• Share
  • Email
  • Embed
  • Like
  • Save
  • Private Content
METALES FERROSOS
 

METALES FERROSOS

on

  • 9,104 views

Metales ferrosos 2012

Metales ferrosos 2012

Statistics

Views

Total Views
9,104
Views on SlideShare
9,104
Embed Views
0

Actions

Likes
1
Downloads
270
Comments
3

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel

13 of 3 previous next Post a comment

  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

    METALES FERROSOS METALES FERROSOS Document Transcript

    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materiales EL HIERRO Y SUS ALEACIONESIntroducciónLos metales son los elementos químicos de mayor utilización, con finesestructurales en edificios y medios de transporte, como conductores de calor yelectricidad, etc. Los metales se caracterizan por tener un brillo especial,llamado metálico, por ser buenos conductores de la electricidad y del calor.Esta gran conductibilidad, comparada con la de los no metales, se debeprobablemente a la existencia de electrones libres en su interior. Además losmetales tienen una molécula monoatómica y originan los hidróxidos aldisolverse los óxidos metálicos en agua.El Hierro, debido a su abundancia y a sus propiedades químicas, de lascuales hablaremos más adelante, se ha convertido en uno de los metalesmás usados en la civilización actual. También, el hierro se puedecombinar con otros metales para formar nuevos compuestos condiferentes propiedades, denominados “aleaciones”.HIERROEl Hierro, es un elemento metálico, magnético, maleable y de color blancoplateado. Tiene de número atómico 26 y es uno de los elementos de transicióndel sistema periódico.También, es uno de los elementos metálicos más abundantes en el planeta.Constituye aproximadamente el 4.5% de la corteza terrestre. Generalmente esencontrado en forma de óxido de magnetita (Fe304), hermatita (Fe203),limonita, u óxidos hidratados (Fe203 + NH20) También existen pequeñascantidades de hierro combinadas con aguas naturales, en las plantas, yademás es un componente de la sangre.El hierro fue descubierto en la prehistoria y era utilizado como adorno y parafabricar armas. El objeto más antiguo existente, es un grupo de cuentasoxidadas encontrado en Egipto, y data del 4000 a.c. El término arqueológicoedad del hierro se aplica sólo al periodo en el que se extiende la utilización y eltrabajo del hierro. El procesado moderno del hierro no comenzó en Europacentral hasta la mitad del siglo XIV.Algunas características de este metalEl hierro puro tiene una dureza que oscila entre 4 y 5. Es blando, maleable ydúctil. Se magnetiza fácilmente a temperatura ordinaria, y es difícilmagnetizarlo en caliente. A unos 790 °C desaparecen las propiedadesmagnéticas. El punto de fusión del hierro, es de unos 1.535 °C, un punto deebullición de 2.750 °C. La densidad relativa de este metal es de 7,86. Su masaatómica es 55,847.
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesEstructuraEl hierro tiene una estructura centrada en el cuerpo, a temperaturas normales.A temperaturas más altas, tiene una estructura cúbica centrada en la cara. Estehecho es de gran importancia practica. En su forma de acero, el hierro siemprecontiene una pequeña cantidad de carbono. Los átomos de carbono sonmenores que los átomos de hierro y, a temperaturas altas, se encajan en losespacios abiertos de la estructura centrada en la cara. Cuando el hierro seenfría, adquiere una forma cubica centrada en el cuerpo. En esa forma, losátomos de carbono no pueden colocarse en los espacios más pequeños.Entonces, la red cristalina del hierro se distorsiona, debido al tamaño tangrande de los átomos de carbono, o el carbono se separa del hierro comocarburo de hierro, Fe 3C.Los cristales del hierro y del Fe3 existen en muchos tamaños y formas. Laestructura final del cristal está determinada por el por ciento del hierro y larapidez de enfriamiento. Estas diferencias en la estructura cristalina, le dan lagran versatilidad que tiene el acero como un material industrial. Tambiénexplican el hecho de que las propiedades del acero se pueden cambiargradualmente por el tratamiento del calor.Químicamente el hierro es un metal activo. Se combina con los halógenos(flúor, cloro, bromo, yodo y astato) y con el azufre, fósforo, carbono y silicio.Desplaza al hidrógeno de la mayoría de los ácidos débiles. Arde con oxígenoformando tetróxido triférrico (óxido ferrosoférrico), Fe3O4. Expuesto al airehúmedo, se corroe formando óxido de hierro hidratado, una sustancia pardo-rojiza, escamosa, conocida comúnmente como orín. La formación de orín es unfenómeno electroquímico en el cual las impurezas presentes en el hierrointeractúan eléctricamente con el hierro metal. Se establece una pequeñacorriente en la que el agua de la atmósfera proporciona una disoluciónelectrolítica. El agua y los electrólitos solubles aceleran la reacción. En esteproceso, el hierro metálico se descompone y reacciona con el oxígeno del airepara formar el orín. La reacción es más rápida en aquellos lugares donde seacumula el orín, y la superficie del metal acaba agujereándose, osea, secorroe.Al sumergir hierro en ácido nítrico concentrado, se forma una capa de óxidoque lo hace pasivo, es decir, no reactivo químicamente con ácidos u otrassustancias. La capa de óxido protectora se rompe fácilmente golpeando osacudiendo el metal, que vuelve así a ser activo.Aplicaciones y producciónEl hierro puro, preparado por la electrólisis de una disolución de sulfato dehierro (II), tiene un uso limitado. El hierro comercial contiene invariablementepequeñas cantidades de carbono y otras impurezas que alteran suspropiedades físicas, pero éstas pueden mejorarse considerablementeañadiendo más carbono y otros elementos de aleación.
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesLa mayor parte del hierro se utiliza en formas sometidas a un tratamientoespecial, como el hierro forjado, el hierro colado y el acero. Comercialmente, elhierro puro se utiliza para obtener láminas metálicas galvanizadas yelectroimanes. Los compuestos de hierro se usan en medicina para eltratamiento de la anemia, es decir, cuando desciende la cantidad dehemoglobina o el número de glóbulos rojos en la sangre.En 1994, la producción anual de hierro se aproximaba a los 975 millones detoneladas.CompuestosLos compuestos de hierro (II) se oxidan fácilmente a compuestos de hierro (III).El compuesto más importante de hierro (II) es el sulfato de hierro (II), FeSO4,denominado caparrosa verde, que normalmente existe en forma de cristalesverde pálido que contienen siete moléculas de agua de hidratación. Se obtieneen grandes cantidades como subproducto al limpiar el hierro con baño químico,y se utiliza como mordiente en el teñido, para obtener tónicos medicinales ypara fabricar tinta y pigmentos.El óxido de hierro (III), un polvo rojo amorfo, se obtiene tratando sales de hierro(III) con una base, y también oxidando pirita. Se utiliza como pigmento, y sedenomina rojo de hierro o rojo veneciano. También se usa como abrasivo parapulir y como medio magnetizable de cintas y discos magnéticos. El cloruro dehierro (III), que se obtiene en forma de cristales brillantes de color verde oscuroal calentar hierro con cloro, se utiliza en medicina y como una disoluciónalcohólica llamada tintura de hierro.Los iones de hierro (II) y hierro (III) se combinan con los cianuros para formarcompuestos de coordinación. El hexacianoferrato (II) de hierro (III) oferrocianuro férrico, Fe4[Fe(CN)6]3, es un sólido amorfo azul oscuro formadopor la reacción de hexacianoferrato (II) de potasio con una sal de hierro (III) yse conoce como azul de Prusia. Se usa como pigmento en pintura y como añilen el lavado de ropa para corregir el tinte amarillento dejado por las sales dehierro (II) en el agua. El hexacianoferrato (III) de potasio, K3Fe(CN)6, llamadoprusiato rojo, se obtiene del hexacianoferrato (III) de hierro (II), Fe3[Fe(CN)6]2.A éste se le llama también azul de Turnbull y se usa para procesar el papel decalco. El hierro experimenta también ciertas reacciones fisicoquímicas con elcarbono, que son esenciales para fabricar el acero.1.- ESTRUCTURA CRISTALINA DEL HIERRO El hierro sufre cambios en su estructura cuando se le somete a diferentestemperaturas . A estos cambios físicos se le denomina “ALOTROPIA” .Los granos de los metales (hierro) están formados por cristales , y estoscristales dependen de cómo se ordenan los iones metálicos dentro del grano ,al pasar del estado liquido al solido .
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesEl empaquetamiento de esferas (ordenaciones iónicas en cristales ) puede darlugar a un cubo (sistema cubico) o columnas hexagonales ( sistema hexagonal) . Estas se denominan retículas espaciales .La forma de la retícula depende de las fuerzas electroestáticas .Los mas importantes son : • Hierro α: Es la que se encuentra a temperatura ambiente; hasta los 788 ºC. El sistema cristalino es una red cúbica centrada en el cuerpo y es ferromagnético. • Hierro β: 788 ºC - 910 ºC; tiene el mismo sistema cristalino que la α, pero la temperatura de Curie es de 770 ºC, y pasa a ser paramagnético. • Hierro γ: 910 ºC - 1400 ºC; presenta una red cúbica centrada en las caras. • Hierro δ: 1400 ºC - 1539 ºC; vuelve a presentar una red cúbica centrada en el cuerpo .2.-CONSTITUCION DE LAS ALEACIONES HIERRO-CARBONO Las aleaciones hierro carbono están formadas por grupos de cristales quereciben el nombre de constituyentes y cuya naturaleza varia según lasproporciones de los componentes de la aleación y la temperatura .
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesEn las aleaciones hierro carbono pueden encontrarse hasta onceconstituyentes que se denominan :FERRITA , CEMENTITA , PERLITA ,AUSTENITA , MARTENSITA , TROOSTITA , SORBITA , BAINITA ,LEDEBURITA , STEADITA Y GRAFITO cuyas características son lassiguientes :La ferrita (o hierro alfa) es una de las estructuras moleculares del hierro.Cristaliza en el sistema cúbico centrado en el cuerpo (BCC) y tienepropiedades magnéticas. Se emplea en la fabricación de: imanes permanentesaleados con cobalto y bario; en núcleos de inductancias y transformadorescon níquel, zinc o manganeso.La cementita o carburo de hierro se produce por efecto del excesode carbono sobre el límite de solubilidad. Si bien la composición química de lacementita es Fe3C, la estructura cristalina es del tipo ortorrómbica con 12átomos de hierro y 4 átomos de carbono por celda.
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesLa cementita es muy dura y frágil y, por lo tanto, no es posible de utilizar paraoperaciones de laminado o forja debido a su dificultad para ajustarse a lasconcentraciones de esfuerzos.Se trata de una fase soluble en estado sólido que puede hacerse desaparecermediante un tratamiento térmico adecuado (recocido de grafitización).La perlita es la microestructura formada por capas o láminas alternas de lasdos fases (α y cementita) durante el enfriamiento lento de un acero atemperatura eutectoide. Se le da este nombre porque tiene la apariencia deuna perla al observarse microscópicamente ( se asemeja a una huella digital).La austenita es una forma de ordenamiento distinta de los átomosde hierro y carbono. Ésta es la forma estable del hierro puro a temperaturasque oscilan entre los 900 a 1400 ºC. Está formado por una disolución sólida delcarbono de hierro, lo que supone un porcentaje máximo de C del 2%. Es dúctil,blanda y tenaz.DIAGRAMA DE FASES DEL SISTEMA HIERRO-CARBONOEl hierro y el carbono constituyen aleaciones únicamente hasta un 6,67% enpeso de carbono. Con esta concentración y con concentraciones superiores se
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialescrea un compuesto químico denominado cementita (Fe3C) que no tienepropiedades metálicas. Por lo tanto, únicamente se estudia el diagrama hastaesa proporción.En la solidificación aparece una solución sólida llamada ausentita paraproporciones inferiores al 1,76% de carbono, y con un 4,30% se crea uneutéctico llamado ledeburita. Esto provoca la primera clasificación del sistemahierro-carbono: se habla de aceros si la proporción de carbono es inferior a1,76%, y de fundiciones para proporciones entre 1,76 y 6,67%.
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesA los aceros que tienen una proporción menor que 0,89% de carbono se lesdenomina hipoeutectoides, y si tienen entre 0,89 y 1,76% decarbono, hipereutectoides.Recopilando todo, el diagrama del sistema hierro-carbono tiene esteaspecto:
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materiales ACEROEl acero es básicamente una aleación o combinación de hierro y carbono(alrededor de 0,05 por ciento hasta menos del dos por ciento). Algunas vecesotros elementos de aleación específicos tales como el Cr (Cromo) o Ni (Níquel)se agregan con propósitos determinados.Ya que el acero es básicamente hierro altamente refinado (más del 98 porciento), su fabricación comienza con la reducción de hierro (producción dearrabio) el cual se convierte más tarde en acero.El hierro puro es uno de los elementos del acero, por lo tanto consistesolamente de un tipo de átomos. No se encuentra libre en la naturaleza ya quequímicamente reacciona con facilidad con el oxígeno del aire para formar óxidode hierro (herrumbre). El óxido se encuentra en cantidades significativas en elmineral de hierro, el cual es una concentración de óxido de hierro conimpurezas y materiales térreos.3.2.-PROCESO DE OBTENCION DEL ACEROProducción del Hierro y el AceroEl diagrama general de la fusión primaria del hierro integra a la mayoría de lasactividades que se desarrollan en el proceso productivo. No se debe olvidarque los diagramas de flujo son una de las herramientas más utilizadas por losingenieros industriales y que de manera automática los deben utilizar oelaborar.
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesEl 90% de todos los metales fabricados a escala mundial son de hierro y acero.Los procesos para la obtención de hierro fueron conocidos desde el año 1200ac.Los principales minerales de los que se extrae el hierro son: Hematita (mena roja) 70% de hierro Magnetita (mena negra) 72.4% de hierro Siderita (mena café 48.3% de hierro pobre) Limonita (mena café) 60-65% de hierroLa mena café es la mejor para la producción de hierro, existen grandesyacimientos de este mineral en Estados Unidos y en Suecia. En todo el mundose pueden encontrar grandes cantidades de pirita, pero no es utilizable por sugran contenido de azufre.Para la producción de hierro y acero son necesarios cuatro elementosfundamentales: 1. Mineral de hierro 2. Coque 3. Piedra caliza 4. AireLos tres primeros se extraen de minas y son transportados y prepararlos antesde que se introduzcan al sistema en el que se producirá el arrabio.El arrabio es un hierro de poca calidad, su contenido de carbón no estácontrolado y la cantidad de azufre rebasa los mínimos permitidos en los hierroscomerciales. Sin embargo es el producto de un proceso conocido como lafusión primaria del hierro y del cual todos los hierros y aceros comercialesproceden.A la caliza, el coque y el mineral de hierro se les prepara antes de introducirseal alto horno para que tengan la calidad, el tamaño y la temperatura adecuada,esto se logra por medio del lavado, triturado y cribado de los tres materiales. ALTO HORNO El alto horno es un elemento básico y fundamental en siderurgia, se empleapara transformar el mineral de hierro en arrabio o hierro de primera fusión queconstituye la principal materia prima para la fabricación del acero. Una pequeña
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesparte del arrabio se utiliza para fabricar piezas por segunda fusión en elcubilote o en el horno eléctrico. Al principio se utilizó carbón vegetal y alaumentar el consumo de este se produjo un agotamiento en la riqueza forestal,y la hulla que si es abundante en la naturaleza no se podía utilizar debido a quepor su gran altura estaba sometida a grandes presiones que la desmoronaban,obstruyendo el paso de los gases, el otro inconveniente de la hulla es elelevado contenido de azufre pues su eliminación es difícil y su presencia esperjudicial tanto para los aceros como en la fundición de hierro. La producción de acero ordinario se basa en la obtención del arrabio porreducción y fusión del mineral y por afino del arrabio. Para la obtención delarrabio, se introduce en el alto horno una mezcla (lecho de fusión) del mineralde hierro (óxidos de hierro), de combustible (coque, que actúa a la vez dereductor) y de fundente. Se insufla una corriente de aire caliente (viento),originando con el coque, óxido de carbono que reduce al mineral. Porcombinación con el fundente, la ganga pasa al estado de escoria, fusible hacialos 1300°C; a esta temperatura el hierro se combina con el carbono y se formaarrabio, aleación compleja, con un contenido máximo de 95% de hierro; elarrabio y la escoria es estado líquido, se separan por orden de densidades. El acero se obtiene por afino del arrabio, en cuya operación se rebaja laproporción de carbono de 3.5% a menos de 1%. Esta concentración consisteesencialmente en un conjunto de oxidaciones parciales producidas por: acciónde una corriente de aire que atraviesa la masa de arrabio líquido (afino poraire), en los convertidores, acción de un óxido de hierro (mineral o chatarra) enun horno de solera (afino por solera), o en el horno eléctrico (afino eléctrico) Carga en el alto horno: Las materias primas necesarias para la siderurgia son:los minerales (y chatarra), los combustibles, los fundentes y el aire. Los minerales de hierro más importantes son los óxidos: se emplean tambiénlos carbonatos y algunos sulfuros. 1. Óxidos de hierro: El óxido magnético (Fe3O4) en estado puro es el más ricode todos los minerales de hierro. La ganga, generalmente siliciosa, está exentade fósforo. Entre los óxidos férricos anhídridos (Fe2 O3), los más importanteson el hierro oligisto (cristalizado) y la hematites roja amorfa. Los óxidosférricos hidratados, tienen una composición Fe2O3nH2O, son fáciles dereducir, pero su ganga contiene combinaciones fosfatadas o sulfuradas. 2. Carbonatos de hierro: formados por carbonato ferroso (CO3Fe), asociado auna ganga compuesta de carbonatos isomorfos (CO3Ca). 3. A estos minerales, pueden añadirse: los óxidos férricos resultado de latostación de piritas (S2Fe), virutas, residuos de fabricación, exceso de lingotes,chatarra, escorias del horno Martín, minerales de magnesio en estado defusión, para facilitar la obtención de la fundición blanca y productos de lasinterización y peletización de los minerales de Fe. 4. El combustible en el alto horno debe presentar una buena resistencia a lacompresión, a fin de poder descender en la cuba sin desmoronarse y una granporosidad, condición necesaria para la regularidad de su combustión.
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesLa hulla en general no cumple con estas condiciones, en utiliza el coquemetalúrgico obtenido por pirogenación (destilación en vacío) de la hulla grasade llama corta. Características del coque metalúrgico: la resistencia a lacompresión de 170 kg/cm2 ha permitido elevar la altura de los hornos a 60 m.el poder calorífico de 7500 Kcal/Kg, la mayor parte es carbono, 15% decenizas, 1% de azufre. Al utilizar carbón de madera limita a unos 1 2m la alturade los hornos, restringiendo la capacidad de producción. La ganga del mineral,generalmente silícea o calcárea es infusible. Para transformarla en escoriafusible hacia 1300°C, es preciso combinar esta ganga con una sustancia, demanera que pueda formarse un silicato de fácil fusión. El viento o aire insufladoa presión dentro del alto horno (60cm) de columna de mercurio desobrepresión, se calienta a una temperatura previa de 1000 °C y contienehumedad de 15 g de agua por m3. Se consume alrededor de 5 toneladas deviento para obtener una tonelada de arrabio. Fe2O3+CO-----Fe3O4+CO2 Fe3O4+CO-----FeO+CO2 FeO + CO------Fe+CO2 C +CO2--- --2CO C +O2--- --CO2REDUCCION DIRECTA DEL MINERAL DE HIERROPara la producción del hierro también se puede utilizar el método de reduccióndirecta, el que emplea agentes reactivos reductores como gas natural, coque,aceite combustible, monóxido de carbono, hidrógeno o grafito. El procedimientoconsiste en triturar la mena de hierro y pasarla por un reactor con los agentesreductores, con lo que algunos elementos no convenientes para la fusión delhierro son eliminados. El producto del sistema de reducción directa es el hierroesponja que consiste en unos pellets de mineral de hierro los que pueden serutilizados directamente para la producción de hierro con característicascontroladas.Diagrama de producción de hierro esponja
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesEn el método de reducción directa para procesar 1000 toneladas de mineral dehierro, se requieren 491,000 metros cúbicos de metano y con ello se obtienen630 toneladas de hierro esponja.DIFERENTES PROCESOS DE OBTENCION DEL HIERRO Y ACEROUna vez obtenido el arrabio o el hierro esponja es necesario refinar al hierropara que se transforme en material útil para diferentes objetos o artefactos, osea en hierro o acero comercial. A continuación se presentan los principalesprocesos de fabricación de los hierros y aceros comerciales.
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesPROCESO DE PUDELADOEl hierro dulce es un metal que contienen menos del 0.01% de carbono y nomás de 0.003% de escoria. Para su obtención se requiere del procesoconocido como pudelado, el que consiste en fundir arrabio y chatarra en unhorno de reverbero de 230 kg, este horno es calentado con carbón, aceite ogas. Se eleva la temperatura lo suficiente para eliminar por oxidación el carbón,el silicio, y el azufre. Para eliminar todos los elementos diferentes al hierro, elhorno de pudelado debe estar recubierto con refractario de la línea básica(ladrillos refractarios con magnesita y aluminio). El material se retira del hornoen grandes bolas en estado pastoso y el material producido se utiliza para lafabricación de aleaciones especiales de metales. Existen otros procedimientosmodernos como el llamado proceso Aston, en donde en lugar del horno dereverbero se usa un convertidor Bessemer con lo que se obtienen mayorcantidad de material.HORNOS BESSEMEREs un horno en forma de pera que está forrado con refractario de línea ácida obásica. El convertidor se carga con chatarra fría y se le vacía arrabio derretido,posteriormente se le inyecta aire a alta presión con lo que se eleva latemperatura por arriba del punto de fusión del hierro, haciendo que este hierva.Con lo anterior las impurezas son eliminadas y se obtiene acero de alta calidadHORNO DE ARCO ELECTRICOPor lo regular son hornos que sólo se cargan con chatarra de acero de altacalidad. Son utilizados para la fusión de aceros para herramientas, de altacalidad, de resistencia a la temperatura o inoxidables. Considerando que estoshornos son para la producción de aceros de alta calidad siempre estánrecubiertos con ladrillos de la línea básica.Existen hornos de arco eléctrico que pueden contener hasta 270 toneladas dematerial fundido. Para fundir 115 toneladas se requieren aproximadamente treshoras y 50,000 kwh de potencia. También en estos hornos se inyecta oxígenopuro por medio de una lanza.Los hornos de arco eléctrico funcionan con tres electrodos de grafito los quepueden llegar a tener 760mm de diámetro y longitud de hasta 12m. La mayoríade los hornos operan a 40v y la corriente eléctrica es de 12,000 A.Estos equipos tienen un crisol o cuerpo de placa de acero forrado conrefractario y su bóveda es de refractario también sostenida por un cincho deacero, por lo regular enfriado con agua. Para la carga del horno los electrodos yla bóveda se mueven dejando descubierto al crisol, en el que se deposita lacarga por medio de una grúa viajera.
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesEstos equipos son los más utilizados en industrias de tamaño mediano ypequeño, en donde la producción del acero es para un fin determinado, comovarilla corrugada, aleaciones especiales, etc.HORNO DE INDUCCIONUtilizan una corriente inducida que circula por una bovina que rodea a un crisolen el cual se funde la carga. La corriente es de alta frecuencia y la bovina esenfriada por agua, la corriente es de aproximadamente 1000Hz, la cual essuministrada por un sistema de moto generador. Estos hornos se cargan conpiezas sólidas de metal, chatarra de alta calidad o virutas metálicas. El tiempode fusión toma entre 50 y 90 min, fundiendo cargas de hasta 3.6 toneladas. Losproductos son aceros de alta calidad o con aleaciones especiales.HORNO DE AIRE DE CRISOLEs el proceso más antiguo que existe en la fundición, también se le conocecomo horno de aire. Este equipo se integra por un crisol de arcilla y grafito, losque son extremadamente frágiles, los crisoles se colocan dentro de unconfinamiento que puede contener algún combustible sólido como carbón o losproductos de la combustión.Los crisoles son muy poco utilizados en la actualidad excepto para la fusión demetales no ferrosos, su capacidad fluctúa entre los 50 y 100 kg.
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesHornos de crisol para metales no ferrosos HORNO CUBILOTESon equipos muy económicos y de poco mantenimiento, se utilizan para hacerfundición de hierros colados. Consisten en un tubo de más de 4 metros delongitud y pueden tener desde 0.8 a 1.4 m de diámetro, se cargan por la partesuperior con camas de chatarra de hierro, coque y piedra caliza. Para lacombustión del coque se inyecta aire con unos ventiladores de alta presión,este accede al interior por unas toberas ubicadas en la parte inferior del horno.
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesTambién estos hornos se pueden cargar con pellets de mineral de hierro opedacería de arrabio sólido.Por cada kilogramo de coque que se consume en el horno, se procesan de 8 a10 kilogramos de hierro y por cada tonelada de hierro fundido se requieren40kg de piedra caliza y 5.78 metros cúbicos de aire a 100 kPa a 15.5°C.Los hornos de cubilote pueden producir colados de hasta 20 toneladas cadatres horas. Este tipo de equipo es muy parecido al alto horno, sólo susdimensiones disminuyen notablemente. El mayor problema de estos hornos esque sus equipos para el control de emisiones contaminantes es más costosoque el propio horno, por ello no se controlan sus emisiones de polvo y por lotanto no se autoriza su operación. CLASIFICACION DE ACEROSCon el fin de estandarizar la composición de los diferentes tipos de aceros quehay en el mercado la Society of Automotive Engineers (SAE) y el American Ironand Steel Institute (AISI) han establecido métodos para identificar los diferentestipos de acero que se fabrican. Ambos sistemas son similares para laclasificación.En ambos sistemas se utilizan cuatro o cinco dígitos para designar al tipo deacero. En el sistema AISI también se indica el proceso de producción con unaletra antes del número.Primer dígito. Es un número con el que se indica el elemento predominante dealeación. 1= carbón, 2= níquel, 3=níquel cromo, 4=molibdeno, 5=cromo,6=cromo vanadio, 8=triple aleación, 9 silicio magnesio.El segundo dígito. Es un número que indica el porcentaje aproximado en pesodel elemento de aleación, señalado en el primer dígito. Por ejemplo un acero2540, indica que tiene aleación de níquel y que esta es del 5%.Los dígitos 3 y 4. Indican el contenido promedio de carbono en centésimas, asíen el ejemplo anterior se tendría que un acero 2540 es un acero con 5% deníquel y .4% de carbón.Cuando en las clasificaciones se tiene una letra al principio esta indica elproceso que se utilizó para elaborar el acero, siendo los prefijo los siguientes:A = Acero básico de hogar abiertoB = Acero ácido de Bessemer al carbonoC= Acero básico de convertidos de oxígenoD = Acero ácido al carbono de hogar abierto
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesE = Acero de horno eléctricoA10XXXA= Proceso de fabricación10 = Tipo de aceroX = % de la aleación del tipo de aceroX X= % de contenido de carbono en centésimas.LINGOTES Y COLADA CONTINUAPara fabricar los diferentes objetos útiles en la industria metal metálica, esnecesario que el hierro se presente en barras, láminas, alambres, placas, tuboso perfiles estructurales, los que se obtienen de los procesos de rolado. Elproceso de rolado consiste en pasar a un material por unos rodillos con unaforma determinada, para que al aplicar presión el material metálico adquiera laforma que se necesita. El material metálico que se alimenta a los rodillos debetener una forma determinada, esta forma se obtiene al colar en moldes el metalfundido que será procesado, a estos productos se les llama lingotes o lupias ypueden ser secciones rectangulares, cuadradas o redondas. Los lingotes(cilindros con un extremo menor que el otro) o lupias (lingotes de gran tamañocon secciones rectangulares) pueden tener desde 25 kg hasta variastoneladas, todo dependerá de para qué se van a utilizar y para con qué tipo derodillos se van a procesar. COLADA CONTINUACuando se requiere un material de sección constante y en grandes cantidadesse puede utilizar el método de la colada continua, el cuan consiste en colocarun molde con la forma que se requiere debajo de un crisol, el que con unaválvula puede ir dosificando material fundido al molde. Por gravedad el materialfundido pasa por el molde, el que está enfriado por un sistema de agua, alpasar el material fundido por le molde frío se convierte en pastoso y adquiere laforma del molde. Posteriormente el material es conformado con una serie derodillos que al mismo tiempo lo arrastran hacia la parte exterior del sistema.Una vez conformado el material con la forma necesaria y con la longitudadecuada el material se corta y almacena. Por este medio se pueden fabricarperfiles, varillas y barras de diferentes secciones y láminas o placas de varioscalibres y longitudes. La colada continua es un proceso muy eficaz y efectivopara la fabricación de varios tipos de materiales de uso comercial.Colada continua
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesIlustración de colada continua del libro Operación de Máquinas Herramientasde Krar.Algunos elementos químicos en la fundición del hierroExisten muchos elementos químicos que dan las características de ingeniería alas aleaciones ferrosas, sin embargo hay algunos que se destacan por susefectos muy definidos, a continuación se presentan algunos de estoselementos.Carbono. Arriba del 4% baja la calidad del hierro, sin embargo se puede decirque es el elemento que da la dureza al hierro y por medio de sus diferentesformas en las que se presenta, se pueden definir varias propiedades de lasaleaciones y su grado de maquinabilidad. Con base a la cantidad de carbonoen el hierro las aleaciones se pueden definir o clasificar como se observó en lostemas anteriores.Silicio. Este elemento hasta un 3.25% es un ablandador del hierro y es elelemento predominante en la determinación de las cantidades de carbono enlas aleaciones de hierro. El silicio arriba de 3.25% actúa como endurecedor.Las fundiciones con bajo contenido de silicio responden mejor a lostratamientos térmicos.Manganeso. Es un elemento que cuando se agrega a la fundición arriba del0.5% sirve para eliminar al azufre del hierro. Como la mezcla producto delazufre y el manganeso tiene baja densidad flota y se elimina en forma deescoria. También aumenta la fluidez, resistencia y dureza del hierro.Azufre. No sirve de nada en el hierro, debe ser eliminado y controlado.Fósforo. Es un elemento que aumenta la fluidez del metal fundido y reduce latemperatura de fusión.
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materiales ACEROS ESPECIALESConcepto de acero: Acero es una aleación de hierro (Fe) y carbono (C), con unmáximo de hasta 2.5% C. Las propiedades del acero pueden ser mejoradas,mediante la adición de elementos como: cromo (Cr), níquel (Ni), molibdeno (Mo),vanadio (V), tungsteno (W), cobalto (Co), manganeso (Mn), entre otros. Al adicionarestos elementos, el acero se denominará “aleado”ACERO AL CARBONO: Fe + CMn – Si son elementos presentes en el acero como desoxidantes.ACEROS ALEADOS: Fe + C + elementos aleantesEj. Un acero inoxidable del tipo 304, posee en su composición química a parte del Fey C, porcentajes importantes de cromo y níquel que le dan el carácter de inoxidable.Esta adiciónde Cr y Ni, han cambiado notablemente las características del material base y lasdiferencias físicas y mecánicas son evidentes.En IBCA manejamos aceros al carbono y aceros aleados, así:Aceros al carbono: AISI 1018 y 760 (AISI 1045).Aceros aleados: DF2, XW5, XW41, D3, CALMAX, 718, STAVAX, 8407, 705,709, 7210, 147-M, 304, 304-L, 316, 316-L, 310S.Los elementos aleantes pueden darle al acero características como:resistencia al desgaste, tenacidad, resistencia mecánica, inoxidabilidad, dureza, etc.TRATAMIENTOS TÉRMICOS DE LOS ACEROSSon operaciones de calentamiento y enfriamiento, a temperaturas y condicionescontroladas a las que se somete al acero para poderlo utilizar.Los principales tratamientos térmicos son: TEMPLE CEMENTACIÓN NITRURACIÓN RECOCIDOS
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesExisten otros tipos de tratamientos, pero no se los estudiará al momento, ya que noson de mayor interés en el medio ecuatoriano.TEMPLE: El temple tiene como objetivo el endurecimiento del acero en toda lasección.Dureza se requiere por ej. en aplicaciones de aceros grado herramienta, en dondeconella, vamos a tener resistencia al desgaste en operaciones de trabajo en frío uoperaciones con moldes de plástico o trabajo en caliente, principalmente.El temple es una operación de calentamiento, mantenimiento y enfriamiento brusco.La temperatura de temple es propia de cada acero, por ej.: DF2 (790-850 ºC) y XW5(940-980ºC). Así mismo el enfriamiento se deberá hacer en el medio que el fabricantesugiere como aceite, agua, sales, al aire etc. Se debe tomar exactamente el medioadecuado, caso contrario tenemos el riesgo de no lograr durezas adecuadas o fisurarel material. Esta información está en el catálogo de aceros de IBCA.Un gráfico explicativo del proceso podría ser así:
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materiales1) Curva calentamiento del acero2) Tiempo de mantenimiento a la temperatura de austenización.Normalmente se dice 1-2 min/mm de espesor o diámetro del acero a tratar.3) Luego de transcurrido el tiempo de mantenimiento se procede a hacer elenfriamiento brusco, en el medio que indica los catálogos del fabricante.4) Luego de producido el enfriamiento brusco, normalmente el acero se haendurecido,por los cambios que se han producido en la estructura del material y el material enese punto es extremadamente duro, pero frágil al mismo tiempo, por lo que muy difícilserásu uso y aplicación.La dureza que se obtiene se mide en diferentes escalas, recordando que dureza es lacaracterística de los materiales a no dejarse rayar o penetrarse por otros.Dos son las escalas más usadas: Dureza Brinell y Dureza Rockwell.Normalmente se habla de dureza Brinell (HB) para materiales que no tienen altasdurezas y de Rockwell C (HRC) para materiales muy duros. Puede haberequivalencias entre HRC y HB, así como la hay entre milímetros y pulgadas, parasaberlo debemos recurrir a tablasde equivalencia como la que se maneja en el catálogo de aceros de IBCA.
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesPor ej.. un acero XW5 luego del enfriamiento en aceite puede tener dureza de 64-66HRC que lo hacen tan frágil que prácticamente resistirían ninguna operación deimpacto por su baja tenacidad (tenacidad característica del material de soportarimpacto o esfuerzo puntuales elevados).Para evitar esta fragilidad es necesario hacer REVENIDO.
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesRevenido es una operación de calentamiento a una temperatura controlada, con lafinalidad de disminuir la dureza excesiva del material, darle tenacidad y conseguir ladureza que se requiere para la aplicación.Para determinar la temperatura a la cual debemos elevar al acero, el fabricante hahecho varios ensayos que se grafican en curvas y que permiten al templador, enforma exacta disponer de la temperatura que utilizará. Para ej. tenemos la siguientecurva del acero DF2, podemos decir que el material estaría listo para poder entrar enuna etapa de rectificado, antes de la puesta en producción.CEMENTACIÓN: Persigue un objetivo similar al temple, que es el endurecimiento,pero en este caso no se realiza en toda la sección del material, sino en una capasuperficial que no supera 1 mm de espesor.Se aplica a aceros que tienen ≤0.20 %C, como nuestros aceros 7210, 147-M y 1018.Esto se da en medios sólidos como el carbón vegetal, líquido como las sales decianuroy gaseoso como el uso de gas propano (tecnología de DETESA).El proceso se da por el calentamiento a la temperatura de cementación ocarburización (donde se difunde el carbono). Posteriormente se procede a hacer elenfriamiento en el medio que indica el fabricante.Revenido se hace inmediatamente, para eliminar la dureza excesiva y darle mástenacidad. Aplicable en piñonería, pines, bocines o generalmente en piezas duras demaquinaria.La cementación finalmente tiene dureza en la superficie del material y un núcleotenaz. En aceros como nuestro 7210 o 147-M se pueden lograr durezas de 58-60HRC.
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesNITRURACIÓN: Similar a la cementación, se logra un endurecimiento superficial,pero de capa mucho más delgada (0.3-0.4 mm). La condición esque el acero debeestar pre templado (como nuestros 705 o 709).Los aceros deben tener por lo menosCr-Al-Mo en su composición química y los aceros que pueden nitrurarse son XW5,XW41, 8407, 705, 709 y 718. La capa nitratado puede ser dar diferentes durezasdependiendo del tipo de acero, por ej. aceros como 8407, XW41 o XW5 puedenlograr durezas superiores a 65 HRC. 705, 709, 718 puede lograr como máximo 54HRC.Los aceros inoxidables no deben nitrurarse, ya que pierden resistencia a la corrosión.Los materiales que no están en el grupo de nitrurables, no logran efecto deendurecimiento.RECOCIDOS: Normalmente su objetivo es ablandamiento, pero cierto tipos sonaplicables para alivios de tensiones:El recocido como tal sirve para el ablandamiento de los aceros que por algún motivoestán endurecidos y se requiere dejarlos en baja dureza para por ej. una operaciónde mecanizado. Posterior se puede volver a hacer un tratamiento de endurecimiento,pero una Planta como DETESA no podrá dar garantía ya que los materiales que soncontinuamente calentados tienden a sufrir fatiga térmica y puede haber problemas defisuras deformaciones. El recocido de alivio de tensiones se usa como su nombreindica, para aliviar las tensiones producidas por:1. Mecanizado: cuando se desbasta más del 30% del material en bruto.Tiene como objetivo de que al realizarlo se presentarán las deformaciones, previo ala operación final de mecanizado, así:- Mecanizado de desbaste- Alivio de tensiones- Mecanizado de acabado + tolerancia para absorber las deformaciones producidaspor el tratamiento térmico.- Tratamiento térmico- Rectificado, el cual se puede realizar debido a la tolerancia que se dejó previotratamiento térmico- Puesta en producción- Nota recordatoria: Para lo que es nitruración gaseosa, se sugiere en formaobligatoria que se haga un alivio de tensiones, previo a dejar la medida final, casocontrario a la temperatura de nitruración se presentarán deformaciones.
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materiales2. Por operación de soldadura: Cuando se suelda un acero especial, se debehomogenizar la estructura afectada por el calor, para evitar fragilidad y bajaresistencia mecánica ante una carga elevada.ACEROS GRADO HERRAMIENTA PARA TRABAJO EN FRÍO:Son aquellos que nos sirven para operaciones de corte y conformado en frío, comocizallas, cuchillas, matrices de corte, punzones de corte, cuchillas de dobladoras,rodillos de conformado, rodillos guías, etc. Estos aceros principalmente trabajansobre metal, madera y plástico, por ej: latas para atún, cuchillas de conformado demadera o molinos de plástico (trituración).La principal función de estos aceros es trabajar generalmente con durezas altas, quegeneran una gran resistencia al desgaste, combinada con la tenacidad que serequiere para el trabajo a efectuar, sin embargo, la dureza será obtenida deexperiencia del usuario, quien determinará la mejor combinación dureza-tenacidad,en base a la experiencia de su trabajoEstos aceros para poderlos escoger, se lo debe hacer principalmente en base de 2parámetros que son: Resistencia al desgaste y tenacidad.Con estas condiciones, la selección se facilita, ya que por ej. si se requiere cortarmaterial fino, la cantidad de impacto será mínima, por lo que se requerirá entonces
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialestener un material de alta resistencia al desgaste y caso contrario, si el material esgrueso, tendremos que generar un gran esfuerzo que puede estar combinado conimpacto, en este caso se requerirá un acero de alta tenacidad.Otra forma de dar tenacidad a un acero, es bajando su dureza, por ej. Un acero XW5con 60 HRC será más resistente al desgaste que el mismo acero pero con 50 HRC,pero a 50 HRC el acero será más tenaz que a 60 HRC.Normalmente en nuestro medio para aplicaciones de corte de material fino se halogrado buenos resultados con 58 HRC.Si las aplicaciones que se requieren no tienen poder de impacto, siempre se sugerirátener la mayor dureza posible para generar la mejor resistencia al desgaste.Ej. de aplicaciones:1. Corte de lata para atún: Normalmente se está utilizando XW5 o XW41 con valoresde dureza de 58 HRC.2. Corte de chapa para construir cocinas, normalmente se utiliza XW5 o XW41 con 58HRC.3. Rodillos de conformado para fabricación de tubos de acero de bajo carbono, otechos metálicos, normalmente se está utilizando XW41 con valores de dureza de 58-60 HRC.4. Cuchillas para corte de plancha negra gruesa ha dado buenos resultados Calmaxcon durezas entre 54-58 HRC. Recordemos que mientras menos dureza tendremosmayor tenacidad.ACEROS PARA MOLDES DE PLÁSTICO: Como su nombre lo indica, estos acerosson usados para fabricar moldes para los distintos elementos plásticos que a diariovemos. Normalmente su principal característica es la pulibilidad seguida deresistencia al desgaste producida por el plástico.
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materiales718: Es un acero bonificado (templado y revenido) que algunos lo conocen comoacero P20, debido a la norma americana AISI. Tiene una excelente pulibilidad y se lopuede trabajar en el estado de suministro (tornear, fresar, etc.). Su dureza bordea los310 HB, por lo que tiene una dureza similar a la de los aceros 705 y 709.Si se requiere una dureza mayor, puede ser factible la nitruración, por lo que ladureza máxima que podría alcanzar sería de 53-54 HRC. Puede trabajar conplásticos que no sean corrosivos (el cliente normalmente podrá respondernos esapregunta, ya que por ej. corrosivos son el PVC, acetatos, etc). Otra forma de
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesendurecerlos sería con temple por llama, pero ello requiere entonces una granexperiencia para no dañar al acero.STAVAX: Es un acero inoxidable (AISI 420), que tiene una alta pureza y por tanto selo utiliza para moldes de plástico. Tiene las siguientes características: Posee la mejor capacidad de pulibilidad de todos los aceros para moldes deplástico que manejamos. Es un acero que deja el mejor acabado en el producto final. Para obtener su característica real de inoxidable en todo su potencial, esrecomendable hacer tratamiento térmico de temple. En nuestro medio los clientes lousan, tal y como lo vendemos (en estado de suministro), no logrando con ello 100%de las propiedades de inoxidable. Es obligatorio el uso para cuando se trabaje con plásticos corrosivos como PVC.En este caso, normalmente los clientes sabe de lo corrosivo o no de los plásticos amanejar. La dureza máxima que se puede lograr con Stavax es 52-54 HRC, lo cual essuficiente para el trabajo con plásticos.PRODAX: Nuestro duraluminio para moldes de plástico. Es un aluminio con adicionesde níquel, cromo, hierro, etc. Estos metales le dan la dureza característica de estematerial, así como el alto nivel de pulibilidad que posee.Su principal aplicación está en moldes para soplado, principalmente para botellas,como las de agua o bebidas gaseosas.Otros tipos de materiales de moldes de plástico que se pueden usar son Calmax y8407. La aplicación básica sería para moldes para temple, en donde prevalece laresistencia al desgaste y disminuye la necesidad de excelencia en el acabado.ACEROS PARA TRABAJO EN CALIENTE:Son aceros que normalmente van a trabajar a alta temperatura. Ideal par atrabajo conmetales calientes en inyección, forja, extrusión, etc.IBCA tiene en stock el acero 8407 (Orvar Supreme) (AISI H13), que normalmentepuede trabajar con buen rendimiento con metales como zamak, zinc y aluminio.
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materiales ACEROS INOXIDABLESLos aceros inoxidables son aleaciones ferro-cromo con un mínimo de 11% decromo.El agregado de otros elementos a la aleación permite formar un amplioconjunto de materiales, conocidos como la familia de los aceros inoxidables.Entre los elementos de aleación, dos se destacan: el cromo, elemento presenteen todos los aceros inoxidables por su papel en la resistencia a la corrosión y elníquel por la memoria en las propiedades mecánicas.La siguiente es una visiónpanorámica de la familia de los aceros inoxidables, sus principalescaracterísticas y aplicaciones.ACEROS INOXIDABLES MARTENSÍTICOSEn los aceros inoxidables martensíticos, el carbono está en una concentracióntal, que permite la formación de austenita a altas temperaturas, que a su vez setransforma en martensita durante el enfriamiento.La martensita es una fase ricaen carbono, frágil y extraordinariamente dura. magnéticos y endurecibles portratamiento térmico, presentando cuando templados una micro estructuraacicular (en forma de agujas).Es importante observar que estos aceros son
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesnormalmente producidos por la industria siderúrgica en estado recocido, conductilidad razonablemente buena. Solamente después de templados serán muyduros y poco dúctiles. Pero es precisamente en esta condición (templados),que serán resistentes a la corrosión.El más utilizado de los aceros inoxidablesmartensíticos es el Tipo 420. En estado recocido (estructura ferrítica), nopresenta buen comportamiento frente a la corrosión atmosférica. Esto porquedurante la operación de recocido, a una temperatura aproximada de 760 ºC, elcarbono y el cromo se combinan para formar carburos de cromo, Cr23C6.Cada molécula de carburo de cromo contiene, en peso, aproximadamente 95%de cromo. Considerando el alto tenor de carbono y el bajo tenor de cromo delacero inoxidable 420 (aproximadamente 0,35%C y 12,50% Cr), como todo elcarbono precipita como carburo de cromo durante el recocido, estaprecipitación retirará de la solución sólida aproximadamente la mitad del cromodisponible. En esta condición el material no resiste a la corrosión y no puedeser considerado propiamente como un acero inoxidable (ya que no tiene unmínimo de 11% de cromo en solución sólida).Por eso, el acero inoxidable 420,es colocado en servicio por el usuario, solamente después de un tratamiento detemple. Cuando templado, el carbono forma parte de la fase martensítica, nosiendo encontrado en la aleación precipitado como carburo de cromo.La alta dureza y la consecuente resistencia al desgaste, determinan lasaplicaciones de este material, utilizado en cuchillería, discos de freno, equiposquirúrgicos, odontológicos y turbinas.Si la cantidad elevada de carbono es uninconveniente en el acero inoxidable 420 en estado recocido, una soluciónlógica es la de disminuir este tenor, lo que se hace en el inoxidable Tipo 410.Como este material tiene un máximo de 0,15% de carbono, esta cantidad no essuficiente para remover tanto cromo de la solución sólida y, consecuentemente,presenta una buena resistencia a la corrosión atmosférica, tanto en la condiciónde recocido como de templado.Después del tratamiento de temple, las durezasalcanzadas por este material no son tan altas como las presentadas por elinoxidable 420. Las principales aplicaciones del inoxidable 410 son en equipospara refinación de petróleo, válvulas, componentes de bombas y cuchillería.Aumentando la cantidad de azufre se obtiene el inoxidable 420 F, una variedaddel 420, con buena maquinabilidad.Adiciones de carbono (para obtenersedurezas todavía mayores) y de cromo y molibdeno (mejorando también la
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesresistencia a la corrosión) nos llevan a los aceros inoxidables martensíticosTipo 440, utilizados en cuchillos de corte profesional.ACEROS INOXIDABLES FERRÍTICOSLos aceros inoxidables ferríticos también son magnéticos. A pesar de tener unamenor cantidad de carbono que los martensíticos, se tornan parcialmenteausteníticos a altas temperaturas y consecuentemente precipitan martensitadurante el enfriamiento. Puede decirse que son parcialmente endurecibles portratamiento térmico.Los aceros inoxidables ferríticos contienen, de un modogeneral, un tenor de cromo superior al de los martensíticos. Este aumento en lacantidad de cromo mejora la resistencia a la corrosión en diversos medios, perosacrifica en parte otras propiedades, como la resistencia al impacto.El más utilizado de los aceros inoxidables ferríticos es el Tipo 430, quecontiene 16 a 18% de cromo y un máximo de 0,12% de carbono. Entre susaplicaciones, se puede mencionar: cubiertos, vajillas, cocinas, piletas,monedas, revestimientos, mostradores frigoríficos. Uno de los mayoresproblemas del inoxidable 430 es la pérdida de ductilidad en las regionessoldadas, que normalmente son frágiles y de menor resistencia a la corrosión.El elevado crecimiento del tamaño de grano, la formación parcial de martensitay la precipitación de carbonitruros de cromo, son las principales causasgeneradoras de este problema. Para enfrentar este inconveniente, se adicionatitanio y/o niobio, como estabilizadores del carbono. Los Tipos 409, 430 Ti y430 Nb son muy utilizados, principalmente en silenciadores y escapes deautomóviles.El aluminio se utiliza también como un estabilizador de ferrita. El inoxidable405, con aluminio entre 0,10 y 0,30% es muy utilizado en la fabricación deestructuras que no podrán ser recocidas después de la operación de soldado.El aumento en el tenor de azufre, permite mejorar la maquinabilidad, en el Tipo430 F.ACEROS INOXIDABLES AUSTENÍTICOSLos aceros inoxidables austeníticos no son magnéticos y no pueden serendurecidos por tratamiento térmico. Son muy dúctiles y presentan excelente
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialessoldabilidad.El inoxidable austenítico más popular es el Tipo 304, que contiene básicamente18% de cromo y 8% de níquel, con un tenor de carbono limitado a un máximode 0,08%. Tiene gran aplicación en las industrias químicas, farmacéuticas, dealcohol, aeronáutica, naval, uso en arquitectura, alimenticia, y de transporte..En determinados medios, especialmente en aquellos que contienen ionescloruro, el inoxidable 304 muestra propensión a una forma de corrosión llamadocorrosión por picado. Es un tipo de corrosión extraordinariamente localizada, enla cual en determinados puntos de la superficie del material, el medio agresivoconsigue quebrar la película pasiva para después progresar en profundidad.equipo fuera de servicio .La corrosión por rendijas, puede ser consideradacomo una corrosión por picado artificial. El aspecto es frecuentementesemejante al de la corrosión por picado y el proceso de crecimiento es tambiénautocatalítico. Pero, la existencia de una rendija es necesaria para laocurrencia del fenómeno, lo que no sucede en la corrosión por picado. Losmismos medios capaces de provocar la corrosión por picado, promueven lacorrosión por rendijas en los aceros inoxidables. El molibdeno es introducidocomo elemento de aleación en los aceros inoxidables precisamente paradisminuir la susceptibilidad a estas formas de corrosión. La presencia demolibdeno permite la formación de una capa pasiva más resistente y en casosen que el inoxidable 304 no resiste a la acción de determinados medios,corroyendo por picado o por rendijas, los inoxidables 316 y 317 constituyen unaexcelente solución. Son aceros con gran utilización en las industrias químicas,de alcohol, petroquímicas, de papel y celulosa, en la industria petrolífera,industrias textil y farmacéutica.Cuando están sometidos por algún tiempo a lastemperaturas entre 450 y 850 ºC, los aceros inoxidables austeníticos estánsujetos a la precipitación de carburos de cromo en sus contornos de granos, loque los torna sensibilizados. Esta precipitación abundante de carburos, lasensibilización, resulta en la disminución del tenor de cromo en las regionesvecinas a los bordes, regiones que tienen así su resistencia a la corrosióndrásticamente comprometida, tornando el material susceptible a la corrosiónintergranular en ciertos medios. Las zonas térmicamente afectadas poroperaciones de soldado son particularmente sensibles a esta forma decorrosión, ya que durante el ciclo térmico de soldado parte del material es
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesmantenido en la faja crítica de temperaturas. La consideración de estefenómeno llevó al desarrollo de los inoxidables austeníticos extra bajo carbono,304L, 316L y 317L, en los cuales el tenor de carbono es controlado en unmáximo de 0,03%, quedando así extremadamente reducida la posibilidad desensibilización.La utilización de estabilizadores tiene también la finalidad de evitar el problemade la sensibilización. El titanio, adicionado como elemento de aleación, inhibela formación de carburo de cromo debido al hecho de tener una afinidad mayorpor el carbono que aquella que tiene el cromo. Así, se precipita carburo detitanio y el cromo permanece en solución sólida. Con la misma finalidad puedeser utilizado el niobio.Tanto el titanio como el niobio son estabilizadores delcarbono y los aceros inoxidables así obtenidos, el 321 y el 347 son conocidoscomo aceros inoxidables estabilizados. El inoxidable 316 Ti es la versiónestabilizada del tipo 316. Para aplicaciones en equipos que operan entre 400 y900 ºC, los aceros inoxidables estabilizados son los más recomendados, yaque conservan mejores propiedades mecánicas en esas temperaturas que losaceros de extra bajo carbono; notoriamente la resistencia al creep.En el inoxidable 904 L (20Cr-25Ni-4,5Mo-1,5Cu), la adición de elementos dealeación busca mejorar no sólo la resistencia al picado sino también laresistencia a la corrosión en medios ácidos reductores. El elevado tenor deníquel mejora también el comportamiento frente a la corrosión bajo tensión.En los casos en que se pretende una buena resistencia mecánica y no existegran preocupación por la corrosión intergranular, los aceros inoxidables 304H y316H, con tenores de carbono en el rango de 0,04/0,10%, son recomendados.La precipitación de una fina red de carburos de cromo, tan perjudicial bajo elpunto de vista de la corrosión, se torna benéfica cuando lo que interesa son laspropiedades mecánicas.Aumentos considerables en los tenores de cromo yníquel permiten elevar la temperatura de formación de cascarilla (escamado)de los aceros inoxidables austeníticos. El inoxidable 304 es recomendado paratrabajo al aire libre, a temperaturas inferiores a 925 ºC en servicios continuos.En las mismas condiciones, el inoxidable 310, con cromo 24/26% y níquel19/22%, resiste temperaturas de hasta 1150 ºC. Es un material clasificadocomo acero inoxidable refractario.Grandes aumentos de níquel, llevan a lasaleaciones Ni-Cr-Fe, donde el elemento con mayor presencia en el material ya
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesno es el hierro sino el níquel, Estos materiales no son conocidos como acerosinoxidables sino como aleaciones a base de níquel y presentan excelenteresistencia a la corrosión en diversos medios a altas temperaturas. El elevadotenor de níquel da también garantía de una buena resistencia a la corrosiónbajo tensión.El inoxidable 304 es un material con excelente ductilidad. Paracasos de estampado extra profundo, un aumento en el tenor de níquel permitemejorar todavía más la ductilidad. Con esta finalidad fue desarrollado el Tipo305.Ligeras reducciones en el tenor de níquel disminuyen la estabilidad de laaustenita, permitiendo la aparición de martensita inducida por deformación enfrío, consiguiéndose así excelentes propiedades para aplicacionesestructurales. Es el Tipo 301, disponible en las versiones 1/4, 1/2, 3/4 ytotalmente duro y con gran utilización en las industrias ferroviarias, de trenesmetropolitanos y de carrocerías de ómnibus.El Tipo 303 resulta del aumentodel tenor de azufre en el 304 con la finalidad de mejorar la maquinabilidad. Laductilidad y la resistencia a la corrosión quedan comprometidas por esteaumento en la cantidad de azufre.Los aceros de la serie 200, resultan de unasubstitución parcial de níquel por manganeso. Son utilizados en aplicacionesestructurales, presentando resistencia a la corrosión inferior al 301.
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesRESISTENCIA A LA CORROSIÓN DE LOS ACEROS INOXIDABLESTodos los aceros inoxidables contienen el cromo suficiente para darles suscaracterísticas de inoxidables. Muchas aleaciones inoxidables contienenademás níquel para reforzar aun más su resistencia a la corrosión. Estasaleaciones son añadidas al acero en estado de fusión para hacerlo “inoxidableen toda su masa”. Por este motivo, los aceros inoxidables no necesitan ser nichapeados, ni pintados, ni de ningún otro tratamiento superficial para mejorarsu resistencia a la corrosión. En el acero inoxidable no hay nada que se puedapelar, ni desgastar, ni saltar y desprenderse. EI acero ordinario, cuando quedaexpuesto a los elementos, se oxida y se forma óxido de hierro pulverulento ensu superficie. Si no se combate, la oxidación sigue adelante hasta que el aceroesté completamente corroído.También los aceros inoxidables se oxidan, peroen vez de óxido común, lo que se forma en la superficie es una tenue películade óxido de cromo muy densa que constituye una coraza contra los ataques dela corrosión. Si se elimina esta película de óxido de cromo que recubre losaceros inoxidables, se vuelve a formar inmediatamente al combinarse el cromo
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialescon el oxígeno de la atmósfera ambiente.El empleo de acero inoxidable estarábajo la dependencia de las características oxidantes del ambiente. Si imperancondiciones fuertemente oxidantes, los aceros inoxidables resultan superioresa los metales y aleaciones más nobles. Sin embargo, en la misma familia de losaceros inoxidables la resistencia a la corrosión varía considerablemente de untipo al otro. En el grupo al cromo níquel, los tipos 301 y 302 son menosresistentes a la corrosión que los tipos 310 y 316. En el grupo más sencillo alcromo, los tipos 405 y 410 son menos resistentes a la corrosión que los tipos430 y 442.La utilización de los aceros al cromo (Serie 400) para fines industriales se debeprincipalmente a las condiciones de resistencia a la oxidación. Un acero alcromo con el 12 % desarrollará una película de óxido superficial al cabo devarias semanas de exposición a una atmósfera industrial. La película, una vezformada, actúa como barrera contra la corrosión más pronunciada, pero si seha de tener en cuenta la apariencia del metal, el tipo 410 y el tipo 405 puedenresultar objetables. El tipo 430, con el 17% de cromo, necesita varios meseshasta que se forma la película superficial de óxido, mientras que el tipo 442,con más del 20 % de cromo, se vuelve pasivo en la atmósfera sin que sedesarrolle una película de óxido visible. Otro procedimiento para evitar que encondiciones semejantes se forme óxido, consiste en añadir más del 7 % deníquel a una aleación con el 17 % o más de cromo, como son los tipos 301,302 y 304. En atmósferas que contengan aire salino o humos procedentes defábricas de productos químicos, la adición de molibdeno aumenta la resistenciaa la corrosión, como es el caso con el tipo 316.Si se revisan brevemente losrecientes desarrollos experimentados por los adornos y piezas inoxidables quese emplean en los automóviles, lo que acabamos de decir quedará ilustradomás claramente, Los fabricantes norteamericanos de automóviles han utilizadoel tipo 430 para las molduras y adornos de la carrocería y el tipo 301 para lostaparuedas y embellecedores que son difíciles de conformar. Sin embargo, alaumentar más cada año el uso de sales corrosivas y de abrasivos paraacelerar el deshielo de calles y carreteras durante el invierno, también losfracasos del tipo 430 se han incrementado. En cambio, el tipo 301 para losembellecedores ha resistido con buen éxito a los ataques de la corrosión.
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesCORROSION: CAUSAS Y REMEDIOSSon cinco los riesgos que amenazan el éxito del uso de los aceros inoxidables.Estos son: la corrosión intergranular, la corrosión por efecto galvánico, lacorrosión por contacto, la corrosión en forma de picado o de pinchazos dealfiler, y la corrosión por fatiga. Muchos fracasos pueden ser evitados dándosecuenta sencillamente de los riesgos involucrados y adoptando las medidasapropiadas para eliminarlos.1. Corrosión intergranularUn tratamiento térmico inadecuado del acero inoxidable puede producir unaretícula de carburos en los aceros con más del 0,03 por ciento de carbono, osin adición de titanio. El metal que contenga tal retícula es susceptible decorrosión intergranular que podrá ser causa de fracaso en condiciones muycorrosivas y reducir la duración útil en muchos servicios relativamente ligeros.Los procedimientos normales de soldadura introducen en el metal lasusceptibilidad a la precipitación de los carburos. Que el acero sea susceptiblede corrosión intergranular no significa necesariamente que será atacado porella. En servicio, el resultado puede ser satisfactorio. Pero la posibilidad decorrosión intergranular deberá ser tenida en cuenta siempre que no quedeexcluida según la experiencia previa. La precipitación de carburos puede sereliminada por uno de los tres procedimientos indicados a continuación:a) Por recocido:Una vez terminadas las operaciones de elaboración y de soldadura, el acerodeberá ser calentado hasta una temperatura lo suficientemente alta paradisolver los carburos, lo que es generalmente entre 1036 ºC y 1150 ºC, paraenfriarlo luego con la rapidez suficiente para evitar que se vuelva a precipitar elcarburo y utilizando para ello un chorro de aire o agua. Un tratamiento térmicolocalizado en la zona inmediatamente adyacente a la soldadura no daresultados satisfactorios. Para un recocido efectivo, toda la pieza deberá sercalentada y apropiadamente enfriada con rapidez.
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesb) Utilizando acero que contenga menos de 0,03 % de carbono.c) Utilizando un acero estabilizado:el titanio se combina con el carbono y evitan las precipitaciones perjudiciales.Los aceros estabilizados son necesarios para todo servicio que impliqueprolongadas exposiciones a las temperaturas entre 426º C y 871 ºC.El peligro inherente a la precipitación de carburo de cromo ha llegado a ser tanbien conocido y tan fácilmente evitado que ocurren pocos fracasos debidos aesta causa.2. Corrosión galvánicaLa corrosión galvánica ejerce una acción localizada que puede sobrevenircuando una junta de unión entre dos metales disimilares está sumergida enuna solución que puede obrar como electrolito. En un medio corrosivo, los dosmetales diferentes forman unos electrodos cortocircuitados y constituyen unacelda electroquímica. De ello resulta la disolución del electrodo anódico,mientras que el cátodo permanece inalterable. El potencial variará según laposición ocupada por los metales y aleaciones en el cuadro de las seriesgalvánicas que se acompaña.El empleo de distintos metales en una solución corrosiva no significa que lacorrosión galvánica sea inevitable. Los factores que influencian la corrosióngalvánica incluyen:a) Conductividad del circuito:Tiene que existir el contacto entre metales diferentes en una solución de altaconductividad para que se produzca el ataque galvánico.b) Potencial entre ánodo y cátodo:la posición que ocupa cada metal en la serie galvánica determina el potencial yla dirección del flujo de corriente cuando se compone una celda. El metal queocupa la posición más alta en la serie constituye el cátodo. El otro metal es elánodo y, debido a ello, es el que resulta atacado por la acción de la celda. El
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialespotencial se incrementa cuanto más apartadas unas de otras son lasposiciones ocupadas por cada metal en la serie. Los aceros inoxidables enestado pasivo figuran en la serie justo a continuación de la plata, del grafito ydel oro. Así pues, en una solución oxidante, los aceros inoxidables pasivossuelen constituir el cátodo, mientras que serán los otros metales los que seránatacados. Cuando la solución es reductora, el acero inoxidable se vuelve activoy los metales tales como el cobre y el bronce constituirán el cátodo yacelerarán la corrosión del acero inoxidable. El acero y la fundición de hierroocupan puestos inferiores en la serie galvánica que el que ocupa el aceroinoxidable activo por lo que éste será atacado si se forma una célula entre ellosy el acero inoxidable, lo mismo si están sumergidos en una solución oxidanteque en una reductora.c) Polarización:Este efecto es el que se produce sobre los electrodos de una celda galvánicapor el depósito sobre los mismos de los gases liberados por la corriente. Laevolución de los iones de hidrógeno puede cambiar de pasiva en activa lasuperficie del acero inoxidable, acelerando así la corrosión del ánodo.d) Areas relativas del cátodo y ánodo:el área relativa de las superficies ejerce un efecto pronunciado sobre el dañoproducido por la acción galvánica. Un pequeño ánodo con un cátodo grandeproduce una corriente de elevada densidad y acelera la corrosión en el ánodo.Deberán evitarse las pequeñas áreas del metal menos noble. No se utilizaránpiezas de sujeción de aluminio para el acero inoxidable. En cambio, el empleode piezas de sujeción de acero inoxidable para aluminio da resultadossatisfactorios.e) Relación geométrica entre superficies de distintos metales:Un borde o una esquina del metal menos noble no deberá estar en contactocon el centro de un área de gran superficie del metal que ha de constituir elcátodo si llega a formarse una celda galvánica.La corrosión se atribuye frecuentemente a la acción galvánica cuando su
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesverdadera causa se debe efectivamente a unas condiciones anormales deoperación. Así por ejemplo, el uso de ácido clorhídrico, para sustituir unmaterial de limpieza normal, puede destruir la película pasiva del aceroinoxidable. En tal caso se puede formar una celda galvánica que empezará afuncionar tan pronto como la pieza en cuestión entre en función. El volver aproyectar y a construir una pieza que sea completamente de acero inoxidablepuede ser muy costoso y la nueva pieza proyectada puede ser difícil defabricar. Así pues, cuando aparentemente la acción galvánica sea la únicacausa de un desperfecto en una unidad que, demostradamente, es de un buendiseño, convendrá realizar una verificación meticulosa para cerciorarse de quetodas las condiciones de operación son normales.3. Corrosión por contactoEl tercer riesgo es la corrosión por contacto. Una diminuta partícula de acero alcarbono, una escama de óxido, cobre u otra substancia extraña cualquieraincrustada en el acero inoxidable puede ser suficiente para destruir la pasividaden el punto de contacto. El ataque empieza al formarse una celda galvánicacon la partícula de material extraño como ánodo. Mientras dura la acciónelectroquímica que disuelve lo contaminado, iones de hidrógeno se liberanhaciendo que el acero inoxidable se vuelva activo en el punto de contacto. Laacción de picado puede proseguir después de haber sido eliminada la partículaextraña por haberse constituido una celda activa-pasiva entre la diminutasuperficie anódica atacada y la extensa área catódica circunvecina. Cuando lassecciones inoxidables entran en servicio deberán estar limpias de escamas deóxido, de aceite, de pequeñas partículas metálicas procedentes de lasherramientas, troqueles e hileras, así como de todo material extraño. Lacorrosión por contacto puede iniciarse al cabo de mucho tiempo de estar lapieza en servicio si los métodos de limpieza empleados no son meticulosos.Oxido y suciedad en los conductos de vapor, herramientas impregnadas conacero al carbono, e inclusive aparatos de transporte sucios, pueden acarrearsubstancias creadoras de corrosión por contacto hasta los recipientes de aceroinoxidable durante un período de limpieza. Unas superficies limpias y lisas, así
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialescomo la ausencia de arañazos y grietas reduce el riesgo de que se produzcacorrosión por contacto.5. Corrosión por fatigaLa corrosión por fatiga es otro de los riesgos que han de ser eliminados. Casitodos los metales y aleaciones, incluso el acero austenítico inoxidable, puedenfallar al agrietarse o quebrarse debido a la corrosión por fatiga en condicionesque impliquen esfuerzos aplicados o tensiones residuales combinadas conagentes ligeramente corrosivos. Las soluciones de cloruro son de lo másperjudicial al provocar el agrietamiento de los aceros inoxidables austeníticos.El mecanismo causante de la corrosión por fatiga todavía no ha sidodeterminado. Es principalmente transgranular y puede ir acompañado deataques de picado. Son muy susceptibles las piezas que han estado sometidasa un fuerte trabajo en frío, pero el acero recocido puede también agrietarsecuando se le somete a condiciones difíciles. Es más fácil que el agrietamientose produzca en soluciones calientes que en las frías. El tipo 315 y el tipo 317,en la condición de recocido, ofrecen mayor resistencia al ion cloruro que el tipo302 y el tipo 304. Pero si están bajo tensiones fuertes, pueden fallar lo mismoen un ambiente conducente a la corrosión por fatiga.Tensiones fuertes ydébiles en el mismo elemento producen una condición que fácilmente puedeconducir a la corrosión por fatiga en presencia de cloruros. Ha sido investigadocierto número de fracasos debidos a planchas perforadas. Las grietas en formade rayos que parten de los taladros son típicas del agrietamiento debido a lacorrosión por fatiga. Los productores canadienses han resuelto este problemacompletamente recociendo a fondo las planchas después de taladradas.Los aceros inoxidables, estirados, embutidos o trabajados en frío se agrietanfácilmente en sistemas que contengan sulfuro de hidrógeno acuoso. Distintosmedios, incluso las soluciones cáusticas calientes bajo presión, han causado elagrietamiento según ha sido informado, aunque en la mayoría de estos casospueden haber sido causadas por impurezas no observadas contenidas en elcloruro.Para eliminar completamente las tensiones internas, sin perjuicio para laresistencia a la corrosión, se deberá recocer por encima de 926 ºC, con
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesenfriamiento rápido para que los carburos permanezcan en solución. Como noes posible hacer esto con los recipientes grandes, un tratamiento de revenido a648 º C puede ser suficiente para reducir las tensiones residuales. Estetratamiento a 648 ºC podrá ser aplicado únicamente para los tipos 304 L, 316L, 317 L, 321 y 347, y para estos metales tan sólo cuando se sepa que el nivelde la tensión en el cual puede ocurrir la corrosión sea más bajo que lo que seespera después de semejante tratamiento térmico a baja temperatura. Cuandose utiliza acero inoxidable como forro para un recipiente de acero al carbono noserá posible aligerar las tensiones debido a que los coeficientes de expansiónson muy diferentes. Lo mismo ocurre cuando se trata de recipientes de aceroinoxidable que lleven soldados refuerzos, soportes o sujeciones de acero alcarbono.6. Proyecto y fabricación.Cómo reducir al mínimo la corrosión. Los fracasos debidos a la corrosiónpueden ser frecuentemente eliminados modificando apropiadamente el diseñosin necesidad de cambiar el tipo de acero. La forma de las juntas, lacontinuidad de la superficie y la concentración de las tensiones deberán sertomadas en consideración. Las soldaduras a tope son preferibles a lassoldaduras en solapa, y se deberán utilizar buenos métodos de soldadura. Eluso de piezas complementarias, tales como de planchas o placas de refuerzorodeadas de costuras o cordones de soldadura, deberá ser reducido al mínimoya que esto produce tensiones biaxiales difíciles de eliminar por tratamientotérmico. Cuando se tengan que sujetar patas de acero dulce a un tanque deacero inoxidable, se deberá soldar las patas primeramente a un asiento deacero inoxidable que, a su vez, será soldado al fondo del tanque. Con esto seevita la difusión del carbono en el acero inoxidable del tanque.Todo el equipo deberá ser meticulosamente limpiado a fondo para eliminar todacontaminación producida por óxidos, polvo de hierro, partículas procedentes delas herramientas, fundente de soldadura, suciedades y substancias orgánicas.Estas substancias extrañas pueden ser eliminadas limpiándolas a chorro o pordecapado. Una buena solución para el decapado consiste en el 10 por cientode ácido nítrico y el 1 por ciento de ácido fluorhídrico.Un ajuste defectuoso causa tensiones al forzar las piezas para ponerlas en
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesposición. Cuando se fabrican piezas para una unidad que deba contenermaterial corrosivo, será prudente reformar las piezas que ajusten mal yrecocerlas de manera que las piezas en cuestión se ajusten limpiamente en elrecipiente. El conformar en frío, tal como el cilindrar tubos en la chapa, sontrabajos que deberían reducirse al mínimo.DUREZAEl ensayo de dureza es, juntamente con el de tracción, uno de los másempleados en la selección y control de calidad de los metales. Intrínsecamentela dureza es una condición de la superficie del material y no representa ningunapropiedad fundamental de la materia. Se evalúa convencionalmente por dosprocedimientos. El más usado en metales es la resistencia a la penetración deuna herramienta de determinada geometría.El ensayo de dureza es simple, dealto rendimiento ya que no destruye la muestra y particularmente útil paraevaluar propiedades de los diferentes componentes microestructurales delmaterial.Los métodos existentes para la medición de la dureza se distinguenbásicamente por la forma de la herramienta empleada (penetrador), por lascondiciones de aplicación de la carga y por la propia forma de calcular (definir)la dureza. La elección del método para determinar la dureza depende defactores tales como tipo, dimensiones de la muestra y espesor de la misma.2.- Dureza Vickers
    • METALES FERROSOS Ing. Héctor Chire Ramírez Profesor de Tecnología de materialesLa fig. nº 4 es una microfotografía, con un aumento de 50 veces, de unasuperficie especular obtenida mediante un tratamiento mecánico con cepillo ypasta de pulir. Se aprecian claramente las pequeñas cavidades y rayas conbordes agudos, que dificultarán posteriormente las acciones de limpieza. Encambio, en la fig. nº 5, la misma superficie electropulida muestra la ausencia dehuecos con bordes definidos. En este tipo de terminación no podrán alojarsemateriales extraños.-Por lo tanto, una superficie plana electropulida, aunquebrillante, no tendrá el aspecto especular del pulido mecánico. Sin embargo, anivel microscópico y sanitario, es mejor, y el usuario deberá comprender queuna superficie similar a la de un espejo, no necesariamente implica que a nivelmicroscópico esté libre de imperfecciones que pueden alojar colonias demicroorganismos y/o iniciar procesos de corrosión localizada.APLICACIONESDe acuerdo con las características del proceso de electropulido explicadoanteriormente, algunos de los posibles usuarios son:- Industria alimenticia en general, fundamentalmente láctea, cervecera,vitivinícola y frigorífica. Industrias químicas, del plástico, mecánicas, fotográfica,textil y del cuero.-Fabricantes de instrumental quirúrgico y odontológico.-Fabricantes de máquinas y elementos para la industria papelera.-Fabricantes de elementos ópticos, prótesis médicas, máquinas envasadoras,accesorios marinos. Ing. Héctor Chire Ramírez Email: autoschiresaaqp@hotmail.com Arequipa - Perú