Materiales metalico

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Universidad Tecnológica de Coahuila

Materiales metálicos.

Trabajo de investigación.
Caso práctico.

8INANO

Profesora: Dra. Letica Arizbeth Ramírez Mendoza

Alumno:

Saúl Iván López López

Introducción.

Con el fin de que el alumno comprenda los temas vistos en clase con los materiales metálicos y los diagramas de fase de los materiales metálicos se encargó realizar una investigación, para identificar de manera practica los temas antes mencionados.

De la investigación se hablará se titula “tratamientos térmicos aplicables a las aleaciones hipereutectoides Zinc-Aluminio con un 22-27% de aluminio”, que tenia por objetivo mejorar las propiedades mecánicas y metalúrgicas debido a que los elementos de zinc y aluminio son altamente abundantes y se pueden utilizar en la fabricación de piezas industriales de bajo costo y gran durabilidad.

Fundamento teórico.

Las aleaciones Zinc-Aluminio pueden aumentar sus propiedades mecánicas si se les da algún tipo de tratamiento térmico de los cuales se suelen utilizar mas 3 en concreto los cuales son:

• Tratamiento de solución
• Temple
• Tratamiento de envejecido

Para la investigación que se analiza en este trabajo de investigación se utilizaron el proceso de temple y tratamiento de envejecido.

En el proceso de enfriamiento o templado, la herramienta de conformado permanece cerrada durante una cierta cantidad de tiempo hasta que la pieza se enfría desde aproximadamente 900º a menos de 400º C. El enfriamiento permite al material de acero endurecerse de tal manera que la pieza final de chapa metálica llegue una resistencia mecánica de más de 1500 MPa. No se puede conseguir una resistencia mecánica similar usando métodos convencionales de conformado.

En el templado, la chapa metálica caliente se templa mediante el contacto con herramientas de conformado frías. Esto se consigue utilizando agua fría que fluye a través de canales de refrigeración integrados en las herramientas. Como las herramientas están más frías que la chapa metálica conformada, la chapa se enfría y como resultado las propiedades del material cambian. Antes de enfriar la chapa, las altas temperaturas la han ablandado, haciendo que sea fácil de moldear: esto se conoce como la estructura austenítica del acero.

El tratamiento de solución se realiza típicamente en un rango de temperatura de entre 450 y 575 °C (842 a 1.067 ºF) en aire, seguido por un enfriamiento rápido en agua fría, agua caliente, agua hirviendo (revenido T61), solución de agua y polímero (glicol), pulverización de agua o aire forzado. El envejecimiento natural del temple T4 se produce a temperatura ambiente para aleaciones 2xxx, 6xxx, 2xx y 3XX, y la mayoría de las piezas alcanza un templado estable tras 96 horas. El envejecimiento artificial en el rango de entre 93 y 245 °C (199 a 473 °F) se utiliza para cumplir con el temple T6 y T7X.

Inmediatamente después del enfriamiento rápido desde el tratamiento de solución, todas las aleaciones son relativamente blandas y pueden conformarse o enderezarse moderadamente si la operación se realiza dentro de las dos horas siguientes. Estas aleaciones se endurecerán naturalmente por envejecimiento a temperatura ambiente, y tras el enfriamiento rápido su dureza aumentará gradualmente con el paso del tiempo. Esto se puede suprimir mediante refrigeración a una temperatura aproximada de 0 °C (32 °F) si se desea conformar o enderezar el material cuando hayan transcurrido más de dos horas tras el enfriamiento rápido. Es necesario enfriar por debajo de los 23 °C (menos 10 °F) o una temperatura inferior, para conservar el templado por enfriamiento rápido austenítico (AQ), para tiempos de almacenamiento que se prolonguen más allá de unos pocos días.

Para obtener la máxima conformabilidad antes del tratamiento de solución y el envejecimiento, estas aleaciones deben recocerse totalmente, para producir un temple extrasuave, en un rango de entre 400 y 425 °C (752 a 797 °F), a continuación, enfriarse lentamente (28 °C o 50 °F por hora o más lento), hasta llegar a una temperatura inferior a los 235 °C (455 °F) y finalmente tratarse en solución y envejecerse.

Procedimiento.

Se elaboro una aleación Zinc-Aluminio con un contenido de 27%Al con un proceso de ajuste de cantidades de metales puros, para asi completar los porcentajes en peso requeridos por la aleación. Esto se logro mediante un balance de masas en procura de determinar las cantidades necesarias a adicionar para obtener de esta manera los porcentajes en peso registrados en las norrmas correspondientes.

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