Autor: Gonzalo Mingramm Murillo MAteriales II Diseño Industrial CITEC Valle delas palmas UABC

1. Unidad I
Los metales no ferrosos
2ª parte

2. La clase:
Tema 6 Superaleaciones
Tema 7 Titanio y aleaciones
Tema 8 Refractarios y aleaciones
Tema 9 Metales preciosos

3. Contra corrosión,
temperaturas elevadas.
Superaleaciones A base de hierro, cobalto
y níquel

4. Súper aleaciones
Son importantes en aplicaciones en alta temperatura.
Características
Buena resistencia a la corrosión
Fatiga mecánica
Fatiga térmica
Resistencia con el impacto mecánico
Resistencia a la termo fluencia y erosión a temperaturas elevadas.
La mayoría tiene una temperatura de servicio de alrededor de 1,000°C en
aplicaciones estructurales , pudiendo llegar a a 1,200 °C para componentes
de rodamiento sin carga.

5. Tipos de supe aleaciones
Base Hierro: contienen de 32% a 67% de hierro, 15% a 22% de cromo y de 9% a
38% níquel. Incoloy.
Base Cobalto: contienen 35% a 65% de cobalto, 19 a 30% de cromo y hasta 35%
de níquel. No son tan fuertes como los base níquel pero mantienen su
resistencia a mayor temperatura.
Base Níquel: son las más comunes . Contienen de 38% a 76% níquel, hasta 27%
de cromo y 20% de cobalto.
Estas aleaciones son empleadas para la construcción de turbinas de gas
(álabes), turborreactores de avión, toberas y cámaras de combustión, reactores
químicos, generadores y prensas de extrusión.
Se denominan por nombres comerciales.
Base Niquel
Astroloy, Hastelloy, In-100, In-102, Inconel 625, Inconel 718, Mar-M 200, Mar-M
432, René 41, Udimet 700, Waspaloy.

6. Hastelloy D (Ni, 10% Si, 3% Cu). Es una aleación para moldeo, fuerte, tenaz y extremadamente dura. Tiene una excelente
resistencia a la corrosión al acido sulfúrico. Difícil mecanización. Se emplea para evaporadores, reactores, canalizaciones y
accesorios en la industria química.
Hastelloy A (57% Ni, 20% Mo, 20% Fe) y Hastelloy B (62% Ni, 28% Mo, 5% Fe). Forman carburos globulares en una matriz de
solución sólida. Ninguna responde al proceso de envejecimiento. Gran resistencia a la corrosión por ácido clorhídrico, fosforito
y otros ácidos no oxidantes. Se emplean en la industria química para manejar, transportar y almacenar ácidos y otros
materiales corrosivos.
Inconel (76% Ni, 16% Cr, 8% Fe). Combina la resistencia a la corrosión, resistencia mecánica y tenacidad características del Ni,
con la resistencia a la oxidación a altas temperaturas, típica del Cr. Resiste la fatiga térmica sin hacerse frágil. Se utiliza en
escapes y calentadores de motores de avión, en hornos y recipientes para tratamientos de nitruración y en tubos de protección
de termopares.
Chromel A (80% Ni, 20% Cr). Se emplea como elemento eléctrico de calefacción para aparatos caseros y hornos industriales.
Nichrome (60% Ni, 16% Cr, 24% Fe) para resistencias de tostadores, cafeteras, planchas, secadores de pelo, calentadores
eléctricos y reóstatos para equipos electrónicos.
Illium B (50%Ni, 28%Cr, 8.5%Mo, 5.5%Cu) y el Illium G (56%Ni, 22.5%Cr, 6.5%Mo, 6.5%Cu) proporcionan superior resistencia a
la corrosión en aleaciones de fundición maquinables de alta resistencia. Se utilizan en cojinetes de impulso y rotatorios y las
piezas de bombas y válvulas en las que se requiere alta dureza a medios corrosivos. Fueron diseñados principalmente como
materiales resistentes a los ácidos sulfúricos y nítricos.
Nimonic 90 (53%Ni, 20%Cr, 18%Co, 2.5%Ti, 1.5%Al, 1.5%Fe). Principalmente utilizada por su resistencia a la fluencia (creep), su
alta tenacidad y estabilidad a temperaturas elevadas. Es la aleación básica para los motores a reacción.
Incoloy se caracterizan por una buena resistencia a la corrosión en ambientes acuosos y por su excelente resistencia a la
oxidación en atmósferas a altas temperaturas. Sus aplicaciones incluyen hornos y equipos de tratamiento térmico, generadores
de vapor, etc.

7. Titanio
• Es un metal blanco plateado blanco grisáceo
• Es el cuarto metal estructural más abundante en la superficie terrestre y el
noveno en la gama de metales industriales
• No se encuentra en estado puro sino en forma de óxidos, en la escoria de
ciertos minerales de hierro y en las cenizas de animales y plantas.
Ventajas:
Titanio comercialmente puro
Excelente resistencia a la corrosión.
De escasa conductibilidad térmica
Resistente a la corrosión
Hipo alergénico
Ligero
Reciclable

8. Rutilo
Ilmenita
Anastasa
Proceso Kroll

9. Principales usos

10. Principales usos

11. Clasificación del Titanio
Según UNS
Consta de una letra que indica la clase de aleación seguida de cinco números que identifican su composición
química. E l Titanio es «R».
Aleaciones Principales
R50250 (recocido)
R54520 (recocido)
R56400 (Recocido, solución)
R58010 (solución Envejecimiento)
ASTM
ASTM B265: fleje, pletina y chapa
ASTM B263: accesorios soldados y sin soldadura
ASTM B348: barras y palanquillas
ASTM B367: piezas de fundición
ASTM B381: forjados
ASTM B861: tubería sin soldadura
ASTM B862: tubería soldada
ASTM B863: hilo y alambre

12. Metales y aleaciones refractarias
Existen cuatro metales refractarios: molibdeno, niobio, tugsteno y tantalio.
Se les llama así por su elevado punto de fusión. Por lo general se utilizan como
elementos importantes de aleación en aceros y superaleaciones.
Características
Estos elementos mantienen su resistencia a temperaturas elevadas mas que el
resto.
Su gama de temperaturas oscila entre los 1,100°C a 2,200°C

14. Usos principales
• Motores de cohetes
• Turbinas de gas
• Aplicaciones aeroespaciales
• Industria electrónica
• Industria nuclear y química
• Herramentales y matrices.
Molibdeno
Metal blanco plateado
Alto punto de fusión
Alta elasticidad
Buena resistencia al impacto térmico
Gran conductividad eléctrica y térmica
Principales aleantes del Molibdeno: titanio y zirconio
Como aleante imparte resistencia, tenacidad, y resistencia a la corrosión
Su limitación importante con sus aleaciones es su baja resistencia a la
oxidación a temperaturas superiores a 500 °C, por lo que requiere cubiertas
protectoras

15. Niobio
O Columbio
Posee buena ductibilidad y formabilidad , mayor resistencia a la oxidación
que otros metales refractarios.
Con diversos elementos de aleación se pueden producir aleaciones de
niobio con resistencia moderada y buenas características de fabricación.
Tungsteno
Es el mas abundante de todos los metales refractarios además de ser de los
más pesados. Tiene la temperatura de fusión mas alta de los metales a
3,370 °C. No resiste la oxidación a temperaturas elevadas y como
filamento de lámpara, tiene que estar en vacío.
Se utiliza para contactos eléctricos y electrodos para soldar. Como aleante
en aceros para herramientas y herramientas de corte. Como el caso del
carburo de tugsteno.
Recubrimientos de gargantas de toberas de misiles, cortacircuitos,
electrodos de bujías para motores.

16. Tantalio
Se caracteriza por su alto punto de fusión (3,000 °C) elevada densidad ,
buena ductibilidad y resistencia a la corrosión. Su desventaja es que posee
una resistencia pobre a los productos químicos en temperaturas superiores
de 150°C .
Se utiliza en capacitadores electrolíticos y componentes en la industria
eléctrica, electrónica y química. Tambien, como aleación, en aplicaciones
térmicas como hornos e intercambiadores de calor resistentes a ácidos.
En misiles y aviones.
Berilio
De color gris acero. Tiene una alta relación resistencia-peso. Como
elemento de aleación se utiliza para los resortes, contactos eléctricos, y
herramientas que no producen chispas. Su oxido es tóxico.
Se utiliza en toberas de cohetes, estructuras espaciales y misiles, discos de
frenos para aeronaves e instrumentos de precisión y espejos. También en
aplicaciones nucleares y rayos X.

17. Tantalio
Apariencia plateada. Buena resistencia y ductilidad a temperaturas
elevadas, buena resistencia a la corrosión por su oxido.
Se caracteriza por su alto punto de fusión (3,000 °C) elevada densidad ,
buena ductibilidad y resistencia a la corrosión. Su desventaja es que posee
una resistencia pobre a los productos químicos en temperaturas superiores
de 150°C .
Se utiliza en capacitadores electrolíticos y componentes en la industria
eléctrica, electrónica y química. Tambien, como aleación, en aplicaciones
térmicas como hornos e intercambiadores de calor resistentes a ácidos,
reactores nucleares por su baja absorción de neutrones.
En misiles y aviones.

18. Berilio
De color gris acero. Tiene una alta relación resistencia-peso. Como elemento de
aleación se utiliza para los resortes, contactos eléctricos, y herramientas que no
producen chispas. Su oxido es tóxico.
Se utiliza en toberas de cohetes, estructuras espaciales y misiles, discos de frenos
para aeronaves e instrumentos de precisión y espejos. También en aplicaciones
nucleares y rayos X.

19. Metales preciosos
ORO: Blando y ductil, buena resistencia a la corrosión a cualquier
temperatura. Sus aplicaciones incluyen joyería, acuñado, reflectores,
láminas de decoración trabajo dental, contactos y terminales eléctricas.
PLATA: metal dúctil que tiene la mayor conductividad eléctrica y térmica.
Pero desarrolla una película de oxido que afecta sus características
superficiales y de apariencia. Se utiliza en joyería, acuñado, película
fotográfica, contactos eléctricos, soldaduras blandas, recubrimientos para
rodamientos, equipo para alimentos y productos químicos. Aleación, plata
sterling, con un 7.5% de cobre.
PLATINO: metal blanco-grisaceo blando, dúctil, con buena resistencia a
la corrosión incluso en temperaturas elevadas. Sus aleaciones se utilizan
en contactos eléctricos, electrodos de bujías, catalizadores, filamentos,
boquillas y matrices de extrusión con fibra de vidrio. Joyería y trabajos
dentales, entre otros.

21. Bibliografía
Sharer, Shubeli Ulrich Ingeniería de los materiales México 1991 Editorial Continetal
Neely, John E. Materiales y procesos de manufactura México, Edit. Limusa 1992
ISBN 968-18-4381
Kalpakjian, Serope Manufactura, ingeniería y tecnología. 5ª edición México 2008. Edit. Pearson
ISBN 970-26-1026-5
Propiedades de los metales http://www.arqhys.com/construccion/metales-propiedades.html visto
el 28 de enero de 2011
Catálogo de aceros USN-ASTM http://www.e-pipe.co.kr/spain/spanish/main/sp_main.html visto el
7 de febrero de 2011
Usos y aplicaciones del magnesio http://www.magnesium.com/w3/ visto el 14 de febrero de 2011.
Cobre, características y clasificación CDA
http://www.copper.org/resources/properties/db/SDAPropertiesSelectionServlet.jsp?service=COPPE
RINTRA&Action=search visto el 15 de febrero de 2011