Metales Y Aleaciones

METALES

En general, los metales pueden dividirse en dos grandes familias:

- Aleaciones férreas: Contienen hierro (Aceros y fundiciones)

- Aleaciones no férreas: Resto de metales que no contienen hierro, dentro de las

cuales se cuentan las aleaciones a base de aluminio, magnesio, titanio, cobre, níquel,

cinc y estaño.

ALEACIONES FÉRREAS

Constituyen la mayoría de los metales empleados en ingeniería. Son muy usados para

soportar cargas estructurales o transmitir potencia.

Se dividen en dos categorías, de acuerdo a la cantidad de carbono que contengan:

- Aceros: Tienen entre 0.05 y 2.0 % en peso de carbono

- Fundiciones: Tienen entre 2 y 4.5 % en peso de carbono.

Los aceros a su vez se dividen en

- Aceros de baja aleación: Si contienen menos del 5% en peso de elementos aleantes

- Aceros de alta aleación: Contienen mas del 5% en peso de elementos aleantes.

Los elementos aleantes incrementan el costo del material y por ello su uso solo se justifica

si mejor esencialmente las propiedades tales como la resistencia mecánica o a la corrosión.

ACEROS AL CARBONO Y DE BAJA ALEACIÓN

La mayoría de las aleaciones férreas son de este tipo. Estas aleaciones son de precios

moderados y poca cantidad de elementos aleantes y son suficientemente dúctiles como para

conformarse con facilidad. El producto final es fuerte y duradero y se usan en muchas

aplicaciones. Una clase interesante de estos aceros son los aceros de baja aleación y alta

resistencia (HSLA) cuya característica principal es su bajo peso por lo que se usan

principalmente en la industria automotriz

ACEROS DE ALTA ALEACIÓN

Son aquellos en los que la cantidad de aleantes supera el 5% en peso, por lo que son más

costosos. Se cuentan entre estos aceros los siguientes:

1. Aceros inoxidables que requieren la adición de aleantes que aumenten su resistencia

a la corrosión, entre los que se cuenta el Cr cuya cantidad puede variar entre 4 y

30% en peso.

2. Aceros usados en las herramientas que también requieren gran cantidad de aleantes

que aumenten su dureza

3. Superaleaciones, que requieren la adición de elementos aleantes que les proporciona

estabilidad en aplicaciones a alta temperatura

1. ACEROS INOXIDABLES

Estos se dividen en cuatro categorías:

1.1. ACEROS INOXIDABLES AUSTENITICOS: Son aquellos que mantienen

retenida la estructura de la austenita a temperatura ambiente.

Figura 1. Diagrama hierro – Carbono. Nótese el área de estabilidad de la austenita o hierro

g.

La austenita o hierro g, tiene una estructura FCC y es estable por encima de los 910ºC. Esta

estructura se mantiene estable a temperatura ambiente siempre que sea estabilizado con un

aleante apropiado tal como el níquel.

1.2. ACEROS INOXIDABLES FERRITICOS

Sin un alto contenido de Níquel, la estructura estable es la a (Ferrita) de estructura BCC.

Estos aceros no presentan tan elevada resistencia a la corrosión pero sin embargo son útiles

en aquellas aplicaciones donde no se requiera alta resistencia a la corrosión y bajo costo.

1.3. ACEROS INOXIDABLES MARTENSITICOS

Por medio de un tratamiento térmico denominado temple rápido que consiste en bajar las

temperaturas bruscamente al fundido que da lugar al acero, permite la obtención de una

estructura tetragonal centrada en el cuerpo más compleja llamada martensita. Esta

estructura cristalina tiene una elevada resistencia y una baja ductilidad (frágil)

1.4. ACEROS INOXIDABLES DE ENDURECIMIENTO POR PRECIPITACIÓN

Estos aceros se obtienen también por

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