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Curso de Metalurgia

Lecciones del Curso Gratuito

Introducción

Generalmente al empezar a abordar el estudio de un determinado campo científico se comienza definiendo el objeto de estudio desafortunadamente en la mayoría de los textos de metalurgia no arrancan definiendo qué es la metalurgia sino que empiezan por abordar directamente conceptos de química como la tabla periódica de los elementos o los modelos atómicos entonces resulta interesante definir qué es la metalurgia según la rae la metalurgia viene del griego metalurg oso o minero y el arte de beneficiar los minerales y extraer los metales que contienen para ponerlos en disposición de ser elaborados y también otra definición dice que es la ciencia y técnica que trata de los metales y de sus aleaciones de la misma forma wikipedia denomina la metalurgia como el dominio de la ciencia e ingeniería de los materiales que estudia el comportamiento físico y químico de los elementos metálicos sus compuestos inter metálicos y sus mezclas denominadas aleaciones la metalurgia abarca tanto la ciencia como la tecnología de los metales es decir la forma en que la ciencia se aplica a la producción de metales y la ingeniería de componentes metálicos utilizados en productos para consumidores y fabricantes es decir es la ciencia que estudia los metales y abarca tanto la parte científica del estudio de los del comportamiento de los metales como la ingeniería y la aplicación de esos materiales para formar productos y componentes industriales muchos de los problemas de materiales y de metalurgia tales como la conductividad de las eléctricas o las fuerzas que mantienen unidos a un sólido al aplicarse una fuerza sobre él pueden ser abordados desde el punto de vista atómico en la metalurgia generalmente se emplea el modelo atómico de oro para abordar gran parte de los fenómenos que ocurren debido a su simplicidad y porque es suficiente para entender muchos de los fenómenos que ocurren en los mentales.

Estructura Cristalina

La estructura cristalina es la forma sólida de cómo se ordenan y empaquetan los átomos moléculas o iones estos son empaquetados de forma ordenada y con patrones de repetición que se extienden en las tres dimensiones del espacio una celda unitaria es el motivo que trasladado en las tres direcciones reproduce la red completa la celda unitaria está definida por sus parámetros a b y c que son los bordes de las celdas y por sus ángulos entre las aristas denominado alfa beta y gamma los sólidos cristalinos adoptan algunas o algunas de las 14 estructuras posibles en estas figuras se muestran estas estructuras denominadas redes de braille por ejemplo las estructuras tree clínicas tienen los tres lados desiguales a distinto se ve distinto de ser y los tres ángulos alfa beta y gamma y gamma distinto de 90 por otro lado de las estructuras cúbicas tienen tres lados iguales a igual a igual a cero y los tres ángulos iguales a 90 grados dentro de las estructuras cúbicas tenemos distintas formas de que los átomos se ordenen en esta estructura cúbica por ejemplo en esta estructura que es la cúbica simple los átomos se acomodan en las esquinas del cubo en esta que es la estructura cúbica centrada en el cuerpo los átomos se acomodan en las esquinas y además hay un átomo en el centro y en esta estructura que es la cubica centrada en las caras los átomos acomodados en las esquinas y en cada una de las seis caras del cubo salvo algunas excepciones los metales cristalizan en solo tres estructuras la estructura cúbica centrada en el cuerpo o por sus siglas en inglés bsc body sender cúbico algunos de los metales que tienen esta estructura son el hierro alfa el cromo el tungsteno y el vanadio y el factor de empaquetamiento que es la relación entre el volumen ocupado por los átomos y el volumen de la celda unitaria es de 68% la estructura cúbica centrada en las caras o por sus siglas en inglés fcc face sender cúbico algunos de los metales que tienen esta estructura son el hierro gamma el aluminio y el cobre su factor de empaquetamiento es del 74% el más compacto posible en la naturaleza y la hexagonal compactado por sus siglas en inglés hcp algunos de los metales esta estructura son el magnesio el zinc o el circonio y su factor de empaquetamiento también es el más compacto del 74% las distintas estructuras cristalinas influyen en algunas propiedades de los metales tales como la densidad el módulo de elasticidad la resistividad las propiedades magnéticas entre muchas otras los planos y las direcciones espaciales de las estructuras cristalinas de los metales desempeñan un papel importante en la deformación plástica de los metales.

Polimorfismo y Alotropia

El polimorfismo es la propiedad de un material de cristalizar en más de un tipo de estructura cristalina en estado sólido en cambio se llama al otro pía cuando el cambio de red es reversible tenemos el ejemplo clásico de el hierro puro cuando el hierro se encuentra a una temperatura por encima de los 1500 37 grados centígrados se encuentra en estado líquido por debajo de esa temperatura y este 2.400 grados centígrados aproximadamente cristaliza en una estructura cúbica centrada en el cuerpo también llamada hierro delta por debajo de los 1.400 grados centígrados sufre un cambio de la estructura cristalina y pasa a una estructura cúbica centrada en las caras hasta aproximadamente novecientos ocho grados celsius esta forma se denomina hierro gamma y por debajo de los 900 8 grados toma de vuelta a la estructura cúbica centrada en el cuerpo este cambio también sucede en el sentido contrario si la temperatura se levanta por encima de los 900 8 grados el hierro toma de vuelta a la estructura de hierro gamma con una red cubica centrada en alguna etapa de la producción la mayoría de los metales y aleaciones se funden y luego se vierten y se dejan solidificar en un molde este último puede ser un producto intermedio como un lingote de acero una pieza en su forma final las condiciones de solidificación determinan la estructura homogeneidad y solidez de los productos de fundición en la figura se muestra la historia térmica de un metal enfriado lentamente la línea horizontal de la curva corresponde al punto de fusión o temperatura de congelación la transición de un líquido altamente desordenado a un sólido ordenado se acompaña de una disminución en el estado de energía del metal y la consecuente liberación de energía térmica llamada calor latente de solidificación formando esta línea horizontal en la curva de enfriamiento que se muestra en la figura la solidificación es un proceso de nucleación y crecimiento en el metal fundido se forman núcleos cristalinos y diminutos independientemente en puntos aleatorios después de esta forma homogénea de nucleación la eliminación continua de energía térmica del sistema hace que estas pequeñas regiones cristalinas crezcan a expensas de la masa fundida circundante los cristales son también llamados granos en crecimiento consumen constantemente la masa fundida y el crecimiento el cristal continúa en tres dimensiones con los átomos uniéndose entre ellos en direcciones preferenciales y dando lugar a una estructura característica en forma de árbol denominada dendrita como cada núcleo se forma de manera casual la orientación espacial de cada grano será aleatoria el crecimiento.

Metalografías

En esta clase vamos a abordar un tema muy importante en la metalurgia como son las metal o gráficas y los estudios metal o gráficos haciendo énfasis en la forma de preparar las muestras para realizar estos estudios así como también donde encontrar la información para realizar esta preparación de las muestras y cuáles son los alcances y las limitaciones de este estudio el examen de la microestructura puede realizarse en una amplia gama de escalas de longitud o niveles de aumento que van desde un examen visual o de bajo aumento de aproximadamente 20 x es decir 20 veces la magnificación hasta aumentos de más de un millón x con microscopios electrónicos a metal o grafía es la disciplina científica de examinar y determinar la constitución y la estructura subyacente de las fases presentes en metales y aleaciones la herramienta más familiar de metal o grafía es el microscopio óptico con aumentos que van desde 50 hasta los 1000 x y la capacidad de resolver características micro estructurales desde aproximadamente 02 micrones con la meta lo grafía es posible determinar el tamaño de verano forma y distribución de varias fases que tienen gran efecto sobre las propiedades mecánicas de las radiaciones la microestructura revelará el tratamiento termo mecánico al que fue sometido el material y bajo ciertas condiciones también podrá predecir se el comportamiento mecánico de la aleación.

Deformación Elástica en los Metales

En esta unidad nos vamos a enfocar en la deformación de los metales y fundamentalmente apuntando a la deformación plástica en los cristales metálicos como vimos en las clases pasadas la energía de enlace entre dos átomos en función a su distancia tiene la forma que se muestra en esta figura en el punto de menor energía se encuentra la distancia inter atómica de equilibrio cerca del equilibrio la curva del potencial inter atómico puede ser aproximada por la curva de energía potencial de un oscilador armónico simple es decir cerca del equilibrio dos átomos unidos por un enlace se comportan como si estuvieran unidos a través de un resorte esta es la curva típica de un oscilador armónico y vemos que acá cerca del equilibrio podemos aproximar la curva del potencial inter atómico con la curva de energía potencial de un oscilador consideremos ahora una fuerza aplicada sobre un material de tal manera que éste se estira un delta de longitud cerca del equilibrio la curva de tensión que es la fuerza por unidad de área y deformación que es la relación entre la variación de la longitud y la longitud inicial esta que vemos aquí será una recta de forma análoga al comportamiento de un resorte es decir esta curva extensión deformación en un material cuando la deformación delta l sobre el es pequeña se asemeja a la curva de un resorte que es una curva recta si en lugar de tensión y deformación graficar amos fuerza en función al delta de longitud estirada tendríamos también una curva recta este comportamiento de un material puede ser comprendido con nuestro modelo de la energía potencial de los enlaces por los átomos que componen el material comportándose como resortes si vemos aquí nuestro modelo los distintos átomos que componen el material se comportan todos como si fueran un resorte manteniendo las distintas porciones del material unidas de esta forma muchas de las propiedades físicas de un material pueden ser comprendidas analizando la forma de su curva de energía potencial.

Mecanismos de Deformación Plástica

Cuando un material le aplicamos una carga y queda una deformación remanente en el material decimos que esa deformación es una deformación plástica un modelo que pretendía explicar la deformación plástica no metales era el de suponer que las filas de átomos se deslizaban entre sí cuando no existía una atención de corte lo suficientemente alta de esta forma esto podría explicar la existencia de la deformación plástica permanente de los materiales debido a que los átomos cambian de posición tras el deslizamiento como se observa en esta figura además esto explicaría por qué existen materiales que no se rompen tras el periodo elástico ya que los átomos siguen unidos entre sí por las fuerzas de los enlaces en las nuevas posiciones como dijimos anteriormente cuando la atención de corte es lo suficientemente alta para separar las filas de átomos entre sí estos átomos del material pasan a ocupar su nueva posición de equilibrio como vemos aquí en esta figura es decir que cuando la atención de corte lo suficientemente alta podemos desplazar toda esta fila de átomos a una nueva posición de equilibrio si aceptamos el modelo de la energía potencial de los átomos que los vimos en las clases pasadas este movimiento de los átomos hacia una nueva posición de equilibrio se manifiesta macroscópicamente en una deformación plástica sin embargo este modelo no reproduce fielmente lo que sucede en la práctica el cálculo teórico de las tensiones de corte necesarias para producir la deformación plástica en los materiales es mucho más alta que los resultados experimentales esta diferencia entre el modelo teórico y los resultados de ensayos es mucho menor en materiales cerámicos que en metales si aquí vemos los metales que están hasta esta posición vemos que experimentalmente dan valores cercanos al mega pascal y en cambio la tensión teórica de corte necesaria para desplazar toda esa fila de átomos es mucho mayor varios órdenes mayor esto no sucede así para los materiales cerámicos como el carburo de silicio o el diamante en donde los valores son más cercanos a los teóricos es decir los valores obtenidos en ensayos experimentales son bastante más cercanos a los teóricos en 1934 taylor uruguay y polanski se dieron cuenta que un desplazamiento consecutivo de los átomos en lugar de simultáneo produce el mismo resultado en el material pero el consumo de energía es mucho menor este movimiento progresivo se produce a través del movimiento de las dislocaciones.

Endurecimiento por Trabajo y por Tamaño de Grano

Los puntos de fijación dificultan el movimiento de las dislocaciones estos puntos son los defectos del orden atómico vistos anteriormente tales como átomos de impurezas institucionales o intersticiales dislocaciones etcétera esto se introduce en campos de tensión y deformación en la red cristalina estos campos endurecen el material al requerir una tensión aplicada más alta para que las locaciones en movimiento superen la atención de fijación y puedan continuar esto da algunos indicios de por qué un mental aliado es más duro que uno puro y porque es agregar elementos intersticiales como el carbono en los aceros haciendo que éstos sean más duros que el hierro en estado puro también las dislocaciones actúan como puntos de fijación deformando la red y dificultando el movimiento de otras dislocación es cuando los metales se someten a trabajo frío esto es a deformación a temperatura relativamente baja en comparación con la temperatura de fusión del material la densidad de locaciones aumenta debido a la formación de nuevas dislocación es la consiguiente superposición creciente entre los campos de formación de las locaciones adyacentes aumenta gradualmente la resistencia al movimiento de estas locaciones esto provoca un endurecimiento del metal a medida que avanza la deformación macroscópica aplicada al material este efecto se conoce como endurecimiento por deformación o endurecimiento por trabajador aquí tenemos distintas curvas tensión deformación de un determinado metal en una primera etapa cuando el material no está deformado podemos aplicar un esfuerzo del material hasta que en algún momento ese material empieza a deformar plásticamente y la capacidad de formar prácticamente viene dada por este intervalo entre el límite de fluencia y la rotura del material ahora sí al material en lugar de romperlo retiramos la carga en un punto aquí antes de la rotura del material el material recuperará parte de su forma pero conservará una deformación plástica representada en este punto de aquí y ahora a este material previamente deformado lo volvemos a cargar vamos a ver que la atención de influencia será un poco mayor y ahora la capacidad de deformar plásticamente el material se vio reducida en un determinado intervalo si repetimos este proceso vamos a ver que cada vez el material tiene una mayor tensión de fluencia y una menor capacidad de formarse plásticamente hasta la rotura esto es debido a la mayor cantidad de explicaciones que existen en el material debido a que se generan nuevas dislocaciones a medida que trabajamos en frío el material y por lo tanto estas locaciones tienen mayor dificultad para moverse debido a los campos de deformación que se producen entre sí el endurecimiento por bordes de grano o endurecimiento helpage es un método para endurecer los materiales cambiando el tamaño promedio del grano se basa en que los cortes de granos.

Soluciones Sólidas

En esta unidad estudiaremos las soluciones sólidas las aleaciones y los diagramas de equilibrio y las características de cada uno de estos una solución es una mezcla homogénea a nivel molecular iónico de dos o más sustancias puras que no reaccionan entre sí y cuyos componentes se encuentran en proporciones variables por ejemplo como podría ser un sólido disuelto en un líquido como la sal o el azúcar disueltos en agua así el soluto es la sustancia que se encuentra en menor cantidad y que se disuelve en la mezcla y el solvente es la sustancia que suele aparecer en mayor cantidad y donde se disuelve absoluto dentro de las soluciones sólidas pueden existir de dos tipos institucionales o experticia les las sustitución a les sean generalmente entre metales afines en cuanto a estructuras cristalinas de ambos elementos tamaño de átomos y afinidad química éstas a su vez pueden ser desordenadas con los átomos del soluto y el solvente ocupando posiciones específicas en la red cristalina como se ve en esta figura o desordenadas con los átomos de ambos elementos en posiciones aleatorias como se observa en esta otra figura las soluciones sólidas intersticiales generalmente se producen entre elementos metálicos actuando de solventes y elementos no metálicos actuando como absolutos y cuyos átomos son más pequeños tales como hidrógeno boro carbono nitrógeno y oxígeno los cuales se acomodan en los ejercicios de la red cristalina metálica tal y como puede observarse en esta figura de la derecha como se mencionó en clases anteriores la inserción de elementos de aleación institucionales o intersticiales tensa la red cristalina de la estructura del solvente debido a que los átomos de soluto tienen un tamaño diferente que los átomos del solvente lo que altera la red cristalina este aumento en la distorsión de la red y la aparición de campos de tensión es creado barreras para el movimiento de las dislocaciones la energía de distorsión provoca cierto endurecimiento en la lesión el cual se denomina endurecimiento por solución sólida.

Diagramas de Fase

Como las propiedades mecánicas de un material dependen del tipo número cantidad y formas de las fases presentes es esencial conocer las condiciones bajo las cuales existen estas fases y las condiciones bajo las cuales ocurren cambios de fase la mejor manera de registrar los cambios de fases en los sistemas de aleaciones es por medio de diagramas de equilibrio o también llamados diagramas de fases siendo necesario especificar tres variables independientes temperatura presión y composición si se supone que la presión permanece constante con valor atmosférico el diagrama de equilibrio indicará cambios estructurales debido a la variación de temperatura y de composición las condiciones de equilibrio pueden ser aproximadas por medio de enfriamientos y calentamientos extremadamente lentos en la práctica los cambios de fase tienden a ocurrir a temperaturas ligeramente mayores o menores dependiendo de la rapidez con la que la aleación se calienta o se enfría el diagrama de fase típico de dos metales completamente solubles en estado líquido y también en estado sólido se muestra en la figura como estos metales de igual estructura cristalina son completamente solubles el único tipo de fase sólida formada será una solución sólida sustitución al té a indica la temperatura de fusión del metal ha mostrado aquí itv la temperatura de fusión para el metal ve mostrada en este punto por encima de la línea de líquidos la aleación estará completamente en estado líquido como se muestra en esta línea de líquido por debajo de la línea de sólidos la lesión será una solución sólida está en la línea de sólidos inferior por debajo de esta línea será una solución sólida en este caso definida como fase alfa en la zona intermedia entre estas dos curvas tendremos una mezcla de la fase alfa y líquido es decir en esta zona que queda entre la curva de líquidos y la curva de sólidos tendremos una mezcla de líquido y fase sólida alfa para determinar la cantidad relativa de dos fases se aplica lo que se conoce como regla de la palanca.

Diagrama de Equilibrio Metaestable Fe-C

En esta clase nos vamos a enfocar en el diagrama de fases hierro carbono para pasar a estudiar aceros al carbono y fundiciones antes de entrar en el diagrama de equilibrio del sistema hierro carbono vale la pena recordar que el hierro puro es al otro pico y puede estar cristalizado en dos estructuras distintas que dependen de la temperatura a la que se encuentre estas son las ubica centrada en las caras o fcc y la cúbica centrada en el cuerpo o bsc el elemento aliante más común para el hierro es el carbono cuyo tamaño atómico es mucho menor que el hierro la solución sólida que forma en el hierro y el carbono -sin servicial el carbono es mucho más soluble en la fase fsc que en la fase de bsc debido a que la primera fase el espacio intersticial es mucho mayor como vemos en esta imagen en la estructura de bcc los átomos de carbono tienen mucho menos espacio inicial para ubicarse contrariamente en la estructura fcs el carbono tiene bastante espacio para acomodarse inicialmente esta diferencia en la solubilidad del carbono en el hierro es de fundamental importancia en el diagrama de fases de hierro carbono primero que nada cabe aclarar que este diagrama de fases mostrado es neta estable es decir que existen fases que no son estables debido a que pueden seguir descomponiéndose en fases más estables el diagrama hierro carbono estable se obtiene con enfriamientos extremadamente lentos que no ocurren en la práctica por lo que el diagrama meta estable es el que se utiliza comúnmente la fase meta estable de la que hablamos de la cement y está de la que vamos a adentrarnos en unos instantes.

Propiedades Mecánicas y Nomenclatura AISI

Vamos a estudiar ahora los efectos del porcentaje de carbono sobre las propiedades mecánicas de los aceros al carbono en este gráfico se presenta en ordenadas la tensión de rotura en tracción la dureza y la elongación máxima del material y en abscisas el porcentaje de carbono más abajo se ve un esquema de las microestructuras típicas a medida que el porcentaje de carbono aumenta pasamos a tener una estructura completamente ferri tica a tener una estructura mixta de ferrita y de perlita hasta que alcanzar 0 8% de carbono tenemos una estructura 100% política como se ve este gráfico vamos bajando el porcentaje de ferrita y subiendo el porcentaje de perlita a partir de este punto la cement y estás empieza a cristalizar en los bordes de grano y el porcentaje de perlita empieza a decrecer nuevamente a medida que el porcentaje de carbono aumenta y crece la fracción de perlita sube la tensión de rotura y la dureza y baja dramáticamente la elongación máxima esto se debe al mayor porcentaje de semen tita lo cual es una fase dura y frágil en la matriz blanda y dúctil de ferrita cuya distribución laminar de ambas forma la estructura paralítica al llegar a la composición auto estoy de tenemos una estructura 100% paralítica como dijimos antes y la resistencia del material alcanza un valor máximo como vemos aquí mientras que la elongación máxima del material se encuentra en un valor bastante bajo a partir de este punto al aumentar el porcentaje de carbono cristaliza cement y está por fuera de la estructura política por lo que la estructura se vuelve frágil y baja la resistencia del material como se ve en esta curva de aquí en cambio de la dureza continúa subiendo debido al aumento de carbono en la microestructura debido a esto es poco común encontrar aceros al carbono con más de 0 8% de carbono se observa también que con 0 4% de carbono con una estructura permitida rodeada de granos de ferrita producto 10 existe una buena relación entre la resistencia y la elongación alcanzada por el materia como vemos aquí aproximadamente en 0 405 tenemos una buena relación de compromiso entre la resistencia del material y la elongación que alcanza el mismo.

Calculo de Fracción de Fases de un Acero al Carbono

En este vídeo vamos a aprender a utilizar el software images j para calcular la fracción de fases en una determinada mental o grafía el software images j es un software de procesamiento de imágenes que tiene la ventaja de ser libre y de descargar gratuita es decir lo podemos descargar libremente y utilizarlo sin ningún tipo de problemas para empezar entonces vamos a abrir la meta lo grafía vamos a dar la file open vamos a buscar la meta lo grafía que es esta imagen de aquí y se nos va a abrir una nueva ventana con la imagen de la microestructura este es un acero y pautó estoy der y queremos saber cuánto de perlitas y cuánto de ferrita es decir de esta fase blanca tenemos la fase negra por supuesto aquí en los bordes de grano y en otras partes de la metal o grafía va a ser la fase perlita el siguiente paso es ir a match y asegurarnos que el tipo de imagen sea d 8 bits ya la imagen que abrimos de 8 bits por eso no vamos a cambiar nada el siguiente paso es darle a analize seth mayormente y asegurarnos que esté marcado el área fraction aquí como está marcado vamos a dar luego tenemos que ajustar el umbral de luz vamos a ir a más just o ajustar 3 hold aquí podemos ir ajustando para contener más o menos de la perlita nos tenemos que asegurar que en rojo se marque todo o casi todo de la fracción de área de la perlita más o menos pero qué ahí está marcada más o menos toda la perlita le vamos a dar apply y me cambio el umbral entonces para medir el porcentaje de área de la perlita vamos a darle analize directamente y mayor y aquí entonces tenemos el porcentaje de área en este caso en este a 0 vamos a tener un 8% de perlita y el resto de ferry para éste se hacen los cálculos de la regla la palanca le va a dar un acero entre un mil cinco y un mil diez entonces de esta forma ahora aprendimos a calcular la fracción de fases de una determinada metal o grafía utilizando el software image.

Fundiciones

Al igual que los aceros al carbono las condiciones son aleaciones de hierro y carbono las fundiciones contienen mucho más carbono que los aceros entre un 2 y un 6 67 % rango del diagrama meta estable y hierro carbono donde coexiste en la perlita con la cement y está product estoy de formada antes de alcanzar la temperatura auto estoy de este rango se muestra en la figura en la práctica el rango de carbono se encuentra generalmente entre el 25 al 4% las fundiciones se caracterizan por ser aleaciones frágiles y poco maleable es debido al alto contenido de carbono pero su gran ventaja es la baja temperatura a la que funden haciendo que sea muy fácil su conformado por fundición y colada en moldes esta característica la vemos aquí en donde el líquido empieza a bajar hasta el punto auténtico que es este al 4% del carbono en donde la temperatura de fusión alcanza los mil 130 grados celsius comparado con los 1400 o los 1.500 grados a lo que funden los aceros al carbono bajo ciertas condiciones de control de la función agregado sale antes y tratamientos térmicos sus propiedades mecánicas pueden ser modificadas para que sean utilizadas en un amplio rango de aplicaciones la mejor forma de clasificar las fundiciones es en función a su microestructura observada en un microscopio mental o gráfico existen cuatro variables que producen los distintos tipos de condiciones las cuales son el porcentaje de carbono los elementos alliant es además del carbono la velocidad de enfriamiento durante y luego de la solidificación y los tratamientos térmicos posteriores aplicados estas variables controlan la condición del carbono y la forma física la microestructura en las funciones el carbono se puede encontrar como solución sólida en la cement y está o en estado puro como grafito la forma y distribución del carbono influirá fuertemente en las propiedades mecánicas de las fundiciones.

Tratamientos Térmicos de Acero

En esta unidad nos enfocaremos en el estudio de las transformaciones que sufre la obtenida y los tratamientos térmicos del acero en clases anteriores estudiamos el diagrama de meta estable y hierro carbono en este diagrama se representan las transformaciones que sufren los gaseros al carbono con la temperatura admitiendo que el calentamiento de la mezcla se realiza muy lentamente de modo tal que los procesos de difusión tengan tiempo para completarse utilizando este diagrama podemos determinar a diferentes temperaturas y porcentajes de carbono las fases presentes sus proporciones relativas la distribución de las fases en la microestructura entre otras cosas sin embargo en la práctica de la metalurgia por lo general existen enfriamientos que no son los suficientemente lentos de modo que los procesos de difusión y la formación de fases de equilibrio no se producen de esta forma la velocidad de calentamiento y sobre todo la de enfriamiento influirán en los parámetros micro estructurales tales como el tamaño de verano y también en las fases presentes y su distribución modificando drásticamente las propiedades mecánicas de las áreas iones metálicas en metalurgia se define a un tratamiento térmico como la combinación de operaciones de calentamiento y enfriamiento de tiempos determinados y aplicados a una aleación en el estado sólido de tal manera que producirá propiedades deseadas en nuestro caso nos enfocaremos en las propiedades mecánicas en esta clase nos vamos a enfocar en tres tratamientos térmicos reconocido normalizado y temple el término reconocido se aplica para un rango amplio de tratamientos térmicos.

Diagrama de Transformación Isotérmica

La microestructura y las propiedades de un acero templado dependen de la velocidad de enfriamiento esta relación entre estructura y velocidad de enfriamiento se puede estudiar para un acero dado con la ayuda de un conjunto de curvas de transformación isotérmica que se conocen como curvas de tete por tiempo temperatura transformación las curvas ttt para un acero de composición estoy de ais y 1080 se muestran en la figura de la izquierda estas indican el tiempo necesario para que tenga lugar la transformación y la estructura que se producirá cuando la pieza en una temperatura superior a la de optimización se sobra enfría a cualquier temperatura de transformación predeterminada esta curva de la izquierda marca el inicio de la transformación y la curva de masa a la derecha marca el final de la transformación nótese que el tiempo está en escala logarítmica y la temperatura en escala normal la línea del medio generalmente como línea de puntos marca el 50% de la transformación por ejemplo si enfriamos el material desde la temperatura de optimización a aproximadamente 650 grados celsius y mantenemos esta temperatura hasta que finaliza la transformación al final de ese tiempo obtendremos una estructura de perlita gruesa si ahora enfriamos la pieza de la temperatura de optimización hasta una temperatura de aproximadamente 500 grados celsius y mantenemos esa temperatura durante un cierto tiempo que me marca el inicio y el final de la transformación obtendremos una perlita más fina que en el caso anterior si ahora repetimos este proceso pero enfriamos la aleación hasta una temperatura por debajo de la nariz de la curva.

Templeabilidad de Aceros y Ensayo Jominy

En esta clase nos vamos a enfocar en las condiciones del templo fundamentalmente en los medios de templo y sus velocidades de enfriamiento el efecto de la relación entre la superficie y la masa de la pieza templar y en los ensayos y curvas que nos ayudan a definir las condiciones de temple para distintos aceros la velocidad de enfriamiento es función del medio en que se templa ya que la capacidad de extraer calor de la pieza varía según el medio que se usa en esta tabla se ven las distintas velocidades de enfriamiento de los medios de temple más usuales comparadas con el agua además del medio si éste está agitado o no también cambiará la velocidad de enfriamiento como se puede observar en esta misma tabla como vemos el aire quieto tiene una muy baja velocidad de enfriamiento comparada con el agua duplicando su velocidad cuando el aire está agitado enfriamientos más rápidos se producen con los aceites agua soda cáustica y salmuera en orden creciente la razón entre el área superficial y la masa es un factor importante para determinar la rapidez real del enfriamiento de una pieza debido a que la tasa de transferencia de calor de la pieza al medio de temple es proporcional a esta relación esta razón depende de la forma geométrica de la pieza siendo la más baja para una pieza esférica las placas delgadas y los alambres de diámetro pequeño tiene una alta razón entre la superficie y la masa y por lo tanto se enfriaran muy rápidamente.

Aceros de baja Aleación

En esta unidad nos vamos a enfocar en los aceros aleados y el efecto de cada uno de los elementos ale antes en la micro estructura y las propiedades mecánicas de estos aceros el propósito de los elementos salientes pueden ser muy variados desde aumentar la temple habilidad del acero mejorar su resistencia mecánica mejorar sus propiedades mecánicas a altas o bajas temperaturas mejorar la tenacidad y la resistencia al impacto y mejorar la resistencia al desgaste para mantener el filo de una herramienta mejorar la resistencia a la corrosión entre muchos otros si recordamos de clases pasadas cuando uno de estos elementos al y antes forma una solución sólida en el hierro alfa se produce un efecto de endurecimiento debido a las deformaciones y los campos de tensiones que se forman en la estructura cristalina como vemos el endurecimiento será mayor cuanto más elevada sea estas curvas en donde en ordenadas tenemos la dureza y en abscisas tenemos el porcentaje del elemento aliante y vemos que el cromo o el tungsteno produce un poco endurecimiento en cambio elementos como el silicio el manganeso y el níquel producen un endurecimiento muy fuerte en la aleación con bajos porcentajes de allianz t entre los elementos moderados tenemos el molibdeno y el vanadio cada uno de estos elementos al y antes afecta fuertemente la estabilidad de fases en este diagrama de fases tenemos algunos elementos como el carbono el nitrógeno y el cobre que estabilizan ligeramente la austeridad como vemos tenemos para el hierro puro un campo obtenida que representa este segmento de aquí y a medida que aumentamos el porcentaje de carbono o de cobre o de nitrógeno este campo de la obtenida va haciéndose mayor sin embargo este efecto de estabilidad de la obtenida es muy moderado tenemos otros elementos que estabilizan la obtenida de forma mucho más fuerte como por ejemplo el manganeso y el níquel que aquí vemos que abre en el campo de la fase auténtica gama de tal forma que incluso podemos tener en un determinado porcentaje de alé antes una estructura 100% sostenida a temperatura ambiente también tenemos otro grupo de adelantes que son los que combinados con el hierro estabilizan y amplían el campo de la fase este rítmica por ejemplo el cromo el molibdeno el aluminio el silicio cuando el hierro está combinado con cromo molibdeno aluminio o estos otros el campo de la fase ferrita crece notablemente habíamos visto en clases pasada en la nomenclatura size y para aceros de baja aleación.

Aceros Inoxidables

En esta clase vamos a estudiar los aceros inoxidables el hierro se extrae de minerales que son principalmente óxidos de hierro una vez extraído el elemento hierro éste puede utilizarse para fabricar los aceros los gaseros generalmente se degradan por la formación de óxidos e hidróxidos ya sea por oxidación cuando se calientan o por corrosión en ambientes que contienen agua y oxígeno así el hierro no acero tiende a volver a su estado anterior formando óxidos de hierro así el hierro los aceros tiende a volver a su estado anterior más estable formando óxidos de hierro el producto de la corrupción en aceros al carbono no es una protección eficaz ya que cuando se forma una capa de óxido el acero seguirá perdiendo material debido a la oxidación la adición de cromo mejora drásticamente la resistencia a la corrosión y oxidación del acero el cromo se oxida y forma una fina capa de óxido cromo 2 oxígeno 3 la cual es estable y se adhiere a la superficie este óxido estable protege al acero contra la corrosión adicional en muchos medios los aceros con suficiente cromo aproximadamente mayor al 12% forman la familia de hacer los llamados inoxidables algunos aceros con la clasificación a 10 y sabes se pueden ver en esta tabla tenemos distintos tipos de aceros clasificados en auténticos ferri ticos martens y picos y endurecidos por precipitación en esta imagen del medio vemos el porcentaje de cromo y níquel en donde existen los distintos tipos de acero inoxidable con cromo desde el 12 al 30% y con un bajo porcentaje de mica y tenemos los aceros ferri ticos aumentando el porcentaje de mikel tenemos los austeros ferry ticos o dúplex reduciendo un poco el cromo pero como vamos a ver adelante aumentando el porcentaje de otros salientes tenemos los endurecidos por precipitación y aumentando el porcentaje de níquel tenemos los aceros austel y ticos en esta imagen de la derecha se puede ver bajo qué porcentajes de cromo y de carbono existen los hace los martes y ticos donde vemos que existen a mayores contenidos de cromo que van aproximadamente del 0,05 al 112 por ciento los aceros inoxidables ferry ticos son algunos aceros de la serie 400 esencialmente son las lesiones hierro cromo son más baratos que otros aceros inoxidables por contener poco o nulo porcentaje de níquel y algunos sale antes minoritarios como el molibdeno el titanio o el níquel la resistencia a la corrupción y a la oxidación aumenta al aumentar el porcentaje de cromo una de las principales desventajas es que altas temperaturas se forman fases frágiles inter metálicas hierro cromo y carburos de cromo en bordes de grano además a altas temperaturas los granos crecen aceleradamente debido al efecto que tiene el cromo en el crecimiento anormal de granos al aplicarse un calentamiento por estos motivos la soldabilidad de estas aleaciones es muy pobre otra de las desventajas de estos aceros es que no se puede endurecer por el tratamiento térmico al no formarse la obtenida debido al alto contenido de cromo y bajo porcentaje de carbono que tienen estas aleaciones sólo es posible aplicarle un tratamiento térmico de recocido.

Búsqueda de Materiales utilizando MatWeb

En este vídeo vamos a ver cómo utilizar la página web para buscar las propiedades mecánicas térmicas eléctricas entre otros de distintos materiales metálicos cerámicos y polímeros esta página web + web es una base de datos que recopila la información de distintos tipos de materiales podemos hacer una búsqueda rápida de un material si conocemos el nombre por ejemplo un exit 41 40 10 de baja aleación podemos tipear esa palabra en esta ventana de búsqueda y buscar y así nos van a aparecer distintos resultados como vemos en esta imagen por ejemplo el primer resultado de la búsqueda 1 041 40 steel significa 0 a continuación están información del tratamiento termo mecánico al que fue sometido este material a nil es reconocido a 815 grados celsius luego enfriado en horno a 11 grados celsius por hora hasta los 665 grados celsius y luego enfriado al aire es una barra redonda de 25 milímetros de diámetro entonces está la información que me brinda el tratamiento térmico de este material y la geometría final del mismo por supuesto también tenemos en la condición normalizada en la condición templada al aceite y con distintas geometrías por ejemplo 13 milímetros de diámetro 25 50 vamos a abrir esto como ejemplo para ver las propiedades del material entonces acá entramos a la hoja de datos del material y tenemos distintos tipos de propiedades por ejemplo propiedades físicas como la densidad el sistema métrico y en el sistema inglés propiedades mecánicas como la dureza en este caso la dureza a brin él otras durezas como la revuelve la cual se ola bikers y acá a la derecha tenemos los comentarios que siempre son útiles por ejemplo sabemos que esta dureza del rock vuelve no esta medida sino que está convertida desde la medición de bryn el lo mismo para la rockwell ce y la bikers tenemos la atención de rotura o tensión última 655 mega pascales y también en el sistema inglés de libras por pulgada cuadrada tenemos la atención de fluencia 415 nueva pascales y la elongación a la ruptura entre otros también tenemos el módulo elástico el coeficiente del corazón el índice de máquina habilidad y el módulo de corte entre otros luego tenemos propiedades eléctricas propiedades térmicas como la capacidad calorífica y la conductividad térmica y finalmente abajo tenemos el rango de composición química de esta aleación.

Aceros para Herramientas

Los gaseros para herramientas son aquellos utilizados para fabricar herramientas destinadas a modificar la forma tamaño y dimensiones de materiales por cortadura presión o arranque de viruta muchas herramientas están sujetas a cargas muy altas aplicadas rápidamente las herramientas deben soportar estas cargas un gran número de veces sin romperse o sufrir desgaste excesivo en muchas aplicaciones los aceros deben proporcionar estas capacidades a altas temperaturas ningún material de herramienta combina la máxima resistencia al desgaste tenacidad y resistencia el ablandamiento a altas temperaturas por lo tanto hay una amplia gama de aceros para herramientas los requerimientos usuales de los aceros para herramientas son un alto límite elástico retención del filo de la herramienta esto está relacionado con la dureza del material y resistencia a la abrasión resistencia al impacto y estabilidad a altas temperaturas la nomenclatura de estos aceros viene dado por estas letras w ade y un número que indica el tipo de acero y su composición característica la serie w son los aceros templados en agua la serie s los aceros resistentes al impacto la serie o aceros para trabajar en frío y templados en aceite la serie aceros para trabajar en frío y templados al aire la serie de aceros para trabajo en frío y de alto carbono y alto cromo y la serie h son los aceros para trabajo en caliente ya sean al cromo al tungsteno o el molibdeno la serie l son los aceros de baja aleación para propósitos especiales la serie p aceros para moldes con bajo contenido de carbono y las series m&t los aceros rápidos al molibdeno y alto estén como dijimos anteriormente ningún acero para herramientas cumple con todos los requisitos para ser utilizado en cualquier herramienta.

Aleaciones de Cobre

En esta clase vamos a estudiar el cobre y las aleaciones de cobre el cobre fue probablemente el primer metal utilizado por el hombre al ser blando se le dio forma fácilmente en adornos y armas durante la edad de bronce además muchos minerales de cobre se pueden reducir fácilmente al metal hasta hace poco el cobre se ubicaba sólo detrás del hierro como el metal comercial más utilizado sin embargo debido a su costo bastante alto ha sido reemplazado por metales de menor costo en algunas aplicaciones que ahora ocupa el tercer lugar detrás del hierro y el aluminio los atributos del cobre incluyen disponibilidad excelente conforman habilidad buena resistencia cuando sale a alta conductividad térmica buena resistencia a la corrosión y un color agradable a la vista sin embargo es la conductividad eléctrica muy alta del cobre puro lo que lleva a su uso extensivo como cableado eléctrico el cobre se utiliza a menudo sin alear porque el cobre puro tiene una mejor conductividad eléctrica que aliado el cobre puro se usa ampliamente para alambres y cables contactos eléctricos y una amplia variedad de partes que se requieren para pasar corriente eléctrica también se le ha consigna para formar los latones y con estaño para formar los bronces el cobre puro los latones y los bronces se utilizan ampliamente para aplicaciones que requieran una buena conducción del calor como radiadores de automóviles intercambiadores del calor y sistemas de calefacción domésticos debido a su excelente capacidad para resistir la corrosión en agua y otras soluciones acuosas el cobre latón bronces y las aleaciones cuproníquel se utilizan también para tuberías válvulas y acuñación de monedas aquí vemos dos de las propiedades más sobresalientes del cobre que son su muy alta receptividad eléctrica y muy alta conductividad térmica sólo superado entre los metales comunes por la plata.

Aluminio y Aleaciones

En esta unidad vamos a estudiar las principales características físicas químicas y de las propiedades mecánicas del aluminio y de las distintas aleaciones de aluminio el aluminio tiene numerosos atributos sobresalientes que conducen a una amplia gama de aplicaciones estos atributos incluyen buena resistencia a la corrosión y a la oxidación alta conductividad eléctrica y térmica baja densidad alta de utilidad en la estructura cristalina fsc característica del aluminio resistencia razonablemente alta y costo relativamente bajo el aluminio y sus aleaciones se utilizan para papel de aluminio latas de bebidas utensilios de cocina y procesamiento de alimentos aplicaciones arquitectónicas y eléctricas estructura para barcos aviones y otros vehículos entre otras muchas aplicaciones como resultado de una película de óxido superficial tenaz de origen natural aluminio 2 oxígeno 3 una gran cantidad de aleaciones de aluminio tienen una resistencia excepcional a la corrosión en muchos entornos corrosivos el aluminio tiene excelentes propiedades específicas es decir a las propiedades referidas a la densidad posee mejor resistencia mecánica específica es decir la resistencia mecánica / la densidad que muchos aceros la densidad del aluminio es 27 gramos por centímetro cúbico mucho menor que la de los aceros aproximadamente 3 veces menos y su temperatura de fusión es también mucho más baja que la del hierro y que la de los aceros de 600 55 grados celsius su alta conductividad térmica da lugar a aplicaciones como radiadores y utensilios de cocina las aleaciones de aluminio se encuentran entre los metales más fáciles de deformar y de mecanizar debido a su altísima de utilidad las propiedades más interesantes desde el punto de vista mecánico del aluminio es que se pueden conseguir piezas que resistan mucha carga con un peso mucho menor que el que conseguiríamos con un acero con una adhesión de titanio o con una lesión de base cobre debido a su bajísima densidad y a su muy alta resistencia relativa.

Metalurgia de las Soldaduras

En esta clase nos vamos a enfocar en la metalurgia de las soldaduras pasando por los principales procesos de soldadura los cambios micro estructurales que producen en las distintas aleaciones metálicas y la soldabilidad de cada una de las aleaciones metálicas vistas anteriormente la soldadura es un proceso de unión que une de forma permanente a dos componentes separados mediante el calor la presión o la combinación de ambos para convertirlos en una nueva pieza la soldadura de piezas puede ser confusión o sin fusión de las piezas a soldar la soldadura de piezas sin fusión o también llamada falsa soldadura puede ser blanda o fuerte en estos procesos de soldadura de piezas sin fusión dos más piezas son unidas mediante la fusión de un metal de aporte en la unión teniendo el metal de aporte menor punto de fusión que el metal a unir este proceso no involucra como dijimos anteriormente la fusión del material de las piezas a unir y se utiliza generalmente cuando no se quiere dañar las piezas con el calor el material de aporte del ser mojable es decir se debe poder aliar con los metales a unir y además tener bajo punto de fusión dos de los metales que cumplen con estas condiciones son el estaño y el plomo el estaño se lea bien con el acero el cobre el níquel y el plomo la lección plomo estaño posee buena tenacidad y funde a baja temperatura entre 180 y 250 grados celsius la soldadura de piezas infusión se clasifica en soldadura blanda y soldadura fuerte la soldadura blanda sin fusión se da cuando el punto de fusión del metal de aporte es menor a 450 grados celsius cuando el punto de fusión del metal de aporte es mayor a esta temperatura tenemos la soldadura sin fusión fuerte la soldadura blanda de piezas sin fusión es ampliamente utilizada en electrónica plomería instrumentos musicales y joyería el sistema más conocido es el estaño plomo aquí tenemos su diagrama de fases en donde vemos que la menor temperatura se da a aproximadamente 180 grados celsius en el punto de victoria la composición más utilizada para soldadura es 38 plomo y 62 por ciento estaño que es en el punto de texto y de por supuesto de menor temperatura de fusión debido a las restricciones ambientales y también en la toxicidad del plomo para los humanos actualmente se busca reemplazar este sistema por otros sistemas metálicos por ejemplo el estaño plata y el estaño cobre la soldadura fuerte de pieza sin fusión es más fuerte y tenaz que la soldadura blanda uno de los materiales de aporte más comunes es el 60% cromo 40% zinc y también el sistema cromo zinc y plata aquí tenemos un esquema simplificado de un proceso de soldadura fuerte de pieza sin fusión tenemos estas dos que son las piezas a unir aquí tenemos el material de aporte y mediante dos electrodos pasa una corriente eléctrica y mediante el calentamiento del se funde el material de aporte uniendo estas dos piezas además un flujo de gas inerte puede ser utilizado para prevenir la oxidación en las piezas.

Extracción y Afino de Metales

En esta clase vamos a abordar la extracción y el afino de metales a partir de los minerales encontrados en la naturaleza en estas dos imágenes vemos la abundancia de los elementos químicos que existen en la tierra y solo en la corteza de la tierra decir solo en la superficie en toda la tierra incluida la superficie y el núcleo tenemos que el elemento más abundante es el hierro seguido del oxígeno el silicio el magnesio el níquel el calcio el aluminio y el azufre en cambio en la corteza terrestre que es donde nosotros tenemos acceso para extraer estos elementos químicos vemos que el elemento más abundante es el oxígeno seguido del silicio el aluminio luego viene el hierro el calcio el sodio el potasio y el magnesio entonces el hierro es el elemento más abundante en toda la masa de la tierra y el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre exterior los metales a menudo se extraen de la tierra en forma de minerales que son fuentes ricas en los elementos necesarios el mineral se localizan mediante técnicas de prospección seguidas de la exploración examen de los depósitos las fuentes minerales generalmente se dividen en minas superficiales y minas subterráneas cuando de un mineral o roca se puede extraer un elemento químico porque lo contiene en cantidad suficiente para poder aprovecharlo se dice que ese mineral es una mena de dicho elemento las menas suelen ser óxidos y sulfuros o silicatos algunas menos son la bauxita aluminio 2 oxígeno 3 la capita cobre 2 oxigeno la magnetita hierro 3 oxigeno 4 o la pirita hierro azufre 2 o la ganga es una roca que se descarta al extraer la amena de un yacimiento de cierto mineral por carecer de valor económico o ser demasiado costoso su aprovechamiento es decir que es difícil o incluso imposible extraer el metal de ese mineral o quizás los costos para hacerlo son demasiado grandes y no conviene económicamente a todos esos minerales se los denomina ganga se denomina metal la activo a cualquier metal que se encuentra en forma metálica sin ningún tipo de mena ya sea puro o como una aleación en la naturaleza algunos metales que se encuentran como nativos en la naturaleza son el oro la plata y el platino entre varios otros el beneficio o refinamiento es el conjunto de procesos por los cuales se separan la mena y la gana estos consisten en el lavado en donde se elimina el lodo y el material orgánico presentes en algunos minerales la trituración que es la disminución del tamaño de los trozos de rocas provenientes de la mina la molienda que es la reducción del tamaño de partículas relativamente gruesas dejadas por la trituración luego la homogeneización es la mezcla de la molienda para compensar las variaciones de la granulometría y composición la clasificación es la separación de una mezcla en dos o más fracciones en base al tamaño de las partes y finalmente la concentración es la separación del mineral útil de la ganga luego de realizar el beneficio los elementos metálicos deben ser extraídos de la mena mediante procesos metalúrgicos los procesos para extraer los elementos metálicos de las menas pueden ser piro metalúrgicos que son técnicas de obtención de metales que se realizan a altas temperaturas ya sea para la reducción de óxidos como para el tratamiento térmico de sulfuros los procesos hidro metalúrgicos que se encargan de la extracción de metales en medios acuosos y la electro metalurgia que trata de la extracción y refinación de metales por el uso de corriente eléctrica metales como el zinc el hierro y el cobre están presentes en minerales en forma de óxidos estos óxidos son calentados con carbono para extraer el elemento metálico de la mena utilizando la afinidad que tiene el oxígeno con el carbono que es muy alta recordemos que la afinidad d es la capacidad de un elemento de combinarse con otro.

Formado Industrial de los Metales

En esta clase nos vamos a enfocar en el formado industrial de los metales es decir en las operaciones industriales que utilizamos para pasar de un producto en bruto a un producto semielaborado o incluso a una pieza apta para ser utilizada en una aplicación los metales y las aleaciones se pueden conformar en algo que se acerca a la forma final mediante uno o más de los siguientes procesos y operaciones colada en un molde con la forma de la pieza colada en lingotes seguido de un proceso de trabajo en caliente cola en lingote seguido un proceso de trabajo en frío o algún proceso pool y metalúrgico la fundición es un proceso para formar piezas que se conoce desde la antigüedad mediante fundición se produce una gran cantidad de componentes de ingeniería y domésticos mediante la colada del metal fundido o la aleación fundida en alguna forma de cavidad de molde que le dará al componente su forma final el más conocido de estos procesos de fundición es la fundición en moldes de arena es también el más antiguo de estos procesos de fundición aquí se a pisón a una arena de fundición adecuada alrededor de un patrón de madera u otro material pudiendo separarse las dos mitades de la caja de moldeo para que el patrón pueda retirarse dejando una cavidad del molde en la que se puede verter el metal la ventaja de la fundición en la arena son que presenta bajos costos de equipos la flexibilidad en el diseño esto depende del patrón que estemos utilizando y como podemos cambiar el patrón dependiendo de la pieza final esto nos da una cierta flexibilidad otra de las ventajas la capacidad de colar geometrías complejas y la capacidad de producir piezas grandes también la aplicabilidad a una gran cantidad de aleaciones metálicas y además es económica para cantidades bajas es decir generalmente se limita a una producción limitada como desventajas el proceso no permite piezas con buenas tolerancias dimensionales y produce acabados superficiales rugosos las piezas tienen propiedades mecánicas algo más bajas con respecto a otros procesos debido a los tamaños de grano más grandes que se producen esto es un resultado de las velocidades enfriamiento lentas que hacen que los granos crezcan mucho y requiere un costo de mano de obra bastante alto por pieza debido a que hay que preparar el molde hay que adicionar la arena hay que producir los patrones entre otras cosas por lo tanto requieren una mano de obra bastante alta por cada pieza que producimos aquí tenemos un esquema de un molde de arena en donde tenemos dos partes la parte del molde superior y la inferior esta es la forma que tiene la pieza final y aquí tenemos el canal de colada por donde entra el metal fundido y va llenando así el espacio de la pieza y luego el metal fundido sale por aquí arriba en el canal de salida en la fundición de moldes permanentes de metal el metal líquido se vierte en un molde metálico y se deja solidificar de forma similar a lo que ocurrió en moldes de arena debido a los costos de fabricación de los moldes metálicos que son altos esta función se reserva para aplicaciones de alto volumen es decir cuando necesitamos fabricar muchas piezas del mismo patrón en comparación con las piezas de fundición en arena las piezas de fundición en el molde permanente son más uniformes y tienen mejores tolerancias dimensionales acabados superficiales superiores y mejores propiedades mecánicas debido a las velocidades enfriamiento.

Corrosión en Metales

En esta clase nos vamos a enfocar en la corrupción en los metales la corrupción produce muchísimas pérdidas monetarias muchas de las cuales podrían ser evitadas conociendo los fundamentos teóricos y prácticos de esta área del conocimiento la corrosión es la degradación gradual de un material debido al medio ambiente la corrosión metálica es un proceso químico o electro químico en el que los átomos superficiales de un metal sólido reaccionan con una sustancia en contacto con la superficie expuesta y producen un deterioro del material y sus propiedades el medio corrosivo suele ser una sustancia líquida pero los gases e incluso los sólidos también pueden actuar como medios corrosivos la corrupción puede manifestarse de muchas formas y puede ser obvia o no por ejemplo mientras que la oxidación de una superficie de acero es bastante obvia la corrosión intergranular del acero inoxidable es menos obvia pero igualmente dañina aunque los principios de la corrupción se comprenden bastante bien la corrupción sigue costando miles de millones de dólares al año en todo el mundo el 35 por ciento de estos costos son evitables la corrosión electroquímica es un proceso que da como resultado que parte o la totalidad del metal se transforme del estado metálico al iónico la corrosión electroquímica en metales es causada por un flujo de electricidad de un metal a otro o de una parte de una superficie metálica a otra parte de la misma superficie para que fluya una corriente se requiere un circuito eléctrico completo en un sistema de corrosión como el que se muestra en la figura este circuito consta de cuatro componentes el ánodo el cátodo el electrolito y la conexión metálica que cierra el circuito el ánodo es el equivalente al electrodo de una celda electrolítico en la que la oxidación es la reacción principal los electrones fluyen desde el ánodo en el circuito externo es el electrodo en el que se produce la corrosión y los iones metálicos entran en solución el electrolito es una solución conductora de electricidad que contiene iones que son partículas atómicas o radicales que poseen carga eléctrica el electrolito es un líquido conductor a través del cual la corriente es transportada por iones cargados positivamente ocasiones hacia el cátodo los guiones cargados están presentes en soluciones de ácidos álcalis y sales el agua especialmente el agua salada es un excelente electrolito en el agua pura a iones de hidrógeno cargados positivamente e iones hidróxidos cargados negativamente el cátodo es el electrodo de una celda electrolítica en la que la reducción es la reacción principal los electrones fluyen hacia el cato en el circuito externo el cátodo no se corroe.