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Aleaciones
 

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    Aleaciones Aleaciones Presentation Transcript

    • INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA, CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVASAleaciones y diagrama de fases Integrantes: Aguilar Bautista Raquel Arce Hernández Joan Manuel Díaz Castillo Carlos Tovar Núñez Isabel Tracy Secuencia: 2IV50 Profesor: Morales Flores Mario Martin fecha:12/02/13
    • ALEACIONES
    • Definición sustancia compuesta por dos o más metales. Las aleaciones, al igual que los metales puros, poseen brillo metálico y conducen bien el calor y la electricidad, aunque por lo general no tan bien como los metales por los que están formadas. Las sustancias que contienen un metal y ciertos no metales, particularmente las que contienen carbono, también se llaman aleaciones. La más importante entre
    • Tipos de aleaciones aleaciones Homogéneas Aleaciones heterogéneas son mezclas  Son aleaciones en las homogéneas en las que los componentes que los están uniformemente componentesno están dispersos. Los átomos uniformemente del soluto componente dispersos. minoritario) se Laspropiedades de distribuyen al azar entre estas aleaciones los átomos del dependenno sólo de la disolvente (componente mayoritario). composición sino de la maneraen que se ha formado el sólido
    • Tipos de aleaciones Aleación sustitucional Aleaciones intersticial aquellas aleaciones en las  es aquella en la cual que los átomos del elemento los átomos de soluto se colocan en los espacios intersticiales en menor proporción del metal (disolvente). Es condición (metal soluto) ocupan o necesaria que el átomo de soluto sea sustituyen lugares en los que suficientemente pequeño para que al antes se encontraban átomos ocupar su posición no altere notablemente la energía del cristal. del elemento en mayor proporción (metal solvente).  En general, la solubilidad intersticial en los metales es muy limitada dado que Un ejemplo de aleación los átomos metálicos se disponen en sustitucional es la estructuras compactas. aleación oro-cobre. El número  Un ejemplo de aleación intersticial es de átomos de oro por cada 24 el carbono añadido al hierro para la fabricación de aceros. átomos determina el quilataje
    • Compuestos intermetalicos son aleaciones homogéneas que tienen propiedades y composición definidaEj: latón- β(CuZn), duralumino (CuAl2), Ni3Al, Cr3Pt], cementita (CFe3
    • Propiedades de las aleaciones Las aleaciones presentan brillo metálico y alta conductibilidad eléctrica y térmica, aunque usualmente menor que los metales puros. Las propiedades físicas y químicas son, en general, similares a la de los metales, sin embargo las propiedades mecánicas tales como dureza, ductilidad, tenacidad etc. pueden ser muy diferentes. Las aleaciones no tienen una temperatura de fusión única, dependiendo de la concentración, cada metal puro funde a una temperatura, coexistiendo simultáneamente la fase líquida y
    • Preparación de aleaciones la mayoría de las aleaciones se preparaban mezclando los materiales fundidos. Más recientemente, la pulvimetalurgia ha alcanzado gran importancia en la preparación de aleaciones con características especiales. En este proceso, se preparan las aleaciones mezclando los materiales secos en polvo, prensándolos a alta presión y calentándolos después a temperaturas justo por debajo de sus puntos de fusión. El resultado es una aleación sólida y homogénea. Los productos hechos en serie pueden prepararse por esta técnica abaratando mucho su costo. Otra técnica de aleación es la implantación de ion, que ha sido adaptada de los procesos utilizados para fabricar chips de ordenadores o computadoras. Sobre los metales colocados en una cámara de vacío, se disparan haces de iones de carbono, nitrógeno y otros elementos para producir una capa de aleación fina y resistente sobre la superficie del metal.
    • Aleaciones mas comunes Acero Alnico Alpaca Bronce Constantán Cuproníquel Magal Magnam Magzinc Nicrom Nitinol Oro blanco (electro) Peltre Plata de ley Zamak Latón o Cuzin Pilin
    • DIAGRAMA DE FASES
    • Diagrama de faseLos materiales en estado solido pueden estar formados por varias fases. La combinación 1. Existe solubilidad ilimitada de estas fases define muchas de las produciéndose una fase sólida. propiedades que tendrá el material. El ejemplo es cuando seLas fases solidas en un material tienen las mezcla agua y alcohol, en los siguientes características: metales el cobre y el níquel 2. Existe solubilidad limitada lo Los átomos que forman la fase tienen la cual significa que uno de los misma estructura o arreglo atómico componentes puede disolverse La fase tiene la misma composición química hasta cierto punto en el otro, en todo su volumen en este caso se producen dos Presenta las mismas propiedades fisicas o más fases en la solución, el ejemplo sería el cobre y el zinc Posee una interfase definida con su entorno tienen solubilidad limitadaLos materiales puros poseen solo una fase. Las generándose varias fases en aleaciones pueden poseer dos o mas fases estado sólido presentes al mismo tiempo. Cuando se mezclan dos o mas elementos para formar una aleación se pueden dar las siguientes
    • Diagrama de fase Diagrama fase de la aleación Cobre-Níquel Un diagrama de fase es un grafico en cuyo eje vertical mide la temperatura y en el eje horizontal el porcentaje en peso de los componentes que forman la aleación.
    • Diagrama de fase
    • Diagrama de fase
    • Diagramas de fase para sistemas binariosEn la figura se muestra un ejemplo típico para el cual se ha fijado la presión y se estudia el equilibrio para varias temperaturas. Eligiendo un valor particular de se puede tener al sistema en estado líquido o gaseoso con esta composición para temperaturas suficientemente bajas o altas respectivamente. La región termodinámicamente inestable es la sombreada, y los estados representados allí no son de equilibrio. Por ejemplo para la fracción molar elegida, cuando la temperatura es , el sistema se separa en una fase gaseosa con fracción molar y una fase líquida con . De esta manera, aunque los puntos comprendidos en el área sombreada no representan ningún estado en particular, se sobreentiende que el sistema en ese caso se separa en las dos fases mencionadas, por lo que suele indicarse a esta región como `líquido-gas.Si se eleva la temperatura del sistema cuando está totalmente en estado líquido, vemos que para cierto valor de temperatura se intersecta la curva inferior de la región sombreada. Allí comienza a coexistir la fase líquida con una fase gaseosa cuya fracción molar está dada por la abscisa para la cual la curva superior provee ese mismo valor de temperatura. A medida que la temperatura se eleva, la fase líquida recorre las composiciones dadas por la curva inferior y la fase gaseosa los correspondientes en la curva superior. Esto sucede hasta que la temperatura supera el valor de la intersección con la curva superior y el sistema ha pasado completamente al estado gaseoso.Siguiendo un razonamiento análogo al desarrollado para el fluido de Van der Waals puede mostrarse que para determinar la porción de sistema en la fase líquida o gaseosa es válida también aquí la regla de la palanca. Si se modifica la presión el diagrama resultante es similar, y la región sombreada puede desplazarse, en general hacia arriba a medida que aumenta la presión.
    • Diagramas de fase parasistemas binarios
    • Diagramas de fase parasistemas binarios En el caso de la coexistencia de fases sólidas y líquidas, los sistemas binarios se representan típicamente mediante un diagrama como el de la figura. Para temperaturas altas, el sistema se halla en estado líquido, pero cuando se reduce la temperatura, puede cristalizar en dos fases sólidas que aquí se han señalado como y . En este caso la fase es rica en el elemento 1 y la es
    • ALEACIONES DEALUMINIO
    • El Aluminio Es el metal mas abundante en la tierra y en la luna, pero no se encuentra en forma libre en la naturaleza. Blando. Tiene poca resistencia mecánica. Puede formar aleaciones con otros metales para aumentar su resistencia y adquirir otras propiedades útiles.
    • Aleaciones Metálicas Están formadas por un  La aleaciones de agregado de dos o mas aluminio son metales, o de metales ampliamente utilizadas con metaloides. en una grandísima variedad de aplicaciones Se obtienen fundiendo en la industria. los diversos metales en  Por su gran variedad de un mismo crisol y estados y procesos se dejando luego clasifican las aleaciones, solidificar la solución y a cada uno se le líquida formando una asigna un la letra. estructura granular  También se clasifican cristalina apreciable a simple vista o con el según el elemento microscopio óptico. aleante.
    • El Aluminio• Las aleaciones de aluminio tienen una gran aplicación en los diferentes campos de la industria, por sus propiedades y por que a largo plazo son favorables para el medio ambiente.• Las propiedades de las aleaciones varían según el aleante y la forma como son tratadas. VENTAJAS DESVENTAJAS•Los costos. •Son ligeras. • Resistente a la corrosión. • Conductividad eléctrica. •La conformabilidad. • Se forman en condiciones suaves. •Superficie irregular
    • ALEACIONES DEACERO
    • Acero Aceros al níquel. Son aceros inoxidables y magnéticos. El níquel aumenta la carga de rotura, el límite de elasticidad, el alargamiento y la resistencia al choque o resiliencia, a la par que disminuye las dilataciones por efecto del calor. Cuando contienen del 10 al 15% de níquel se templan aun si se los enfría lentamente. Aceros al cromo. El cromo comunica dureza y una mayor penetración del temple, por lo que pueden ser templados al aceite. Los aceros con 1,15 a 1,30% de carbono y con 0,80 a 1% de cromo son utilizados para la fabricación de láminas debido a su gran dureza, y en pequeña escala los que tienen 0,3 a 0,4% de carbono y 1% de cromo. Aceros al cromo-níquel. De uso más corriente que el primero, se usan en la proporción de carbono hasta 0,10%, cromo 0,70% y níquel 3%; o carbono hasta 15%, cromo 1% y níquel 4%, como aceros de cementación. Los aceros para temple en aceite se emplean con diversas proporciones; uno de uso corriente sería el que tiene carbono 0,30, cromo 0,7% y níquel 3%.
    • Acero Aceros al cromo-níquel molibdeno. Son aceros de muy buena característica mecánica. Un ejemplo de mucha aplicación es el que tiene carbono 0,15% a 0,2%, cromo 1 a 1,25%, níquel 4% y molibdeno 0,5%. Aceros inoxidables. Los aceros inoxidables son los resistentes a la acción de los agentes atmosféricos y químicos. Los primeros que se fabricaron fueron para la cuchillería, con la proporción de 13 a 14% de cromo. Otros aceros fueron destinados a la fabricación de aparatos de cirugía, con la proporción de 18 a 20% de cromo y 8 a 10% de níquel; son también resistentes a la acción del agua de mar. Un acero de gran resistencia a la oxidación en caliente es el que tiene 20 a 30% de cromo y 5% de aluminio. Aceros anticorrosivos. Estos son aceros soldados de alta resistencia y bajo tenor de sus componentes de aleación: carbono, silicio, azufre, manganeso, fósforo, níquel o vanadio, cromo y cobre. A la intemperie se cubren de un óxido que impide la corrosión interior, lo que permite se los pueda utilizar sin otra protección. Como resultado de ensayos efectuados por algo más de diez años, se ha establecido que su resistencia a los agentes atmosféricos es de cuatro a ocho veces mayor que los del acero
    • Aplicaciones de las aleaciones1. Industria: crea herramientas resistentes capaces de resistir el desgaste de los trabajos mecánicos.2. Medios de transporte: se utiliza para crear piezas resistentes al calor y materiales resistentes y ligeros.3. Salud: se utiliza en diferentes tipos de prótesis.4. Tecnología: en componentes de computadoras.5. Ciencia: para el uso en naves espaciales.6. Hogar: en ollas, sartenes, etc.