Materiales Como Insumos Industriales Para La Elaboración De Productos

Materiales como insumos industriales para la elaboración de productos

Angiulla Santiago

Castelló Gaspar

Escobar Javier

Gracia Juan Manuel

Pressiani Maximiliano

Spontón Edilberto

14/06/2011

Indice

Aceros…………………………………………2

Aluminio………………………………………12

Cobre………………………………………….21

Bronce y laton………………………………..27

Rodamientos…………………………………30.

Cables de acero……………………………..37

Eslingas………………………………………43

Polimeros…………………………………….47 

ACEROS

Se utiliza el término acero para definir a una familia muy numerosa de aleaciones metálicas, que tienen como base la aleación ferrosa hierro-carbono.

Es la combinación entre un metal (el hierro) y un no metal (el carbono), que conserva las características metálicas del primero, pero con propiedades notablemente mejoradas gracias a la adición del segundo y de otros elementos metálicos y no metálicos. De tal forma no se debe confundir el hierro con el acero, dado que el hierro es un metal en estado puro al que se le mejoran sus propiedades físico-químicas con la adición de carbono y demás elementos.

Por la variedad recién apuntada y por su disponibilidad —sus dos elementos primordiales abundan en la naturaleza facilitando su producción en cantidades industriales — los aceros son las aleaciones más utilizadas en la industria: construcción de maquinaria, herramientas, edificios y obras públicas, habiendo contribuido al alto nivel de desarrollo tecnológico de las sociedades industrializadas.

Debido a la multitud de tipos de acero con composiciones muy diversas, estos reciben denominaciones específicas en virtud, ya sea de los elementos que predominan en su composición, de su susceptibilidad a ciertos tratamientos, de alguna característica potenciada e incluso en función de su uso.

En el desarrollo de la presente monografía hemos clasificado al acero de la siguiente manera:

- aceros al carbono

- aceros aleados

- aceros de baja aleación y alta resistencia

- aceros resistentes al calor y a la presión

- aceros inoxidables

- aceros para herramientas

- aceros rápidos

Aceros al carbono

En la composición química de los aceros al carbono, además de hierro y carbono que generalmente no supera el 1%, hay otros elementos necesarios para su producción, como silicio y manganeso, y otros que se consideran impurezas por la dificultad de excluirlos totalmente –azufre, fósforo, oxígeno, hidrógeno-.

Estas impurezas existen en porcentajes máximos admisibles. Los aceros con mucho azufre y fósforo son más frágiles y sometidos a choque pueden colapsar.

Cuando el porcentaje de azufre es alto puede causar poros en la soldadura.

Aunque el S y P se consideran elementos perjudiciales que reducen la ductibilidad y tenacidad del acero, haciéndolo quebradizo, su presencia es positiva para mejorar la maquinabilidad en los procesos de mecanizado.

De acuerdo a los porcentajes de carbono se pueden clasificar:

• de 0,05% a 0,15% se llama acero muy dulce

• de 0,25% a 0,40% acero dulce o de bajo carbono

• de 0,55% a 0,65% acero de alto carbono

• de 0,65% a 0,75% acero para resortes

• de 0,80 a 0,90% acero perlítico

• de 1,1% a 1,3% acero muy duro

El aumento del contenido de carbono en el acero eleva su resistencia mecánica y dureza, incrementa el índice de fragilidad en frío y hace que disminuya la tenacidad y la ductilidad

Por tanto, los de bajo C son relativamente blandos y poco resistentes pero con extraordinaria ductilidad y tenacidad.

Son de fácil mecanizado, soldables y baratos.

Entre los aceros con estas características encontramos, por ejemplo, al SAE 1010, con numerosas aplicaciones en la industria: elementos de maquinaria de gran tenacidad, piezas embutidas, estampadas en frio o plegadas, herrajes, clavos, bulones, remaches, etc. También se usan en piezas de mediana y baja responsabilidad.

Los aceros medios en carbono - entre 0,25% y 0,60% - son más resistentes pero menos dúctiles y maleables. Pueden ser tratados térmicamente mediante temple y revenido para mejorar las propiedades mecánicas.

El SAE 1045, por ejemplo, en estado templado tiene buena dureza y tenacidad, siendo muy utilizado en piezas que requieran de estas características: manivelas, chavetas, ejes, cigüeñales, bielas, pistones, engranajes, cilindros, espárragos, etc.

Los aceros altos en carbono son más duros, resistentes y menos dúctiles que el resto de los aceros al carbono. Casi siempre se utilizan con tratamientos de templado y revenido que lo hacen muy resistentes al desgaste y capaces de adquirir la forma de herramienta de corte. Generalmente contienen Cr, V, W y Mo, los cuales dan carburos muy duros. Se utilizan como herramientas de corte, matrices para fabricar herramientas de herrería y carpintería, cuchillos, navajas, hojas de sierra, brocas para cemento, corta tubos, troqueles, herramientas de torno, muelles e hilos e alta resistencia. Un disco de arado, por ejemplo, debido a su requerimiento de alta dureza se fabrica con este tipo de acero.

El SAE 1095 es el acero al carbono de mayor resistencia, usado para la fabricación de resortes de todos los tipos, entre otros usos.

Según determinada bibliografía, dentro de esta categoría se ubican también a los aceros resulfurados.

Son aceros al C a los cuales se le incrementa el porcentaje de azufre (en comparación a los de la serie 1000). Esta adición de azufre ocasiona algún sacrificio en las propiedades de soldabilidad, forja y conformación en frío a cambio de excelentes condiciones de maquinabilidad.

Así, un SAE 1120 tiene una maquinabilidad del 100% y un SAE 1020 del 60%, si bien los porcentajes de carbono y de otros elementos prácticamente no difieren.

Aceros aleados

Se los pueden considerar aceros al carbono, a los cuales se le añaden elementos en porcentajes lo suficientemente grandes para alterar sus características fundamentales.

La influencia que ejercen esos elementos es muy variada, y, empleados en proporciones convenientes, se obtienen aceros con ciertas características que, en cambio, no se pueden alcanzar con los aceros ordinarios al carbono.

Aceros al Manganeso:

El manganeso es un elemento barato para endurecer el acero, se lo utiliza en 1% a 1,75% de Mn con 0,4% de carbono con o sin silicio. Si es sin Si es de la serie 13XX y cuando tiene Si es de la serie 92XX y se lo denomina Silicio-Manganeso. Se los conoce con el nombre comercial “Hardfield”

Si los aceros no tuvieran manganeso, no se podrían laminar ni forjar, porque el azufre formaría sulfuro de hierro que tiene bajo punto de fusión y que aparece en los bordes del grano. Entonces cuando los lingotes de acero colado deben ser laminados en caliente, dicho sulfuro se encuentra en estado líquido provocando el desgranamiento del material. El Mn neutraliza el efecto pernicioso del azufre, ya que tiene mayor afinidad por el azufre que el hierro por lo que en lugar de FeS se forma MnS que tiene alto punto de fusión y buenas propiedades plásticas.

El resultado, es un acero de gran resistencia a choques repetidos y desgaste, pero con cierta ductibilidad y maleabilidad.

Con estos aceros se fabrican la mayoría de los resortes. También se emplean en el trazado de vías de ferrocarril, en mordazas de máquinas trituradoras, excavadoras, etc.

Aceros al Níquel:

Son los de la serie SAE 23XX/25XX. El níquel es un elemento que evita el crecimiento del grano en los tratamientos térmicos, lo que sirve para producir en ellos gran tenacidad (por lo general, es preferible un tamaño de grano pequeño que uno grande porque presenta mejores propiedades).

Adicionándole del 2% al 5% de níquel, se aumenta la resistencia del acero sin volverlo frágil y sobre todo le da tenacidad a altas temperaturas. También evita el herrumbre (corrosión) y aumenta algo la dureza.

Los aceros para cementación (tratamiento termoquímico) son aceros de bajo carbono a los que se le adiciona del 2% al 3% de níquel.

El Ni también modifica el coeficiente de dilatación, disminuyéndolo de tal manera que con un 36% de Ni el coeficiente de dilatación es tan bajo como el del vidrio (acero invar), sirviendo esta aleación para fabricar vidrio armado.

Aceros al Cromo-Níquel:

Serie SAE 31XX/33XX. La introducción de cromo en los aceros al Ni en la proporción 2 partes de níquel y 1 de cromo, da un acero de mejores propiedades que un acero al 3% de níquel y resulta más barato. Por ello, estos aceros tienen tanta utilización; el tonelaje de los aceros al Cr-Ni utilizados es superior al de todos los aceros aleados.

Uno de los más conocidos en Argentina, y de mayor comercialización es el SAE 3115 (1,25 %Ni y 0,60 a 0,80 %Cr). Tiene gran tenacidad y templabilidad. El excesivo Ni dificulta la maquinabilidad que es del 67%. También es bueno para la cementación debido al bajo % de C (0,13% a 0,18%). Entre sus aplicaciones están los pernos de pistón, engranajes, etc.

Aceros al Molibdeno:

Serie

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