Materiales Industriales Unidad 2 paso 5

TRABAJO COLABORATIVO 2 - UNIDAD 2 - PASO 5

TRABAJO INDIVIDUAL

GRUPO

362

MÓNICA LILIANA SOTO SUÁREZ

ID. 52088797

ING. EDWARD FERNANDO TORO PEREA

TUTOR

Bogotá, 22 de julio de 2017

La denominación de “Latón” se da, según la norma DIN 1718, a todas las aleaciones Cobre – Zinc con más del 50% de cobre en peso.

Esta fase se identifica como fase Alfa (latones Alfa), son muy dúctiles y maleables, poseen optima resistencia mecánica y al martilleo en frio, con su contenido de Zn hasta un 35%, en una fase monofásica (Latón de cartuchería).

ALAMBRES 260 Semi-duro y para resortes.

LÁMINAS LAINAS Y PLACAS 260 Temple Semi-duro.

TELAS 260 Filtro

Cuando se enfría una mezcla fundida con un contenido del 70% en peso de cobre, se solidifican a los 950ºC los primeros cristales de fase ?. A 920ºC termina la solidificación. Un enfriamiento posterior hasta temperatura ambiente supone la obtención de una microestructura únicamente compuesta de fase ?.

Los latones con menos del 40% de Zn forman soluciones sólidas monofásicas de zinc en cobre.

Las propiedades mecánicas de las soluciones solidas monofásicas aumentan conforme se eleva el contenido en Zn, sin disminución apreciable del alargamiento o ductilidad.

La proporción de la fase liquida es de 7,5%

La proporción de la fase solida es de 22,5%

Para un total del 30% de Zinc

2. Si el peso de un envase enlatado de latón es de 70 gramos. Determine la cantidad de cobre y zinc que hay en este envase, si se consideran las condiciones anteriores del material.

Se parte de 70 gramos de aleación de composición global Co (30%Zinc-70%Cu) entonces se eleva a 920°C, esta aleación estará formada por 21g de Liquido y 49 g de sólido ?.

Ejemplo 2:

1. Cuál sería la composición y temperatura del punto A del diagrama Cu-Ni.? ¿Asimismo, cuantas fases existen en el punto A?

En el punto A del gráfico, la aleación tiene 60%wt de Ni y 40%wt de Cu. A una temperatura de 1100°C. En esta composición y temperatura, sólo se encuentra presente fase ? con 60%wt de Ni y 40%wt de Cu (tengan en cuenta que coincide con la composición global de la aleación).

IZQUIERDA: Diagrama de Fases para el sistema Cobre-Níquel.

DERECHA: Parte del diagrama de fases del sistema Cu-Ni ampliado en el punto B.

2. ¿Cuál sería la composición y temperatura del punto B del diagrama Cu-Ni?

En el punto B del gráfico, la aleación tiene 35%wt de Ni y 65%wt de Cu. A una temperatura de 1250°C y se encuentra en la región (?+L).

Para calcular sus porcentajes se debe aplicar la regla de la palanca:

En el punto B se traza la isoterma a través de la región (?+L) y las perpendiculares a la isoterma en la intersección con los límites de la región bifásica (figura de la derecha). De esta forma, el punto B está constituido por fase líquida de composición CL (31.5%wt Ni-68.5%wt Cu) y fase sólida ? de composición CS (42.5%wt Ni-57.5%wt Cu).

3. ¿Cuáles son las fracciones en masa del líquido y solido en el punto B.?

Aleación de composición global C0 (35%wt de Ni). A 1250°C es el punto B de la Figura y se encuentra en la región (?+L). Se traza la isoterma a través de la región (?+L) y las perpendiculares a la isoterma en la intersección con los límites de la región bifásica. De esta forma, el punto B está constituido por fase líquida de composición CL (31.5%wt Ni) y fase sólida ? de composición CS (42.5%wt Ni).

Aleación de composición global C0 (35%wt de Cu). A 1250°C es el punto B de la Figura y se encuentra en la región (?+L). Se traza la isoterma a través de la región (?+L) y las perpendiculares a la isoterma en la intersección con los límites de la región bifásica. De esta forma, el punto B está constituido por fase líquida de composición CL (31.5%wt Cu) y fase sólida ? de composición CS (42.5%wt Cu).

Las fracciones en masa del líquido (WL) y del sólido (W?) se calculan de la siguiente forma:

Notar que, en la C0, CL y C? se emplearon %wt de Ni y Cu, obtenido el mismo resultado en ambas aleaciones.

4. Si se tiene una placa de un peso de 100 kg de aleación de composición global del punto B, a una temperatura de 1250°C, Determine la cantidad de Ni y Cu que existe en la placa.

Se parte de 100 kg de aleación de composición global C0 (35%wtNi-65%wtCu) entonces a 1250°C, esta aleación estará formada por 68 kg de líquido L y 32 kg de sólido ?.

La composición del líquido L es CL (31.5%wt Ni-68.5%wt Cu) y la composición del sólido ? es CS (42.5%wt Ni-57.5%wt Cu).

3. Determine las fases presentes para un acero ASTM 1080 Y las propiedades que este presenta.

Un acero de un 0,8% C (eutectoide) justo por encima de la temperatura eutectoide (723oC) se encuentra 100 % en fase de austenita.

Si se enfría muy lentamente hasta temperatura eutectoide -o justo por debajo de ésta-, se provocará la transformación de la estructura total de la austenita en una estructura laminar de placas alternadas de ferrita-? y cementita (Fe3C).

Esta estructura eutectoide recibe el nombre de perlita. La estructura perlítica se mantendrá prácticamente invariable si continua el enfriamiento hasta la temperatura ambiente.

Microestructura de un acero eutectoide enfriado lentamente: perlita eutectoide. La fase oscura es cementita y la fase blanca ferrita.

Ferrita: Fase de equilibrio de baja temperatura, relativamente blanda Austenita: Fase de equilibrio estable a temperatura media, relativamente blanda.

Cementita: Fase meta-estable, de alta dureza.

Perlita: Micro-constituyente meta-estable; mezcla laminar de ferrita y cementita.

4. Realice un cuadro comparativo de las fases presentes en el diagrama Cu-Zn.

Se pueden clasificar según su microestructura en tres grupos: Latones – ? con un contenido de cobre por encima del 61% en peso, Latones – (? + ?) con un contenido en cobre del 54 al 61% en peso y Latones – ? con un contenido del 50 al 54% en peso de cobre (sólo técnicamente utilizable con la adición de otros elementos de aleación).

En la imagen sólo se describe la parte rica en cobre del diagrama de fase Cu – Zn. Por encima de la línea ADH en la región de la mezcla fundida predomina la disolución total de los dos componentes, cobre y zinc. En la parte izquierda del diagrama, hasta un 67% del cobre, predomina el dominio de la fase ?. A su derecha encontramos

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