Materiales metalúrgicos

TEMA 1    Materiales Metalúrgicos

Diferencia entre deformación en frio y en caliente.

• En frio: la estructura del acero esta determinada y la forma del grano también (puede coger acritud y sera necesario en algunos casos realizar un tratamiento térmico)
• En caliente: La estructura de acero no es la misma cuando se enfría.

Clasificación de aceros según a sus microconstituyentes estructurales

• Aceros perliticos: Constituidos a temperatura ambiente después de un enfriamiento normal desde el estado austenitico por perlita y ferrita o perlita y cementita(Aceros normales).
• Aceros martensiticos: constituidos después del enfriamiento al aire desde su estado austenitico, en su mayor parte por martensita(Aceros autotemple)
• Aceros austeniticos: enfriados desde una elevada temperatura (>900ºC) constituidos en mayor cantidad por austenita a temp. Ambiente (no son templables)
• Aceros ferriticos: formados por ferrita a cualquier temperatura, npo se pueden templar (no alcanzan el estado austenitico)
• Aceros con carburos: Contienen un porcentaje de carburos muy superior al de los aceros al carbono.

Clasificación de aceros según su composición química

• Aceros aleados
• Aceros no aleados

Aceros de construcción mecánica

• Aceros al carbono(L + Fe + Impurezas(Si, Mn,P,S))

·  Las impurezas pueden dar propiedades:   - P y S → Fragilizan y se agrupan

                                                                              - Si y Mn → Buenas propiedades mecánicas

· Compuestos normalmente de ferrita (Feα) y perlita (Feα + CF3)(La perlita es mas dura y mas frágil)

· La soldabilidad disminuye con el aumento de Si y C

· Aceros al carbono → F11x

• Aceros aleados: Contienen elementos añadidos, sin que ninguno alcance el 5% del peso

· Mn, Si, Cr, Mb,V (Si, Cr, Mb son caros)

· El Si aporta fragilidad; Ni y Cr varia la estructura del tratamiento, aportan templabilidad

· Son de mayor calidad que los aceros al carbono (garantía de homogeneidad, Mejor t. térmico, piezas max responsabilidad, dureza, carct. mecánicas)

· Aceros aleados → F12x; F131, F132, F133

• Aceros de cementación:

· Mediante calentamiento en un  horno se consigue que por difusión se introduce carbono en su superficie después se le da un tratamiento térmico de temple y revenido. Lo que su superficie sea dura y su núcleo tenaz (absorber energía)

· Piezas que soportan esfuerzos de fatiga.

· Hay dos tipos de aceros para cementar: Aceros al carbono para cementar y aceros aleados para cementar.

·Aplicaciones: engranajes y émbolos.

· Un acero sin tratar suele ser tenaz y conforme lo tratamos lo volvemos mas duro (pierde tenacidad)

· Aceros de cementación → F15x

• Aceros de nitruración: Se introduce nitrógeno en la superficie, las durezas obtenidas son muy superiores a las de cementación. Las aplicaciones: Cojinetes, tornillos sin fin, cilindros,..

· Aceros nitruración → F17x

• Aceros para muelles: su límite elástico es muy alto, su límite de rotura está muy cerca de su límite elástico porque no interesa su zona plástica. Son aceros ricos en carbono, que les da dureza, pero tienen que recibir un temple mas revenido que les aporta un alto limite elástico, también tienen resistencia a fatiga. Aplicaciones: muelles, levas, ballestas.

· Aceros muelles → F14x

Aceros para rodamientos y resistentes al desgaste

• Aceros de rodamiento: Con los debidos trat. Se consigue dureza, resistencia a fatiga y templabilidad. Ricos en Cr y carbono (los más altos en % de C). Algunos aceros de cementación también se pueden usar para rodamientos. F13xx. (Más común F1310)

• Aceros resistentes al desgaste: son tan duros que son difíciles de mecanizar. Entonces normalmente se hará un molde con la forma y se colara. % altos de carbo y % altos de Mn→ tenacidad elevada, muy raramente son soldables a pesar del %C por el %Mn. F2xx

• Aceros de fácil mecanización: se caracterizan por el buen arranque y rotura de la virtud que se consigue especialmente por el azufre y otras adiciones especiales. Básicamente aceros al Pb, S, P. El Pb es el único incapaz de formar solución con el Fe lo que pasa es que se le añade en milésimas de grano de Pb que aportará las propiedades para facilitar la mecanización sin quitarle propiedades mecánicos.

• Aceros inoxidables: aceros aleados con cromo con 11.5% de Cr como mínimo, que formara oxido de cromo, que es un elemento muy duro y lo protege frente a la oxidación y corrosión. Aparte del cromo pueden llevar Ni y Mb. Cr es elemento alfageno es decir F(α)→Ferrita. Ni es elemento gammigeno es decir F(δ)→ austenita. Luego el Cr le da estructura matriz de tipo ferritica. 3 tipos de aceros  inoxidables: ferriticos, martensiticos, austeniticos. Los aceros pueden perder esta propiedad si se les aplica soldadura

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