Materiales Ferrosos Y No Ferrosos

INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE TAMAZULA DE GORDIANO

TRABAJO:

“Investigacion, metales ferrosos”

CARRERA:

ing electromecanica

ALUMNO:

Jorge ivan hernandez roman

FACILITADOR

ing. Miguel Angel Munguia Flores

MATERIA:

Tecnologia de los materiales

. LOS METALES FERROSOS.

Los metales ferrosos contienen como elemento base el hierro. En la industria tienen una

aplicación muy amplia: fabricación de herramientas, máquinas, instalaciones… En nuestro

hogar también encontramos productos férricos como cubiertos o electrodomésticos. Así

mismo, se usan en la fabricación de medios de transporte y satélites de comunicación.

COMPONENTES, CLASIFICACIÓN Y APLICACIONES

El hierro químicamente puro es difícil de obtener y tiene poca aplicación por sus bajas

propiedades mecánicas. Por ello se usa en forma de aleaciones, que se obtienen

combinándolo con otros elementos. Las aleaciones más importantes son las que se logran a

base de hierro y Carbono (Fe-C). Según la proporción de Carbono se pueden clasificar en:

Hierro: entre 0,008 y 0,03 % C

Acero: entre 0,03 y 1,76 % C

Fundición: entre 1,76 y 6,67 % C

Grafito: más de 6,67 % C

A mayor % de C se producen las siguientes consecuencias:

Mayor Resistencia a tracción

Mayor dureza

Mayor fragilidad

Menor ductilidad

EL ACERO

Como ya sabemos es una aleación Fe-C con un % de C entre el 0,03 y 1,76. Tiene la

capacidad de cambiar sus propiedades mecánicas mediante variaciones controladas de

temperatura lo cual se debe a los distintos constituyentes que aparecen según la temperatura.

CONSTITUYENTES DEL ACERO

A Tª ambiente o granos obtenidos por enfriamiento lento del arrabio o 1ª colada:

Ferrita: Contiene 0,008% de C. Blando, dúctil y baja resistencia a rotura.

Perlita: Contiene 0,89 % de C. Dureza, resistencia y ductilidad media.

Cementita: Contiene 6,67 % de C. Duro y muy frágil.

Constituyente a alta Tª: Austenita: Tiene gran plasticidad, es dúctil y maleable y

permite un alargamiento del 30%. Por estas características, la austenita permite ser

trabajada con facilidad y es la razón de que el acero caliente al rojo para fabricar

piezas por estampación, forja…

Constituyente al enfriar rápidamente desde la Austenita: Martensita: Tiene gran

dureza y resistencia pero es poco dúctil y maleable.

DIAGRAMA SIMPLIFICADO FE-C

Nos indica las transformaciones de los acero al calentar o enfriar lentamente:

E 1130ºC

910ºC D

Ferrita Cementita +

+ Austenita Austenita

723ºC A B C

Ferrita Perlita

+ Perlita +

Perlita Cementita

0ºC

0,89 %C 1,76 % C

3

Al calentar lentamente desde Tª ambiente: Toda la perlita empieza a

transformarse en austenita a 723ºC. La ferrita y la cementita lo harán según el %

de C. Así, empiezan a transformarse en austenita a partir de la línea de 723ºC y

por encima de la línea DBE tenemos sólo austenita.

Al enfriar lentamente desde austenita: Al llegar a la línea DBE la austenita

empieza a transformarse en ferrita o cementita según el % de C. Al llegar a la

línea de 723ºC la austenita que queda se transforma toda en perlita.

CLASIFICACIONES DE LOS ACEROS Y SUS APLICACIONES

C.1) Atendiendo a su composición química:

C.1.1) ACEROS AL CARBONO (NO ALEADOS):

Entre 0,1-0,2 % de C. Acero extrasuave

Entre 0,2-0,3 % de C. Acero suave

Entre 0,3-0,4 % de C. Acero semisuave

Entre 0,4-0,5 % de C. Acero semiduro

Entre 0,5-0,6 % de C. Acero duro

Entre 0,6-0,7 % de C. Acero extraduro

Las aplicaciones de estos aceros son las siguientes:

• Extrasuave y suave: Se usa para hacer clavos, arandelas, tornillos, bisagras,

carrocerías de coches, vigas (con distintos perfiles: T, doble T, en ángulo, en U).

Se trabaja con máquina fácilmente.

• Semisuave y semiduro: En martillos, hachas, llaves inglesas, llaves de casas,

cadenas, ruedas de engranajes, destornilladores, etc…

• Duro y extraduro: En formones, brocas, serruchos y en general herramientas de

corte.

C.1.2) ACEROS ALEADOS:

Además del Fe y C, contienen otros elementos en distintas proporciones. Cada

uno de esos elementos mejora las propiedades mecánicas y térmicas de los aceros.

Por ejemplo los aceros inoxidables son aleaciones de cromo y el acero galvanizado

se obtiene aleándolo con cinc. Algunas aportaciones de elementos químicos al acero

son las siguientes:

• NIQUEL: Aporta gran resistencia a tracción y a la corrosión.

• CROMO: Aporta gran dureza, tenacidad y resistencia a corrosión y a la abrasión.

• TUNGSTENO: Aporta gran dureza a altas y bajas temperaturas.

• VANADIO: Aporta dureza y resistencia a la tracción y al desgaste.

C.2) Atendiendo a su utilización:

En España rige la normalización que agrupa los aceros en familias o clases según su

utilización. Se utiliza la letra F seguida de cuatro cifras, de las cuales la primera indica uno

de los siguientes grupos:

• F-1000. Aceros finos de construcción en general.

Tornillos, ejes, engranajes, muelles, cadenas, etc…

• F-2000. Aceros para usos especiales:

- Aceros de fácil mecanización, útiles para la fabricación de grandes series.

- Aceros de fácil soldadura, para tubos, perfiles, etc…

- Aceros de buenas propiedades magnéticas, para chapas de transformadores,

motores, electroimanes…

• F-3000. Aceros inoxidables de uso general.

...