METALES REFRACTARIOS

“AÑO DE LA UNIVERSALIZACION DE LA SALUD”[pic 1]

FACULTAD DE INGENIERIA[pic 2]

ESCUELA DE INGENIERIA INDUSTRIAL

CURSO:

TECNOLOGIA DE MATERIALES

DOCENTE:

ESCRIBANO SIESQUEN, WILLIAM

TEMA:

MATERIALES REFRACTARIOS

INTEGRANTES:

AVALOS HUERTA, ALDO

GARCIA NEIRA, ROSARIO

HERNANDEZ BECERRA, KEVIN

QUEVEDO SALCEDO, ALDO

UGAZ HOYOS, FRANCISCO

METALES REFRACTARIOS

1. OBJETIVOS

• OBJETIVO GENERAL

• Conocer, comprender y adquirir los conceptos básicos acerca de los materiales refractorios.

• OBJETIVO ESPECIFICOS

• Conocer los principales materiales refractarios (propiedades, obtención y aplicaciones) para así considerar los que son idóneos para trabajar y evitar los posibles problemas que puedan presentar en servicio.
• Tener los conocimientos para aplicarlos y ser capaces de elaborar, presentar y debatir ciertos metales refractarios.

1. FUNDAMENTO TEORICO

INTRODUCCION A LOS METALES

Un metal es una categoría de materiales que se caracterizan generalmente por tener propiedades de ductilidad, maleabilidad, lustre, conductividad eléctrica y térmica elevadas. Los metales tienen propiedades que satisfacen una variedad amplia de requerimientos de diseño. Los procesos de manufactura con los que se les transforma en productos, han sido creados y mejorados a lo largo de muchos años; en realidad, algunos de los procesos datan de tiempos ancestrales.

1. Aleaciones

Aunque ciertos metales son importantes como metales puros (por ejemplo, oro, plata, cobre), la mayor parte de las aplicaciones de ingeniería requiere de las propiedades mejoradas que se obtienen con la aleación. Con ésta es posible mejorar la resistencia, dureza y otras propiedades, en comparación con las de los metales puros Una aleación es un metal compuesto de dos o más elementos, al menos uno de los cuales es metálico. Las dos categorías principales de aleaciones son:

1.  soluciones sólidas: Una solución sólida es una aleación en la que un elemento se disuelve en otro para formar una estructura de fase única. El término fase describe una masa homogénea de material, como la de un metal en el que todos los granos tienen la misma estructura reticular cristalina. En una solución sólida, el solvente o elemento base es metálico, y el elemento disuelto puede ser metálico o no metálico.

1. fases intermedias: Por lo general hay límites a la solubilidad de un elemento en otro. Cuando la cantidad del elemento solvente en la aleación excede el límite de solubilidad sólida del metal base, en la aleación se forma una segunda fase. Para describirla se emplea el término fase intermedia debido a que su composición química es intermedia entre los dos elementos puros. Su estructura cristalina también es diferente de aquella de los metales puros.

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1. METALES REFRACTARIOS

Los metales refractarios son aquellos capaces de soportar temperaturas elevadas. en la tabla periódica, existen 5 siendo estos el niobio, el renio, el tantalio, el tungsteno y el molibdeno. Cada uno con características similares y propiedades similares. En general, estos metales y sus aleaciones pueden conservar una resistencia y dureza elevadas a temperaturas altas.

Aunque estos elementos refractarios fueron descubiertos aproximadamente hace 200 años (y desde entonces son utilizados como importantes elementos aleantes en aceros y superaleaciones), su uso como metales y aleaciones de ingeniería no se inició sino hasta 1940.

En un grado elevado que la mayor parte de otros metales y aleaciones, estos metales mantienen su resistencia a temperaturas elevadas. Son, por lo tanto, de gran importancia y uso en motores a reacción, turbinas de gas y otras aplicaciones aeroespaciales, en las industrias electrónicas, de energía nuclear y química, y como materiales para herramientas. El rango de temperatura para algunas de estas aplicaciones es del orden de 1100ºC-2200ºC, donde la preocupación principal es la resistencia mecánica y la oxidación.

1. PROPIEDADES:

Las propiedades físicas de los metales refractarios, tales como Mo, Ta y W; su fuerza, y la estabilidad a alta temperatura los hacen material adecuado para aplicaciones de trabajo de los metales calientes y para la tecnología de horno de vacío. Muchas aplicaciones especiales pueden explotar estas propiedades: por ejemplo, filamentos de las lámparas de tungsteno operan a temperaturas de hasta 3073 K, y bobinas de hornos de molibdeno resisten a 2273 K.

Sin embargo, la mala fabricación de baja temperatura y oxidación extrema a altas temperaturas, son deficiencias de la mayoría de los metales refractarios. Interacciones con el medio ambiente pueden influir de manera significativa su resistencia a las altas temperaturas. La aplicación de estos metales requiere una atmósfera protectora o un revestimiento.

Las aleaciones de metales refractarios de Mo, N, Ta y W, se han aplicado a los sistemas de energía nuclear en el espacio. Estos sistemas se han diseñado para funcionar a temperaturas de 1350 K a 1.900 K. Un medio ambiente no debe interactuar con el material en cuestión.

La deformación por fluencia a alta temperatura de aleaciones debe limitarse para que sean utilizados. La deformación por fluencia no debe exceder de 1-2%. Una complicación adicional en el estudio del comportamiento de fluencia de los metales refractarios es la interacción con el medio ambiente, que pueden influir de manera significativa el comportamiento de fluencia. Veamos sus principales propiedades:

1. Alta refractabilidad.
2. Estabilidad Volumétrica a las a las temperaturas de operación.
3. Estabilidad Química ante gases y escorias
4. Resistencia al choque térmico
5. Alta resistencia mecánica en caliente
6. Alta Densidad
7. Baja Conductividad Térmica
8. Alta Resistencia a la abrasión
9. Baja conductividad eléctrica a altas temperaturas.

1. FABRICACIÓN.

1. Alambres
2. Lingotes
3. Barras de refuerzo
4. Hojas
5. Planchas
6. TZM: Titanio 0.5%, Circonio 0.08%, Molibdeno 99%

1. DESARROLLO DEL PROBLEMA DE ESTUDIO

Los 5 metales refractarios más importantes se clasifican de la siguiente manera:

1. CLASIFICACIÓN

1. MOLIBDENO (MO)

El molibdeno es un elemento químico de número atómico 42 que se encuentra en el grupo 6 de la tabla periódica de los elementos y se simboliza como Mo. El molibdeno es un metal esencial desde el punto de vista biológico y se utiliza sobre todo en aceros aleados.

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Es un metal plateado, tiene el sexto punto de fusión más alto de cualquier elemento y un elevado módulo de elasticidad, buena resistencia al choque térmico, buena conductividad eléctrica y térmica y es el metal refractario más utilizado. Los principales elementos de aleación para el Molibdeno es el Titanio y Zirconio, es un elemento de aleación importante, en aleaciones de fundición, forjadas de aceros y en aleaciones de resistencia térmica alta. Imparte tenacidad y resistencia a la corrosión, aunque su resistencia a la oxidación es muy baja a temperaturas mayores a 500°C. El molibdeno no se produce como el metal libre en la naturaleza, sino en varios estados de oxidación en los minerales. Industrialmente, los compuestos de molibdeno se emplean en aplicaciones de alta presión y alta temperatura, como pigmentos y catalizadores.

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