Este documento describe las principales fallas que ocurren en aleaciones de latón durante su procesamiento y servicio, incluyendo fallas de colada, extrusión, trefilado y servicio. Las fallas se deben principalmente a impurezas, fricción excesiva, temperaturas inadecuadas, tensiones residuales y corrosión. El documento proporciona recomendaciones para mejorar cada proceso y prevenir las fallas a través de un mejor control de composición, parámetros de proceso, diseño de herramientas y tratamientos térmicos.
Dpl4. defectos típicos en palanquillasJorge Madias
A presentation which is part of the short course Defects in Long Products. Includes some of the typical shape, surface and inner defects in steel billets and blooms: porosity, cracks, macroinclusiones, slag patches, cold drops, double skin, etc.
Dpl4. defectos típicos en palanquillasJorge Madias
A presentation which is part of the short course Defects in Long Products. Includes some of the typical shape, surface and inner defects in steel billets and blooms: porosity, cracks, macroinclusiones, slag patches, cold drops, double skin, etc.
SOLIDIFICACIÓN Y FUNDICIÓN; Fundiciones grises, blancas, etc. Ing. Aguedo Enr...Enrique Arteaga
FUNDICIONES GRISES::
INTRODUCCIÓN -APLICACIONES-CLASIFICACIÓN-INFLUENCIA DE LOS ELEMENTOS ALEANTES-VELOCIDAD DE ENFRIAMIENTO-CARBONO EQUIVALENTE.
Aleaciones de hierro y carbono que contienen entre 2,5 y 4% de carbono. En las aleaciones comerciales presentan de 1 a 3% de silicio.Se caracteriza por tener hojuelas de grafito o nódulos distribuidas en todo el producto fundido.Esta estructura es la causa de que la superficie del metal tenga un color gris cuando se fractura, de aquí el nombre de fundición gris.
APUNTES SOBRE FUNDICIONES De HIERRO: Diagrama Hierro –Carbono estable y metaestable . TIPOS DE FUNDICIONES, TRATAMIENTOS TÈRMICOS, VARIABLES INVOLUCRADAS, ALEANTES.
-Constitución y propiedades generales
-Características y aplicaciones
-Resistencia a la corrosión
-Tratamiento térmicos
-Ejecución
-Tratamiento de superficie
Apertura de punta en la laminación de productos largos: calidad de palanquill...Jorge Madias
Durante la laminación de barras y alambrones para construcción civil; perfiles y ángulos estructurales y barras redondas y hexagonales de aceros de corte libre puede presentarse la apertura de la punta o la cola y el estallido central, con la consiguiente parada y caída de la productividad, y pérdida de rendimiento metálico. En este trabajo se analizan las diversas causas que confluyen para que este problema ocurra. Se analiza la influencia de posibles defectos en las palanquillas, las características del corte de las mismas y otros problemas de calidad. Se revisa el rol del precalentamiento previo a la laminación, la refrigeración de los cilindros, el diseño de pasadas y la respuesta del material en función de su ductilidad. Se presentan diversos casos industriales para ilustrar las diferentes razones detrás del problema de la apertura de punta.
Billet defects pinhole and blowhole formation prevention and evolutionJorge Madias
Pin holes as a surface defect, and blow holes as an inner defect, occur in billet / bloom / beam blank casting, particularly for Si-Mn killed steel cast with metering nozzle and oil lubrication. If they are present in abundance or have a large size, they may originate defects in the rolled products. Their characteristics, factors behind their formation, as well as usual processing conditions that promote their occurrence are discussed. Finally, the evolution of these defects during reheating and rolling is analyzed, with industrial examples
Zwiebel pesage premier fabricant français de poids et masses de précision con...Jean-bernard Casanove
L'accréditation COFRAC (2-1218) de nos laboratoires nous permet de délivrer un certificat d’étalonnage COFRAC qui détaille les opérations et les résultats des mesures réalisées. Spécialisée également dans la fabrication de poids spéciaux, de poids de test et de poids de contrôle, ZWIEBEL, vous accompagne dans la définition, l'étude et la réalisation de tous vos besoins.
SOLIDIFICACIÓN Y FUNDICIÓN; Fundiciones grises, blancas, etc. Ing. Aguedo Enr...Enrique Arteaga
FUNDICIONES GRISES::
INTRODUCCIÓN -APLICACIONES-CLASIFICACIÓN-INFLUENCIA DE LOS ELEMENTOS ALEANTES-VELOCIDAD DE ENFRIAMIENTO-CARBONO EQUIVALENTE.
Aleaciones de hierro y carbono que contienen entre 2,5 y 4% de carbono. En las aleaciones comerciales presentan de 1 a 3% de silicio.Se caracteriza por tener hojuelas de grafito o nódulos distribuidas en todo el producto fundido.Esta estructura es la causa de que la superficie del metal tenga un color gris cuando se fractura, de aquí el nombre de fundición gris.
APUNTES SOBRE FUNDICIONES De HIERRO: Diagrama Hierro –Carbono estable y metaestable . TIPOS DE FUNDICIONES, TRATAMIENTOS TÈRMICOS, VARIABLES INVOLUCRADAS, ALEANTES.
-Constitución y propiedades generales
-Características y aplicaciones
-Resistencia a la corrosión
-Tratamiento térmicos
-Ejecución
-Tratamiento de superficie
Apertura de punta en la laminación de productos largos: calidad de palanquill...Jorge Madias
Durante la laminación de barras y alambrones para construcción civil; perfiles y ángulos estructurales y barras redondas y hexagonales de aceros de corte libre puede presentarse la apertura de la punta o la cola y el estallido central, con la consiguiente parada y caída de la productividad, y pérdida de rendimiento metálico. En este trabajo se analizan las diversas causas que confluyen para que este problema ocurra. Se analiza la influencia de posibles defectos en las palanquillas, las características del corte de las mismas y otros problemas de calidad. Se revisa el rol del precalentamiento previo a la laminación, la refrigeración de los cilindros, el diseño de pasadas y la respuesta del material en función de su ductilidad. Se presentan diversos casos industriales para ilustrar las diferentes razones detrás del problema de la apertura de punta.
Billet defects pinhole and blowhole formation prevention and evolutionJorge Madias
Pin holes as a surface defect, and blow holes as an inner defect, occur in billet / bloom / beam blank casting, particularly for Si-Mn killed steel cast with metering nozzle and oil lubrication. If they are present in abundance or have a large size, they may originate defects in the rolled products. Their characteristics, factors behind their formation, as well as usual processing conditions that promote their occurrence are discussed. Finally, the evolution of these defects during reheating and rolling is analyzed, with industrial examples
Zwiebel pesage premier fabricant français de poids et masses de précision con...Jean-bernard Casanove
L'accréditation COFRAC (2-1218) de nos laboratoires nous permet de délivrer un certificat d’étalonnage COFRAC qui détaille les opérations et les résultats des mesures réalisées. Spécialisée également dans la fabrication de poids spéciaux, de poids de test et de poids de contrôle, ZWIEBEL, vous accompagne dans la définition, l'étude et la réalisation de tous vos besoins.
Caracterización de diferentes tipos de soldaduras usando análisis microestruc...ernesto gustavo maffia
Las estructuras metálicas de aluminio de alta resistencia se utilizan en el sector industrial porque tienen excelentes características para la construcción: soportan adecuadamente la corrosión atmosférica, son livianas y de resistencia comparable a los aceros. Sin embargo, cuando se fabrican por soldadura, se producen ablandamientos en el área de la junta de soldadura, ya que el calor del proceso elimina los efectos del trabajo en frío o del endurecimiento por precipitación que es usualmente utilizado para lograr su resistencia. Así, la dureza y la resistencia disminuyen en la zona afectada por el calor (ZAC), mientras que la resistencia del cordón de soldadura depende de la composición química del material de relleno. Con aluminio puro, pero también con ciertas aleaciones, podemos observar el crecimiento de grano en la zona afectada por el calor, lo que también produce también un impacto negativo en la resistencia y en la plasticidad de la zona.
La soldadura de aleaciones de aluminio de alta resistencia endurecidas por tratamiento térmico puede, no solo alterar las propiedades de la zona afectada por el calor, sino también provocar grietas en esa región. La ZAC en estas aleaciones es afectada de dos formas diferentes: en la zona donde ocurren las temperaturas más altas, se produce un tratamiento térmico de solubilizado: el efecto del envejecimiento desaparece y los procesos de precipitación pueden volver a producirse por envejecimiento natural o artificial y, también los granos pueden engrosarse en esta zona, lo que puede hacer que sea imposible obtener el mismo alargamiento a la fractura que antes de la soldadura. También hay una segunda zona con temperaturas más bajas, donde puede tener lugar el fenómeno de sobre envejecimiento, es decir, disminución de la resistencia y la dureza del material.
En este trabajo de investigación se caracterizan los cambios de estructura del material que se producen a causa de dos procesos de fabricación por soldadura de naturaleza diferente.
Por un lado, se contempla la unión realizada mediante el proceso TIG (soldadura por arco con electrodo de wolframio), donde se produce la fusión de una pequeña parte de la estructura. Por otro lado, tenemos el proceso de soldadura por fricción-agitación donde la unión se produce por el mezclado de los materiales sin fusión pero con recristalización y modificación del tamaño del grano.
el proceso de extrusión
el material puede ser tratado mediante calor o trabajado en frío. Este estudio se ha basado en una investigación bibliográfica y se han considerado los siguientes
las vibraciones mecanicas aplicadas a la solidificacion de aleaciones de alum...ErnestoMaffia
Las aleaciones de aluminio fundido basadas en el sistema AlSi son muy utilizadas en la industria automotriz y aeronautica. La mayoría contienen un elevado volumen de fases generadas por la reaccion eutéctica por lo que la microestructura final estára determinada en gran medida por la morfologia y el tamaño del Silicio eutectico. Sin embargo, el Silicio se forma de manera facetada con un crecimiento fuertemente anisotrópico, siendo dificil cambiar la dirección de crecimiento. Esta disposicion altera las propiedades. Se vuelve importante entonces la modificación de la forma del silicio eutéctico ya que si fuese fino y pequeño, se mejorarian, entre otras propiedades, la ductilidad del material. Esta propiedad es importante porque es la defensa que posee el material de los efectos de las propiedades direcccionales ( anisotropia ) y las tensiones residuales que ocurren por su manufactura. Para modificar la morfología del silicio eutéctico se utilizan diferentes medios químicos y físicos, los que logran una estructura de silicio fibrosa y fina, siendo los mas usuales las vibraciones forzadas, campos magnéticos alternos, vibraciones ultrasónicas, entre otros (1,2). Lo más sencillo y ventajoso, es aplicar vibraciones mecánicas.
Esta investigacion estudia el efecto que producen en la microestructura de la aleación de AlSi, la aplicación simultanea de vibraciónes de baja frecuencia y altas velocidades de extraccion de calor.
Los resultados indican que las vibraciones mecanicas ejercen un fuerte efecto sobre la microestructura, refinando tanto la fase de aluminio primario como la fase formada por el silicio eutéctico. Se observa ademas, que las dendritas más gruesas (en cualquier colada convencional), se transforman en una fase más fina despues del proceso de vibracion El incremento de la velocidad de extraccion de calor potencia el efecto de modificacion microestructural
Similar a Fallas en laton - Metalurgia de las fundiciones (USACH) (20)
Se denomina motor de corriente alterna a aquellos motores eléctricos que funcionan con alimentación eléctrica en corriente alterna. Un motor es una máquina motriz, esto es, un aparato que convierte una forma determinada de energía en energía mecánica de rotación o par.
Convocatoria de becas de Caja Ingenieros 2024 para cursar el Máster oficial de Ingeniería de Telecomunicacion o el Máster oficial de Ingeniería Informática de la UOC
Fallas en laton - Metalurgia de las fundiciones (USACH)
1. Metalurgia de las Fundiciones
Principales fallas en latón (Cu-Zn)
1. Fallas de colada.
2. Fallas de extrusión.
3. Fallas de trefilado.
4. Fallas de servicio.
Inducidas medioambientalmente.
Por deformación en frío.
Por deformación en caliente.
1. Fallas de colada.
Son producidas principalmente por impurezas que generan grietas y
discontinuidades después de la extrusión y trefilación.
El Bismuto, puede generar grietas intergranulares, favoreciendo el fisuramiento en
trabajo en caliente.
Las inclusiones en base Sodio pueden producir discontinuidades en la superficie e
interior de las barras de latón.
MEJORAMIENTO: CONTROL DE LAS IMPUREZAS Y DETERMINAR
COMPOSICION DE LA MATERIA PRIMA.
2. 2. Fallas de extrusión.
Extrusión Directa
El metal es extrudido a través del dado abriéndolo hasta que sólo queda una
pequeña cantidad.
Extrusión Indirecta
Parte extruida es forzada a través del vástago apisonador.
La principal falla de extrusión es el defecto de cola, la cual es una cavidad que
aparece al final de la barra extruida.
Al aumentar la fricción entre el billet y el contenedor, aumenta el flujo de metal no
uniforme, causando una diferencia de velocidades entre el metal del centro del
billet y el de la superficie, esta diferencia atrae a los óxidos de la superficie al
centro, lo que causa que las capas sucesivas del metal no puedan soldarse,
provocando las discontinuidades y el defecto en el centro de la barra.
3. MEJORAMIENTO: ELIMINAR CIERTO LARGO DE LA BARRA Y MANTENER
EL VASTAGO DEL CONTENEDOR LIMPIO Y FRECUENTEMENTE
LUBRICADO.
Falla de extrusión directa, defecto de cola.
Otra falla que ocurre durante la extrusión, es el fisuramiento en caliente que
genera una grieta a lo largo de la extrusión, esta es provocada por el
sobrecalentamiento, debido a que la temperatura del billet aumenta con el roce, lo
genera un aumento de temperatura en una zona de segregación provocando el
fisuramiento.
Micrografías mostrando grietas de fisuramiento en caliente de barras.
4. Micrografías Fisuramiento en caliente que induce exfoliación
MEJORAMIENTO: DISMINUIR LA TEMPERATURA Y VELOCIDAD DE
EXTRUSION.
5. 3. Fallas de trefilado.
La primera falla que puede ocurrir en el trefilado, es el agrietamiento de las
barras en las aristas, causado por una concentración de esfuerzos en ella, en el
enrollado y desenrollado de las barras.
a) Representación esquemática de orilla agrietada, barra hexagonal C38500. b)
Estéreo micrografía de orilla agrietada. c) Detalle de b).
Micrografía sección longitudinal de aleación C38500 en barra hexagonal, mostrando
propagación de grietas.
MEJORAMIENTO: DISMINUIR EL TRABAJO EN FRIO DE PREENROLLADO.
6. Otra falla que puede ocurrir en el trefilado son las grietas internas o Chevron,
las que pueden ser producidas por el roce excesivo entre el dado y el material y
la reducción de área durante el trefilado.
MEJORAMIENTO: APROPIADA LUBRICACION DEL DADO Y CONTROL
DE REDUCCION DEL AREA ENTRE EL 10 Y 15%
4. Fallas de servicio.
Las fallas de servicio son aquellas fallas producidas durante la producción al
manufacturar. Existen 3 tipos:
Fallas medioambientales.
Fallas por deformación en frío.
Fallas por deformación en caliente.
4.1 Fallas medioambientales.
Existen dos:
4.1.1 La corrosión bajo tensión
4.1.2 La corrosión por descincificación
7. 4.1.1 La corrosión bajo tensión
Resulta de la combinación medioambiental con las tensiones residuales y la
alcalinidad. Aparecen grietas intergranulares que se propagan longitudinalmente o
transversalmente.
Falla corrosión bajo tensión. a) Grieta propagada perpendicular al perno de un
componente de latón (Fittings). b) Propagación de la grieta a través del espesor de
la tuerca de latón.
MEJORAMIENTO: RECOCIDO DE ALIVIO DE TENSIONES LUEGO DE UNA
ETAPA DE MANUFACTURADO. DURANTE EL ENSAMBLAJE DEBE
EVITARSE EL TENSIONADO.
8. 4.1.2 La corrosión por descincificación
Es causada por una lixiviación selectiva de Zinc (disolución del Zinc en ambiente
salino y agua) gracias al desarrollo electroquímico entre átomos de Cobre y Zinc.
Como resultado de esta corrosión resulta una capa porosa, rojiza y sin Zinc, la que
posee poca adhesión, baja resistencia y ductilidad.
Falla por descincificación. La grieta es favorecida por la presencia de tensiones
residuales
MEJORAMIENTO: PROTECCION ANTICORROSION (Ni Y Cr), Al, Ni, Sn, As,
LO DETIENEN.
9. 4.2 Por deformación en frío.
Es causada por la tensión excesiva con respecto a la conformabilidad del material
en frío.
a) Falla en deformación en frío (agrietamiento por doblado) barra redonda C
38500.
MEJORAMIENTO:
Si la conformabilidad NO es adecuada SELECCIONAR UN MATERIAL MAS
DUCTIL, esto en general es AUMENTAR EL PORCENTAJE DE COBRE o
modificar el estado del material con un RECOCIDO DE ABLANDAMIENTO.
Si la conformabilidad SI es adecuada, SE DEBE EXAMINAR CALIDAD DE LA
SUPERFICIE DE LA BARRA (microgrietas y/o inclusiones que se originan durante
las primeras etapas de la manufactura, extrusión y colada).
10. 4.3 Por deformación en caliente.
Aparecen durante operaciones de estampado y forjado en caliente, los
principales defectos son: reventado en caliente y discontinuidades en forja.
Falla por deformación en caliente (Explosión de forja) en barra redonda C37700
MEJORAMIENTO:
EXAMINAR ETAPAS DEL PROCESO Y PARAMETROS CONSIDERADOS PARA
LA DEFORMACION PLASTICA.
Selección de aleación.
Dimensionamiento y geometría.
Tamaño del billet.
Temperatura del proceso.
Razón de esfuerzo
Lubricación parámetros de la matriz
AUMENTAR PUREZA DE LA ALEACION Y MINIMIZAR ELEMENTOS DE
ADICION QUE PUEDAN PRODUCIR FISURAMIENTO EN CALIENTE.
Bi y Pb, favorecen el fisuramiento.
11. AJUSTAR LA TEMPERATURA
Calentamiento excesivo favorece fisuramiento, crea crecimiento de
grano excesivo.
Temperatura típica 650-780 °C
REDUCIR LA FRICCION ATRAVEZ DEL CONTROL DE LUBRICACION
Flujo del metal debe ser suave
Lubricación inadecuada o un material rugoso causa turbulencia durante
el proceso
Las turbulencias pueden causar discontinuidades y pliegues en la parte
conformada.
Las impurezas obstruyen la soldadura entre capas y conduce a la
formación de discontinuidades.
MEJORAR DISEÑO DE LA MATRIZ PARA DISMINUIR ANGULOS AGUDOS Y
DETALLES DE FORMAS INTRINCADAS CON EL FIN DE FACILITAR EL FLUJO
DEL MATERIAL
La matriz o dados deben ser pulidos
ASEGURAR APROPIADA VELOCIDAD DE CARGA Y EVITAR IMPACTOS DE
CARGA DEL MATERIAL.
