Materiales Metalicos

MATERIALES METALICOS

EL PROCESO DE METALES Y ALEACIONES

LA FUNDICION DE METALES Y ALEACIONES.

Los metales se procesan principalmente fundiéndolos en un horno, luego de esto se le añaden los elementos necesarios para producir diferentes aleaciones.

Todos los productos fabricados mediante el trabajo del metal en caliente o en frio a partir de lingotes de gran dimensión, se denominan productos aleados de forja.

Cuando se utiliza en menores cantidades un material metálico fundido para introducirlo dentro de un molde con la forma del producto final, se denominan productos de fundición y las aleaciones que se utilizan son aleaciones para fundición.

LAMINACION EN CALIENTE Y EN FRIO DE METALES Y ALEACIONES.

Este tipo de métodos permite fabricar chapas y placas de gran longitud y con secciones transversales uniformes.

La laminación en caliente de los lingotes de sección rectangular se lleva a cabo en el metal caliente ya que es más fácil reducir su espesor con cada vez que pasa por el laminador. Antes de llevar a cabo esto, el lingote se calienta hasta una temperatura determinada. Dependiendo del espesor al que se desea llegar, se sigue pasando el material metálico por entre el laminador hasta que este se enfría tanto que no es posible adelgazarlo y se vuelve a calentar.

Luego de la laminación en caliente en la que se puede presentar cierta laminación en frio, es necesario aplicarle al material metálico un proceso térmico llamado recocido, en donde se vuelve más blando el metal y se elimina cualquier proceso de laminación en frio.

A diferencia de la laminación en caliente, la laminación en frio se realiza a temperatura ambiente, también utilizando sistemas de 4 rodillos solos o en serie.

PORCENTAJE DE REDUCCION EN FRIO

El porcentaje de reducción en frio de una plancha o chapa de metal está dado por:

EXTRUSION DE METALES Y ALEACIONES.

Es un proceso por el cual aplicándole una fuerza a un material por medio de uno o dos pistones, se le obliga a pasar por una ranura la cual le da su forma. Normalmente este proceso se da en caliente y se utiliza para producir barras o tubos. Los metales con mayor facilidad de extrusión son el aluminio, cobre y algunas aleaciones. Como antes se dijo, la extrusión puede ser mediante uno o dos pistones, de tal forma que la que se realiza por medio de un pistón que obliga al material a salir por una ranura es la extrusión directa; en la que la fuerza de fricción y la potencia son menores. Y la que se realiza por medio de dos pistones obligando al material a pasar por entre la ranura que queda entre ellos es la extrusión indirecta.

FORJA DE MATERIALES

Método por el cual se le da forma a un material golpeándolo o comprimiéndolo. Principalmente se da en caliente pero también es posible llevarla a cabo en frio. Existen dos formas de llevar a cabo este proceso, con martillo o con prensa y pueden calificarse como forja de matriz abierta en donde se coloca el material en medio de dos matrices con una forma definida y la forja de matriz cerrada es en donde se introduce el material entre una o varias matrices con diferentes formas para crear piezas con una forma determinada. Este proceso reduce la facilidad de que un material se fracture pues internamente reduce la porosidad y lo vuelve más homogéneo en el caso de las aleaciones.

TREFILADO DE ALHAMBRE

Durante este proceso se desliza un tubo o barra dentro de una matriz que reduce du diámetro, se realiza en caliente y este proceso vari para dar las propiedades necesarias al material.

EMBUTICIÓNN PROFUNDA

Este proceso se utiliza para fabricar artículos con forma de copa a partir de chapas de metal por medio de matrices.

TENSIÓN Y DEFORMACIÓN EN METALES

DEFORMACIÓN ELÁSTICA

Cuando se somete un material a una fuerza, se produce una deformación. Si el material recupera su forma inicial se dice que ha sufrido una deformación elástica.

DEFROMACION PLASTICA

Es lo contrario a la deformación elástica, ya que cuando se somete el material a una fuerza, este no recobra sus dimensiones originales.

TENSION DE INGENIERIA Y DEFORMACION CONVENCIONAL

La tensión de ingeniería o sobre un material es igual a

DEFORMACION CONVENCIONAL

Cuando se le aplica una fuerza uniáxial a un material, este presenta una deformación dicha deformación se conoce como:

Esta deformación es una magnitud adimensional.

COEFICIENTE DE POISSON

La deformación longitudinal elástica de un material produce cambios simultáneos en las dimensiones laterales así

La tención-atracción produce una deformación axial y una contracción lateral de - y - .

Si la conducta presenta deformación igual para (x) y (y), entonces:

V es el coeficiente de Poisson. Para materiales ideales, el coeficiente tiene un valor de (0,5) y en materiales reales tiene un valor que varía entre (0,25) y (0,4). Con un valor medio de (0,3).

TENSION DE CIZALLADURA Y DEFORMACION DE AZALLADURA

Otro método de deformación en materiales está relacionado con las tensiones de azalladura. Estas tensiones siempre actúan sobre un cuerpo de forma cubica, donde la fuerza de azalladura (S) actúa sobre el área (A) y la tensión de cizalladura se relaciona con la fuerza de azalladura de la siguiente manera:

La formación de azalladura (y) se define como la cantidad de desplazamiento de azalladura (A), dividido por la distancia (h), sobre la que se produce la azalladura así:

Para la azalladura puramente elástica, la proporcionalidad entre la deformación (A) de azalladura y la tensión e azalladura es:

Donde (G) es el módulo de rigidez, una constante de cada material.

EL ENSAYO DE TRACCION Y EL DIAGRAMA TENSION-DEFORMACION CONVENCIONAL

Este ensayo se utiliza para evaluar la resistencia de un material. Una muestra del material se estira a velocidad constante hasta la fractura que se produce en un tiempo relativamente corto.

VALORES DE PROPIEDADES MECANICAS OBTENIDAS DEL ENSAYO DE TRACCION Y DIAGRAMA TENSION-DEFORMACION CONVENCIONAL.

Las propiedades mecánicas de materiales y aleaciones que pueden obtenerse a partir del ensayo de tracción técnicos son:

• Módulo de elasticidad

• Limite elástico convencional del 0,2%

• Resistencia a la tracción

• Porcentaje de alargamiento a fractura

• Porcentaje de estricción o fractura

MODULO DE ELASTICIDAD

En la primera parte del ensayo, el material se

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