Aluminio y refractarios

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República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria, Ciencia y Tecnología

Instituto Universitario de Tecnología “Dr. Federico Rivero Palacio”

Programa Nacional de Formación - Ingeniería de Materiales industriales

Departamento de Tecnología de Materiales

ANTEPROYECTO

Proyecto Socio-Tecnológico Trayecto I

CONFORMADO Y CARACTERIZACIÓN DE PIEZAS DE ALUMINIO Y MATERIAL REFRACTARIO

Octubre, 2016

1. INTRODUCCION

Este proyecto propone la elaboración y caracterización de piezas de aluminio y refractarias mediante los métodos de fabricación tradicional, convirtiéndose así en elementos de uso cotidiano.

Es de mucha utilidad conocer las diferentes propiedades físicas y químicas que poseen los materiales ya que estas nos proporcionan la información necesaria acerca del uso adecuado que se le dará al material, tales propiedades son la dureza, ductilidad, tenacidad, conductibilidad térmica y eléctrica, resistencia a la abrasión y corrosión son propiedades principales a determinar para hallar el propósito adecuado de los materiales.

Los procesos por los cuales se elaborarán las piezas de aluminio y refractario en este proyecto son denominados procesos de conformado, en el aluminio se realizara la conformación mediante el moldeo de arena en verde y su caracterización será a través de los ensayos de dureza, tracción y metalografía regidos por las reglas indicadas en las normas ASTM y COVENIN, en cuanto los materiales refractarios serán conformados mediante el proceso de vaciado y se caracterizara a través de los ensayos de flexión y compresión.

1. Objetivo General

Elaborar y caracterizas piezas de aluminio y de material refractario, creadas mediante los métodos de fabricación tradicional.

1. Objetivo especifico

• Elaborar piezas de aluminio mediante el moldeo en arena en verde y las piezas de refractario a traves del proceso de vaciado.
• Indicar las propiedades físicas y mecánicas de las piezas fabricadas.
• Correlacionar las características y propiedades de las piezas elaboradas.

1. Justificación

Nos encontramos con una constante evolución de los procesos de transformación y procedimientos a nivel mundial e industrial, la cual nos obliga a perfeccionar la exploración de los materiales derivados del aluminio, y productos refractarios que optimicen y hagan más eficientes los equipos y maquinarias para la industrialización de aquellos insumos que mejoren la calidad de vida del ser humano.

Este propósito parte de la razón de conocer los procesos de conformado de piezas de aluminio y el material refractario, los cuales son materiales con una alta demanda mundial ya que son utilizados en el día a día tanto en el hogar como en el área de las industrias.

Es un tema de suma importancia en nuestra carrera por lo cual será un trabajo que ayudará futuras generaciones de estudiantes y a consultores interesados en los procesos de conformación y caracterización de piezas de aluminio y material refractario para continuar con el desarrollo de investigaciones referente a estos dos materiales.

1. MARCO TEORICO

En este capítulo se definirán cada uno de los conceptos que fundamentan la teoría expresada en este proyecto socio tecnológico, como lo son el aluminio y los materiales refractarios, abarcaremos todos los procesos que se desarrollaran durante toda la elaboración y la caracterización cerámica y metalúrgica.

1. Uno de los principales conceptos que fundamenta el marco teórico es el de los materiales metálicos: son metales transformados a través de procesos físicos y/o químicos para la elaboración de un nuevo producto, las principales características de los materiales metálicos son la ductilidad, buena conductividad eléctrica y térmica, alta rigidez y resistencia al impacto. Estos son mayormente utilizados en el área de construcción. (1)

El material metálico con el cual se trabajará en este proyecto será el aluminio: este es uno de los elementos más comunes de la corteza terrestre, están presentes en la mayoría de las rocas, de la vegetación y de los animales. Esté también es el más reactivo de su grupo, posee una fina capa de óxido de aluminio que lo vuelve resistente a los diferentes tipos de reactivos la cual es una de las características más considerables de este material. En las propiedades físicas de este material podemos encontrar que es un metal ligero, que posee un punto de fusión bajo (660°C), tiene un color blanco y refleja muy bien la radiación electromagnética del espectro visible y térmico, además es un buen conductor eléctrico y térmico, y en sus propiedades mecánicas vemos que es un material blando lo que implica que es muy resistente a la rotura, además es un metal dúctil y maleable, con una buena resistencia a la corrosión. (2)

Los métodos utilizados para formar o manufacturar productos o piezas metálicas  son llamados procesos de conformado, para el aluminio se utilizará el moldeo en arena verde el cual es uno de los procesos más utilizados, donde la arena es mezclada con diferentes tipos de arcilla y aditivos químicos para ser utilizada como material de molde, la mezcla obtenida anteriormente es comprimida con el patrón de la pieza deseada a temperaturas específicas para garantizar que estos mantengan su forma hasta el final del proceso de fundición, luego se retira el modelo y se ensamblan las dos piezas obtenidas, además se añaden orificios para controlar el flujo del metal fundido. (3)

Después que se obtienen las probetas se procede con la caracterización que simplemente es determinar las propiedades físicas y mecánicas que posee un material. En este caso la dureza es la resistencia que posee un material a la penetración, abrasión, rayado, cortadura y deformaciones, para determinarla se utilizara el método de Dureza Brinell, que se realiza midiendo el diámetro de una huella dejada en el material por la penetración de un objeto. (4)

Siguiendo la caracterización para determinar las propiedades mecánicas se llevan a cabo ensayos como el ensayo de tracción, el cual se realiza sometiendo una probeta a un esfuerzo axial de tracción creciente hasta que se produce una rotura, este ensayo determina las características elásticas del material. (5)

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