Este documento resume los diferentes tipos de aceros y fundiciones. Explica que los aceros son aleaciones de hierro y carbono y que el contenido de carbono modifica sus propiedades mecánicas. Luego clasifica y describe los aceros de fácil mecanizado, aceros al manganeso, aceros para usos mecánicos, aceros para herramientas, e inoxidables. Finalmente, detalla los tipos de fundiciones grises, blancas, nodulares y maleables, así como sus microestructuras y usos.
2. ¾¾conceptos
¾¾ACEROS :aleaciones de Hierro y Carbonoaleaciones Carbono ¾¾CARBONO :principal elemento de aleacionaleacionen Solucien Solucióón n solidasolidaintersticial o intersticial compuesto intermetintermetáálicolico( cementita )( ) EL CONTENIDO DE CARBONO MODIFICA LAS PROPIEDADESMECANICAS DE LOS ACEROS: A partir de 0,4% son dificilmentesoldablesHasta 0,4% poseen baja templabilidad A partir de 2% son imposibles de deformar en frío o en caliente Se los puede conformar por arranque de viruta a partir de piezasobtenidas por coladas ( fundidas )
9. ¾¾efectos de los elementos de aleaci aleación sobre la Temp. eutectoide
n
10. ¾¾efectos de los elementos de aleaci aleación sobre el C eutectoide
n
11. ¾¾efectos de los elementos de aleaci aleación en la curva Jominy
n
12. ¾¾clasificaci clasificación general
n ¾¾Aceros de fAceros fáácil mecanizadocil mecanizado ¾¾Aceros al ManganesoAceros Manganeso ¾¾Aceros aleados p/ usos mecAceros mecáánicosnicos ¾¾Aceros para herramientas ( rAceros ráápidos )pidos ¾¾Aceros inoxidablesAceros inoxidables
13. ¾¾aceros de f fácil mecanizado o corte libre
cil Buena aptitud al arranque de virutaPermite aumentar la velocidad de mecanizado para grandes seriesPrincipales elementos de aleaciPrincipales aleacióón :n Plomo ( 0,15 a 0,30 %) : no se combina , es como si estuviera emulsionado, es un buen lubricante para el corte por arranque de viruta. Azufre ( 0,10 a 0,30 %) : con 0,6% de Mn forma sulfuro de Mn , que permite ser trabajado a velocidades de corte dobles que un acero corriente. Normalización Serie 11XX –Mas usados SAE 1112 C 0,13 máx.Mn0,90S 0,20P 0,10SAE 12 L 14 ( ídem 1112 pero mejor maquinabilidad) C 0,15 máx.Mn1S 0,3 P 0,06 Pb 0,15 a 0.35
14. ¾¾aceros al Manganeso
Acero Hadfield Austeníticos de gran resistencia al desgaste.Utilizado en cruces de vías , mordazas de trituradoras , excavadoras , orugas de tanques e industria pesada en generalPrincipal elemento de aleaciPrincipal aleacióón :n Manganeso ( > 12% ) Bestructura austenítica
15. ¾¾aceros para usos mec mecánicos nicos
Aceros aleados con Cromo Molibdeno Níquel Principales elementos de aleaciPrincipales aleacióón :n Cromo ( 0,8 a 1,1% ), Molibdeno ( 0,15 a 0,25% ) Normalización : Serie 41XXSAE 4140 Bmediana templabilidad Bengranajes , paliers , ejes y usos en la ind. Automotriz en generalCromo ( 1% ), Níquel ( 1,5% ) Normalización : Serie 31XXSAE 3115 Bbuena templabilidad y tenacidadBcardanes ejesCromo ( 0,5% ), Níquel ( 0,55% ) , Molibdeno ( 0,20% ) Normalización : Serie 86XXSAE 8620 Bmediana templabilidad Bpiezas solicitadas a fatiga piñones y coronas
16. ¾¾aceros para herramientas de corte ( r rápidos) pidos)
Aceros aleados con Cromo Vanadio Wolframio Conservan su filo a altas temperaturas ( 600ºC casi al rojo ) Principales elementos de aleaciPrincipales aleacióón :n Wolframio ( 18% ) , Cromo ( 4% ), Vanadio ( 1% ) , Normalización : Según fabricanteSAE M1 o T1Cromo ( 11,5% ), C ( 2% ) Especial KHerramientas de corte Matrices y punzonesAceros con alto contenido en Carbono aprox. 1% se utilizan para herramientas de corte de materiales blandos espec. brocas
18. ¾¾aceros inoxidablesaceros inoxidablesPrincipal elemento de aleaciPrincipal aleacióón : n Cromo > a 12% Forma una capa de Oxido de Cr , impermeable , dura , resistente que impide la corrosión >PASIVADOClasificaciónFerríticos –C ( 0,08 a 0,12% ) Cr ( 12 a 18 % ) Norma AISI 430 9Martensítico –C ( 0,4 a 0,7% ) Cr ( 12 a 14 % ) Norma AISI –Serie 420 9Austenítico –C (0,08 a 0,12%), Cr(18 a 26 %), Ni(3 a 20%) y Mo 9Dúplex y Endurecidos por precipitaciónAdición de Ti o Nb p/evitar corrosión intergranular soldadura o bien Bajo contenido de CarbonoNorma AISI –Serie 300
23. ¾¾aceros inoxidables ferr ferríticos ticos - micrograf micrografía
Acero inoxidable tipo 430
ferrítico .
Matriz de ferrita y partículas
de carburos dispersos
x 100
La presencia de carburos disminuye
la resistencia a la corrosión
29. ¾¾aceros inoxidables martens martensíticos( usos)
ticos( ¾Cuchillería ¾Instrumentos quirúrgicos ¾Industria automotriz ¾Pistones de bombas ¾Ejes de bombas centrifugas ¾Pernos para cadenas ¾Moldes industria plástica ¾Resortes
30. ¾¾aceros inoxidables martens martensíticos ticos - micrograf micrografía
Acero inoxidable tipo 440
martensítico.
Estructura de carburos
en una matriz de martensita
x 500
La alta templabilidad de los aceros
con Cr 12 a 17% evita el enfriamiento
en agua
31. ¾¾aceros inoxidables duplex
Aceros con estructura ferrítica-austeníticaCr: 18 a 28 % -Ni : 4,5 a 8% -Mo: 2,5 a 4% Buena resistencia mecánica/ductilidadBuena resistencia a la corrosiónUsos : Industria de gas y petróleoNuclearAtmosfera marina
33. ¾¾aceros inoxidables PH
Aceros inoxidables PH (precipitationhardening) son endureciblespor “envejecimiento” El mas común 17-4 PH Cr: 17% -Ni : 4% -Cu : 4% -Nb : 0,3% Conocidos como serie 600Reemplazo de algunas aleaciones de Ti en aeronáutica
38. ¾¾fundici fundición blanca
n Micro constituyentes: Hierro y Cementita Manganeso entre 2 a 4% Muy frágilSe utiliza tratada térmicamente como: ¾Fundiciones Maleables
40. ¾¾fundici fundición nodular
n Micro constituyentes: Hierro y Grafito en forma de nódulosSilicio e inoculación en estado líquido de: Magnesio o Cerio ¾Posee ductilidad sin llegar a ser un acero
42. ¾¾fundici fundición de hierro ( transformaciones )
n Tratamiento t térmico rmico : en la fundiciones blancas para obtener Fundiciones maleables
1ra Etapa : Grafitización > se calientan por encima de 900ºC y se mantiene
durante 3 a 20 horas. El carburo se transforma en Hierro y Grafito
2da Etapa : Enfriamiento > la austenitase transforma en ferrita o perlita
Fundici Fundición maleable ferr n ferrítica : tica enfriamiento rápido hasta 740ºC seguido de enfriamiento
lento ( aprox. 3 a 10ºC por hora ) acála austenita se transforma en ferrita y grafito
Fundici Fundición maleable perl n perlítica : tica enfriamiento lento hasta 850ºC seguido de enfriamiento
al aire por enfriamiento rápido la austenita se transforma en perlita
49. ¾¾bibliograf bibliografía recomendada
a ¾Introducción a la Ciencia e Ciencia e Ingeniería de
los Materiales –Callister
¾Ciencia e Ingeniería de Materiales -Smith
¾Ciencia e Ingeniería de los Materiales -Askeland
