓Tª fusión)
• Principales aleantes: Cu, Mg, Si, Mn y Zn
45
• Sistema de clasificación
ALEACIONES NO FÉRREAS. Aleaciones de aluminio
46
ALEACIONES NO FÉRREAS. Aleaciones de aluminio
47
Aleaciones de magnesio
• Más ligero que el Aluminio ( densidad = 1,74 g/cm3)
• Resistencia superior a las de Al, pero su resistencia específica es comparable
• Bajo módulo de elasticidad, baja resistencia a fatiga, a fluencia y a desgaste
• Baja respuesta a los mecanismos de endurecimiento
•Se forma sobre ellas una película protectora de MgO que mejora la resistencia a la corrosión
• Aplicaciones: aeroespaciales, maquinaria de alta velocidad, equipos de transporte…
ALEACIONES NO FÉRREAS
48
Aleaciones de titanio
• Excelente resistencia a la corrosión (película de TiO2)
• Alta resistencia específica
• Buenas propiedades a alta temperatura
• Resistencia hasta 1400 MPa y densidad de 4,5 g/cm3 ⇒ excelentes propiedades mecánicas
• Aplicaciones: equipos de procesamiento químico, componentes marinos, implantes
biomédicos, aplicaciones aerospaciales (bastidor aéreo, motor de un turborreactor…)
ALEACIONES NO FÉRREAS
49
ALEACIONES NO FÉRREAS. Aleaciones de titanio
50
Aleaciones de cobre
• Más pesadas que el Fe
• Resistencia específica <Al y Mg
• Excelente ductilidad, resistencia a la corrosión y conductividad térmica y eléctrica
• Fácil de soldar y fabricar en formas útiles
• Aplicaciones: cables, bombas, válvulas, componentes de fontanería, decorativo (se les
varía el color aleandolo)
• Cu con concentración de impurezas < 1%: aplicaciones eléctricas, pequeñas
concentraciones de Cd, Ag y Al2O3 mejoran su dureza sin disminuir significativamente la
conductividad
• Latón: aleación Cu-Zn, Endurece por solución sólida. Las propiedades mecánicas
aumentan al aumentar el contenido en Zn (hasta un 30%)
• Bronce: aleación Cu-Sn (hasta 10%). Bronces + Al + Si ⇒ buen conformado y excelente
resistencia y tenacidad.
• Cu-Zr, Cu-Cr, Cu-Be: endurecibles por envejecimiento. Las aleaciones Cu-Be además de
tener una alta resistencia y rigidez, no producen chispa (interesantes para herramientas
cerca de gases, fluidos inflamables…)
ALEACIONES NO FÉRREAS
51
W, Mo, Ta, Nb, temperaturas de fusión excepcionalmente altas (>1927 ºC) ⇒ buenos para
aplicaciones a altas temperaturas
Tienen alta densidad ⇒ ↓resistencia específica
Oxidación. Comienzan a oxidarse entre 200 y 425 ºC, contaminándose y fragilizándose
rápidamente ⇒ protegerlos (mediante atmósferas de vacío, recubriéndolos (recubrimientos
que protegen al metal hasta 1650 ºC)
Conformado: metales refractarios poseen temperatura de transición dúctil-frágil: Nb y Ta
(temperatura de transición es < Tª ambiente) se pueden conformar fácilmente.
Mo y W (temperatura de transición es > Tª ambiente) frágiles, pero trabajados en caliente
(↓Tª transición) mejoran sus características de conformado.
ALEACIONES NO FÉRREAS
Aleaciones refractarias
Aplicaciones:
filamentos para
iluminación, toberas
para cohetes,
generadores de
energía nuclear,
condensadores
eléctricos
52
ALEACIONES NO FÉRREAS
Metales nobles
ELEMENTOS: Ag, Au, Pt, Pd, Ro, Ru, Ir y Os
PROPIEDADES: Alta resistencia a la oxidación y corrosión (nobles)
Alta ductilidad
Elevada resistencia térmica
LIMITACIONES: Elevado precio (metales preciosos)
APLICACIONES: Au, Ag y Pt Joyería
Aleaciones de Ag-Au Reparación dental
Electrónica
Au Contactos eléctricos de circuitos impresos
Pt Catalizadores
Termopares de medida de alta temperatura
Crisoles
Ag-Cu-Zn soldadura fuerte
Ro Alta resistencia a la corrosión → aleante de Ag y W
53
• Plomo: - ↑Densidad (11,3 g/cm3)
- ↓Resistencia mecánica
- ↓Punto fusión
- ↑Maleabilidad
- ↑Resistencia a la corrosión
- ↓Conductividad eléctrica
-Toxicidad
Aplicaciones: acumuladores eléctricos (baterías)
• Estaño: - ↑Densidad (7,29 g/cm3)
- ↑Resistencia a la corrosión
- ↓Resistencia mecánica
- ↓Punto fusión
- ↑Propiedades de lubricación
Aplicaciones: recubrimiento para otros metales (acero contra corrosión, hojalata)
• Zinc: -↑Densidad (7,13 g/cm3)
-↓Resistencia mecánica
-↑Resistencia a la corrosión
-↓Ductilidad
-Toxicidad
- Aplicaciones: recubrimiento del acero, galvanizado
ALEACIONES NO FÉRREAS
Otros metales