Metalografía y tratamientos termicos de los latones

CURSO: : TRATAMIENTOS TERMICOS

DOCENTE : ING. JAIME GONZALEZ VIVAS

TEMA :Metalografía y tratamientos termicos de los

latones

ALUMNO

• MAYHUA CAPCHA OSTERLIN

• CUADROS URBANO DANNY DANIEL

• LONDOÑA ZAVALA LUIS GUSTAVO

• CHAVEZ LANASCA FRITS RONALD

FECHA :14/07/14

SEMESTRE :VII

HUANCAYO – PERÚ

2014

INDICE

EL LATÓN…………………………………………………………………….……………….3

PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS LATONES …….........…………………..…………..….3

DIAGRAMA DE EQUILIBRIO DE EL LATÓN…………………….…………………...…....4

TIPOS DE LATÓN…………………………….……………………………………………….5

INFLUENCIA DE LOS ELEMENTOS ALEANTES EN LOS LATONES……………….…7

MECANIZADO DEL LATÓN …………………………...………………………………....…7

APLICACIONES…………………………...……………………………………….….……...8

INTRODUCCION

El latón es una aleación de base cobre y cinc como elemento principal. Su campo deaplicaciones es muy extenso, abarcando desde la industria mecánica a la eléctrica o aplicaciones decorativas, debido a su excelente combinación de propiedades.

El presente proyecto estudia los productos de latón obtenidos por colada continua, la barra redonda destinada a forja (billet) y el lingote destinado a colada. También se revisan las diferentes propuestas para la obtención de éste producto por este proceso.

Las aleaciones de los productos estudiados tienen entre el 36% y el 42% de Zn, y presentan estructura bifásica α y β’. Además contienen plomo entre el 1% y el 3%, para mejorar la maquinabilidad.

Para analizar la estructura de estas aleaciones se ha realizado un estudio macro y microestructural, así, se ha determinado el tamaño de los granos columnares de solidificación direccional y su morfología. En el caso de los lingotes se ha observado la gran influencia de los afinantes de grano.

Se han realizado ensayos de dureza Brinell para determinar las diferencias de las aleaciones en función del contenido en Zn. Para determinar la diferencia de dureza plástica entre las fases α y β’, se han realizado ensayos de ultramicro durezas. También se ha estudiado la fractografia de probetas ensayadas a tracción.

OBJETIVO

• Conocer la metalografía del latón (Cu-Zn).

• Conocerlos tratamientos térmicos de la aleación del latón (Cu-Zn).

MARCO TEORICO

El latón

El latón es una aleación de cobre y zinc, en proporciones que pueden variar para crear una variedad de tipos de latón con propiedades diversas. Se produce por fusión del cobre junto con calamina, un mineral de zinc.

Pieza de latón mecanizada en KuzuDecoletaje

En los latones industriales el porcentaje de Zn se mantiene siempre inferior al 20%. Su composición influye en las características mecánicas, la fusibilidad y la capacidad de conformación por fundición, forja, troquelado y mecanizado.

Se trata de una aleación dúctil, por lo que los lingotes obtenidos pueden transformarse en frío en láminas de diferentes espesores, en varillas, o cortarse en tiras susceptibles de estirarse para fabricar alambres.

El latón, de acuerdo a los elementos minoritarios que intervengan en la aleación, es maleable únicamente en frío, y no en caliente, y en algunos casos no lo es a ninguna temperatura. Todos los tipos de esta aleación se vuelven quebradizos cuando se calientan a una temperatura próxima al punto de fusión.

Es resistente a la oxidación y a las condiciones salinas. Su maleabilidad varía según la composición y la temperatura, y es distinta si se mezcla con otros metales, incluso en cantidades mínimas.

Propiedades Físicas de los Latones

 Ductilidad y deformabilidad:A temperatura ambiente, la ductilidad se reduce. Pero estas aleaciones se pueden deformar en caliente.

 Resistencia a tracción: Se mantiene a temperaturas alrededor de 200ºC pero disminuye un 30% a 300ºC. A temperaturas criogénicas las propiedades mecánicas se mantienen o aumentan ligeramente.

 Maquinabilidad: Todos los latones tienen buena maquinabilidad, es una propiedad intrínseca, pero al añadir pequeñas cantidades de plomo, aumenta esta propiedad.

 Resistencia a la corrosión: Los latones tienen excelente resistencia a la corrosión (ya que forma carbonato cúprico que lo protege a comparación de los aceros que se corroen más rápido).

 Conductividad: Los latones tienen buena conductividad eléctrica y térmica, marcadamente superior a aleaciones férreas, base níquel y titanio.

 Resistencia al desgaste: La presencia del plomo en el latón proporciona un efecto lubricante, debido a su alta resistencia al desgaste, se utiliza en platos, piñones y engranajes. Resistencia a la chispa; Los latones no chispean cuando son golpeados y son aptos para ambientes peligrosos.

 Reciclable: La utilización de chatarra de latón en la industria es esencial para su economía, esta se compra a más bajo precio, entonces la fabricación de latón es más barata.

DIAGRAMA DE EQUILIBRIO DE EL LATÓN

Microestructura del latón

En la probeta Z–4 hemos querido reunir todos los constituyentes de este sistema binario Cu–Zn, tal como se observarían a temperatura ambiente. Para ello, se ha obtenido la muestra que se presenta para esta práctica micrográfica, mediante inmersión de Cu en Zn fundido a 550 ºC durante un número de horas bastante prolongado (concretamente 10 horas). La permanencia durante estas horas a dicha temperatura, ha dado origen a la difusión del Zn, de átomos del Zn, hacia el interior de la muestra. Observando a 100 × la probeta Z–4, puede verse en el interior de la misma, un constituyente de tonalidad rojiza que es el constituyente α. Dicho constituyente está delimitado por otra frontera, en la que aparece un constituyente de tonalidad más amarillenta, que corresponde al compuesto intermetálico β. A continuación se observa otro constituyente en la zona un poco más externa, y contiguo al β (de tonalidad ligeramente verdosa), que corresponde al constituyente γ. Su naturaleza, como ya hemos indicado anteriormente, es frágil. Es un constituyente duro, y puede observarse en determinadas zonas de esta capa el agrietamiento que ha producido en la misma el simple pulido mecánico. La zona contigua a ésta es de constituyente ε, de naturaleza también frágil, dura, y que está contorneado por el constituyente η. La periferia de esta probeta corresponde a la solución sólida de Cu en el Zn, que habitualmente recibe el nombre de constituyente η

Fig. 1 diagrama de equilibrio del laton

Reacción peritéctica

La aleación de barra redonda con menor porcentaje de Zn es CW603N, tiene un 37% de Zn equivalente (Tabla 1). Según el diagrama de equilibrio (Fig.1) esta composición estácercana a la reacción peritéctica, que puede escribirse como: α + L → β. Al enfriarse el líquido se forma fase sólida α, que reacciona con la fase líquida para formar una nueva fase sólida β (Fig. 2). En consecuencia, las dendritas son de fase α y la zona interdendrítica de fase β (que posteriormente formará la fase ordenada β’). Las dendritas tienen alrededor del 36% de Zn y la zona interdendrítica tiene el 40% de Zn (Fig. 3).

Algunos tipos de latón

Latón común

Al latón común también se le conoce como latón de remache, ya que este es su uso más común (fabricación de remaches). Se lo considera un latón estándar, compuesto de 37 por ciento de zinc, y se trabaja en frío.

Todas aquellas aleaciones, todos aquellos latones en los que halla γ, son inservibles desde el punto de vista estructural. Por eso, en el diagrama de equilibrio, prácticamente sólo tiene interés lo que ocurre entre 0% de Zn y 50% de Zn.

Latón alfa

Llamado metal del príncipe, el latón alfa consiste en menos del 35 por ciento de zinc. A menudo se trabaja en frío porque es dúctil a temperatura ambiente, y se puede forjar, laminar y presionar.

El metal dorado es un latón alfa, con sólo el 5 por ciento de zinc. Este es un metal más blando y sólo se utiliza en municiones.

El latón que se utiliza en joyería tiene un 15 por ciento de zinc y por lo tanto también es latón alfa. Se le llama “latón rico bajo”. El latón bajo tiene un 20 por ciento de zinc. Es fácilmente convertible en alambre y se utiliza para hacer mangueras de metal que siguen siendo flexibles.

Otro latón alfa es el cartucho de latón. Tiene un 30 por ciento de zinc y a menudo se convierte en barras largas o en tubos para trabajar. Su uso más común

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