Aceros Resistentes A Altas Temperaturas

ACEROS RESISTENTES A ALTAS TEMPERATURAS
ROBINSON VELSQUEZ VELSQUEZ 2102921

LIZETH FERNANDA ESPINOSA PULIDO 2112421
MAIRA JULIANA HERNANDEZ SOLANO
ORLANDO JOSE GOMEZ

(Docente)
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER

SOLIDIFICACIN Y DIAGRAMAS DE FASE
BUCARAMANGA
2013
INTRODUCCIN
Los aceros han constituido una parte muy importante en los materiales que hoy
en da usamos, al ser estos aleados presentarn resistencias a altas temperaturas
y a la corrosin, por lo tanto mayor resistencia a muchos factores ambientales, as
mismo presentaran gran dureza, brindando al nuevo material propiedades
mejoradas que lo hacen altamente favorable.
A estos aceros se les conoce como ACEROS ESPECIALES, que son un tipo de
los aceros aleados. A este tipo de aceros pertenecen los aceros inoxidables o
aquellos que tengan un porcentaje de cromo superior al 12 por ciento.
Este trabajo pretende explicar de la mejor manera posible cuales son los aceros
resistentes a altas temperaturas, cules son sus propiedades y que aplicaciones
hay en la industria, como tambin, hacer un breve repaso de lo que son los aceros
y su clasificacin.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Aprender acerca de los aceros resistentes a altas temperaturas, y de su

importancia en metalrgica.
OBJETIVOS ESPECFICOS
Brindar conocimientos al grupo acerca del tema.
Entender de forma clara, el gran significado que tienen los aceros aleados
en la industria.
Estudiar los diferentes tipos de aceros que hay, en especial los de alta
temperatura.
ACERO (METAL FERROSO)

El acero es una aleacin de hierro con carbono; siendo el carbono el elemento
principal de dicha aleacin. El contenido de carbono en el acero est dentro del
rango de 0,03% y 1,76% en peso.
Clasificacin de los aceros de acuerdo a los elementos de aleacin que

producen
ACEROS AL CARBONO SIMPLE: Son aceros que contienen diversas

cantidades de carbono ya que sus propiedades son regidas por l y su
microestructura.
ACEROS LAMINADOS DE FASE DOBLE: Su microestructura est
conformada por La ferrita y la Martensita.
ACEROS ALEADOS: Contienen una proporcin determinada de vanadio,
molibdeno, etc. Presentan propiedades mejoradas por presencia de
elementos especiales. Se clasifican en :
Aceros de baja aleacin y alta resistencia

Aceros de aleacin AISI
Aceros de aleacin para herramientas
Aceros elctricos
Aceros refractarios
Aceros inoxidables
ACEROS REFRACTARIOS
Figura N1 Caldera refractaria para transportar el hierro

fundido y el acero.
Los aceros refractarios son aleaciones de carbono, hierro con metales como:
Niobio, Molibdeno, Tantalio, Wolframio, Renio. A estos metales se les conoce
como refractarios. Adems con un grupo de metales con una definicin ms
amplia de metales refractarios que son: Titanio, Vanadio, Cromo, Zirconio,
Rutenio, Rutenio, Osmio, Iridio, Hafnio, presentando todos estos un punto de
fusin alto.
Los aceros refractarios son extremadamente resistentes al calor y al desgaste, son
utilizados en el contexto de ciencia de materiales, la metalrgica y en general en
ingeniera.
ACEROS INOXIDABLES
Figura N2. Cocina elaborada con acero inoxidable.
Contienen cromo, nquel y otros elementos de aleacin, que los

mantienen brillantes y resistentes a la herrumbre (oxidacin del metal),
a pesar de la accin de la humedad o de cidos y gases corrosivos.
Algunos aceros inoxidables son muy duros; otros son muy resistentes y
mantienen esa resistencia durante largos periodos a temperaturas
extremas. Debido a sus superficies brillantes, en arquitectura se
emplean muchas veces con fines decorativos.
El acero inoxidable se utiliza para las tuberas y tanques de refineras de
petrleo o plantas qumicas, para los fuselajes de los aviones o para
cpsulas espaciales. Tambin se usa para fabricar instrumentos y
equipos quirrgicos, o para fijar o sustituir huesos rotos, ya que resiste
a la accin de los fluidos corporales. En cocinas y zonas de preparacin
de alimentos los utensilios son a menudo de acero inoxidable, ya que no
oscurece los alimentos y pueden limpiarse con facilidad.
Ejemplo de un acero inoxidable resistente a alta temperatura: Acero

inoxidable al Cr- Mn: tiene un 0,14 % de C, un 11 % de Cr y un 18 % de Mn.
Alcanza una resistencia mecnica de 65 kg/mm y una dureza de 175-200HB. Es
soldable y resiste bien altas temperaturas. Es amagntico. Se utiliza en colectores

de escape.
Alta resistencia mecnica en caliente

Alta resistencia a la corrosin
Si la aleacin contiene vanadio aumentar la fuerza sin perder la ductilidad,
aumentando la resistencia a altas temperaturas.
La presencia del cromo incrementa la dureza y la resistencia a la corrosin.
Buena resistencia al ataque qumico de gases, vapores y escorias.
El punto de fusin de los metales refractarios son los ms altos de todo los
elementos, excepto el carbono, el osmio y el iridio. Este punto de fusin elevado
define la mayor parte de sus aplicaciones. Todos los metales estn centrados en
el cuerpo cbico, salvo el Renio que es hexagonal de empaquetamiento
compacto.La mayora de las propiedades fsicas de los elementos de este grupo
varan considerablemente debido a que son miembros de diferentes grupos .
La resistencia a la fluencia(deformacin que sufre un material) es una propiedad
clave de los metales refractarios. En los metales, la partida de fluencia se
correlaciona con el punto de fusin del material; la fluencia en aleaciones de
aluminio comienza a 200 C, mientras que para temperaturas de metales
refractarios por encima de 1500 C son necesarios.
Esta resistencia a altas temperaturas hace que los metales refractarios adecuados
sean fuertes contra la temperatura como por ejemplo en motores a reaccin o
herramientas usadas durante la forja.
Figura N3 Turbinas de vapor

Es una turbo mquina, la cual transforma la energa de vapor de un flujo de vapor
en energa mecnica, y lo hace a travs de un intercambio de cantidad de
movimiento entre el fluido de trabajo y la parte principal de la turbina que es el
rodete.
Figura
usados
pesada.
N4.
para
Engranajes
maquinaria
Son ruedas provistas por dientes que posibilitan que dos de ellas se conecten
entre s; usadas para transmitir potencia de un componente a otro de una
mquina.
Figura N 5 Ejes y rodamientos de diferentes tamaos, y en diferentes

composiciones.
Los rodamientos son componentes de mquinas de alta exigencia utilizados para
la disminucin de friccin que podra ser causado por cualquier elemento
relacionado con la rotacin, con el fin de alcanzar la mxima eficiencia de la
energa.
Los ejes son componentes que soportan elementos de mquinas, en reposo o
giratorios como son las ruedas dentadas, tambores, poleas de correa.
Figura N6. Recipientes a presin de diferentes formas.
Es un contenedor, diseado para contener fluidos, ya sean lquidos o gases a

grandes presiones que son mayores a la presin ambiental. Se utilizan para el
transporte, produccin, manipulacin, almacenamiento y procesos de
transformacin de lquidos y gases en todo tipo de industrias y aplicaciones.
Figura N 7. Tubos de caldera

Los tubos y caos para calderas se fabrican con materiales que sean aptos para
soportar altas temperaturas y altas presiones. Durante los procesos de produccin
y las pruebas de inspeccin se satisfacen los requisitos tcnicos ms estrictos, a
fin de garantizar la durabilidad y confiabilidad del producto durante toda su vida
til.
ACEROS 4713, 4724, 4828, 4841

Los aceros 4713 y 4724 son recomendados para piezas o elementos que han de
tener una buena resistencia a la corrosin por humedad atmosfrica, agua, vapor
de agua, agentes medianamente corrosivos de la industria alimenticia, acidos,
lejas de sosa, vinagre.
Poseen una mayor resistencia a la corrosin, superior a la de los aceros
inoxidables con idntica composicin base.
Tabla N1. Muestra la composicin qumica en porciento de 4 aceros

analizados para soportar altas temperaturas.
CONCLUSIONES
1) Las Aleaciones ferrosas son aquellos que contienen hierro como

constituyente principal, de esta idea partimos que los aceros por supuesto
contendrn hierro en su composicin.
2) Los aceros son un tipo de aleacin ferrosa, y se dividen en aceros al
carbono simple, laminados de fase doble y aceros de aleacin, siendo estos
ltimos los mejores debido a que presentan propiedades mejoradas por la
presencia de elementos especiales.
3) Un tipo de acero aleado es el refractario, mejor reconocido en la industria
metalrgica por sus altas propiedades en la resistencia a la corrosin y las
altas temperaturas. Tambin est los aceros inoxidables que soportan
temperaturas altas, pero cabe mencionar que no son todos sino algunos,
dependiento de su composicin.
4) Los aceros para herramientas son tambin un tipo de aceros aleados, los
cuales pueden soportan temperaturas altas pero no tanto como los
refractarios utilizados en maquinarias.
BIBLIOGRAFA
[1] Ferrous Metals: High Temperature Steel, MATBASE. 7 de febrero de 2014.

Disponible: http://www.matbase.com/material-categories/metals/ferrousmetals/high-temperature-steel/
[2] Acero aleado. Wikipedia, la enciclopedia libre. 7 de febrero de 2014.
Disponible: http://es.wikipedia.org/wiki/Acero_aleado
[3] High temperatura Steel, IMOA, International Molybdenum Association. 7 de
febrero de 2014. Disponible:
http://www.imoa.info/molybdenum_uses/moly_grade_alloy_steels_irons/high_temp
erature_steel.php
[4] Stainless Steel High Temperature Resistance, Atlas Steels Australia,

Azom.com, The A to Z of materials. 7 de febrero de 2014. Disponible:
http://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=1175

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Aprender acerca de los aceros resistentes a altas temperaturas, y de su

Brindar conocimientos al grupo acerca del tema.

ACERO (METAL FERROSO)

Clasificacin de los aceros de acuerdo a los elementos de aleacin que

ACEROS AL CARBONO SIMPLE: Son aceros que contienen diversas

Aceros de baja aleacin y alta resistencia

Figura N1 Caldera refractaria para transportar el hierro

Figura N2. Cocina elaborada con acero inoxidable.

Contienen cromo, nquel y otros elementos de aleacin, que los

Ejemplo de un acero inoxidable resistente a alta temperatura: Acero

soldable y resiste bien altas temperaturas. Es amagntico. Se utiliza en colectores

Alta resistencia mecnica en caliente

Figura N3 Turbinas de vapor

Figura N 5 Ejes y rodamientos de diferentes tamaos, y en diferentes

Figura N6. Recipientes a presin de diferentes formas.

Es un contenedor, diseado para contener fluidos, ya sean lquidos o gases a

Figura N 7. Tubos de caldera

ACEROS 4713, 4724, 4828, 4841

Tabla N1. Muestra la composicin qumica en porciento de 4 aceros

1) Las Aleaciones ferrosas son aquellos que contienen hierro como

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[4] Stainless Steel High Temperature Resistance, Atlas Steels Australia,

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