Este documento presenta información sobre los materiales. Explica que los materiales se pueden clasificar en cinco grupos: metales, polímeros, cerámicas, semiconductores y compuestos. Describe que los materiales están compuestos de sustancias químicas inorgánicas u orgánicas, y que la composición depende del material específico. También proporciona detalles sobre las propiedades mecánicas de los materiales como la dureza y resistencia.
El proceso de tratamiento térmico, es uno de los procesos mediante los cuales se puede variar o modificar las propiedades de los aceros y en sentido general de los metales. Se entiende por tratamiento térmico el conjunto de operaciones de calentamiento, permanencia y posterior enfriamiento de los metales con la finalidad de modificar su estructura y propiedades.
La energía sustentable, también conocida como energía renovable, se enfoca en disminuir el impacto negativo que tenemos los seres humanos sobre la naturaleza al obtener energía de fuentes contaminantes y agotables. Este tipo de energía, en contraste a la no renovable, se obtiene de fuentes naturales inagotables como el aire, el agua y el sol, entre otras. Motor striling
El Motor Stirling fue inventado en 1816 por Robert Stirling, un cura escocés. El objetivo era conseguir un motor menos peligroso que la máquina de vapor.
El funcionamiento del motor Stirling se basa en la expansión y contracción de un gas que puede ser helio, hidrógeno, nitrógeno o aire. A este gas se le obliga a desplazarse cíclicamente de una fuente fría donde se contrae a una fuente caliente donde se expande. Se considera como un motor térmico (motor termodinámico) debido a la presencia de un gradiente de temperaturas entre las dos fuentes térmicas.
El proceso de tratamiento térmico, es uno de los procesos mediante los cuales se puede variar o modificar las propiedades de los aceros y en sentido general de los metales. Se entiende por tratamiento térmico el conjunto de operaciones de calentamiento, permanencia y posterior enfriamiento de los metales con la finalidad de modificar su estructura y propiedades.
La energía sustentable, también conocida como energía renovable, se enfoca en disminuir el impacto negativo que tenemos los seres humanos sobre la naturaleza al obtener energía de fuentes contaminantes y agotables. Este tipo de energía, en contraste a la no renovable, se obtiene de fuentes naturales inagotables como el aire, el agua y el sol, entre otras. Motor striling
El Motor Stirling fue inventado en 1816 por Robert Stirling, un cura escocés. El objetivo era conseguir un motor menos peligroso que la máquina de vapor.
El funcionamiento del motor Stirling se basa en la expansión y contracción de un gas que puede ser helio, hidrógeno, nitrógeno o aire. A este gas se le obliga a desplazarse cíclicamente de una fuente fría donde se contrae a una fuente caliente donde se expande. Se considera como un motor térmico (motor termodinámico) debido a la presencia de un gradiente de temperaturas entre las dos fuentes térmicas.
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Introducción y visión general.
1.- El desarrollo nacional en el contexto actual.
2.- Diagnóstico General: México enfrenta barreras que limitan su desarrollo.
3.- Estrategia General: mayor productividad para llevar a México a su máximo potencial.
4.- El desarrollo nacional le corresponde a todos los mexicanos.
La creación de nuevas tecnologías así como el surgimiento de complejas estructuras del mercado ha provocado que la Ingeniería Industrial evolucione a través del tiempo, creando y desarrollando nuevas técnicas y herramientas para enfrentar la toma de decisiones en las organizaciones, lo que genera que el rango de acción de la Ingeniería Industrial se amplié.
Elabora un plan de trabajo. Para realizar una investigación, es indispensable tener una organización de todas las actividades que piensas seguir, esto te ayudará en la buena administración del recurso tiempo y le dará forma a tu proyecto.
Ten en cuenta que debes abordar búsquedas, investigaciones, prácticas y lecturas, entre otro tipo de materiales.
Este curso-taller consta de 3 módulos, en el primero veremos los conceptos de calidad total y sus generalidades, en el segundo módulo abordaremos el tema de calidad en los sistemas de manufactura y la calidad en las empresas de servicios, el tercer y último módulo ha sido diseñado con la evolución de la Iso 9000, y 9001 versión 1987, 1994, 2000, 2008 y la nueva versión de ISO 9001-2015.
Una vez más y como sucede cada sexenio, México y los mexicanos nos enfrentamos a un nuevo saqueo, al despojo, a la pérdida de bienestar, a la mengua del patrimonio familiar, a la inseguridad económica, al abatimiento de la dignidad.
En sentido general se entiende por gestión ambiental al conjunto de acciones encaminadas a lograr la máxima racionalidad en el proceso de decisión relativo a la conservación, defensa, protección y mejora del medio ambiente, basada en una coordinada información multidisciplinar y en la participación ciudadana. (Estevan Bolea, 1994).
A menos que sea su maestro, su papá o su mamá, es penoso corregir a alguien cuando dice o emplea mal una palabra.
Cometer un error al hablar no es exclusivo de personas que carecen de educación; lo encontramos en todos los niveles: en ejecutivos con maestrías y doctorados así como en señoras encopetadas
La presente guía Planeación y Diseño de Instalaciones, forma parte de los planes de carrera de la Licenciatura en Ingeniería Industrial que se imparte en diversas Universidades nacionales y regionales , y ha sido diseñada para proporcionar al capacitando un marco de referencia y sugerencias que le permitan desempeñarse eficientemente en ésta área de su profesión.
La guía se integra de cuatro unidades que describen la mejor manera de planear y diseñar instalaciones. En la primera unidad veremos los métodos cualitativos para localización de instalaciones, destacando temas como los factores preponderantes en la localización de plantas y el método por puntos de Brown.
La segunda unidad nos mostrará los métodos cuantitativos como: método de la mediana, Algoritmo de Bound y localización de centros de gravedad.
Ya en la tercera unidad estaremos revisando los diseños de almacén y de oficinas, así como el método Aldep, Corelap y Craft. Para finalizar la cuarta y última unidad, contiene el tema, manejo de materiales, en el diseño y planeación de instalaciones es un punto que se debe considerar.
La presente guía Planeación y Diseño de Instalaciones, forma parte de los planes de carrera de la Licenciatura en Ingeniería Industrial que se imparte en diversas Universidades nacionales y regionales , y ha sido diseñada para proporcionar al capacitando un marco de referencia y sugerencias que le permitan desempeñarse eficientemente en ésta área de su profesión.
La guía se integra de cuatro unidades que describen la mejor manera de planear y diseñar instalaciones. En la primera unidad veremos los métodos cualitativos para localización de instalaciones, destacando temas como los factores preponderantes en la localización de plantas y el método por puntos de Brown.
La segunda unidad nos mostrará los métodos cuantitativos como: método de la mediana, Algoritmo de Bound y localización de centros de gravedad.
Ya en la tercera unidad estaremos revisando los diseños de almacén y de oficinas, así como el método Aldep, Corelap y Craft. Para finalizar la cuarta y última unidad, contiene el tema, manejo de materiales, en el diseño y planeación de instalaciones es un punto que se debe considerar.
Dos de los retos a los que se enfrenta cualquier empresa son: la inflación, es decir, la elevación continua en los precios y la competencia en el mercado mundial, mismos que es necesario combatir, un logro sobre ellos significa la supervivencia de la empresa y como consecuencia el empleo de sus trabajadores.
Petróleos Mexicanos, consiente de la competitividad en el mercado mundial de hidrocarburos es cada vez más estricto, está utilizando técnicas del estudio del trabajo para elevar la productividad. Por tal motivo, es necesaria la colaboración de todos en la aplicación de nuevos métodos que permitan reducir operaciones complejas, tiempos de espera, distancias recorridas, exceso en el uso de materiales, etc.
Actualmente el panorama económico mundial presenta muchos cambios, conceptos como globalización y competencia son muy comunes, los cuales muestran el camino que tomarán las empresas en el futuro: mejorar de manera continua y sistemática sus procesos para lograr su permanencia en el mercado.
Mejorar de manera continua implica preparar a todos los miembros de la empresa en la aplicación de una estrategia destinada a incrementar de manera sistemática los niveles de calidad y productividad, reduciendo los costos y tiempos de respuesta, además de los índices de satisfacción de los clientes, teniendo como resultado mayores rendimientos sobre la inversión y la participación de la empresa en el mercado.
Por tal motivo resulta necesario preparar al personal fundamental para la aplicación de las estrategias, como por ejemplo: los Sistemas de Calidad a través de la Norma ISO 9001:2000 y modelos de Calidad que están adoptando las organizaciones, que permiten alcanzar la Mejora Continua.
Se sensibilizará de la importancia de la personalidad, para identificar sus diferencias individuales y las de los demás; así como su nivel de autoestima y el impacto de la personalidad en las relaciones interpersonales.
Se autoevaluará y alineará sus habilidades y valores personales con las habilidades de la inteligencia emocional, identificando sus fortalezas y oportunidades de mejora personal.
Identificará la Misión, Visión, Valores y Objetivos Estratégicos de la Empresa.
Una norma de calidad es un papel, establecido por consenso y aprobado por un organismo reconocido, que se proporciona para un uso común y repetido, una serie de reglas, directrices o características para las actividades de calidad o sus resultados, con el fin de conseguir un grado óptimo de orden.
Este curso, cuya metodología de estudio es exclusivamente presencial, ha sido diseñado para difundir la importancia que tiene un Sistema de Gestión de la Calidad como herramienta para mejorar el funcionamiento de la organización y aumentar la satisfacción de sus clientes.
Un estudio técnico permite proponer y analizar las diferentes opciones tecnológicas para producir los bienes o servicios que se requieren, lo que además admite verificar la factibilidad técnica de cada una de ellas.
Este análisis identifica los equipos, la maquinaria, las materias primas y las instalaciones necesarias para el proyecto y, por tanto, los costos de inversión y de operación requeridos, así como el capital de trabajo que se necesita. (Rosales, 2005)
Un adecuado sistema de control de máquinas e instalaciones permitirá observar el uso de las máquinas, monitoreando automática y constantemente los tiempos de trabajo y área de acción de las mismas.
El INGENIERO DE MANTENIMIENTO DEBE PLANEAR EL TRABAJO, ADMINISTRAR LOS RECURSOS MATERIALES Y HUMANOS, ADEMAS DE ENCONTRAR LA MEJOR FORMA DE “VENDER” EL TRABAJO DE SUS SUBORDINADOS.
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6.
1.1. Extracción de los materiales
1.2. Composición de los materiales
1.3. Clasificación de los materiales
1.3.1. Metales y aleaciones
1.3.2. Cerámicas, vidrios y vitrocerámicos
1.3.3. Semiconductores
1.3.4. Polímeros
1.3.5. Materiales compuestos
1.3. Tabla Periódica
UNIDAD I
13. 1.1. Extracción de los materiales
Las industrias
de procesos
primarios o de
materias
primas buscan
sus insumos
directamente
en la
naturaleza.
La fuente de recursos naturales: yacimientos,
bosques, pozos de petróleo, extensiones agrícolas.
Por ese motivo la detección de la fuente de recursos
naturales será el primer paso a realizar; en algunos
casos la tarea es sencilla ya que los yacimientos o
los cultivos están a la vista.
En otros casos es más compleja porque los
recursos naturales se encuentran bajo tierra.
Posteriormente se realiza la explotación según el
procedimiento de recolección o de excavación y
perforación.
14.
1.1. Extracción de los materiales
DEL IMPUESTO SOBRE LA EXTRACCION DE MATERIALES DEL SUELO Y
SUBSUELO ARTICULO 13.- Es objeto de este impuesto es la extracción del suelo
y subsuelo de materiales que constituyan depósitos de agua natural a los
componentes de los terrenos, tales como: rocas, piedras, sustrato o capa fértil.
20. 1.2. Composición de los materiales
Están
constituidos
de
substancias
químicas, ya
sean
orgánicas o
inorgánicas.
Hay
infinidad de
substancias,
metal,
plástico,
madera,
minerales,
cerámicas
etc.
Y la
composición
de los
materiales
va a
depender
del material
del que
estemos
hablando.
22. Depende de que material pero todos los materiales
tienen ya sea mezclas, aleaciones o compuestos los
cuales son formados por elementos químicos .
1.2. Composición de los materiales
LA QUÍMICA ES UN ÁREA MUY IMPORTANTE PARA LOS INGENIEROS
Una mezcla es una combinación entre
dos o mas sustancias en la cual las
sustancias conservan sus propiedades
características.
23.
24.
25.
26.
Depende de que material pero todos los materiales
tienen ya sea mezclas, aleaciones o compuestos los
cuales son formados por elementos químicos .
1.2. Composición de los materiales
LA QUÍMICA ES UN ÁREA MUY IMPORTANTE PARA LOS INGENIEROS
Una aleación es una mezcla homogénea,
de propiedades metálicas, que está
compuesta de dos o más elementos, de los
cuales, al menos uno es un metal.
27.
Depende de que material pero todos los materiales
tienen ya sea mezclas, aleaciones o compuestos los
cuales son formados por elementos químicos .
1.2. Composición de los materiales
LA QUÍMICA ES UN ÁREA MUY IMPORTANTE PARA LOS INGENIEROS
En química, un compuesto es una sustancia
formada por la unión de dos o más elementos de la
tabla periódica.
Una característica esencial es que tiene una
fórmula química.
Por ejemplo, el agua es un compuesto formado por
hidrógeno y oxígeno en la razón de 2 a 1 (en número de
átomos): .
28.
Asi si descompusieras un material
por ejemplo un lápiz veras que hay
madera pero dentro de la madera
(compuesto natural) hay celulosa,
hemicelulosa, lignina etc. que a su
vez tienen carbono hidrogeno
oxigeno...si reduces todo en esta
vida llegas a moléculas o átomos de
elementos químicos)
1.2. Composición de los materiales
LA QUÍMICA ES UN ÁREA MUY IMPORTANTE PARA LOS INGENIEROS
29.
La porcelana se obtiene a partir de una pasta muy
elaborada compuesta por caolín, feldespato y cuarzo
El grupo de metales ferrosos está compuesto
principalmente de hierro.
También pueden contener pequeñas cantidades de otros
metales o otros elementos añadidos como el carbono,
manganeso, níquel, cromo, silicio, titanio, tungsteno, etc,
para darles las propiedades requeridas.
1.2. Composición de los materiales
30.
Los no ferrosos metales que no contienen nada de
hierro como componente. Los metales puros más
comunes son: Aluminio, cobre, plomo, zinc, estaño,
plata y oro.
Aleaciones: Una aleación es un metal nuevo que está
formado mezclando 2 o más metales y algunas veces
otros elementos juntamente.
1.2. Composición de los materiales
31.
Los plásticos están formados por moléculas gigantes
(macromoléculas).
Estas moléculas se forman por reacciones en las que
se unen muchas unidades de otras moléculas
pequeñas (monómeros ) formando largas cadenas
(polímeros.).
Estar reacciones se llaman de polimerización.
1.2. Composición de los materiales
32.
El vidrio es un material inorgánico duro, frágil,
transparente y amorfo que se encuentra en la
naturaleza aunque también puede ser producido por
el hombre. El vidrio artificial se usa para hacer
ventanas, lentes, botellas y una gran variedad de
productos. El vidrio es un tipo de material cerámico
amorfo.
El vidrio se obtiene a unos 1.500 °C de arena de sílice
(SiO2), carbonato de sodio (Na2CO3) y caliza
(CaCO3).
1.2. Composición de los materiales
33.
34.
35.
Los materiales se clasifican generalmente en 5 grupos que
son:
Metales.
Polímeros.
Cerámicos.
Semiconductores y
Compuestos.
Esta clasificación es muy importante por que ayuda a
generalizar y facilita la comprensión de ellos ya que se
clasifican ya sea por sus propiedades o estructura
1.3. Clasificación de los Materiales
36.
37.
Suelen definirse como unos
materiales sólidos que no son
metales ni polímeros, aunque
pueden contener en sus
estructuras elementos metálicos o
poliméricos.
1.3. Clasificación de los Materiales
38.
Sus estructuras pueden oscilar entre: Vidrios, cristales
monolíticos, conglomerados de cristales y
combinaciones vítreo-cristalinas.
Sus propiedades son muy variadas ; existen materiales
cerámicos blandos como el yeso o el talco y otros muy
duros como el cuarzo, carborundo.
1.3. Clasificación de los Materiales
39.
Las propiedades de los materiales cerámicos derivan de
su estructura.
Los enlaces que existen entre los átomos son mixtos:
iónicos y covalentes.
Las cargas iónicas mantienen unidos los átomos del
material y los enlaces covalentes, con su componente
direccional, restringen el movimiento de los átomos.
1.3. Clasificación de los Materiales
40.
En los materiales cerámicos los átomos se disponen en
agrupaciones llamadas celdas unitarias, que se repiten
periódicamente a través del material, formando cristales.
Aunque algunas veces por la forma en que se han obtenido
no se logra una ordenación perfecta y aparece una estructura
vítrea.
Otras veces la estructura del material es mixta cristal- vítrea
1.3. Clasificación de los Materiales
42.
Tarea. Técnicas de separación
Técnicas de separación de mezclas.
Entre las distintas técnicas que se emplean para
separar mezclas tenemos:
PROCEDIMIENTOS FISICOS
PROCEDIMIENTOS MECÁNICOS
44.
Tarea. Técnicas de separación
Procedimientos físicos
Destilación: consiste en separar dos líquidos con
diferentes puntos de ebullición por medio del
calentamiento y posterior condensación de las
sustancias.
El proceso de la destilación consta de dos fases: la
primera en la cual el líquido pasa a vapor, y la
segunda en la cual el vapor se condensa y pasa
nuevamente a líquido.
45.
Tarea. Técnicas de separación
Procedimientos físicos
Destilación: consiste en separar dos líquidos con
diferentes puntos de ebullición por medio del
calentamiento y posterior condensación de las
sustancias.
El proceso de la destilación consta de dos fases: la
primera en la cual el líquido pasa a vapor, y la
segunda en la cual el vapor se condensa y pasa
nuevamente a líquido.
46.
47.
Evaporación: consiste en separar los componentes de una
mezcla de un sólido disuelto en un líquido.
La evaporación se realiza en recipientes de poco fondo y
mucha superficie, tales como cápsulas de porcelana,
cristalizadores.
48.
Cristalización: consiste en purificar una sustancia sólida;
esto se realiza disolviendo el sólido en un disolvente
caliente en el cual los contaminantes no sean solubles;
luego se filtra en caliente para eliminar las impurezas y
después se deja enfriar el líquido lentamente hasta que se
formen los cristales.
49. Cromatografía: Es la técnica que se utiliza para
separar los componentes de una mezcla según las
diferentes velocidades con que se mueven al ser
arrastradas por un disolvente a través de un medio
poroso que sirve de soporte a la mezcla, y sobre la
base de las cantidades relativas de cada soluto,
distribuidos entre un fluido que se mueve, llamado
la fase móvil y una fase estacionaria adyacente.
50. A fase móvil puede ser un
líquido, un gas o un fluido
supercrítico, mientras que
la fase estacionaria puede
ser un líquido o un sólido
según las diferentes
velocidades con que se
mueven al ser arrastradas
por un disolvente a través
de un medio poroso que
sirve de soporte a la
mezcla. Se conocen varias
formas:
51.
52.
53.
Filtración: consiste en separar los componentes de una
mezcla de dos fases: sólida y líquida, utilizando una
membrana permeable llamada medio filtrante, a través de la
cual se hace pasar la mezcla; la fase líquida pasa a través de
la membrana y la fase sólida queda retenida en ella
54.
Tamizado: consiste en separar una mezcla de materiales sólidos
de tamaños diferentes, por ejemplo granos de caraota y arena
empleando un tamiz (colador). Los granos de arena pasan a
través del tamiz y los granos de caraota quedan retenidos.
55.
Imantación: consiste en separar
con un imán los componentes
de una mezcla de un material
magnético y otro que no lo es.
La separación se hace pasando
el imán a través de la mezcla
para que el material magnético
se adhiera a él: por ejemplo:
separar las limaduras de hierro
que se hallen mezcladas con
azufre en polvo, para lo cual
basta con mantener con un imán
el componente magnético al
fondo e inclinar el recipiente
que contiene ambos materiales,
para que se pueda recoger el
líquido en otro recipiente.
56.
Centrifugación: consiste en la separación de materiales
de diferentes densidades que componen una mezcla. Para
esto se coloca la mezcla dentro de un aparato llamado
centrífuga, la cual tienen un movimiento de rotación
constante y rápido, lo cual hace que las partículas de
mayor densidad vayan al fondo y las más livianas queden
en la parte superior.
57.
Decantación: se utiliza para separar dos líquidos con diferentes
densidades o una mezcla constituida por un sólido insoluble en un
líquido.
Si tenemos una mezcla de sólido y un líquido que no disuelve
dicho sólido, se deja reposar la mezcla y el sólido va al fondo del
recipiente. Si se trata de dos líquidos se coloca la mezcla en un
embudo de decantación, se deja reposar y el líquido más denso
queda en la parte inferior del embudo.
60.
Las propiedades mecánicas de los
materiales se refieren a la capacidad de
los mismos de resistir acciones de
cargas o fuerzas.
Podemos decir que las propiedades
mecánicas se clasifican en:
2.1. Propiedades Mecánicas
61.
Por acción:
Estáticas: las cargas o fuerzas actúan
constantemente o creciendo poco a poco.
Dinámicas: las cargas o fuerzas actúan
momentáneamente, tienen carácter de
choque.
Cíclicas o de signo variable: las cargas varían
por valor, por sentido o por ambos
simultáneamente.
2.1. Propiedades Mecánicas
62.
Las propiedades mecánicas principales
son: dureza, resistencia, elasticidad,
plasticidad y resiliencia, aunque
también podrían considerarse entre
estas a la fatiga y la fluencia.
2.1. Propiedades Mecánicas
63.
Cohesión: Resistencia de los átomos a
separarse unos de otros.
Plasticidad: Capacidad de un material a
deformarse ante la acción de una carga,
permaneciendo la deformación al retirarse la
misma. Es decir es una deformación
permanente e irreversible.
2.1. Propiedades Mecánicas
64.
Dureza: es la resistencia de un cuerpo
a ser rayado por otro. Opuesta a duro
es blando. El diamante es duro porque
es difícil de rayar. Es la capacidad de
oponer resistencia a la deformación
superficial por uno mas duro.
2.1. Propiedades Mecánicas
65.
Resistencia: se refiere a la propiedad
que presentan los materiales para
soportar las diversas fuerzas. Es la
oposición al cambio de forma y a la
separación, es decir a la destrucción por
acción de fuerzas o cargas.
2.1. Propiedades Mecánicas
66.
Ductilidad: se refiere a la propiedad que
presentan los materiales de deformarse sin
romperse obteniendo hilos.
Maleabilidad: se refiere a la propiedad que
presentan los materiales de deformarse sin
romperse obteniendo láminas.
2.1. Propiedades Mecánicas
67.
Elasticidad: se refiere a la propiedad que
presentan los materiales de volver a su
estado inicial cuando se aplica una fuerza
sobre él. La deformación recibida ante la
acción de una fuerza o carga no es
permanente, volviendo el material a su forma
original al retirarse la carga.
2.1. Propiedades Mecánicas
68.
Higroscopicidad:se refiere a la propiedad de
absorber o exhalar el agua
Hendibilidad:es la propiedad de partirse en el
sentido de las fibras o láminas (si tiene).
Resiliencia: es la capacidad de oponer
resistencia a la destrucción por carga dinámica.
2.1. Propiedades Mecánicas
69.
Materiales conductores o aislantes térmicos.
Las propiedades térmicas determinan el
comportamiento de los materiales frente al
calor.
Conductividad térmica: es la propiedad de los
materiales de transmitir el calor,
produciéndose, lógicamente una sensación de
frío al tocarlos. Un material puede ser buen
conductor térmico o malo.
2.2. Propiedades Térmicas
70.
Fusibilidad: facilidad con que un material puede
fundirse.
Soldabilidad: facilidad de un material para poder
soldarse consigo mismo o con otro material.
Lógicamente los materiales con buena fusibilidad
suelen tener buena soldabilidad.
Punto de fusión.
2.2. Propiedades Térmicas
71.
Una aleación es una mezcla homogénea, de
propiedades metálicas, que está compuesta de dos o
más elementos, de los cuales, al menos uno es un
metal.1
Las aleaciones están constituidas por elementos
metálicos: Fe (hierro), Al (aluminio), Cu (cobre), Pb
(plomo). Pueden tener algunos elementos no
metálicos, como: P, C, Si, S, As. Para su fabricación se
mezclan llevándolos a temperaturas tales que sus
componentes se fundan.
2.3. Aleaciones
72.
Las aleaciones presentan brillo metálico y alta
conductividad 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 y otras pueden ser muy diferentes, de ahí el
interés que despiertan estos materiales.
2.3. Aleaciones
73.
Históricamente, 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
2.3. Aleaciones
74.
Los productos hechos en serie pueden prepararse por
esta técnica abaratando mucho su costo. Entre las
aleaciones que pueden obtenerse por pulvimetalurgia
están los cermets.
Estas aleaciones de metal y carbono (carburos), boro
(boruros), oxígeno (óxidos), silicio (siliciuros) y
nitrógeno (nitruros) combinan las ventajas del
compuesto cerámico, estabilidad y resistencia a las
temperaturas elevadas y a la oxidación, con las
ventajas del metal, ductilidad y resistencia a los golpes
2.3. Aleaciones
75.
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. Bombardeando
titanio con nitrógeno, por ejemplo, se puede producir
una aleación idónea para los implantes de prótesis.
2.3. Aleaciones
76.
La plata fina, el oro de 18 quilates, el oro blanco y el
platino iridiado son aleaciones de metales preciosos.
La aleación antifricción, el latón, el bronce, el metal
Dow, la plata alemana, el bronce de torpedo, el monel,
el peltre y la soldadura son aleaciones de metales
menos preciosos.
Debido a sus impurezas, el aluminio comercial es en
realidad una aleación. Las aleaciones de mercurio con
otros metales se llaman amalgamas.
2.3. Aleaciones
77.
Aleaciones más comunes utilizadas
en la Industria
Las aleaciones más comunes
utilizadas en la industria
son:
Acero: Es aleación de
hierro con una cantidad de
carbono variable entre el
0,008 y el 1,7% en peso de su
composición, sobrepasando
el 1.7% (hasta 6.67%) pasa a
ser una fundición.
Alnico: Formada
principalmente de cobalto
(5.24%), aluminio (8-12%)
y níquel (15-26%), aunque
también puede contener
cobre (6%), en ocasiones
titanio (1%) y el resto de
hierro.
Alpaca: Es una
aleación ternaria
compuesta por zinc (8-
45%), cobre (45-70%) y
níquel (8-20%)
78.
Aleaciones más comunes utilizadas
en la Industria
Bronce: Es toda aleación
metálica de cobre y estaño
en la que el primero
constituye su base y el
segundo aparece en una
proporción del 3 al 20 por
ciento.
Constantán: Es una
aleación, generalmente
formada por un 55% de
cobre y un 45% de níquel.
Cuproníquel: Es una
aleación de cobre, níquel
y las impurezas de la
consolidación, tales como
hierro y manganeso.
Magal: Es una aleación
de magnesio, al que se
añade aluminio (8 o 9%),
zinc (1%) y manganeso
(0.2%).
79.
Aleaciones más comunes utilizadas
en la Industria
Magnam: Es una aleación
de Magnesio que se le añade
Manganeso, Aluminio y
Zinc.
Nicrom: Es una aleación
compuesta de un 80% de
níquel y un 20% de cromo.
Nitinol: Es una aleación
de Níquel y Titanio.
Oro blanco
(electro): Es una
aleación de oro y algún
otro metal blanco, como
la plata, paladio, o
níquel.
Peltre: Es una
aleación compuesta por
estaño, cobre,
antimonio y plomo.
80.
Aleaciones más comunes utilizadas
en la Industria
Plata de ley
Zamak: Es una aleación
de zinc con aluminio,
magnesio y cobre.
Latón o Cuzin: Es una
aleación de cobre y zinc.
81.
Se conoce como tratamiento térmico al conjunto de operaciones
de calentamiento y enfriamiento, bajo condiciones controladas de
temperatura, tiempo de permanencia, velocidad, presión, etc., de
los metales o las aleaciones en estado sólido, con el fin de mejorar
sus propiedades mecánicas, especialmente la dureza, la
resistencia y la elasticidad.
Los materiales a los que se aplica el tratamiento térmico son,
básicamente, el acero y la fundición, formados por hierro y
carbono. También se aplican tratamientos térmicos diversos a los
cerámicos.
2.4. Tratamientos Térmicos
82.
TRATAMIENTOS TÉRMICOS DEL ACERO.
El tratamiento térmico en el material es uno de los pasos
fundamentales para que pueda alcanzar las propiedades
mecánicas para las cuales está creado.
Este tipo de procesos consisten en el calentamiento y enfriamiento
de un metal en su estado sólido para cambiar sus propiedades
físicas.
2.4. Tratamientos Térmicos
83.
Con el tratamiento térmico adecuado se pueden reducir los
esfuerzos internos, el tamaño del grano, incrementar la tenacidad
o producir una superficie dura con un interior dúctil. La clave de
los tratamientos térmicos consiste en las reacciones que se
producen en el material, tanto en los aceros como en las
aleaciones no férreas, y ocurren durante el proceso de
calentamiento y enfriamiento de las piezas, con unas pautas o
tiempos establecidos.
2.4. Tratamientos Térmicos
84.
Para conocer a que temperatura debe elevarse el metal para que
se reciba un tratamiento térmico es recomendable contar con los
diagramas de cambio de fases como el del hierro-carbono. En este
tipo de diagramas se especifican las temperaturas en las que
suceden los cambios de fase (cambios de estructura cristalina),
dependiendo de los materiales diluidos.
Los tratamientos térmicos han adquirido gran importancia en la
industria en general, ya que con las constantes innovaciones se
van requiriendo metales con mayores resistencias tanto al
desgaste como a la tensión. Los principales tratamientos térmicos
son:
2.4. Tratamientos Térmicos
85.
86.
Es un tratamiento térmico consistente en el rápido enfriamiento de la
pieza para obtener determinadas propiedades de los materiales. Se evita
que los procesos de baja temperatura, tales como transformaciones de
fase, se produzcan al sólo proporcionar una estrecha ventana de tiempo
en el que la reacción es a la vez favorable termodinámicamente y posible
cinéticamente. Por ejemplo, se puede reducir la cristalización y por lo
tanto aumentar la tenacidad, tanto de aleaciones como de plásticos
(producida a través de polimerización ).
Su finalidad es aumentar la dureza y la resistencia del acero. Para ello, se
calienta el acero a una temperatura ligeramente más elevada que la
crítica superior Ac (entre 900-950 °C) y se enfría luego más o menos
rápidamente (según características de la pieza) en un medio como agua,
aceite, etcétera.
2.4. Tratamientos Térmicos
87.
Es un tratamiento complementario del temple, que regularmente sigue a
éste. A la unión de los dos tratamientos también se le llama "bonificado".
El tratamiento de revenido consiste en calentar al acero seguido del
normalizado o templado, a una temperatura menor al punto crítico,
seguido de un enfriamiento controlado que puede ser rápido cuando se
deseen resultados elevados en tenacidad, o lento, para reducir al máximo
las tensiones térmicas que puedan causar deformaciones.
Sólo se aplica a aceros previamente templados, para disminuir
ligeramente los efectos del temple, conservando parte de la dureza y
aumentar la tenacidad. El revenido consigue disminuir la dureza y
resistencia de los aceros templados, se eliminan las tensiones creadas en
el temple y se mejora la tenacidad, dejando al acero con la dureza o
resistencia deseada. Se distingue básicamente del temple en cuanto a
temperatura máxima y velocidad de enfriamiento.
2.4. Tratamientos Térmicos
88.
El recocido es un tratamiento térmico cuya finalidad es el ablandamiento, la
recuperación de la estructura o la eliminación de tensiones internas generalmente
en metales. Cualquier metal que haya sido tratado tiene como resultado una
alteración de las propiedades físicas del mismo. El recocido consiste en calentar el
metal hasta una determinada temperatura para después dejar que se enfríe
lentamente, habitualmente, apagando el horno y dejando el metal en su interior
para que su temperatura disminuya de forma progresiva, para después de se
formar. El proceso finaliza cuando el metal alcanza la temperatura ambiente.
Mediante la combinación de varios trabajos en frío y varios recocidos se pueden
llegar a obtener grandes deformaciones en metales que, de otra forma, no
podríamos conseguir.
Consiste básicamente en un calentamiento hasta la temperatura de austenización
(800-925 °C) seguido de un enfriamiento lento. Con este tratamiento se logra
aumentar la elasticidad, mientras que disminuye la dureza. También facilita el
mecanizado de las piezas al homogeneizar la estructura, afinar el grano y ablandar
el material, eliminando la acritud que produce el trabajo en frío y las tensiones
internas.
2.4. Tratamientos Térmicos
89.
El normalizado es un tratamiento térmico que se emplea para dar al acero una
estructura y características tecnológicas que se consideran el estado natural o
inicial del material que fue sometido a trabajos de forja, laminación o tratamientos
defectuosos. Se hace como preparación de la pieza para el temple.
El procedimiento consiste en calentar la pieza entre 30 y 50 grados centígrados por
encima de la temperatura crítica superior, tanto para aceros hipereutectoides,
como para aceros hipoeutectoides, y mantener esa temperatura el tiempo
suficiente para conseguir la transformación completa en austenita. A continuación
se deja enfriar en aire tranquilo, obteniéndose una estructura uniforme.
Con esto se consigue una estructura perlítica con el grano más fino y más
uniforme que la estructura previa al tratamiento, consiguiendo un acero más
tenaz.
Tiene por objetivo dejar un material en estado normal, es decir, ausencia de
tensiones internas y con una distribución uniforme del carbono. Se suele emplear
como tratamiento previo al temple y al revenido.
2.4. Tratamientos Térmicos
90.
Los tratamientos termoquímicos son tratamientos
térmicos en los que, además de los cambios en la
estructura del acero, también se producen cambios
en la composición química de la capa superficial,
añadiendo diferentes productos químicos hasta una
profundidad determinada. Estos tratamientos
requieren el uso de calentamiento y enfriamiento
controlados en atmósferas especiales.
TAREA. TRATAMIENTOS
TERMOQUIMICOS DEL ACERO
91.
Entre los objetivos más comunes de estos
tratamientos están aumentar la dureza superficial de
las piezas dejando el núcleo más blando y tenaz,
disminuir el rozamiento aumentando el poder
lubrificante, aumentar la resistencia al desgaste,
aumentar la resistencia a fatiga o aumentar la
resistencia a la corrosión.
TAREA. TRATAMIENTOS
TERMOQUIMICOS DEL ACERO
92.
Cementación (C): aumenta la dureza superficial de
una pieza de acero dulce, aumentando la
concentración de carbono en la superficie. Se
consigue teniendo en cuenta el medio o atmósfera
que envuelve el metal durante el calentamiento y
enfriamiento. El tratamiento logra aumentar el
contenido de carbono de la zona periférica,
obteniéndose después, por medio de temples y
revenidos, una gran dureza superficial, resistencia al
desgaste y buena tenacidad en el núcleo.
TAREA. TRATAMIENTOS
TERMOQUIMICOS DEL ACERO
93.
Nitruración (N): al igual que la cementación,
aumenta la dureza superficial, aunque lo hace en
mayor medida, incorporando nitrógeno en la
composición de la superficie de la pieza. Se logra
calentando el acero a temperaturas comprendidas
entre 400 y 525 °C, dentro de una corriente de gas
amoníaco, más nitrógeno.
TAREA. TRATAMIENTOS
TERMOQUIMICOS DEL ACERO
94.
Cianuración (C+N): endurecimiento superficial de
pequeñas piezas de acero. Se utilizan baños con
cianuro, carbonato y cianato sódico. Se aplican
temperaturas entre 760 y 950 °C.
TAREA. TRATAMIENTOS
TERMOQUIMICOS DEL ACERO
95.
Carbonitruración (C+N): al igual que la cianuración,
introduce carbono y nitrógeno en una capa
superficial, pero con hidrocarburos como metano,
etano o propano; amoníaco (NH3) y monóxido de
carbono (CO). En el proceso se requieren
temperaturas de 650 a 850 °C y es necesario realizar
un temple y un revenido posterior.
TAREA. TRATAMIENTOS
TERMOQUIMICOS DEL ACERO
96.
Sulfinización (S+N+C): aumenta la resistencia al
desgaste por acción del azufre. El azufre se incorporó
al metal por calentamiento a baja temperatura (565
°C) en un baño de sales.
TAREA. TRATAMIENTOS
TERMOQUIMICOS DEL ACERO