Metales y sus Diagrama Hierro carbono

1. Ing. Beliana de Cabello

3. 
Sus electrones más externos en un
átomo neutro son cedidos fácilmente.
› Conductividad eléctrica
› Conductividad Térmica
› Brillo
› Maleabilidad

4. Blandos
 Propensos a la corrosión

La mayor parte de los materiales
metálicos comúnmente usados son
mezclas de dos o más metales
elementales.

5. Mezcla sólida homogénea de
dos o más metales, o de uno o
más metales con elementos no
metálicos, obtenida a
temperaturas superiores a su
punto de fusión.

6. Las aleaciones
ferrosas son las
sustancias que tienen
al hierro como su
principal metal y han
sufrido un proceso
metalúrgico.

7. Incluyen:
•Aceros al carbono
•Aceros aleados
•Aceros de herramientas
•Aceros inoxidables
•Hierros fundidos

8. 
El acero es la aleación de hierro y
carbono donde el carbono no supera el
2,1% en peso de la composición de la
aleación, alcanzando normalmente
porcentajes entre el 0,2% y el 0,3%

9. El diagrama Hierro Carbono es una
gráfica que representa las fases y
estados en las que se encuentran dichas
aleaciones para una temperatura y
composición dadas.
 Es importante su estudio debido a los
importantes cambios en las propiedades
mecánicas que pueden producirse por
las transformaciones del estado sólido.


10. Líquido
Punto de
Fusión del
Hierro puro
1538ºC
Sólido

13. 1. Líquido
2. Líquido + Fase
3. Líquido + Fase
4. Fase
5. Fase + Fase
6. Fase
7. Fase + Fe3C
8. Fase α + Fase
9. Fase α
10.Fase α + Fe3C

14. Es una solución sólida intersticial de
carbono en la red cristalina del hierro BCC.
 En esta fase el Carbono alcanza su máxima
solubilidad de un 0.025% a 723ºC.
 Su solubilidad a la temperatura ambiente
es tan pequeña que no llega a disolver ni
un 0.008% de C. Es por esto que
prácticamente se considera la ferrita como
hierro alfa puro
 Se caracteriza por una baja resistencia
mecánica.


15. Tiene una dureza de 95 Vickers
 Tiene una resistencia a la rotura de 28
Kg/mm2, llegando a un alargamiento
del 35 al 40%.
 Presenta propiedades magnéticas


16. Este es el constituyente más denso de los
aceros, también conocida como Hierro
Gamma ( ), es una solución sólida
intersticial de carbono en la red
cristalina del hierro FCC.
 Presenta mucha mayor solubilidad sólida
para el carbono que la Ferrita
 La máxima solubilidad es del 2% a
1100ºC y disminuye a 0.8 a 723ºC


17. Tiene una dureza de 305 Vickers
 Tiene una resistencia de 100 Kg/mm2 y
un alargamiento de un 30 %.
 No presenta propiedades magnéticas.


18. Es una solución sólida intersticial de
carbono en la red cristalina del hierro
con celda BCC.
 La máxima solubilidad sólida es de 0.1%
a 1450ºC. esta fase sólo está presente a
altas temperaturas y no se encuentra
presente en los aceros a temperatura
ambiente por lo que tiene poca
importancia a nivel industrial.


19. Es carburo de hierro y por tanto su
composición es de 6.67% de C y 93.33%
de Fe en peso.
 Cristaliza formando un paralelepípedo
ortorrómbico de gran tamaño.
 Es el constituyente más duro y frágil de
los aceros, alcanzando una dureza de
960 Vickers.


20. Es magnética hasta los
210ºC, temperatura a partir de la cual
pierde sus propiedades magnéticas
 No se considera una fase estable


21. Tiene una dureza de aproximadamente
200 Vickers
 Tiene una resistencia a la rotura de 80
Kg/mm2 y un alargamiento del 15%.
 Cada grano de perlita está formado por
láminas o placas alternadas de ferrita y
cementita.


22. Peritéctica
 Eutéctica
 Eutectoide


23. Líquido
Esta reacción
ocurre al 0.18%
de Carbono a
1450ºC

24. Líquido
Fe3 C
Esta reacción
ocurre al 4% de
Carbono a
1100ºC

25. Líquido
Fe3 C
Esta reacción
ocurre al 0.8% de
Carbono a 723ºC
+ Fe3C

26. Recocido
 Templado
 Revenido
 Normalizado


27. 
Consiste básicamente en un
calentamiento hasta una temperatura
que permite obtener plenamente la fase
estable (Austenitización) seguido de un
enfriamiento tan lento como para que
se desarrollen todas las reacciones
completas.

28. Con este tratamiento se logra:
 Aumentar la elasticidad
 Disminuir la dureza facilitando el
mecanizado de las piezas
 Eliminar la acritud que produce el
trabajo en frío.
 Eliminar las tensiones internas.

30. Es un tratamiento térmico al que se
somete al acero, concretamente a
piezas o masas metálicas ya
conformadas en el mecanizado, para
aumentar su dureza, resistencia a
esfuerzos y tenacidad.

31. El proceso se lleva a cabo calentando
el acero en el cual la Ferrita se
convierte en Austenita, después la
masa metálica es enfriada
rápidamente. Se pretende la
obtención de una estructura
totalmente Martensítica. Después del
temple siempre se suele hacer un
revenido.

33. Martensita es una
solución sólida
sobresaturada de
carbono en Ferrita. Se
obtiene por
enfriamiento rápido
de la Austenita en los
aceros. Se presenta
en forma de agujas y
cristaliza en el Sistema
Tetragonal

36. Es un tratamiento térmico que sigue al
de templado del acero. Tiene como fin
reducir las tensiones internas de la pieza
originadas por el temple o por
deformación en frío.

37. Mejora las características mecánicas:
 Reduciendo la fragilidad
 Disminuyendo ligeramente la dureza
.

39. 
Tiene por objeto dejar un material en
estado normal, es decir, ausencia de
tensiones internas y con una distribución
uniforme del carbono. Se afina el grano
disminuyendo su tamaño medio y
consiguiendo al mismo tiempo mayor
uniformidad en ese tamaño. Se suele
emplear como tratamiento previo al
temple y al revenido

41. La corrosión de los metales, y en particular
el hierro, es un proceso electroquímico
debido a que sobre la pieza del metal que
se corroe existen zonas anódicas y
catódicas, en el cual el hierro se oxida con
el oxígeno del aire en presencia de
humedad, para dar un producto que
carece de las propiedades estructurales del
hierro metálico, como lo es el óxido de
hierro(III) hidratado (Fe2O3. x H2O) de color
café rojizo que se llama en lo cotidiano
herrumbre.

42. Es un acero que contiene el cromo, u
otros metales, que poseen gran afinidad
por el oxígeno y reaccionan con él
formando una capa
pasivadora, evitando así la corrosión del
hierro.
 Contiene, por definición, un mínimo de
10,5% de cromo.


43. 
El acero inoxidable es un material sólido
y no un revestimiento especial aplicado
al acero común para darle
características “inoxidables”

45. Las aleaciones no férreas tienen grandes
diferencias entre sí:
 Temperaturas de fusión.
 Resistencias mecánicas.
 Densidades
 Peso
 Costo

46. El aluminio es el segundo
metal más abundante sobre
la tierra Las aleaciones de
aluminio se conocen por su
baja densidad (2.7 g/cm3)
que corresponde a una
tecera parte de la densidad
del acero aproximadamente
y que es un factor clave de
la popularidad de los
materiales no metálicos.

47. Resistencia a la corrosión
 Conductividad eléctrica
 Conductividad térmica
 Comportamiento no magnético
 Fácil fabricación
 Fácil reciclado
 Apariencia
 Costo


48. Falla por fatiga incluso en bajos
esfuerzos.
 Temperatura de fusión relativamente
baja.
 Baja dureza lo que lleva a una mala
resistencia al desgaste.


49. Fe
Incrementa la resistencia mecánica
Si
Combinado con Mg, mayor resistencia mecánica
Cu
M
n
Incrementa la resistencia mecánica
Reduce la corrosión
Incrementa la resistencia mecánica
Cambia calidad de embutición
M
g
Alta resistencia tras conformado en frío
Cr
Mayor resistencia combinado con Cu, Mn, Mg
Ti
Incrementa la resistencia
Cu
Reduce la resistencia a la corrosión

50. Aleaciones
Principales elementos
99% Aluminio
Cobre
Manganeso
Silicio
Magnesio
Magnesio y Silicio
Zinc
Otros elementos
Aplicaciones
Hoja, chapas para litografía.
Industria aeronáutica.
Latas, radiadores de edificios.
Intercambiadores de calor e ingeniería.
Latas, automóviles,construcción,
transporte.
Automóviles, construcción, transporte.
Industria aeronáutica, radiadores.
Hoja (Fe)
Industria aeronáutica (Li).

51. Desde el punto de vista físico, el cobre
puro posee muy bajo límite elástico y
una dureza escasa.
 El cobre no aleado se usa en
abundancia por su:

› Conductividad eléctrica,
› Resistencia a la corrosión,
› Buen procesado
› Costo relativamente bajo.

52. › El cobre unido en aleación con otros
elementos adquiere características
mecánicas muy superiores.
› Existe una amplia variedad de aleaciones
de cobre, de cuyas composiciones
dependen las características técnicas que
se obtienen, por lo que se utilizan en multitud
de objetos con aplicaciones técnicas muy
diversas.

53. También conocido como cuzin, es una
aleación de cobre, zinc (Zn) y, en menor
proporción, otros metales.

54. El latón es más duro que el cobre, pero
fácil de mecanizar, grabar y fundir
 Es resistente a la oxidación, a las
condiciones salinas
 Es dúctil, por lo que puede laminarse en
planchas finas.
 Su maleabilidad varía según la
composición y la temperatura.


55. Son aleaciones en cuya composición
predominan el cobre y el estaño (Sn) y
son conocidas desde la antigüedad

56. Es de mejor calidad que el latón, pero
más difícil de mecanizar y más caro.
 El bronce se emplea especialmente en
aleaciones conductoras del calor
 Algunas aleaciones de bronce se usan
en uniones deslizantes
 Se usa en aplicaciones donde se
requiere alta resistencia a la corrosión
 En algunas aplicaciones eléctricas es
utilizado en resortes.


57. También llamada plata alemana es una
aleación de cobre, níquel (Ni) y zinc
(Zn). en una proporción de 50-70% de
cobre, 13-25% de níquel, y del 13-25% de
zinc.

58. Sus propiedades varían en función de la
proporción de los elementos en su
composición
 Si se les añaden pequeñas cantidades
de aluminio o hierro, constituyen
aleaciones que se caracterizan por su
resistencia a la corrosión marina.
 Se consigue una buena resistencia a la
corrosión
 Buenas cualidades mecánicas.


59. Son aleaciones relativamente nuevas que
poseen una extraordinaria combinación de
propiedades. El metal puro tiene una
relativamente baja densidad (4.5 g/cc) y
alto punto de fusión (1668ºC) y alto modulo
elástico. Las aleaciones de titanio son
extremadamente fuertes y altamente
dúctiles y fácilmente forjadas y
maquinadas.

60. La principal limitación del titanio es su
reactividad química con otros materiales a
elevadas temperaturas, Esto hace
necesario el desarrollo de técnicas no
convencionales de refinado, fusión y
colado. Consecuentemente las aleaciones
de titanio son muy costosas.

61. Entre sus propiedades destacan:
A
temperatura ambiente la
resistencia a la corrosión del titanio es
inusualmente alta.
 Son virtualmente inmunes al ambiente
marino, y una amplia variedad de
ambientes industriales..

Buenas propiedades a altas
temperaturas