Construccion Naval

Debido a que la soldadura expone al metal a altas temperaturas, necesitamos comprender

Cómo reaccionan los metales al calor. Para esto, se examinaran las propiedades de los metales y como se miden esas temperaturas. Después, se investigara la estructura cristalina

de los metales y que cambios produce el calor en ella y, por lo tanto, en las propiedades

del metal. También debemos aprender acerca de los efectos de los elementos de aleación,

estudiar el diagrama del hierro-carbono, explicar el proceso de endurecimiento, el temple

y el tratamiento térmico del acero. También tenemos que conocer los sistemas de clasificación del acero y considerar los diferentes tipos de hierro colado. Teniendo todo esto en mente, buscaremos la manera de reducir los efectos negativos del calor de la soldadura

sobre los metales.

Fundamentos

¿Cuál es la diferencia entre la metalurgia en general y la metalurgia de la soldadura?

La metalurgia es el área del conocimiento que trata sobre la extracción y tratamiento de

los metales en general. La metalurgia de la soldadura es la parte de la metalurgia que trata

acerca de la conducta de los metales durante la soldadura y los efectos que tiene sobre

sus propiedades.

¿Por qué deben interesarse los soldadores en la metalurgia y en la metalurgia de la

soldadura?

Para resolver los problemas cotidianos de fabricación y reparación, los soldadores deben

entender: Los efectos de la soldadura sobre las propiedades de los metales.

Los procesos de endurecirniento y de temple de los metales, particularmente de los

aceros. Como corregir o minimizar los efectos negativos de la soldadura sobre los metales.

Propiedades mecánicas de los metales

¿Cuáles son los cuatro tipos básicos de esfuerzo?

Son los siguientes:

• La tensión o tracción

• La compresión

• El esfuerzo cortante

• La torsión.

Todos los esfuerzos, por complejos que sean, pueden ser explicados por la confinación

de dos o más de estos tipos básicos. Véase la figura 12-1.

;,Que es la resistencia a La traccion't

Es la capacidad de una muestra de prueba para resistir el estiramiento sin romperse.

La resistencia a la traccion se calcula dividiendo la carga entre el area de la seccion

transversal de la muestra bajo prueba. El resultado de esta rnedicion se da en lo/pulg/

0- en MPa.

i.Como se detennina la resistencia a la traccion?

Con una maquina de pruebas se somete la muestra a una fuerza tractiva creciente (vea-

-e la figura 12-2). La fuerza de traccion a la que se somete la muestra y los cambios de

ongitud que sufre se registran simultaneamente. A la grafica de estos datos se Ie denonina

curva de esfuerzo-deformacion. Vease la figura 12-3.

¿Que información adicional proporciona la curva de esfuerzo-deformación y qué

nos indican estos parámetros?

Limite elástica. Es la máxima fuerza de trace ion que puede aplicarse a la muestra

Sin deformarla permanentemente. En general, queremos mantener nuestra carga de

Diseño muy por debajo del límite elástico, de manera que la estructura no se deforme

Permanentemente.

Limite de resistencia. Es el punto de la curva de esfuerzo-deformación mas allá del

Cual el esfuerzo y la deformación ya no tienen una relación lineal.

Carga de ruptura. Es el máximo valor de la fuerza de tracción que se obtiene en una

Curva esfuerzo-deformación.

Modulo de elasticidad. Es la relación lineal entre el esfuerzo y la deformación para

Cambios de longitud no permanentes. Es la pendiente de la curva esfuerzo-deformación

Debajo del límite de elasticidad. También se le conoce como el modulo de Young

Y se representa con una E en las ecuaciones. Cuanto más vertical es la porción lineal

De la curva de esfuerzo-deformación, más rígido es el material. Véase la grafica 12-\.

¿Cómo se relaciona la ductilidad con la elasticidad?

La elasticidad es la relación entre el esfuerzo y la deformación por debajo del punto de

deformación permanente. La ductilidad mide cuanto puede deformarse un material sin

romperse. Por ejemplo, el aluminio y el cobre son muy dúctiles; por esta razón pueden

estirarse con facilidad hasta convertirse en alambres. Aun cuando todos los aceros tienen

mas o rnenos la misma elasticidad, su ductilidad varía mucho dependiendo de su

composición, Los aceros can bajo contenido de carbono general mente son dúctiles; los

de alto contenido de carbona no lo son.

¿Cómo se mide la ductilidad?

De cualquiera de estas dos maneras:

• Midiendo el porcentaje de estiramiento en un tramo de dos pulgadas.

• Midiendo el porcentaje de reducción en el área de la sección transversal.

¿Cómo se define la dureza de un metal?

La dureza es la capacidad de un material para resistir la indentación o la penetración.

Constituye un excelente indicador de la resistencia del material. La prueba puede realizarse

fácilmente, sin destruir el material probado. Se utilizan probadores de dureza

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