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LA MATERIA

DEFINICIÓN: Materia es todo lo que tiene masa y ocupa un


lugar en el espacio
Si la materia tiene masa y ocupa un lugar en el espacio
significa que es cuantificable, es decir, que se puede medir.
Todo cuanto podemos imaginar,
desde un libro, un auto, el computador
y hasta la silla en que nos sentamos y
el agua que bebemos, o incluso algo
intangible como el aire que respiramos, está hecho de
materia.
Ley de la conservación de la materia:
antoine lavoisie (químico francés).- “En un sistema cerrado, en
el cual se producen reacciones químicas, la materia no se crea
ni se destruye, sólo se transforma; es decir, la masa de los
reactantes es igual a la masa de los productos”.
COMPOSICIÓN DE LA MATERIA: Partículas, moléculas y átomos:
Las partículas son partecitas pequeñas pero visibles
Una molécula es una agrupación de dos o más átomos unidos
mediante enlaces químicos. La molécula es la mínima cantidad de
una sustancia que puede existir en estado libre conservando todas
sus propiedades químicas.
Un átomo es la menor cantidad de un elemento químico que tiene
existencia propia y puede entrar en combinación.
Está constituido por un núcleo, en el cual se hallan los protones que
tienen carga positiva y neutrones con
carga neutra y una corteza o capas externas, donde se encuentran
los electrones que tienen carga negativa.
En la naturaleza los átomos se combinan
formando las moléculas.
Las sustancias que conforman la materia se pueden
clasificar en: Simples o elementos, compuestos y mezclas.
Los elementos o simples.- son sustancias que están
constituidas por átomos iguales, o sea de la misma
naturaleza. Por ejemplo: hierro, oro, plata, calcio, etc.
Los compuestos.- Están constituidos por átomos diferentes
por ejemplo El agua (H2O) está constituida por dos átomos
de hidrógeno y uno de oxígeno.
Las mezclas.- Se obtienen de la combinación de dos o más
sustancias que pueden ser elementos o compuestos. En las
mezclas no se establecen enlaces químicos entre los
componentes de la mezcla.
Las mezclas pueden ser homogéneas o heterogéneas:
Las mezclas homogéneas.- Son aquellas en las cuales todos
sus componentes están distribuidos uniformemente,
Ejemplos de mezclas homogéneas son la limonada, sal
disuelta en agua, etc.

Las mezclas heterogéneas.- Son aquellas en las que sus


componentes no están distribuidos uniformemente en toda
la mezcla, cada una de ellas mantiene sus características
Ejemplo de este caso de mezcla es el agua con el aceite o
arena disuelta en agua, etc.; en ambos ejemplos se aprecia
que por más que se intente disolver una sustancia en otra
siempre pasado un determinado tiempo se separan.
Las propiedades de la materia.- Se clasifican de la siguiente
manera: en generales y específicas (en físicas y químicas) y a
su ves las físicas en extensivas e intensivas:

Las propiedades generales dependen de la cantidad de


materia del objeto o cosa en estudio, como por ejemplo su
peso y volumen.

Las propiedades específicas no dependen de la clase o tipo


de materia del objeto que se trate, como por ejemplo su
dureza y densidad.
• Propiedades Generales:
• Son las propiedades que presenta todo cuerpo material sin
excepción y al margen de su estado físico, así tenemos:
• Masa: Es la cantidad de materia contenida en un volumen
cualquiera, la masa de un cuerpo es la misma en cualquier
parte de la Tierra o en otro planeta.
• Volumen: Un cuerpo ocupa un lugar en el espacio
• Peso: Es la acción de la gravedad de la Tierra sobre los cuerpos.
En los lugares donde la fuerza de gravedad es menor, por
ejemplo, en una montaña o en la Luna, el peso de los cuerpos
disminuye.
• Divisibilidad: Es la propiedad que tiene cualquier cuerpo de
poder dividirse en pedazos más pequeños, hasta llegar a las
moléculas y los átomos.
• Porosidad: Como los cuerpos están formados por partículas
diminutas, éstas dejan entre sí espacios vacíos llamados poros.
• La impenetrabilidad: Es la imposibilidad de que dos cuerpos
distintos ocupen el mismo espacio simultáneamente.
• La movilidad: Es la capacidad que tiene un cuerpo de cambiar
su posición como consecuencia de su interacción con otros.
• Elasticidad: Propiedad que tienen los cuerpos de cambiar su
forma cuando se les aplica una fuerza adecuada y de recobrar
la forma original cuando se suspende la acción de la fuerza. La
elasticidad tiene un límite, si se sobrepasa el cuerpo sufre una
deformación permanente o se rompe. Hay cuerpos especiales
en los cuales se nota esta propiedad, como en una liga, en la
hoja de un cuchillo; en otros, la elasticidad se manifiesta poco,
como en el vidrio o en la porcelana.
Propiedades Físicas: Son aquellas propiedades que
impresionan nuestros sentidos sin alterar su composición interna
o molecular, siendo estas reversibles
Ejemplos: densidad, estado físico (solido, liquido, gaseoso),
propiedades organolépticas (color, olor, sabor), temperatura de
ebullición, punto de fusión, solubilidad, dureza, conductividad
eléctrica, conductividad calorífica, calor latente de fusión, etc.

Ejemplo nº1:
-Cuando el agua líquida se congela forma el hielo y pasa de su
estado liquido a un estado sólido, el agua parece diferente en
muchos sentidos.(estado, color, temperatura) Sin embargo,
permanece inalterada su composición.
(agua liquida-(proceso de congelamiento)-agua solida)
A su vez las propiedades físicas pueden ser extensivas o
intensivas:
• Propiedades Extensivas: el valor medido de estas
propiedades depende de la masa. Por ejemplo: peso, área,
volumen, presión de gas, calor ganado y perdido, etc.

• Propiedades Intensivas: el valor medido de estas


propiedades no depende de la masa. Por ejemplo:
densidad, temperatura de ebullición, color, olor, sabor,
calor latente de fusión, reactividad, energía de ionización,
etc.
Propiedades Químicas: son aquellas propiedades que
se manifiestan al alterar su estructura interna o molecular,
cuando interactúan con otras sustancias. Son irreversibles
Ejemplos:
El Fe se oxida a temperatura ambiental y el Oro no se oxida;

El Sodio reacciona violentamente con el agua fría para


formar Hidróxido de Sodio y el Calcio reacciona muy
lentamente con el agua para formar Hidróxido de Calcio;

El alcohol es inflamable y el H2O no lo es; el ácido sulfúrico


quema la piel y el ácido nítrico no, etc.
Descripción de algunas propiedades específicas.- Estas
propiedades se utilizan para establecer diferencias
cualitativas (de calidad) entre los cuerpos u objetos.

Están, el punto de fusión, el punto de ebullición y densidad.

- Punto de fusión.- Es la temperatura a la cual una sustancia


solida cambia a estado líquido.

- Punto de ebullición.- Este término es sinónimo de hervir, y


se define como "la temperatura a la cual una sustancia
liquida cambia a estado gaseoso".
PUNTOS DE FUSION Y EBULLICION DE ALGUNAS SUSTANCIAS
-Densidad .- Esta propiedad permite saber si un objeto o cuerpo es liviano o
pesado, o más bien si tal objeto flotara o se hundirá al colocarlo en un
líquido como el agua.
La densidad de un objeto se puede calcular a partir de su masa y volumen,
utilizando la formula siguiente:

La densidad se define como "la cantidad de masa que existe en un


determinado espacio o volumen".

Dos objetos distintos con igual masa ocuparan volúmenes diferentes y, por
lo tanto, tendrán densidades distintas;

así mismo, los cuerpos u objetos con masa diferentes ocuparan también
volúmenes diferentes, por lo cual sus densidades serán similares o distintas.
La densidad de las sustancias aumenta con la T. Sin
embargo el agua presenta una excepción en el sentido
que su densidad disminuye cuando aumenta la T entre 0
y 4 0C
Cambios de estado Físico de la materia.- Un cambio es "la
transformación o modificación que sufre la materia ante un
factor externo, como la temperatura"; estas modificaciones
o cambios que puede sufrir la materia son de 3 tipos: solido,
liquido y gas.
• Los cuerpos que están en estado sólido tienen
partículas que se mantienen muy cerca unas de
otras, y en consecuencia, el volumen y la forma
están bien definidos.
• Tienen forma fija.
• Tienen volumen fijo. No se pueden comprimir.
• No fluyen.
• Las partículas halladas en los cuerpos en estado líquido
tienen una mayor distancia entre sí, es por ello que si bien
los líquidos poseen un volumen definido, su forma no es
concreta; por ejemplo: si pasamos el líquido de una botella
a un vaso, éste adquiere la forma del vaso, y si luego lo
ponemos nuevamente en la botella, se adaptará otra vez a
la forma de la botella.
• No tienen forma fija. Se adaptan a la forma del recipiente
que los contiene.
• Tienen volumen fijo. Son poco compresibles.
• Fluyen por sí mismos.
• Un cuerpo en estado gaseoso tiene partículas muy
distanciadas entre sí, que se mueven rápidamente y en
cualquier dirección y sentido; en consecuencia, la forma y
el volumen de los gases son indefinidos, por ello se
adecuan a la forma y volumen del recipiente en donde
están contenidos.
• No tienen volumen fijo. Ocupan todo el volumen del
recipiente que los contiene.
• Son fácilmente compresibles.
• No tienen forma fija. Se adaptan a la forma del recipiente
que los contiene.
• Difunden con facilidad.
• Tendencia a mezclarse con otros gases.
Cambios físicos.- Los cambios físicos se refieren a que la materia
puede pasar del estado sólido a líquido, de líquido a gas y viceversa.
Para que ello ocurra es necesario que la temperatura sea aumentada o
reducida, respectivamente.
El agua es una de las pocas sustancias que se encuentra en los 3
estados de la materia (solido, líquido y gaseoso), y que puede
experimentar los seis (6) cambios físicos que a continuación se
detallan.
- Fusión.- Es el cambio que una sustancia sufre cuando pasa de estado
sólido a líquido.
- Solidificación.- Es el proceso inverso de la fusión, o sea, cuando una
sustancia pasa de estado líquido a sólido. Aquí la temperatura debe
disminuirse.
- Vaporización o evaporación.- Es cuando una sustancia liquida pasa o
se convierte a gas, por acción de la alta temperatura.
- Condensación.- Es el proceso inverso de la
vaporización, es decir, es cuando la sustancia pasa
de gas a líquido. Este cambio es posible si se
disminuye la temperatura.
- Sublimación.- Es cuando la sustancia puede pasar
directamente del estado sólido a gas.
Este cambio necesita de temperatura muy alta.
-Deposición o sublimación inversa.- Se refiere al
cambio que sufre una sustancia del estado de gas a
sólido, en forma directa, es decir, sin pasar por el
estado líquido; en este caso debe disminuirse
mucho la temperatura
La tabla periódica de los elementos
La tabla periódica de los elementos clasifica, organiza y
distribuye los distintos elementos químicos, conforme a sus
propiedades y características; su función principal es
establecer un orden específico agrupando elementos.

Suele atribuirse la tabla a Dmitri Mendeléyev, quien ordenó


los elementos basándose en las propiedades químicas de
los elementos , si bien Julius Lothar Meyer, trabajando por
separado, llevó a cabo un ordenamiento a partir de las
propiedades físicas de los átomos.

La forma actual es una versión modificada de la de


Mendeléyev; fue diseñada por Alfred Werner.
A las columnas verticales de la Tabla Periódica se
las conoce como grupos. Todos los elementos
que pertenecen a un grupo tienen la misma
valencia o el mismo número de electrones en la
última capa, y por ello, tienen características o
propiedades similares entre si.
Los grupos de la Tabla Periódica, numerados de
izquierda a derecha son:
Grupo 1 (IA): los metales alcalinos
Grupo 2 (IIA): los metales alcalinotérreos
Grupo 3 al Grupo 12: los metales de transición ,
metales nobles y metales mansos
Grupo 13 (IIIA): Térreos
Grupo 14 (IVA): carbonoideos
Grupo 15 (VA): nitrogenoideos
Grupo 16 (VIA): los calcógenos o anfígenos
Grupo 17 (VIIA): los halógenos
Grupo 18 (VIIIA): los gases nobles
Grupo 1. Metales alcalinos
son metales blandos de color gris plateado. Presentan densidades
muy bajas y son buenos conductores de calor y la electricidad;
reaccionan de inmediato con el agua, oxigeno y otras substancias
químicas, y nunca se les encuentra como elementos libres en la
naturaleza.
Los compuestos típicos de los metales alcalinos son solubles en agua
y están presentes en el agua de mar y en depósitos salinos.

Grupo 2. Metales alcalino-térreos


El nombre del grupo proviene de la situación entre los metales
alcalinos y los elementos térreos y del hecho de que sus "tierras"
(nombre antiguo para los óxidos de calcio, estroncio y bario)

Son metales ligeros con colores que van desde el gris al blanco, con
dureza variable (el berilio es muy duro y quebradizo y el estroncio es
muy maleable). Son más duros que los alcalinos.
Grupo 3-12. Metales de transición
Estos elementos tienen incompletas sus capas
electrónica por lo que con gran facilidad dan origen a
iones. Este atributo le confiere diversas propiedades
sobresalientes, como su coloración particular, la
capacidad de formar compuestos paramagnéticos,
poseer una actividad catalítica y en especial, una gran
tendencia a formar iones complejos (contiene un
catión metálico central unido o una o mas moléculas
de iones), y nunca están libres en los organismos
biológicos (ligados a proteínas, metaloproteinas,
metaloenzimas)
Grupos 13-16. No metales y tierras raras

Los no metales varían mucho en su apariencia no son


lustrosos y por lo general son malos conductores del
calor y la electricidad. Sus puntos de fusión son más
bajos que los de los metales. Varios no metales existen
en condiciones ordinarias como moléculas diatómicas.

En esta lista están incluidos 5 gases (H2, N2, 02, F2 y


Cl2), un líquido (Br2) y un sólido volátil (I2). El resto de
los no metales son sólidos que pueden ser duros como
el diamante o blandos como el azufre.
Contrario al de los metales, son muy frágiles y no
pueden estirarse en hilos ni en láminas.
Grupo 17. Halógenos

El nombre halógeno, o formador de sal, se refiere a la


propiedad de cada uno de los halógenos de formar, con el
sodio, una sal similar a la sal común (cloruro de sodio).
Todos los miembros del grupo tienen una valencia de -1 y
se combinan con los metales para formar halogenuros
(también llamados haluros), así como con metales y no
metales para formar iones complejos.
La reactividad o capacidad de combinación con otros
elementos es tan grande en los halógenos que rara vez
aparecen libres en la naturaleza. Se encuentran
principalmente en forma de sales disueltas en el agua de
mar o en extensos depósitos salinos originados en épocas
geológicas antiguas por evaporación de mares interiores.
Grupo 18. Gases nobles

Estos elemento se consideran inertes debido a que su


estado de oxidación es 0, teniendo 8 electrones en su
última capa (2 electrones S y 6 electrones P), lo que les
impide formar compuestos fácilmente. Tienen una
energía de ionización muy alta, por lo que son muy
estables.
El helio es el segundo elemento más abundante del
Universo. En la atmósfera hay un 1% de gases nobles
(fundamentalmente argón (0,94%)). En general, estos
gases se obtienen por licuación fraccionada de aire. El
helio a partir de pozos de gas natural.
Todos son gases incoloros, inodoros e insípidos,
solubles en agua
La tabla periódica consta de 7 períodos:
Las filas horizontales de la Tabla Periódica son
llamadas Períodos. Contrario a como ocurre en el
caso de los grupos de la tabla periódica, los
elementos que componen una misma fila tienen
propiedades diferentes pero masas similares
Gracias
LOS MATERIALES
Clasificaciones de los materiales
DIFERENCIA ENTRE LOS METALES Y NO METALES
• Metales • no metales
• Tienen un lustre brillante; • No tienen lustre; diversos colores.
diversos colores, pero casi todos • Los sólidos suelen ser quebradizos;
son plateados. algunos duros y otros blandos.
• Los sólidos son maleables y • Malos conductores del calor y la
dúctiles electricidad
• Buenos conductores del calor y • La mayor parte de los óxidos no
la electricidad metálicos son sustancias
• Casi todos los óxidos metálicos moleculares que forman soluciones
son sólidos iónicos básicos. ácidas
• Tienden a formar cationes (carga • Tienden a formar aniones (carga
positiva) en solución acuosa. negativa) u oxianiones en solución
• Las capas externas contienen acuosa.
poco electrones habitualmente • Las capas externas contienen cuatro
tres o menos.
o más electrones*.
Los elementos metálicos.- Más comunes son
los siguientes: aluminio, bario, berilio,
bismuto, cadmio, calcio, cerio, cromo, cobalto,
cobre, oro, iridio, hierro, plomo, litio,
magnesio, manganeso, mercurio, molibdeno,
níquel, osmio, paladio, platino, potasio, radio,
rodio, plata, sodio, tantalio, talio, torio,
estaño, titanio, volframio, uranio, vanadio y
cinc. Los elementos metálicos se pueden
combinar unos con otros y también con otros
elementos formando compuestos,
disoluciones y mezclas.
T.S. Eudal Ferrufino
Los elementos no metálicos.- Un no metal
suele ser aislante o semiconductor de la
electricidad.
Los no metales suelen formar enlaces iónicos
con los metales, ganando electrones,
o enlaces covalentes con otros no metales,
compartiendo electrones.
Ejemplos de elementos no metálicos
Hidrógeno, carbono, nitrógeno, fósforo,
oxígeno, azufre, flúor, cloro, bromo, yodo
T.S. Eudal Ferrufino
Métales ferrosos y no ferrosos
Los metales ferrosos.- los metales ferrosos como su nombre se
indica su principal componente es el hierro,
sus principales características y su gran resistencia a la tensión y
dureza:
Hierro maleable - Aceros - Fundición de hierro gris -
Fundición de hierro blanco
• El hierro es un metal resistente y maleable se utiliza para las
verjas de jardín, portones, ventanas, etc.
• La fundición aleación de hierro y de carbono, se utiliza para los
radiadores las barandillas, etc.
• El acero blando que es la mezcla de hierro y de carbono, se
utiliza en construcción en forma de viguetas o chapas, todos
estos materiales deben estar protegidos del óxido y la humedad.
T.S. Eudal Ferrufino
Los metales no ferrosos.- Estos metales no contienen hierro,
los más importantes son los siguientes: cobre, zinc, plomo,
estaño, aluminio, níquel y manganeso.
Por lo regular tiene menor resistencia a la tensión y dureza
que los metales ferrosos.
El zinc, poco alterable se utiliza bastante en recubrimientos
de otros metales.
El acero galvanizado, acero recubierto, se utiliza para
puertas de garaje y barandillas, aplique un fondo sobre estos
metales antes de instalarlos para protección de la
intemperie.
El aluminio está presente en puertas ventanas y portones
gracias a la resistencia a la corrosión.
El cobre es inalterable al agua y al vapor de agua.
T.S. Eudal Ferrufino
ESTRUCTURA DE LOS METALES

Se llama estructura de los metales a la disposición ordenada y


geométrica en el espacio, de los constituyentes de la materia en
estado sólido (átomos, moléculas y grupos de moléculas).
Hay que considerar dos tipos de estructura, la cristalina y la
granular:

Estructura Granular.- En esta estructura el elemento


fundamental es el grano, constituido por agrupación de cristales.
Los granos son de forma irregular y su tamaño oscila entre 0,002
y 0,2 mm. lo cual depende principalmente:
•Del proceso de fabricación del metal, por ejemplo los aceros
aleados con aluminio son de grano más finos que los aleados
con silicio.
•De los procesos térmicos a los cuales fue sometido el metal, por
ejemplo, el grano del acero crece al ser calentado a partir de 850
°C.
Estructura Cristalina.- En
esta estructura, los átomos
están ordenados en el
espacio según una red
geométrica constituida por
la repetición de un
elemento básico llamado
cristal. Se conocen 14
redes espaciales distintas
las cuales la mayor parte
de los metales se
cristalizan en cúbica
centrada, cúbica centrada
en las caras y hexagonal
compacta
La compactación de estos cristales que dará la calidad del
material, para lo cual es importante conocer su Factor de
Empaquetamiento Atómico, ejemplos:
• La Cubica Centrada en las Caras tiene un factor de
empaquetamiento atómico de 0,74, ósea 74% que nos dice
que es Compacta y los materiales que pertenecen a este
grupo son el Al, Cu, Fe (gama), Ni, Ag, Au y el Pt.
• La Cubica Centrada en el Cuerpo tiene un factor de
empaquetamiento atómico de 0,68, ósea 68% que nos dice
que No es Compacta y los materiales que pertenecen a este
grupo son el Fe (alfa), V, Cr, Mo, W y el Ti (beta).
• El Hexagonal tiene un factor de empaquetamiento atómico
de 0,74, ósea 74% que nos dice que también es Compacta y
los materiales que pertenecen a este grupo son el Hg, Zn, Be,
Ti (alfa) y el Zr.
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Existen diferentes tipos de


propiedades asociadas con los
materiales:
• Propiedades mecánicas
• Propiedades físico – químicas
• Propiedades sensoriales
• Propiedades tecnológicas
• Propiedades ecológicas
• Propiedades biológicas.
Propiedades mecánicas:
Están relacionadas con la forma en
que reaccionan los materiales al actuar
fuerzas sobre ellos.
Son las características que permiten
diferenciar un material de otro.
PROPIEDADES MECÁNICAS
• DUREZA.- La dureza es la
resistencia de un material a la
penetración por una
herramienta aguda o con punta.
Un material es duro o blando
dependiendo de si otros
materiales puede rayarlo.
BL
DURO plo AND
vidrio mo O
acero
PROPIEDADES MECÁNICAS

• TENACIDAD. Un material es tenaz si


aguanta los golpes sin romperse.

e s
e ro z
Ac tena
PROPIEDADES MECÁNICAS
•FRAGILIDAD. Un material es frágil si
cuando le damos un golpe se rompe.

Los materiales frágiles se rompen


fácilmente
PROPIEDADES MECÁNICAS
• ELASTICIDAD. Un material es elástico
cuando, al aplicarle una fuerza se
estira, y al retirarla vuelve a la
posición inicial. go
c a ma
uc
ac ho
ero
PROPIEDADES MECÁNICAS
•PLASTICIDAD. Un material es
plástico cuando al retirarle la
fuerza continua deformado.
PROPIEDADES MECÁNICAS
• RESISTENCIA Un material
tiene resistencia mecánica
cuando soporta esfuerzos
sin romperse.
• La resistencia mecánica de
un cuerpo depende de su
material y de su geometría.

TRACCIÓN TORSIÓN

COMPRESIÓN

FLEXIÓN CORTADURA
PROPIEDADES MECÁNICAS
 TRACCIÓN.- Es la
resistencia que pone un
cuerpo a las fuerzas que
tratan de alargarlo.
PROPIEDADES MECÁNICAS
 COMPRESIÓN.- Es la
resistencia que pone un
cuerpo a las fuerzas que
tratan de acortarlo.
PROPIEDADES MECÁNICAS

 FLEXIÓN.- Es la
resistencia que pone un
cuerpo a las fuerzas que
tratan de doblarlo.
PROPIEDADES MECÁNICAS

 TORSIÓN.- Es la
resistencia que pone un
cuerpo a las fuerzas que
tratan de torcerlo
alrededor de su eje.
PROPIEDADES MECÁNICAS

 CORTADURA.-Es la
resistencia que pone un
cuerpo a las fuerzas que
tratan de cortarlo o
sepáralo en dos partes.
PROPIEDADES MECÁNICAS
• Fatiga.- Deformación (que puede llegar a la
rotura) de un material sometido a cargas
variables, inferiores a la de rotura, cuando
actúan un cierto tiempo o un número de
veces.
PROPIEDADES MECÁNICAS
• Resiliencia.- Resistencia que opone un
cuerpo a los choques o esfuerzos bruscos,
evitando deformarse o fisurarse.
PROPIEDADES MECÁNICAS
• Pandeo.- Es similar a la compresión, pero
se da en objetos con poca sección y gran
longitud. La pieza «se pandea».
PROPIEDADES FÍSICAS
DENSIDAD: Es la cantidad de masa que tiene un
material por unidad de volumen.
PROPIEDADES FÍSICAS
CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA: Es la capacidad que
tiene un material para transmitir la corriente
eléctrica.
PROPIEDADES FÍSICAS
CONDUCTIVIDAD CALORÍFICA, expresa la mayor o
menor dificultad con los cuerpos transmiten la
energía calorífica.
PROPIEDADES QUÍMICAS
OXIDACIÓN, fenómeno producido en la superficie
de un material por el oxígeno, como consecuencia
de la elevación de la temperatura o humedad.
PROPIEDADES QUÍMICAS
CORROSIÓN METÁLICA, ligada a la oxidación,
acción destructora que tiene su origen en las
superficies metálicas, a expensas del oxígeno del
aire y en presencia de agentes electroquímicos.
PROPIEDADES TECNOLÓGICAS
MALEABILIDAD, capacidad que presenta un
cuerpo de ser deformado mediante esfuerzos
de compresión, transformándose en láminas
pudiéndose realizar en frío o en caliente

Más maleables: oro, plata, estaño, cobre, cinc,


plomo, aluminio, latón.
PROPIEDADES TECNOLÓGICAS
DUCTILIDAD, capacidad que presenta un
material para ser deformado mediante
esfuerzos de tracción, transformándose en
hilos.

Más dúctiles: plata, cobre, hierro, plomo y


aluminio.
PROPIEDADES TECNOLÓGICAS
ACRITUD, deformación plástica en frío
acompañada de un cambio de otras
propiedades. Aumenta la dureza, la fragilidad y
la resistencia de ciertos materiales al ser
deformados en frío.
PROPIEDADES TECNOLÓGICAS
TEMPLABILIDAD, propiedad que tiene un material
metálico de sufrir transformaciones en su estructura
cristalina como consecuencia de calentamientos y
enfriamientos bruscos. Aumenta la dureza, alargamiento,
resistencia a la tracción y la resistencia a la fatiga.
PROPIEDADES TECNOLÓGICAS
MAQUINABILIDAD o facilidad de mecanizado,
es la propiedad que indica la facilidad o
dificultad que presenta éste para ser
trabajado con herramientas cortantes
arrancando pequeñas porciones (virutas).
PROPIEDADES TECNOLÓGICAS
FUSIBILIDAD, propiedad que permite transformar un
material en un objeto determinado por medio de la fusión.
Todos son fusibles, pero con pocos se pueden hacer piezas
sanas (sin sopladuras o inclusiones de ácidos). Mejor
fusibilidad: bronce, latón, fundición y aleaciones ligeras
PROPIEDADES TECNOLÓGICAS
COLABILIDAD, facultad de un material
fundido de producir objetos completos y
sanos cuando se cuela en un molde. Debe
tener gran fluidez o fusibilidad: bronce, latón,
fundición.
PROPIEDADES TECNOLÓGICAS
FORJABILIDAD, propiedad de deformación
mediante golpes cuando el material se
encuentra a una temperatura relativamente
elevada.
PROPIEDADES TECNOLÓGICAS
SOLDABILIDAD, propiedad de poderse unir
unos a otros por una sección o superficie
determinada, llevando las secciones a la
temperatura de fusión o a una temperatura
próxima a ella, o bien con otro material
intermedio.
PROPIEDADES ÓPTICAS
Se refieren a la reacción del material cuando la luz
incide sobre él. De esta manera tenemos:

Materiales opacos, que no permiten que la luz los


atraviese peor aún se vean las imágenes.

Materiales transparentes, que dejan pasar la luz y las


imágenes.

Materiales translúcidos, que permiten que penetre


la luz pero no dejan ver las imágenes nítidamente a
través de ellos.
PROPIEDADES SENSORIALES
Son aquellas propiedades que percibimos a través
de los sentidos. Podemos destacar:

Color y brillo: Cada material tiene un color y un


brillo característicos, por ejemplo los metales se
distinguen a simple vista de otros materiales por su
color y su brillo.

Textura: Todos los materiales tienen textura. Si


tocamos una piedra, un cristal o una esponja,
experimentamos sensaciones diferentes al tacto, por
ello hablamos de texturas suaves, rasposas, lisa, etc.
PROPIEDADES ECOLÓGICAS
Son las que están relacionadas con la mayor o menor
nocividad del material para el medio ambiente:

Toxicidad: Es el carácter nocivo de los materiales


para el medio ambiente o los seres vivos.

Reciclabilidad: Es la capacidad de los materiales de


ser vueltos a fabricar.

Biodegradabilidad: Es la capacidad de los materiales


de, con el paso del tiempo, descomponerse de forma
natural en sustancias más simples.
FIN
OBTENCIÓN DEL ARRABIO

Se denomina ARRABIO al hierro de primera


fusión, al material fundido que se obtiene en el
alto horno mediante reducción del mineral de
hierro. También es conocido como lingote de alto
horno.

El arrabio es la materia prima para la obtención


de las fundiciones y los acero
MATERIALES DEL ARRABIO
Los materiales básicos o
materias primas empleados
para fabricar el arrabio son:
1. Mineral de Hierro y
chatarras
2. Carbón de Coque que
obtiene por destilación
del carbón hulla, con un
alto poder calorífico.
3. Caliza
4. Aire caliente
PROCESO DE OBTENCIÓN DEL ARRABIO

El coque se quema como combustible para calentar el horno y


al arder libera monóxido de carbono, que se combina con los
óxidos de hierro del mineral y los reduce al hierro metálico.

La caliza se emplea como fundente


adicional de monóxido de carbono
y como sustancia fundente, que se
combina con el silicio presente en
el mineral, formando el silicato de
calcio el cual se mezcla con otras
impurezas formando la escoria que
flota sobre el metal fundido
COMPOSICION PORCENTUAL DEL ARRABIO

El arrabio producido en los altos hornos tiene la siguiente


composición:

• Hierro un 92 %
• Carbon de 3 a 4 %
• Silicio de 0,5 a 3 %
• Manganeso de 0,25 a 2,5 %
• Fosforo de 0,04 a 2 %
Y algunas partículas de Azufre.
ALTO HORNO
ALTO HORNO. Tiene este nombre debido a sus
dimensiones grandes, ya que puede llegar a tener
una altura desde 20 a 80 metros.

A un lado del horno se encuentran los depósitos de


la carga (mineral de hierro, carbón de coque y el
fundente) y son depositados en el tragante por
medio de cintas de cadena con baldes metálicos.

La mezcla de la carga previamente tratada y


distribuida en cantidades exactas se las conoce
como Sinter.
¿Que obtenemos en el alto horno?:

a) Escoria: Es la mezcla de fundente e impurezas,


dicha mezcla al pesar menos se queda en la parte
superior del crisol del horno.
b) Arrabio: Es la mezcla de hierro, el carbón que
no se ha quemado y algunas impurezas que aún no
se han podido eliminar.

Esta mezcla pesa más que la escoria por lo que se


queda en la parte baja del crisol del horno. En la
parte inferior hay un orificio que se llama piquera de
arrabio por donde sale esta mezcla.
El arrabio obtenido ya es suficientemente concentrado
en hierro como para ser utilizado para obtener o bien
un acero o una fundición, como veremos en el próximo
tema.
Partes importantes de un alto horno
Tragante: Esta ubicada en la parte superior del horno y es
por donde se introducen el mineral de hierro, el carbón
de coque y la caliza.
Pantalones: Son los tubos por donde salen los residuos
del gas caliente para ser introducido nuevamente en el
horno, apoyando a las estufas.
Estufas: Son calentadores de aire se encuentra en la
parte externa del horno y se encargan de introducir aire
caliente para mantener la temperatura constante en el
mismo.
Cuba: Tiene la forma de tronco cónico y es la parte mas
larga donde también se concentra lo que produce el
carbón de coque.
Partes importantes de un alto horno
Vientre: Es la parte mas ensanchada de horno y la
temperatura es menor que la del etalaje donde se
concentra el gas del coque
Etalaje: Esta separada de la cuba por la zona más
ancha de esta última parte, llamada vientre. El
volumen del etalaje es mucho menor que el de la
cuba. La temperatura de la carga es muy alta (1500 ˚C
a 1800 ˚C ) y es aquí donde el mineral de hierro
comienza a transformarse en hierro.
Partes importantes de un alto horno
Crisol: Bajo el etalaje se encuentra el crisol, donde se
va depositando el metal líquido. Por un agujero,
llamado bigotera o piquera de escoria se extrae la
escoria, que se aprovecha para hacer cementos y
fertilizantes. Por un orificio practicado en la parte baja
del mismo, denominada piquera de arrabio sale el
hierro líquido, llamado arrabio.
Ladrillo Refractario: Es un material cerámico que
recubre la parte interna del horno, encargados de
almacenar las altas temperaturas del mismo.
Partes importantes de un alto horno
Anillo de viento: son válvulas intermedias entre las
estufas y la toberas.
Toberas: Estos elementos son los orificios de entrada
de aire caliente en el horno.
Piqueras: Son las ventanillas de salida una para
evacuar la escoria y la otra para evacuar el arrabio.
Caldero de colada o Cuchara: Es el transporte del
producto final del alto horno llamado Arrabio, o
también llamado hierro colado o hierro de primera
fusión, el cual es conducido hasta unos depósitos
llamados cucharas.
EL HIERRO

El hierro o fierro (Fe), en muchos países hispanohablantes


se prefiere esta segunda forma.
Este metal de transición es el cuarto elemento más
abundante en la corteza terrestre, representando un 5% y,
entre los metales, sólo el aluminio es más abundante

El núcleo de la Tierra está formado principalmente por


hierro y níquel
Ha sido históricamente muy importante, y un período de
la historia recibe el nombre de Edad de Hierro
El hierro es el metal más usado,
con el 95% en peso de la
producción mundial de metal.
El hierro puro (pureza a partir de
99,5%) no tiene demasiadas
aplicaciones, salvo excepciones
para utilizar su potencial
magnético.
El hierro tiene su gran aplicación
para formar los productos
siderúrgicos, utilizando éste como
elemento matriz para alojar otros
elementos aleantes tanto
metálicos como no metálicos, que
confieren distintas propiedades al
material.
Se considera que una aleación de
hierro es acero si contiene hasta
un 1,76 % de carbono; si el
porcentaje es mayor, recibe el
nombre de fundición.
El hierro tiene una enorme
importancia en la vida moderna.
Cómo la construcción de los
aeroplanos, todos los medios
modernos de transportes y los
innumerables dispositivos
mecánicos en que se utilizan el
hierro para su construcción , sin
mencionar los tornillos y pernos y
centenares de otras piezas
corrientes en el uso diario.
Es un elemento
metálico, maleable y de
color blanco plateado.
Tiene de número
atómico 26 y es uno de
los elementos de
transición del sistema
periódico.
CARACTERISTICAS PRINCIPALES
 Es un metal maleable, de color gris plateado y
presenta propiedades magnéticas
 Es extremadamente duro y denso
 Se encuentra en la naturaleza formando parte de
numerosos minerales
 Para obtener hierro en estado elemental, los óxidos se
reducen con carbono (monóxido de carbono) y luego
es sometido a un proceso de refinado para eliminar las
impurezas presentes
 Es el elemento pesado. Presenta diferentes formas
estructurales dependiendo de la temperatura y
presión
FORMAS COMERCIALES
Las diversas formas comerciales empleadas en la
construcción o transformación pueden clasificarse en 4
grupos:

Barras y perfiles
Chapas
Roblones, pernos y clavos
Alambres y cables
Dentro de estos 4 grupos tenemos:
Flejes y planos
Conocido también por llanta o pletina, se encuentra
en una amplia gama de secciones, la longitud
estándar de las barras es de 6000 mm (6 metros).
Barra redonda comercial
Es un redondo laminado liso, se pueden encontrar
en longitudes de 6000 y 12000 mm (6 y 12 metros)
y diámetros desde 6 mm..
Barra redonda corrugada
Es el producto más utilizado en la construcción, sus
corrugas lo hacen idóneo para adherirse al hormigón,
tanto en pilares como en vigas los encontramos en
longitudes de 6000 y 12000 mm (6 y 12 metros) y
diámetros desde 6 mm. .
Barra cuadrada comercial
Al igual que el redondo comercial los largos de
estas son de 6000 mm (6 metros) y su gama oscila
entre 10 x 10 mm y 40 x 40 mm.
Formas angulares (UES y TES)
Estas formas comerciales son algunas de las más
utilizadas, todas se fabrican en longitudes de 6000 mm
(6 metros).
Perfiles estructurales
Conocidos como vigas, son los perfiles que se
utilizan en la construcción para las estructuras de
edificios, naves industriales o chasis de maquinarias.
Chapas de acero
También llamados palastros, es otro de los productos
de mayor consumo en cualquiera de sus variedades,
negra, pulida, decapada, galvanizada o industrial. Se
suele encontrar en diferentes medidas, aunque lo
estándar es de 2000 x 1000 mm.
Tubería perfilada redonda, cuadrada y
rectangular
Aunque se llamen tubos, no son aptos para usarlos
en conducción, sus usos están enfocados a la
construcción de bastidores, estantes, muebles, etc.
.
Tubería para conducciones
Conocidos también como tubos de alta presión en
sus distintas variedades son usadas para la
conducción de líquidos, gases e incluso algunos
sólidos.
Chapas perforadas
Este tipo de chapas es de gran utilidad en graderías,
pasarelas, en el filtrado y la ventilación, pero también se
usan con carácter decorativo.
FIN
FUNDICIONES
FUNDICIONES
Cuando el contenido en carbono es superior a un 1,76% en
peso, la aleación se denomina fundición.

Este carbono puede encontrarse disuelto, formando


cementita o en forma libre.

Son muy duras y frágiles.


Entonces las fundiciones de hierro son aleaciones de:
hierro 95 %
carbono del 1,77 al 6,67%,
Por lo general esta entre 2,5 y 4% de C.
silicio del 2 al 4%,
manganeso hasta 1%,
Y mucho mas bajos en azufre y en fósforo.
Se caracterizan por que se pueden vaciar desde un horno
cubilote para obtener piezas de diferentes tamaños y
complejidades.

Pero no pueden ser sometidas a deformación plástica por que


no son dúctiles ni maleables y son difíciles de soldar;

pero sí son maquinables,


son relativamente duras y
resistentes a la corrosión y al desgaste.
HORNOS PARA FUNDICION
El horno de cubilote es la instalación más empleada para la
fabricación de la mayoría de las piezas de fundición.

Un porcentaje de piezas mucho más pequeñas se obtienen


utilizando hornos de reverbero, hornos de crisol y hornos
eléctricos, siendo estas últimas instalaciones las más
utilizadas para la fabricación de fundiciones de calidad,
fundiciones aleadas y de alta resistencia.

En algunos casos excepcionales se fabrican piezas de gran


tamaño, colando directamente la fundición desde el alto
horno.
TIPOS DE FUNDICIONES
Gris
Es el hierro fundido, más conocido como
fundición gris o colado.
Contiene de 2,5 a 4% de carbono
Microestructura del hierro gris es (ferrita y perlita)
El contenido de carbono en el hierro gris se da en forma
de escamas o láminas de grafito, las cuales dan al hierro su
color y sus propiedades deseables.

Es fácil de maquinar,
Tiene alta capacidad de templado,
Buena fluidez para el colado,
Pero es quebradizo y
Baja resistencia a la tracción.

El hierro gris se utiliza bastante en aplicaciones como:


bases o pedestales para máquinas, herramientas,
bastidores para maquinaria pesada, y bloques de cilindros
para motores de vehículos, discos de frenos, herramientas
agrícolas entre otras.
Blanca
La fundición blanca es aquella en la que todo el carbono
esta combinado bajo la forma de cementita. Se distinguen
por que al fracturarse presenta un color blanco brillante.

El porcentaje de carbono oscila entre un 1,8 y un 4,3,%,

El silicio es bajo, entre el 0,5 y el 2%.


manganeso entre un 0,2 y un 0,8%,
Tambien un 0,18% de fósforo y un 0,1% de azufre.

Su estructura es fibrosa y de grano chico.


La fundición Blanca se forma al enfriar rápidamente la
fundición de hierro desde el estado líquido.

Durante el enfriamiento, la austenita se solidifica a partir de la


aleación fundida en forma de dendritas.

El enfriamiento rápido evita la grafitización de la cementita

La matriz de la fundición blanca puede ser ferrítica o perlítica


si la aleación se enfría más rápidamente a partir de los 723°C.
Debido a su estructura la fundición blanca es dura,
quebradiza y muy difícil de maquinar.

Pero su composición y rapidez de solidificación es


aprovechado para que se transformen con tratamiento
térmico en hierro maleable.

La fundición blanca se produce en el horno de cubilote,

La fundición blanca se utiliza en cuerpos moledores por


su gran resistencia al desgaste.
Atruchada
Las fundiciones atruchadas son una variedad intermedia
entre las fundiciones blancas y las fundiciones grises
donde el carbono se encuentra en forma libre o
combinado.
Generalmente se utilizan en aquellas aplicaciones que no
requieren soportar grandes esfuerzos.

Debido a su difícil maquinado, no tienen gran aplicación


industrial.
FUNDICION MALEABLE

Los hierros maleables son tipos especiales de hierros


producidos por el tratamiento térmico desde la fundición
blanca.

La microestructura de la fundición maleable es ferrítica

Las fundiciones maleables se utilizan en la fabricación de


partes de maquinaria agrícola, industrial y de transporte
Maleable americana (corazón negro)
Se caracteriza por la agrupación del Carbono en la sección
del núcleo por calentamiento del medio neutro, contiene
arena, silicio y oxigeno.

Al alearse estos elementos queda un núcleo negro.


Maleable Europea (corazón blanco)
Esto ocurre por la migración del Carbono del núcleo a la
superficie por oxidación.

La pieza debe ser de poco espesor (hasta 5mm), para que


el enfriamiento sea rápido, y se forme un núcleo dúctil y
blando (libre de Carbono),
pero con una superficie dura (con alto % de Carbono).
Esferoidal o dúctil
Los componentes principales de esta fundición son el Carbono,
Azufre, Silicio, Manganeso, Fósforo, Magnesio Cerio, Cromo, Cobre,
Estaño y Níquel.
La mayor parte del contenido de carbono en el hierro nodular, tiene
forma de esferoides.
Para producir la estructura nodular el hierro fundido se inocula con
una pequeña cantidad de materiales como magnesio, cerio, o ambos.

Esta microestructura produce propiedades deseables como:


alta ductilidad, resistencia, buen maquinado, buena fluidez para la
colada, buena endurecibilidad y tenacidad.
No es tan dura como la fundición blanca, salvo que la sometan a un
tratamiento térmico, superficial, especial.

La fundición nodular se diferencia de la fundición maleable en que


normalmente se obtiene directamente en bruto de colada sin
necesidad de tratamiento térmico posterior.

La microestructura de la fundición nodular es ferrítica –perlítica

Las fundiciones nodulares perlíticas presentan mayor resistencia pero


menor ductilidad y maquinabilidad que las fundiciones nodulares
ferríticas.

La fundición nodular, dúctil o esferoidal


se produce en hornos de cubilotes,
como la fusión del arrabio.
Vermicular
Esta es una fundición especial personalizada, según el
tipo de necesidad y sus características varían de un tipo a
otro según las distintas aplicaciones:
en motores, válvulas, engranajes, etc.
FUNDICION ALEADA
Las fundiciones aleadas son aquellas que contienen Ni, Cr, Mo, Cu,
etc.,
en porcentajes suficientes para mejorar las propiedades mecánicas
de las fundiciones ordinarias o para darle alguna otra propiedad
especial, como alta resistencia al desgaste, alta resistencia a la
corrosión, al calor etc.
Se las encuentra en dos grupos importantes:

1. Fundiciones de baja y media aleación, que se caracterizan por


tener pequeñas cantidades de Ni, Cr, Mo, y Cu, generalmente en
porcentajes inferiores a 5%.

2. Fundiciones resistentes al desgaste, al calor y a la corrosión y


cuya micro estructura suele ser austenítica o ferrítica, donde se
supera el 5% de los elementos mencionados.
FUNDICIONES DE ALTA RESISTENCIA A LA TRACCIÓN

En este grupo se incluyen una gran variedad de


fundiciones de composiciones muy diversas y resistencias
a la tracción,
A este grupo pertenecen ciertas fundiciones:

Fundiciones al níquel,
Fundiciones al cromo,
Fundiciones al cromo-níquel,
Fundiciones al cobre, etc.
FUNDICIONES MARTENSÍTICAS RESISTENTES AL DESGASTE
Para la fabricación de piezas que deban tener gran
resistencia al desgaste, o que exijan muy altas durezas o
deban sufrir grandes presiones, se emplean:

fundiciones martensíticas al níquel y al manganeso.

Las fundiciones martensíticas más utilizadas son las blancas.

Sin embargo, también se fabricaban fundiciones


martensíticas de usos mas restringidos, como las
fundiciones martensíticas blancas al níquel.

Estas fundiciones suelen contener 4.5% de níquel, 2% de


cromo, y bajo en silicio, 0.50%,
FUNDICIONES RESISTENTES AL CALOR CON 1% DE CROMO

Una de las dificultades del empleo de las fundiciones


ordinarias para ciertos usos es el hinchamiento que sufren
con calentamiento a temperaturas superiores.

Para muy elevadas temperaturas de servicio, se emplean


fundiciones austeníticas con 15 o 20% de níquel.

Pero cuando el calentamiento del material no pasa de los


700°C; no se emplean materiales caros, se pueden usar las
fundiciones aleadas con pequeños porcentajes de cromo y
silicio.
FUNDICIONES DE ALTA DUREZA CON 1 A 3% DE CROMO

Empleando contenidos de cromo variables de 1 a 2% se


obtienen fundiciones blancas de dureza muy elevada.

Estas fundiciones se emplean muy poco, casi exclusivamente


en casos en que interesa gran resistencia al desgaste y a la
abrasión, y no importando la tenacidad del material.

Se emplean en la fabricación de placas de blindaje, piezas de


rozamiento, zapatas de freno, guías de rodadura,

son muy empleadas las fundiciones blancas de 2 a 3% de


cromo.
FUNDICONES ALEADAS AL CROMO
Las fundiciones con alto porcentaje de cromo se pueden
clasificar en dos familias:

1. Fundiciones con 6 a 25% de cromo, conocidas como


fundiciones blancas,
son de muy elevada dureza,
gran resistencia al desgaste y
buena resistencia al calor.

2. Fundiciones de 33% de cromo, son de estructura ferrítica,


tienen muy buena resistencia a la oxidación a
temperaturas muy elevadas.
FUNDICIONES ALEADAS CON ALUMINIO

Se han comenzado a fabricar y emplear ciertas fundiciones


con aluminio.

Sin embargo, en la actualidad todavía su empleo es muy


limitado, porque su fabricación es muy difícil.

La adición de cantidades de aluminio superiores al 6.5% hace


desaparecer el grafito en las fundiciones y hace que aparezca
la matriz formada por ferrita y carburos complejos.

Esta estructura ferrítica como la de las fundiciones al silicio


resultan inoxidables y refractarias al calor.
Las dos clases más importantes son:
1. Las fundiciones con 7% de aluminio que tienen:
buena resistencia al fuego y
pueden utilizarse hasta 950 °C.
Se mecanizan bastante bien,
Su resistencia a la tracción es mayor.

2. Las fundiciones con más de 8% de aluminio que tienen


buena resistencia a la oxidación y
pueden ser utilizadas a temperaturas mucho más altas ,
hasta unos 1000 °C.
Son difíciles de mecanizar salvo a la muela.
Su resistencia a la tracción es menor que la anterior.
ESTRUCTURA DE LOS ACEROS Y FUNDICIONES
La ferrita.- blanda y dúctil a bajas temperaturas,
es hierro con pequeñas cantidades de carbono con un
máximo de 0,008 % a 0,025 %

su máxima solubilidad es a 723 °C de temperatura


tiene otros elementos no considerados en disolución.
La cementita.- Es un compuesto de hierro con el 6,7 %
de carbono aproximadamente,

es de gran dureza y muy quebradiza.

Su resistencia a la tracción es pequeña;

pero presenta una resistencia a la compresión elevada

Es magnética hasta los 218 °C


La perlita.- es una mezcla de un 86,5 a 92,2 % de ferrita
y de un 0,8 a 13,5 % de cementita,

Es más blanda y mas dúctil que la cementita;


pero más dura y resistente que la ferrita.

aparece siempre que haya un enfriamiento lento, por


debajo de los 720 °C
Cuanto mayor es el contenido en carbono de un acero,
menor es la cantidad de ferrita y mayor la de perlita,
La austenita.- la proporción de carbono disuelto alcanza
a 2 % a temperaturas de 1130 °C

los aceros comunes son completamente austeníticos


presentan estructuras de temple

Si el acero se enfría despacio, la austenita vuelve a


convertirse en ferrita y perlita, mas blando

pero si el enfriamiento es repentino o brusco la austenita se


convierte en martensita, mas duro
La martensita.- Se obtiene por enfriamiento rápido de la
austenita

Su elevada dureza aumenta con el porcentaje de Carbono

la proporción de carbono disuelto no supera 0,75 %

Por temple adquieren grandes durezas.

Por lo general son resistentes a la corrosión y al desgaste


Diferencia entre acero y fundiciones
Los aceros tienen un porcentaje menor de carbono
(<1,76% C) que las fundiciones (>1,76% C).

Los aceros son más caros que las fundiciones.

Las fundiciones son más duras que los aceros.

Los aceros son más tenaces que las fundiciones, es decir,


soportan mejor los golpes.
Ventajas más importantes de las fundiciones

• Son más fáciles de maquinar que los aceros.

• Se pueden fabricar piezas de diferente tamaño y


complejidad.

• En su fabricación no se necesitan equipos ni hornos muy


costosos.

• Absorben las vibraciones mecánicas y actúan como auto


lubricantes.

• Son resistentes al choque térmico, a la corrosión y de


buena resistencia al desgaste.
ALEACIONES
Se conoce con el nombre de aleación a la adición
(agregar) de elementos, tanto metálicos como no
metálicos, a un metal base con el fin de mejorar sus
propiedades en el aspecto deseado.
Es decir una aleación es
una mezcla homogénea,
de propiedades metálicas,
que está compuesta de
dos o más elementos, de
los cuales, al menos uno es
un metal, obtenida por
fusión y solidificación de
éstos
CARACTERISTICAS DE LAS ALEACIONES
Se tiene en cuenta el elemento que se halla en mayor
proporción (aleaciones férricas, aleaciones base cobre,
etc.).
Las aleaciones están constituidas por elementos
metálicos: Fe (hierro), Al (aluminio), Cu (cobre), Pb
(plomo), etc.

Pueden tener algunos elementos no metálicos, como: P,


C, Si, S, As, etc.

Para su fabricación se mezclan llevándolos a temperaturas


tales que sus componentes se fundan.
CARACTERISTICAS DE LAS ALEACIONES
Las aleaciones presentan brillo metálico y alta
conductividad eléctrica y térmica, aunque usualmente
menor que los metales puros.

Las propiedades físicas y químicas son, en general, similares


a la de los metales,

sin embargo las propiedades mecánicas tales como dureza,


ductilidad, tenacidad y otras pueden ser muy diferentes.
Las aleaciones no tienen una temperatura de fusión única,
dependiendo de la concentración, cada metal puro funde a
una temperatura, coexistiendo simultáneamente la fase
líquida y fase sólida. para las cuales la temperatura de fusión
se unifica.
ALEACIONES MAS COMUNES

•Acero: Es aleación de hierro con una cantidad de


carbono variable entre el 0,008 y el 1,76% en
peso de su composición, sobrepasando el 1.76%
(hasta 6.67%) pasa a ser una fundición.
•Alnico: Formada principalmente de cobalto
(5.24%), aluminio (8-12%) y níquel (15-26%),
aunque también puede contener cobre (6%), en
ocasiones titanio (1%) y el resto de hierro.
•Alpaca: Es una aleación ternaria compuesta por
zinc (8-45%), cobre (45-70%) y níquel (8-20%)
ALEACIONES MAS COMUNES
•Bronce: Es toda aleación metálica de cobre y
estaño en la que el primero constituye su base y el
segundo aparece en una proporción del 3 al 20 por
ciento.
•Constatan: Es una aleación, generalmente
formada por un 55% de cobre y un 45% de níquel.
•Cuproníquel: Es una aleación de cobre, níquel y las
impurezas de la consolidación, tales como hierro y
manganeso.
•Magal: Es una aleación de magnesio, al que se
añade aluminio (8 o 9%), zinc (1%) y manganeso
(0.2%).
ALEACIONES MAS COMUNES
•Magnam: Es una aleación de Magnesio que se le
añade Manganeso, Aluminio y Zinc.
•Nicrom: Es una aleación compuesta de un 80% de
níquel y un 20% de cromo.
•Nitinol: Es una aleación de Níquel y Titanio.
•Oro blanco (electro): Es una aleación de oro y algún
otro metal blanco, como la plata, paladio, o níquel.
•Peltre: Es una aleación compuesta por estaño,
cobre, antimonio y plomo.
•Zamak: Es una aleación de zinc con aluminio,
magnesio y cobre.
•Latón o Cuzin: Es una aleación de cobre y zinc
FIN
ACEROS
El acero es un compuesto que consiste casi
totalmente de hierro (normalmente más de
98%). Contiene también pequeñas cantidades
de carbono, sílice, manganeso, azufre, fósforo
y otros elementos.
El carbono es el material que tiene mayor
efecto en las propiedades del acero. La dureza
y resistencia aumentan a medida que el
porcentaje de carbono se eleva, pero
desgraciadamente el acero resultante es más
quebradizo y su soldabilidad disminuye
considerablemente.
Una menor cantidad de carbono hace al acero más
suave y más dúctil pero también menos resistente.

La adición de elementos tales como cromo, sílice y


níquel produce aceros considerablemente más
resistentes. Estos aceros, por lo tanto, son
apreciablemente más costosos y a menudo no son
fáciles de elaborar.
Principales procesos de los hierros y aceros comerciales.
Hornos Bessemer
Es un horno en forma de pera que
está forrado con refractario de
línea ácida o básica. El convertidor
se carga con chatarra fría y se le
vacía arrabio derretido,
posteriormente se le inyecta aire a
alta presión con lo que se eleva la
temperatura por arriba del punto
de fusión del hierro, haciendo que
este hierva. Como lo anterior las
impurezas son eliminadas y se
obtiene acero de alta calidad. Este
horno ha sido substituido por el
BOF.
Horno básico de oxígeno (BOF)
Es un horno muy parecido al Bessemer con la gran diferencia de que a este
horno en lugar de inyectar aire a presión se le inyecta oxígeno a presión,
con lo que se eleva mucho más la temperatura y en un tiempo muy
reducido. El nombre del horno se debe a que tiene un recubrimiento de
refractario de la línea básica y a la inyección del oxígeno. La carga del
horno está constituida por 75% de arrabio procedente del alto horno y el
resto es chatarra y cal. La temperatura de operación del horno es superior
a los 1650°C y es considerado como el sistema más eficiente para la
producción de acero de alta calidad.
Horno de arco eléctrico
Por lo regular son hornos que sólo se cargan con chatarra de acero de alta
calidad. Son utilizados para la fusión de aceros para herramientas, de alta calidad,
de resistencia a la temperatura o inoxidables. Considerando que estos hornos son
para la producción de aceros de alta calidad siempre están recubiertos con
ladrillos de la línea básica.

También en estos hornos se inyecta


oxígeno puro por medio de una lanza.

Los hornos de arco eléctrico


funcionan con tres electrodos de
grafito los que pueden llegar a tener
760mm de diámetro y longitud de
hasta 12m.
La mayoría de los hornos operan a
40v y la corriente eléctrica es de
12000 A.
Estos equipos tienen un crisol o
cuerpo de placa de acero forrado con
refractario
Elementos aleantes del acero y mejoras
obtenidas con la aleación
Las clasificaciones normalizadas de aceros como la
AISI, ASTM y UNS, establecen valores mínimos o
máximos para cada tipo de elemento. Estos
elementos se agregan para obtener unas
características determinadas.
A continuación se listan algunos de los efectos de
los elementos aleantes en el acero:
Aluminio – Al : EL Aluminio es usado principalmente como
desoxidante en la elaboración de acero. El Aluminio también reduce
el crecimiento del grano al formar óxidos y nitruros.

Azufre – S : El Azufre se considera como un elemento perjudicial,


una impureza. Sin embargo, en ocasiones se agrega hasta 0.25% de
azufre para mejorar la maquinabilidad. Los aceros altos en azufre
son difíciles de soldar pueden causar porosidad en las soldaduras.

Carbono - C : El Carbón es el elemento de aleación mas efectivo,


eficiente y de bajo costo. En aceros enfriados lentamente, el carbón
forma carburo de hierro y cementita, la cual con la ferrita forma a
su vez la perlita.
Cuando el acero se enfría mas rápidamente, el acero al carbono
muestra endurecimiento superficial. El carbono es el elemento
responsable de dar la dureza y alta resistencia del acero.
Boro – B: El Boro logra aumentar la capacidad de
endurecimiento cuando el acero esta totalmente desoxidado.
Una pequeña cantidad de Boro, (0.001%) tiene un efecto
marcado en el endurecimiento del acero, ya que también se
combina con el carbono para formar los carburos que dan al
acero características de revestimiento duro.
Cobalto - Co : El Cobalto es un elemento poco habitual en los
aceros, ya que disminuye la capacidad de endurecimiento.

Cromo – Cr : El Cromo es un formador de ferrita, aumentando


la profundidad del endurecimiento. Así mismo, aumenta la
resistencia a altas temperaturas y evita la corrosión. El Cromo
es un elemento principal de aleación en aceros inoxidables, y
debido a su capacidad de formar carburos se utiliza en
revestimientos o recubrimientos duros de gran resistencia al
desgaste, como émbolos, ejes, etc.
Fósforo – P : Fósforo se considera un elemento perjudicial en los
aceros, casi una impureza, al igual que el Azufre, ya que reduce la
ductilidad y la resistencia al impacto. Sin embargo, en algunos
tipos de aceros se agrega deliberadamente para aumentar su
resistencia a la tensión y mejorar la maquinabilidad.

Manganeso – Mn : El Manganeso es uno de los elementos


fundamentales e indispensables, esta presente en casi todas las
aleaciones de acero. El Manganeso es un formador de austenita,
y al combinarse con el azufre previene la formación de sulfuro de
hierro en los bordes del grano, altamente perjudicial durante el
proceso de laminación. El Manganeso se usa para desoxidar y
aumentar su capacidad de endurecimiento.
Molibdeno – Mo : El Molibdeno también es un elemento habitual,
ya que aumenta mucho la profundidad de endurecimiento del
acero, así como su resistencia al impacto. El Molibdeno es el
elemento mas efectivo para mejorar la resistencia del acero a las
bajas temperaturas, reduciendo, además, la perdida de resistencia
por templado. Los aceros inoxidables austeníticos contienen
Molibdeno para mejorar la resistencia a la corrosión.

Nitrógeno – N : El Nitrógeno puede agregarse a algunos tipos de


acero, para promover la formación de austenita.

Níquel – Ni : Es el principal formador de austenita, que aumenta la


tenacidad y resistencia al impacto. El Níquel se utiliza mucho en
los aceros inoxidables, para aumentar la resistencia a la corrosión.
El Níquel ofrece propiedades únicas para soldar Fundición
Plomo – Pb : El Plomo es un ejemplo de elemento casi insoluble
en Hierro. Se añade plomo a muchos tipos de acero para mejorar
en gran manera su maquinabilidad.

Titanio – Ti : Básicamente, el Titanio se utiliza para estabilizar y


desoxidar acero, aunque debido a sus propiedades, pocas veces se
usa en soldaduras.

Tungsteno – W : El Tungsteno es un elemento que se añade para


impartir gran resistencia a altas temperaturas.

Vanadio – V : El Vanadio facilita la formación de grano pequeño y


reduce la perdida de resistencia durante el templado, aumentando
por lo tanto la capacidad de endurecimiento
CLASIFICACIÓN DEL ACERO
Los aceros se clasifican en cinco grupos principales:

1. ACEROS AL CARBONO: El 90% de los aceros son aceros al


carbono. Estos aceros contienen una cantidad diversa de
carbono, ademas de un 1,65% de manganeso, un 0,6% de silicio
y un 0,6% de cobre. Con este tipo de acero se fabrican
maquinas, carrocerías de automóvil, estructuras de
construcción, pasadores, etc.

2. ACEROS ALEADOS: Estos aceros están compuestos por una


proporción determinada de vanadio, molibdeno y otros
elementos; además de cantidades mayores de manganeso,
silicio y cobre que los aceros al carbono. Estos aceros se
emplean para fabricar engranajes, ejes, cuchillos, etc.
3. ACEROS DE BAJA ALEACIÓN ULTRA RESISTENTES: Es la familia
de aceros mas reciente de las cinco. Estos aceros son más
baratos que los aceros convencionales debido a que contienen
menor cantidad de materiales costosos de aleación. Sin
embargo, se les da un tratamiento especial que hace que su
resistencia sea mucho mayor que la del acero al carbono.
Este material se emplea para la fabricación de vagones porque al
ser más resistente, sus paredes son más delgadas, con lo que la
capacidad de carga es mayor. Además, al pesar menos, también
se pueden cargar con un mayor peso. También se emplea para la
fabricación de estructuras de edificios.
4. ACEROS INOXIDABLES: Estos aceros contienen cromo, níquel, y
otros elementos de aleación que los mantiene brillantes y
resistentes a la oxidación. Algunos aceros inoxidables son muy
duros y otros muy resistentes, manteniendo esa resistencia
durante mucho tiempo a temperaturas extremas. Debido a su
brillo, los arquitectos lo emplean mucho con fines decorativos.
También se emplean mucho para tuberías, depósitos de petróleo
y productos químicos por su resistencia a la oxidación y para la
fabricación de instrumentos quirúrgicos o sustitución de huesos
porque resiste a la acción de los fluidos corporales.

5. ACEROS DE HERRAMIENTAS: Estos aceros se emplean para


fabricar herramientas y cabezales de corte y modelado de
maquinas. Contiene wolframio, molibdeno y otros elementos de
aleación que le proporcionan una alta resistencia, dureza y
durabilidad.
OTRA CLASIFICACION DE LOS ACEROS:
Acero al bajo carbono
Comúnmente llamado acero de máquina, contiene de 0.10%
a 0.30% de carbono. Este acero, que se forja, se suelda y se
maquina con facilidad, se emplea para hacer cosas como
cadenas, remaches, pernos y tornillos, árboles o flechas, etc.

Acero de mediano carbono


Contiene de 0.30% a 0.60% de carbono y se utiliza para forja
pesada, ejes de vagones, rieles, etc.
Acero al alto carbono
Por lo común llamado acero de herramientas, contiene de
0.60% a 1.7% de carbono y puede endurecerse y templarse.

Los martillos, las barretas, etc., se hacen de acero con


0.75% de carbono.

Las herramientas de corte, como las brocas, machuelos,


escariadores, etc., se fabrican con acero que contiene de
0.90% a 1.0% de carbono.
Aceros de aleación.
Son aquellos que tienen ciertos metales (como el cromo, el
níquel, el tungsteno, el vanadio) agregados para darles
determinadas características nuevas. Mediante la adición de
diversas aleaciones, el acero puede hacerse resistente al
herrumbre, la corrosión, el calor, la abrasión, el choque y la
fatiga.
Aceros de alta velocidad.
Contiene varias cantidades y combinaciones de tungsteno,
cromo, vanadio, cobalto y molibdeno. Las herramientas hechas
con estos aceros se utilizan para maquinar materiales duros a
altas velocidades y para realizar cortes profundos. Se notan las
herramientas de corte de acero de alta velocidad por mantener
una arista de corte a temperaturas a las que la mayor parte de
los aceros se rompería.
Aceros de alta resistencia y baja aleación.
Contiene un máximo de carbono de 0.28% y cantidades
pequeñas de vanadio, columbio, cobre y otros elementos de
aleación. Tienen una resistencia más alta que la de los aceros
de mediano carbono y son menos caros que otros aceros de
aleación. Estos aceros desarrollan una película protectora al
exponerse a la atmósfera y como consecuencia no requieren
pintarse.
Características mecánicas y tecnológicas
del acero
*En función a la temperatura el acero se puede contraer, dilatar
o fundir.
*El punto de fusión del acero depende del tipo de aleación y los
porcentajes de elementos aleantes. El de su componente
principal, el hierro es de alrededor de 1.510 °C en estado puro
(sin alear), sin embargo el acero presenta frecuentemente
temperaturas de fusión de alrededor de 1.375 °C, y en general la
temperatura necesaria para la fusión aumenta o disminuye a
medida que se aumenta el porcentaje de carbono y de otros
aleantes.

Su punto de ebullición es de alrededor de 3.000 °C.


*Permite una buena mecanización en máquinas herramientas
antes de recibir un tratamiento térmico.

*Algunas composiciones y formas del acero mantienen mayor


memoria, y se deforman al sobrepasar su límite elástico.

*La dureza de los aceros varía entre la del hierro y la que se puede
lograr mediante su aleación u otros procedimientos térmicos o
químicos entre los cuales quizá el más conocido sea el templado
del acero, aplicable a aceros con alto contenido en carbono,

* Aceros típicos con un alto grado de dureza superficial son los que
se emplean en las herramientas de mecanizado, denominados
aceros rápidos que contienen cantidades significativas de cromo,
wolframio, molibdeno y vanadio. Se puede soldar con facilidad.
*La corrosión es lamayor desventaja de los aceros ya que el
hierro se oxida con suma facilidad incrementando su volumen y
provocando grietas superficiales que posibilitan el progreso de la
oxidación hasta que se consume la pieza por completo.
Tradicionalmente los aceros se han venido protegiendo mediante
tratamientos superficiales diversos, como las pinturas.

*Posee una alta conductividad eléctrica. En las líneas aéreas de


alta tensión se utilizan con frecuencia conductores de aluminio
con alma de acero proporcionando éste último la resistencia
mecánica necesaria para incrementar los vanos entre la torres y
optimizar el coste de la instalación.
*Se utiliza para la fabricación de imanes permanentes artificiales,
ya que una pieza de acero imantada no pierde su imantación si
no se la calienta hasta cierta temperatura. La magnetización
artificial se hace por contacto, inducción o mediante
procedimientos eléctricos.

En lo que respecta al acero inoxidable, al acero inoxidable


ferrítico sí se le pega el imán, pero al acero inoxidable austenítico
no se le pega el imán ya que la fase del hierro conocida como
austenita no es atraída por los imanes.
TRATAMIENTOS DEL ACERO
Tratamientos superficiales
Es necesario y conveniente proteger la superficie de los
componentes de acero para protegerles de la oxidación y
corrosión. Muchos tratamientos superficiales están muy
relacionados con aspectos embellecedores y decorativos de los
metales.
Los tratamientos superficiales más usados son los siguientes:

Cincado: tratamiento superficial antioxidante por proceso


electrolítico o mecánico al que se somete a diferentes
componentes metálicos.
Tratamientos superficiales

Cromado: recubrimiento superficial para proteger de la


oxidación y embellecer.

Galvanizado: tratamiento superficial que se da a la chapa de


acero.

Niquelado: baño de níquel con el que se protege un metal de


la oxidación.

Pavonado: tratamiento superficial que se da a piezas pequeñas


de acero, como la tornillería.

Pintura: usado especialmente en estructuras, automóviles,


barcos, etc.
Tratamientos térmicos
Un proceso de tratamiento térmico adecuado permite aumentar
significativamente las propiedades mecánicas de dureza,
tenacidad y resistencia mecánica del acero. Los tratamientos
térmicos cambian la micro estructura del material, con lo que las
propiedades del acero también son alteradas.
Los tratamientos térmicos que pueden aplicarse al acero sin
cambiar en su composición química son:

Temple: el templado o temple es un tratamiento térmico,


consistente en el rápido enfriamiento de la pieza. En metalurgia ,
es comúnmente utilizado para fortalecer y endurecer el acero
desde una alta temperatura (750°C - 900°C) a que se ha
sometido el acero.
Revenido: Los aceros suelen quedar excesivamente duros y
sobre todo muy frágiles después del temple, por lo que se le
somete a continuación para evitar dichos efectos a otro
tratamiento llamado revenido.
El revenido consiste en un nuevo calentamiento a una
temperatura variable, según el resultado que se desea
obtener, seguido de un enfriamiento.

Recocido: El recocido es un tratamiento térmico cuya finalidad


es el ablandamiento. El recocido consiste en calentar el metal
hasta una temperatura de (600 a 700°C) aproximadamente
para después dejar que se enfríe lentamente (10 a 25°C por
hora, habitualmente, apagando el horno y dejando el metal en
su interior para que su temperatura disminuya de forma
progresiva o dentro de ceniza o cal.
Tratamientos térmicos

Normalizado: El objeto del normalizado es dar al acero


afinamiento de la estructura y eliminar tensiones internas.
Se emplea para piezas fundidas, forjadas y laminadas.
Consiste en un calentamiento (875 a 940° C) y un
enfriamiento a temperatura ambiente. Solo puede
efectuarse en aceros al carbono.
Tratamientos Termoquímicos

Los tratamientos termoquímicos son tratamientos térmicos


en los que, además de los cambios en la estructura del acero,
también se producen cambios en la composición química de
la capa superficial, añadiendo diferentes productos químicos
hasta una profundidad determinada. Estos tratamientos
requieren el uso de calentamiento y enfriamiento controlados
en atmósferas especiales. Entre los objetivos más comunes de
estos tratamientos están aumentar la dureza superficial de las
piezas dejando el núcleo más blando y tenaz, disminuir el
rozamiento aumentando el poder lubrificante, aumentar la
resistencia al desgaste, aumentar la resistencia a fatiga o
aumentar la resistencia a la corrosión.
Tratamientos Termoquímicos
Cementación (C): aumenta la dureza superficial de una pieza de
acero , aumentando la concentración de carbono en la
superficie. Se consigue teniendo en cuenta el medio o atmósfera
que envuelve el metal durante el calentamiento y enfriamiento.
calentando la pieza (850 a 950°C) y se le mantiene a esta
temperatura por cierto tiempo en contacto de materias que
pueden ceder carbono (carbono vegetal, hueso calcinado, etc.)
logrando una gran dureza superficial, resistencia al desgaste y
buena tenacidad en el núcleo.

-Nitruración (N): al igual que la cementación, aumenta la dureza


superficial, aunque lo hace en mayor medida, la absorcion de
nitrógeno en la composición de la superficie de la pieza. Se logra
calentando el acero a temperaturas comprendidas entre 400 y
525 °C, dentro de una corriente de gas amoníaco, más nitrógeno.
Tratamientos Termoquímicos

Cianuración (C+N): endurecimiento superficial de pequeñas piezas


de acero. Se utilizan baños con cianuro, carbonato y cianato
sódico. Se aplican temperaturas entre 760 y 950 °C. Los cianuros
se emplean en forma de sales fundidas tales como:
• Cianuro de potasio
• Cianuro de sodio
• Cianuro de calcio

Carbonitruración (C+N): al igual que la cianuración, introduce


carbono y nitrógeno en una capa superficial, pero con
hidrocarburos como metano, etano o propano; amoníaco y
monóxido de carbono (CO). En el proceso se requieren
temperaturas de 650 a 850 °C y es necesario realizar un temple y
un revenido posterior.
-Sulfinización (S+N+C): aumenta la resistencia al desgaste por
acción del azufre. El azufre se incorporó al metal por
calentamiento a baja temperatura (565 °C) en un baño de sales.
Entre los factores que afectan a los procesos de tratamiento
térmico del acero se encuentran la temperatura y el tiempo
durante el que se expone a dichas condiciones al material. Otro
factor determinante es la forma en la que el acero vuelve a la
temperatura ambiente. El enfriamiento del proceso puede incluir
su inmersión en aceite o el uso del aire como refrigerante.
IDENTIFICACION DE LOS ACEROS
La Norma AISI-SAE
AISI es el acrónimo en inglés de American Iron and Steel
Institute (Instituto americano del hierro y el acero), mientras
que SAE es el acrónimo en inglés de Society of Automotive
Engineers (Sociedad de Ingenieros Automotores).

-Según AISI
La norma AISI utiliza un esquema general para realizar la
especificación de los aceros mediante 4 números:
AISI 1045
IDENTIFICACION DE LOS ACEROS
AISI ZYXX
Además de los números anteriores, las especificaciones AISI
pueden incluir un prefijo mediante letras para indicar el
proceso de manufactura.
El significado de los anteriores campos de numeración es la
siguiente:
XX indica el tanto por ciento (%) en contenido de carbono (C)
leído en centésimas;
Y indica, para el caso de aceros de aleación simple, el
porcentaje aproximado del elemento predominante de
aleación;
Z indica el tipo de acero (o aleación). Los valores que puede
adoptar Z son los siguientes:
Z=1: si se trata de aceros al Carbono (corriente u ordinario);
Z=2: si se tarta de aceros al Níquel;
Z=3: para aceros al Níquel-Cromo;
Z=4: para aceros al
Molibdeno, Cr-Mo, Ni-Mo, Ni-Cr-Mo;
Z=5: para aceros al Cromo;

Z=6: si se trata de aceros al Cromo-Vanadio;


Z=7: si se trata de aceros
Al Tungsteno-Cromo;
Z=8: para aceros al Ni-Cr-Mo; Etc.
Como ya se indicó, la anterior designación puede incorporar también
letras adicionales para indicar lo siguiente:

A : Acero básico de hogar abierto


B: Acero ácido de Bessemer al carbono
C : Para indicar Fusión en horno por arco eléctrico básico.
D: Acero ácido al carbono de hogar abierto
E: Acero de horno eléctrico
F: Grados de acero automático.
H: para indicar Grados de acero con templabilidad garantizada.
X : para indicar alguna desviación del análisis de norma.
TS: para indicar que se trata de una Norma tentativa.
LC: para indicar Grados de acero con extra-bajo contenido en
carbono (0.03% máx.).
A continuación se incluyen algunos ejemplos de designación
de tipos de aceros según la norma AISI, que incluyen algunas
notas aclaratorias:
- AISI 1020:
1: para indicar que se trata
de un acero corriente u ordinario;
0: no aleado;
20: para indicar un contenido máx.
de carbono (C) del 0.20%.
- AISI C 1020:
La letra C indica que
el proceso de fabricación fue SIEMENS-MARTIN-básico. Puede
ser B (si es Bessemer-ácido) ó E (Horno eléctrico-básico).
- AISI 1045:
1: acero corriente u
ordinario;
0: no aleado;

45: 0.45 % en C.
- AISI 3215:
3: acero al
Níquel-Cromo;
2: contenido del 1.6% de Ni,
1.5% de Cr;
15: contenido del 0.15% de
carbono (C).
- AISI 4140:
4: acero aleado
(Cr-Mo);
A continuación se adjunta una tabla resumen de distintos tipos de
aceros y su contenido aproximado de elementos principales de
aleación, según AISI:

Según SAE
Las especificaciones SAE emplean las mismas designaciones numéricas
que las AISI, pero eliminando todos los prefijos literales.
Aplicaciones
El acero en sus distintas clases está presente de forma
abrumadora en nuestra vida cotidiana en forma de
herramientas, utensilios, equipos mecánicos y formando
parte de electrodomésticos y maquinaria en general así
como en las estructuras de las viviendas que habitamos y en
la gran mayoría de los edificios modernos, el acero esta en el
origen de la infinidad de productos elaborados por la
industria humana.
EN LA CONSTRUCCIÓN DE PUENTES O EDIFICIOS
El acero puede tener múltiples papeles. Sirve para armar el
hormigón, reforzar los cimientos, transportar el agua, el gas u
otros fluidos.
Permite igualmente formar el armazón de edificios, sean estos de
oficinas, escuelas, fabricas, residenciales o polideportivos. Y
también vestirlos (fachadas, tejados).
En una palabra, es el elemento esencial de la arquitectura y de la
estética de un proyecto.
EN EL SECTOR DE LA AUTOMOCIÓN
Este sector constituye el segundo mercado acero, después de la
construcción y las obras publicas.
Chasis y carrocerías, piezas de motor, de la dirección o de la
transmisión, instalaciones de escape, carcasas de neumáticos,.. el
acero representa del 55 al 70% del peso de un automóvil.
EN LO COTIDIANO: LATAS, BOTES,
BIDONES.
Numerosos envases son fabricados a partir de hojas de acero,
revestidas en ambas caras de una fina capa de estaño que les
hace inalterables.
Denominados durante largo tiempo “hierro blanco” (debido al
blanco del estaño), los aceros para envase se convierten en
latas de conserva o de bebidas y también en botes de aerosol
para laca, tubos para carmín de labios, botes, y latas o bidones
para pinturas, grasas, disolventes u otros productos que
requieren un medio hermético de conservación.
EN EL CORAZÓN DE LA CONSERVACIÓN
ALIMENTARÍA
El acero no aleado, llamado al carbono, requiere una
protección contra la corrosión:
una capa de zinc y pintura para la carrocerías de automóvil,
una capa de estaño y barniz para las latas de conserva o de
bebidas.
El inox, acero aleado al níquel y al cromo, puede permanecer
desnudo, es inalterable en la masa. Platos, cazos, tuberterías,
el acero inoxidable es resistente indefinidamente al agua y a
los detergentes, es perfectamente sano y no altera ni el sabor
ni el color de los alimentos.
EN LA COMUNICACIÓN
Los componentes electrónicos utilizados en la informática o en
las telecomunicaciones, así como los elementos funcionales
del tubo de los televisores en colero, son piezas delicadas
con exigencias particulares: por ello, se fabrican en aleaciones
adaptadas a cada coso.

EN LA ENERGÍA
El petróleo y la industria nuclear requieren infraestructuras,
equipos y redes de conductos de fluidos muy específicos.
El acero se muestra como un material clave en este mundo que,
como la industria químicas, debe hacer frente a numerosos
desafíos:
medios altamente corrosivos, altas temperaturas, condiciones
mecánicas altamente exigentes.
EN LA SANIDAD
Inalterable y perfectamente neutro de cara al los tejidos
humanos, el acero inoxidable es idóneo para convertirse en
prótesis de cadera, rotulas, tornillos, placas, bisturíes y hasta
agujas, que se fabrican a partir de una hoja de acero inoxidable
de 0.15 a 0.45 mm de grosor.
FIN
METALES FERROSOS
Y NO FERROSOS
ALUMINIO
Sus principales características son:
• Es el metal muy ligero
• Color plateado.
• Muy buena ductilidad y maleabilidad
• Muy buena conductividad eléctrica y
térmica
• Muy buena resistencia a la corrosión
• Buena maquinabilidad
• Baja resistencia a la tracción ( la
resistencia del metal puede ser
mejorado mediante La adición de
pequeñas cantidades de otros metales)
• Es el metal más abundante en la
naturaleza.
Propiedades físicas del aluminio:
• Densidad o peso especifico es 2,7 gr/cm3,
que es un tercio la del acero.
• Temperatura de fusión alcanza a 660,32°C.
• Punto de Ebullición es de 2518,85°C

Aleaciones de aluminio:
- Aluminio Silicio
- Aluminio Cobre
- Aluminio magnesio
-Aluminio Zinc
Usos y aplicaciones del aluminio:
Se utilizan en la construcción, perfiles para
cerramientos, chapas acanaladas, bastidores,
revestimientos, puertas, etc.

Forma de suministro comercial:


• Barras redondas, cuadradas y hexagonales
• Varillas
• Chapas
• Laminas
• Caños y tubos
• Perfiles
• Alambre
EFECTOS EN LA SALUD Y MEDIO AMBIENTE
En la salud:
Daño en el sistema nervioso central, demencia
Perdida de memoria, apatía ,temblores severos

En el medio ambiente:
El aluminio puede acumularse en las plantas y causan
problemas de salud a animales que consumen esas plantas
La concentración del aluminio padece ser muy altas en
lagos acidificados un numero de peces y anfibios disminuyen
debido alas reacciones de los iones del aluminio.
La consecuencia para los animales que respiran el aluminio
atreves del aire son problemas de pulmones perdida de peso
y declinación de la actividad.
MAGNESIO
Sus principales características son:
• Es el más ligero de los minerales
• Color blanco plateado
• Poca maleabilidad y ductilidad
• Fácil mecanización
• Baja resistencia a la tracción.
• Relativamente frágil
• A altas temperaturas se inflama con el contacto
con el aire.
• No son deformables en frio
Propiedades físicas del magnesio:
• Densidad o peso especifico es 1,7 gr/cm3
• Temperatura de fusión alcanza a 649,85°C
• Punto de Ebullición es de 1089,85°C

Aleaciones de magnesio:
El magnesio se emplea aleado principalmente
con el aluminio, el cinc, y el manganeso.

Usos y aplicaciones:
Se utilizan en la construcción de piezas para
automóviles, motocicletas, etc.
EFECTOS EN LA SALUD Y MEDIO AMBIENTE
En La salud:
Inhalación: el polvo de magnesio puede irritar las membranas
mucosas o el tracto respiratorio superior. Ojos: daños mecánicos o las
partículas pueden incrustarse en el ojo.
 La exposición a los vapores de óxido de magnesio producen fiebre,
escalofríos, náuseas, vómitos y dolores musculares. Estos se
presentan normalmente de 4 a 12 horas después de la exposición y
duran hasta 48 horas
En el medio ambiente:
Hay muy poca información disponible acerca de los efectos
ambientales de los vapores de óxido de magnesio. Si otros mamíferos
inhalan vapores de óxido de magnesio, pueden sufrir efectos
similares a los de los humanos.
El polvo de magnesio no es sospechoso de ser altamente dañino para
el medioambiente.
ANTIMONIO
Sus principales características son:
• Color gris plateado.
• No tiene muy buena ductilidad y maleabilidad
• Mal conductor de electricidad, y calor
• Inoxidable a temperatura ambiente.
Propiedades físicas del antimonio:
• Densidad o peso especifico es 6,69 gr/cm3
• Temperatura de fusión alcanza a 630,63°C
• Punto de Ebullición es de 1586,85°C

Se emplea para:
• Fabricar aleaciones antifricción
• Metal de imprenta
• Plomo duro
• Placas acumuladores
EFECTOS EN LA SALUD Y MEDIO AMBIENTE
En la salud:
Si la exposición continúa se pueden producir efectos más graves,
tales como enfermedades pulmonares, problemas de corazón,
diarrea, vómitos severos y úlceras estomacales
No se sabe si el antimonio puede provocar cáncer o fallos
reproductores.

En el medio ambiente:
El antimonio se puede encontrar en los suelos, agua y aire en
cantidades muy pequeñas.
El antimonio contamina principalmente los suelos. Puede viajar
grandes distancias con las aguas subterráneas hacia otros lugares y
aguas superficiales.
COBRE
Las características son:
• Color rojizo metálico.
• Muy buena ductilidad y maleabilidad
• Excelente conductividad eléctrica y térmica
• Buena resistencia a la corrosión
Propiedades físicas del cobre:
• Densidad o peso especifico es 8,96 gr/cm3
• Temperatura de fusión alcanza a 1084,62°C
• Punto de Ebullición es de 2926,85°C

Aplicaciones:
• Conductores eléctricos
• Serpentinas de refrigeración
• Tuberías y recipientes para la industria química
• Recubrimientos electrolíticos
• Radiadores y calentadores de agua
• Equipos de acondicionamiento de aire
Forma de suministro comercial del cobre:
• Planchas
• Tubos
• Barras
• Perfiles
• Lingotes

Aleaciones de Cobre:
Los metales mas empleados para formar sus
aleaciones con el cobre son:
• Estaño: bronces
• Cinc: Latones
• Aluminio: bronces al aluminio o cupro-aluminio.
EFECTOS EN LA SALUD Y MEDIO AMBIENTE
En la salud:
Exposiciones de largo periodo al cobre pueden irritar la nariz, la boca y los
ojos y causar dolor de cabeza, de estómago, mareos, vómitos y diarreas. Una
toma grande de cobre puede causar daño al hígado y los riñones e incluso la
muerte. Si el Cobre es cancerígeno no ha sido determinado aún.
Hay artículos científicos que indican una unión entre exposiciones de largo
término a elevadas concentraciones de Cobre y una disminución de la
inteligencia en adolecentes.
En el medio ambiente:
El Cobre puede interrumpir la actividad en el suelo, su influencia negativa
en la actividad de microorganismos y lombrices de tierra. La descomposición
de la materia orgánica puede disminuir debido a esto.
Cuando los suelos de las granjas están contaminados con Cobre, los
animales pueden absorber concentraciones de Cobre que dañan su salud.
Principalmente las ovejas sufren un gran efecto por envenenamiento con
Cobre, debido a que los efectos del Cobre se manifiestan a bajas
concentraciones.
PLOMO
Sus principales características son:
• Color gris azulado.
• Blandura, buena maleabilidad y poca ductilidad.
• Buena conductividad eléctrica y térmica
• Inalterable en el aire seco, y autoprotección en el
húmedo.
• Coeficiente de rozamiento bajo.
• No se endurece al deformarlo
• Es muy toxico.
Propiedades físicas del plomo:
• Densidad o peso especifico es 11,34 gr/cm3
• Temperatura de fusión alcanza a 327,46°C
• Punto de Ebullición es de 1748,85°C

Se emplea para:
• Planchas
• Tuberías e agua
• Protección contra los rayos x
EFECTOS EN LA SALUD Y MEDIO AMBIENTE
En la salud:
•Perturbación de la biosíntesis de hemoglobina y anemia
•Incremento de la presión sanguínea
•Daño a los riñones
•Abortos y abortos sutiles
•Perturbación del sistema nervioso
•Daño al cerebro
•Disminución de la fertilidad del hombre a través del daño en el
esperma
•Disminución de las habilidades de aprendizaje de los niños
•Perturbación en el comportamiento de los niños, como es agresión,
comportamiento impulsivo e hipersensibilidad
• El plomo puede entrar en el feto a través de la placenta de la
madre. debido a esto puede causar serios daños al sistema
nervioso y al cerebro de los niños por nacer.
En el medio ambiente:

El Plomo se acumula en los cuerpos de los organismos acuáticos y


organismos del suelo. Estos experimentarán efectos en su salud por
envenenamiento por Plomo. Los efectos sobre la salud de los
crustáceos puede tener lugar incluso cuando sólo hay pequeñas
concentraciones de Plomo presente.
El Plomo es un elemento químico particularmente peligroso, y se
puede acumular en organismos individuales, pero también entrar
en las cadenas alimenticias.
ESTAÑO
Sus principales características son:
• Color gris plateado brillante.
• Blandura, muy buena maleabilidad y poca
ductilidad.
• Buena conductividad eléctrica y térmica.
• Inoxidable por ácidos orgánicos, aire húmedo, etc.
Propiedades físicas del estaño:
• Densidad o peso especifico es 7,31 gr/cm3
• Temperatura de fusión alcanza a 231,93°C
• Punto de Ebullición es de 2601,85°C

Se emplea para:
• Proteger a los metales contra la corrosión
(hojalata)
• Tubos para serpentines
• Papel de estaño.
EFECTOS EN LA SALUD Y MEDIO AMBIENTE
En la salud:
• Los efectos agudos son:
• Irritaciones de ojos y piel
• Dolores de cabeza
• Dolores de estómago
• Vómitos y mareos
• Sudoración severa
• Falta de aliento
• Problemas para orinar
En el medio ambiente:
• El estaño pueden mantenerse en el medio ambiente durante largos
periodos de tiempo. Son muy persistentes y no fácilmente
biodegradables.
• El estaño que se han acumulado en aguas del suelo a lo largo de los
años causa daños en el medio ambiente.
• Se sabe que causan mucho daño en los ecosistemas acuáticos.
NÍQUEL
Sus principales características son:
• Color blanco lustroso metálico.
• Muy buena ductilidad y maleabilidad
• Inalterable al agua de mar y compuestos químicos
Propiedades físicas del níquel:
• Densidad o peso especifico es 8,90 gr/cm3
• Temperatura de fusión alcanza a 1179,85°C
• Punto de Ebullición es de 2456,85°C

Se emplea para:
• Instrumental quirúrgico y de laboratorio
• Acumuladores
• Recubrimientos protectores
• Para fabricar aceros inoxidables, bronces al
níquel y alpacas.
EFECTOS EN LA SALUD Y MEDIO AMBIENTE
En la salud:
La toma de altas cantidades de níquel tienen las siguientes consecuencias:
•Elevadas probabilidades de desarrollar cáncer de pulmón, nariz, laringe y
próstata.
•Enfermedades y mareos después de la exposición al gas de níquel.
•Embolia de pulmón.
•Fallos respiratorios.
•Defectos de nacimiento.
•Asma y bronquitis crónica.
•Reacciones alérgicas como son erupciones cutáneas, mayormente de las joyas.
•Desordenes del corazón.

En el medio ambiente:
•El níquel es liberado al aire por las plantas de energía y las incineradoras de
basuras. Este se depositará en el suelo o caerá después de reaccionar con las gotas
de lluvia.
•Usualmente lleva un largo periodo de tiempo para que el níquel sea eliminado del
aire. El níquel puede también terminar en la superficie del agua cuando es parte
de las aguas residuales.
CROMO
Sus principales características son:
• Color plateado metalico.
• No tiene muy buena ductilidad y maleabilidad
• Inoxidable
• Muy duro y frágil.
Propiedades físicas del cromo:
• Densidad o peso especifico es 7,14 gr/cm3
• Temperatura de fusión alcanza a 1856,85°C
• Punto de Ebullición es de 2671,85°C

Se emplea para:
• Fabricar aceros inoxidables y metales
duros
• Para proteger el hierro
• Recubrir superficies de cromo con
cromo duro
EFECTOS EN LA SALUD Y MEDIO AMBIENTE
En la salud:
Después de ser respirado el Cromo (VI) puede causar irritación
del nariz y sangrado de la nariz. Otros problemas de salud que
son causado por el Cromo (VI) son:

•Erupciones cutáneas
•Malestar de estómago y úlceras
•Problemas respiratorios
•Debilitamiento del sistema inmune
•Daño en los riñones e hígado
•Alteración del material genético
•Cáncer de pulmón
•Muerte
En el medio ambiente:

• Los cultivos contienen sistemas para gestionar la toma de


Cromo para que está sea lo suficientemente baja como para
no causar cáncer. Pero cuando la cantidad de Cromo en el
suelo aumenta, esto puede aumentar las concentraciones en
los cultivos.
• No es conocido que el Cromo se acumule en los peces, pero
altas concentraciones de Cromo, debido a la disponibilidad
de metales en las aguas superficiales, pueden dañar las
agallas de los peces que nadan cerca del punto de vertido.
BRONCE
Sus principales características son:
• Es una aleación metálica de cobre 89% y estaño 11% en la
que el primero constituye su base y el segundo aparece en
una proporción del 3 al 20 %.
•Color Amarillo cobreado
•Excepto el acero las aleaciones de bronce son superiores a
las del hierro en casi todas las aplicaciones.
•Aunque desarrollan pátina no se oxidan bajo la superficie
•Son más frágiles que los aceros

,
Propiedades físicas del bronce:
• Densidad o peso especifico es 8,90 gr/cm3
• Temperatura de fusión alcanza desde 830 a 1020°C
• Punto de Ebullición es desde 2230 a 2420°C

Se emplea para:
• Fabricar partes mecánicas resistentes al roce y la
corrosión
• Instrumentos musicales de buena calidad
• Fabricar cuerdas de pianos, arpas y guitarras
• Para la fabricación de campanas de las iglesias
EFECTOS EN LA SALUD Y MEDIO AMBIENTE
En la salud:
Exposiciones de largo periodo pueden irritar la nariz, la boca y los
ojos y causar dolor de cabeza, de estómago, mareos, vómitos y
diarreas. La toma de
puede tener lugar a través de la comida, respirarlo y por contacto
en la piel. La toma de concentraciones significantes puede causar
un efecto serio en la salud como:
Daño al sistema nervioso central.

En el medio ambiente:
Puede acumularse en las plantas y causar problemas de salud a
animales que consumen esas plantas.
En estos lagos un número de peces y anfibios están disminuyendo
debido a las reacciones de los iones de Aluminio con las proteínas
de las agallas de los peces.
EL TITANIO
• Sus principales características son:
• El titanio es un material .
• color gris plata.
• Tiene alta resistencia a la corrosión.
• Presenta una gran resistencia mecánica.
• Son buenos conductores de la electricidad y el calor
Propiedades físicas del titanio:
• Densidad o peso especifico es 4,5 gr/cm3
• Temperatura de fusión alcanza a 1668°C
• Punto de Ebullición es de 3287°C

Se emplea para:
• En partes de los aviones, helicópteros
• Implantes en el organismo humano
EFECTOS EN LA SALUD Y MEDIO AMBIENTE
En la salud:
Efectos de la sobre-exposición al polvo de
titanio: La inhalación del polvo puede causar
tirantez y dolor en el pecho, tos, y dificultad para
respirar. El contacto con la piel y los ojos puede
provocar irritación. Vías de entrada: Inhalación,
contacto con la piel, contacto con los ojo

En el medio ambiente:
Baja toxicidad.
No se han documentado efectos ambientales
negativos del titanio.
PLATINO
Sus principales características son:
El platino es un material .
color gris plata.
Tiene alta resistencia a la corrosión.
Presenta una gran resistencia mecánica.
Son buenos conductores de la electricidad y el calor
Propiedades físicas del platino:
Densidad o peso especifico es 21,45 g/cm3
Temperatura de fusión alcanza desde 1768,25°C
Punto de Ebullición es desde 3824,85°C

Se emplea para:
• la fabricación de joyas
• Implantes en el organismo humano
• fabricación de catalizadores y bujías para
automóviles, etc.
EFECTOS EN LA SALUD Y MEDIO AMBENTE
En la salud:
El Platino como metal no es muy peligroso, pero las sales de Platino pueden
causar varios efectos sobre la salud, como son:
•Alteración del ADN.
•Cáncer.
•Reacciones alérgicas de la piel y mucosas.
•Daños en órganos, como es el intestino, riñones y la médula.
•Daños en la audición.
En el medio ambiente:
El Platino es emitido al aire a través de los escapes de los coches que
utilizan gasolina. Consecuentemente, los niveles de Platino en el aire pueden
ser más altos en ciertas localizaciones, por ejemplo en garajes, en túneles y
en terrenos de empresas de camiones.
Los efectos del Platino sobre los animales y el ambiente posiblemente no
hay sido investigado todavía extensamente. La única cosa que conocemos es
que el Platino se acumulará en las raíces de plantas después de ser tomado.
ZINC
Sus principales características son:
•El zinc es un mineral esencial de "biológico excepcional
importancia para la salud pública“
•Color Blanco azulado
• El metal es duro y frágil
• pero se vuelve maleable entre 100 y 150 °C .Por encima
de 210 °C, el metal se vuelve quebradizo
Propiedades físicas del zinc:
Densidad o peso especifico es 7,14 gr/cm3
Temperatura de fusión alcanza desde 419°C
Punto de Ebullición es desde 907°C

Se emplea para:
• Es principal constituyente en las aleaciones con otros
materiales
• Actúa como recubrimiento protector de otros metales
•En la elaboración de productos farmacéuticos para la
salud
EFECTOS EN LA SALUD Y MEDIO AMBIENTE
En la salud:
El Zinc es un elemento traza que es esencial para la salud humana.
 Cuando la gente absorben demasiado Zinc estos pueden experimentar
una pérdida del apetito, disminución de la sensibilidad, el sabor y el olor.
Pequeñas llagas, y erupciones cutáneas. La acumulación del Zinc puede
incluso producir defectos de nacimiento.
En el medio ambiente:
El agua es contaminado con Zinc, debido a la presencia de grandes
cantidades de Zinc en las aguas residuales de plantas industriales.
Esta agua residuales no son depuradas satisfactoriamente. Una de las
consecuencias es que los ríos están depositando fango contaminado con
Zinc en sus orillas. El zinc puede también incrementar la acidez de las
aguas.
Algunos peces pueden acumular Zinc en sus cuerpos, cuando viven en
cursos de aguas contaminadas con Zinc, cuando el Zinc entra en los
cuerpos de estos peces este es capaz de biomagnificarse en la cadena
alimentaria.
LATÓN
Sus principales características son:
•Es una aleación de cobre y cinc, este último no sobre
pasa el 20%.
• color amarillo brillante, con gran parecido al oro.
• Su composición influye en las características mecánicas,
la fusibilidad y la capacidad de conformación por
fundición, forja, troquelado y mecanizado.
• En frío, los lingotes obtenidos pueden transformarse en
láminas y varillas de diferentes espesores
El latón no produce chispas por impacto mecánico,
Propiedades físicas del latón:
Densidad o peso especifico es 8,7 g/cm3
Temperatura de fusión alcanza desde 419°C
Punto de Ebullición es desde 907°C

Se emplea para:
• Calderería, soldadura hasta la fabricación de alambres
tubos de condensador, terminales eléctricas y también la
elaboración de dinero moneda como también varios
instrumentos musicales, como ejemplo el saxofón
EFECTOS EN LA SALUD Y MEDIO AMBIENTE
En la salud:
Exposiciones de largo periodo al pueden irritar la nariz, la boca y
los ojos y causar dolor de cabeza, de estómago, mareos, vómitos y
diarreas.
La gente que vive en casas que todavía tiene tuberías de cobre
están expuestas a más altos niveles de que la mayoría de la gente,
porque es liberado en sus aguas a través de la corrosión de las
tuberías

En el medio ambiente:
Cuando los suelos de las granjas están contaminados, los animales
pueden absorber concentraciones que dañan su salud.
Esto básicamente significa que termina en le medioambiente. Los
ríos están depositando barro en sus orillas que están
contaminados
HIERRO (Fe)
SUS CARACTERISTICAS SON:
Es un metal maleable, tenaz
De color gres plateado y magnético.
Se explota como minerales de azufre y de cromo.

PROPIEDADES FISICAS DEL HIERRO:


Densidad o peso especifico es de 7.86 gr/ml
Temperatura de fusión alcanza a 1536
Punto de ebullición es de 3000

SE EMPLEA PARA:
Obtención de aceros estructurales
También se producen grandes cantidades de hierro fundido y de
hierro forjado
La fabricación de imanes, tintes
EFECTOS EN LA SALUD Y MEDIO AMBIENTE
En la salud:
Puede provocar conjuntivitis, coriorretinitis, y retinitis si contacta
con los tejidos y permanece en ellos.
La inhalación de concentraciones excesivas de óxido de hierro
puede incrementar el riesgo de desarrollar cáncer de pulmón en
trabajadores expuestos a carcinógenos pulmonares.

En el medio ambiente:
El hierro arsenito, pentahidratado puede ser peligroso para el
medio ambiente:
Se debe prestar especial atención a las plantas, el aire y el agua.
Se recomienda encarecidamente que no se permita que el
producto entre en el medio ambiente porque persiste en este.
FIN
Métodos Identificación de los metales
En las operaciones de producción y reparación, es
esencial que el soldador sepa identificar los metales con
el objetivo de seleccionar los metales base y de aporte
apropiados para el trabajo, al igual que el proceso de
soldadura más conveniente para determinados trabajos.

A través de la experiencia se han desarrollado algunos


métodos sencillos de prueba que le permiten a un
individuo identificar correctamente muchos metales.
Como identificar el hierro y el acero
• Examen visual del color y la estructura granular
• Prueba de textura
• Prueba de peso
• Prueba de sonido.
• Prueba de forma.
• Prueba de fractura.
• Prueba de virutas.
• Prueba de dureza.
• Prueba magnética.
• Prueba de chispa.
• Prueba de llama.
• Prueba de ácido.
Examen visual del color y la estructura granular

Quizás el método más obvio de identificar un metal es el simple


examen de su color. Muchos de los metales que se utilizan
comúnmente van desde colores plateados como el del aluminio a
una color rojo o amarillo como el del cobre. Los aceros y
hierros fundidos presentan, por lo general, colores que van de gris
plateado a gris, en dependencia de algunos factores como el
método de conformado del metal y el acabado que se le da a la
superficie.
Si el metal como tal se ha fracturado, entonces un examen
cuidadoso de la estructura granular expuesta puede decir mucho
acerca de ello. Por ejemplo, la estructura granular del
hierro fundido blanco es generalmente gruesa y plateada en
apariencia, mientras que la estructura del hierro fundido gris es
normalmente más fina y se caracteriza por una apariencia gris
opaca.
Nota: si se sospecha que el metal base es enchapado (níquel,
cromo, cadmio, cobre, latón, etc.) se debe utilizar una lima o
esmeriladora para quitar esta enchapadura y así dejar ver el fondo
del metal, el cual entonces puede identificarse fácilmente.

Blanco plateado: níquel, hierro fundido blanco, aluminio, zinc


fundido.
Gris claro con grano fino: acero con alto contenido de carbono y
aleaciones de acero.
Gris claro con grano grueso: acero con bajo contenido de carbono y
aleaciones de níquel.
Gris moderado con grano medianamente grueso: hierro fundido
gris.
Centro gris con bordes exteriores blanco plateados:
hierro fundido maleable.
Prueba de textura

En algunos casos, la apariencia exterior o textura del objeto puede


revelar algo de su identidad. Por ejemplo, una superficie rugosa es
usualmente una fundición, mientras que una superficie exterior lisa
denota un producto conformado. Según el objeto que se examina, la
prueba de textura puede suministrar información importante sobre la
identidad el metal.
Prueba de peso
Los metales con la misma apariencia exterior se pueden identificar
fácilmente por su peso. Por ejemplo, si comparamos dos fundiciones
similares, una de aluminio y la otra de zinc, la diferencia en el peso
podría llevarnos a identificar al aluminio, que es más ligero.
Algunos ejemplos:

Peso ligero: aluminio, magnesio.

Gran peso: acero, acero inoxidable,


zinc fundido.

Peso muy grande: plomo, oro.


Prueba de sonido.
Algunos metales emiten un sonido característico al golpearse con
un martillo.

Sonido resonante: acero con alto contenido de carbono, acero al


manganeso.

Sonido sordo: fundiciones, zinc, aluminio.


Prueba de forma.

Los metales se pueden identificar por la forma y el uso


operacional. Por ejemplo, los objetos de forma compleja o
irregular denotan fundiciones. Además, pueden tener
marcas de fundición.
Prueba de fractura.

Si el metal que usted está tratando de identificar ha sido fracturado,


un examen cuidadoso para ver evidencias de ductilidad puede
suministrar información valiosa. Por ejemplo, una ruptura bien
delineada, limpia y sin distorsión es indicativa de metales como el
hierro fundido gris, el hierro fundido blanco, el zinc fundido y
algunas fundiciones y aleaciones de aluminio.

Por otro lado, el acero con alto contenido de carbono se rompe con
alguna distorsión; y otros metales como los aceros al carbono
sencillos, el aluminio puro y el hierro fundido maleable muestran
evidencia de dobleces antes de romperse.
Prueba de virutas.

Una rebaba de metal extraída por medio de un cincel puede ser una
clave útil en la identificación de una muestra. Las rebabas lisas
continuas son comunes en materiales blandos como el aluminio y el
cobre, mientras que las quebradizas y lisas apuntan al acero, al
bronce o al latón. Las rebabas pequeñas rotas son comunes de
materiales muy quebradizos como el hierro fundido.
PRECAUCIÓN: Utilizar protección adecuada para los ojos cuando se
realice esta prueba (espejuelos de seguridad).
Prueba de dureza.
La dureza se puede medir de diferentes maneras. Las pruebas de
dureza Brinell y Rockwell son las más comunes y precisas. El
equipamiento requerido para estas pruebas se encuentra
generalmente en laboratorios de ensayo de materiales. Sin embargo,
cuando no se disponga de este equipamiento especializado, una lima
nueva de mecánico dará un estimado de la dureza del metal.
Prueba magnética.
Las propiedades magnéticas, determinadas mediante el uso de un
imán, indicarán si un metal es ferroso o no ferroso, aunque hay
algunas excepciones.

Magnéticos:
Aleaciones ferrosas.
Acero inoxidable (series 400 - 500).
Níquel (no ferroso)
Monel (ligeramente magnético)

No magnéticos:
No ferrosos: aluminio, cobre, bronce.
Aceros inoxidables (series 200 - 300)
Níquel (base ferrosa)
Aceros al manganeso.
Inconel.
Prueba de chispa.
Una prueba tosca pero bastante exacta para un metal se puede realizar a partir
del estudio de la manga de chispas que se produce durante el esmerilado. La
manga de chispas variará según la presión que se haga contra la piedra. Para
obtener mejores resultados compare la chispa del metal desconocido con una
de un metal conocido.
La mayoría de los metales no ferrosos tales como el aluminio, el magnesio y las
aleaciones de cobre no muestran chispas. Dos excepciones de metales de este
tipo que desprenden chispas son el níquel y el titanio.

Nota: La identificación de metales por chispas, por ejemplo del acero, no


determinará la cantidad exacta de carbono pero establecerá diferencias entre
los aceros al carbono de bajo y alto contenido. Para mejores resultados, las dos
muestras, deberán someterse con la misma presión contra la piedra de esmeril
y el fondo deberá estar oscuro.

PRECAUCIÓN: Utilizar protección adecuada para los ojos cuando se realice


esta prueba (espejuelos de seguridad).
Prueba de peso o
densidad.
Esta prueba puede
distinguir los metales,
por ejemplo:
piezas moldeadas de
Zinc y las piezas
moldeadas de
aluminio se
asemejan mucho, sin
embargo el peso lo
distingue uno de otro:
Prueba de llama.

La prueba de llama requiere de un aréa pequeña para calentar la


muestra de metal hasta el estado de fusión y obtener una mezcla. Al
llegar a este estado se debe observar en busca de algunas o de todas
las características que se muestran en la tabla siguiente.

PRECAUCIÓN: El magnesio arde violentamente si se enciende.


Prueba de ácido.

Esta prueba es un poco más específica, ya que los kits de productos


químicos pueden ayudar a identificar los metales, pero estos varían
según los fabricantes. Estos juegos pueden contener ácido nítrico,
ácido sulfúrico y otros compuestos químicos.

La muestra tiene que estar completamente limpia. Se aplica la


sustancia química y el resultado de la reacción se compara con un
cuadro específico, de acuerdo al producto utilizado.

PRECAUCIÓN: No intentar realizar una prueba de ácido si no se tiene


el entrenamiento adecuado y los medios de protección necesarios.
FIN
MATERIALES COMPUESTOS
En ciencia reciben el nombre de materiales compuestos
aquellos materiales que se forman por la unión de dos
o mas materiales para conseguir la combinación de
propiedades que no es posible obtener en los
materiales originales.
Estos compuestos pueden seleccionarse para lograr
combinaciones poco usuales de:

Rigidez, resistencia, peso, rendimiento a alta


temperatura, resistencia a la corrosión, dureza o
conductividad
Los materiales son compuestos cuando cumplen
las siguientes características:
• Están formados de 2 o más componentes distinguibles
físicamente y separables mecánicamente.
•Presentan varias fases químicamente distintas,
completamente insolubles entre sí y separadas por una
interface.
•Sus propiedades mecánicas son superiores a la simple
suma de las propiedades de sus componentes.
•No pertenecen a los materiales compuestos, aquellos
materiales polifásicos; como las aleaciones metálicas, en
las que mediante un tratamiento térmico cambian la
composición de las fases presentes.
Se pueden distinguir las siguientes partes:
• Agente reforzante: es una fase de carácter discreto y su
geometría es fundamental a la hora de definir las
propiedades mecánicas del material.

Están compuestos por partículas de un material duro y


frágil dispersas discreta y uniformemente, y rodeado con
la matriz más blanda y dúctil.

• Fase matriz o simplemente matriz: tiene carácter


continuo y es la responsable de las propiedades físicas y
químicas.
Transmite los esfuerzos al agente reforzante. También lo
protege y da cohesión al material.
Los materiales compuestos se pueden dividir
en tres grandes grupos:
1) Materiales Compuestos reforzados con partículas.
• Están compuestos por partículas de un material
duro y frágil dispersas discreta y uniformemente,
rodeadas por una matriz más blanda y dúctil:

• La fase es generalmente un óxido duro y estable.


• El agente debe tener propiedades físicas óptimas.
• No deben reaccionar químicamente el agente y la
fase.
• Deben unirse correctamente los materiales.
2) Materiales Compuestos reforzados con fibras.

• Un componente suele ser un agente reforzante como una


fibra fuerte:
• fibra de vidrio, cuarzo, kevlar, Dyneema o fibra de
carbono que proporciona al material su fuerza de resistencia
a la tracción,
• Mientras que el otro componente es simplemente la matriz.
• En términos de fuerza, las fibras son responsables de las
propiedades mecánicas, físicas y químicas.
• Los golpes o los esfuerzos cíclicos pueden causar que las
fibras se separen de la matriz, lo que se llama de laminación.
3) MATERIALES COMPUESTOS ESTRUCTURALES.

• Están formados con propiedades dependiendo


fundamentalmente de la geometría y de su diseño.
• Los más abundantes son las laminares y los
llamados paneles sándwich.
• Las laminares están formadas por paneles unidos entre si
por algún tipo de adhesivo u otra unión.
• Los paneles sándwich consisten en dos láminas exteriores
de elevada dureza y resistencia, (normalmente plásticos
reforzados, aluminio o incluso titanio).
Fibras de carbono
Las fibras de grafito y carbono están producidas a partir de
dos tipos de materias primas:

• Fibras PAN : de origen textil


• Fibras PICH :de petróleo purificado

Tipo de matriz
Con el fin de que las fibras sean las responsables de
absorber los esfuerzos, la matriz debe ser de bajo módulo
de elasticidad y ser más deformable que el refuerzo.
Esta determina la temperatura de servicio del sistema de
refuerzo así como el tipo de proceso de fabricación
adecuado para su producción.
Además las fibras de Carbono
Se caracterizan por su bajo peso, alta resistencia, gran
consistencia y tenacidad. Propiedades que las hacen óptimas
para ser usadas en la industria aeroespacial. Son de alto costo
Resinas plásticas como la Epoxi son reforzada con este
material

Fibras de Aramida (Kevlar)


Nombre genérico de las fibras de poliamidas aromáticas,
llamadas también Kevlar y fabricadas por la DU PONT(kevlar
29 y 49).
Se usan en la Protección balística, cuerdas y cables.
Se caracterizan por tener alta resistencia a la tracción, alto
módulo elástico, baja densidad, alta elongación y buena
resistencia al impacto.
Fibras de vidrio
De gran resistencia a la tracción, duras, resistentes al
ataque químico y flexibles.

Se elaboran a partir del sílice (del 50% al 70% de su


composición) y se le añaden otros componentes en función
de las propiedades deseadas, distinguiéndose:
- VIDRIO-E, para aplicaciones generales.
- VIDRIO-S, para mayor resistencia y rigidez.
- VIDRIO-C, para estabilidad química.
- VIDRIO-M, para muy alta rigidez.
- VIDRIO-D, para muy baja constante dieléctrica.
DIFERENCIA ENTRE MATERIALES COMPUESTOS Y
ALEACIONES

• Un material compuesto es aquel material que es


reforzado con otro para aumentar sus propiedades.
(No hay interacción química). EJ. (Concreto Reforzado
con varillas de acero)

• Una aleación es un metal que es formado por varios


elementos añadidos y tiene el fin de aumentar
propiedades (hay interacción química entre ellos). EJ:
(el Hierro con carbono se le llama ACERO por los
compuestos que forman).
unciones de la fibras y la mat
1. Las fibras aportan la resistencia a la tracción
requerida frente a un esfuerzo de tracción.

2. Aportar rigidez.

3. Conductividad o aislamiento eléctrico.

4. La matriz aporta propiedades vitales al


mejoramiento de su rendimiento.

5. Obliga a las fibras a trabajar de forma conjunta.

6. Aísla las fibras entre ellas.


Fase matriz
Es el volumen donde se encuentra alojado el
refuerzo, se puede distinguir a simple vista por ser
continuo.

Los refuerzos deben estar fuertemente unidos a la


matriz, de forma que su resistencia y rigidez sea
transmitida al material compuesto.
MATERIALES COMPUESTOS TRADICIONALES
A lo largo de éste desarrollo se han conocido y creado
materiales compuestos para construir todo tipo de
artefactos o edificaciones y satisfacer las necesidades
humanas.
La lista de materias primas o procesadas es inmensa,
desde las encontradas comúnmente en la naturaleza
como minerales y metales, materias orgánicas como la
madera, hasta los materiales sintéticos o compuestos
desarrollados en el último siglo por el hombre.

De la madera y el hierro, que se han usado desde la


antigüedad, gracias a su relativa abundancia y a los pocos
requerimientos para su uso y desarrollo posterior.
MATERIALES COMPUESTOS TRADICIONALES
Ya en tiempos modernos, el cemento o el concreto son materias sin
las cuales no podríamos imaginar la industria de la construcción
contemporánea. Bastan los ejemplos de las grandes construcciones
urbanas, carreteras, puertos aéreos o marítimos, etc.

Ejemplo de estos los podemos ver en un hormigón armado


(concreto mas barras de acero) o en una llanta (laminillas de acero
con un polímero o caucho).

Existe una amplia variedad de materiales tradicionales que se


pueden clasificar por su uso en:
soportes (como el papel amianto, pieles de animales o maderas),
pigmentos (de origen mineral, animal o vegetal para teñir, entintar o
pintar)
y herramientas (piedras, fibras, pinceles).
MATERIALES COMPUESTOS SINTETICOS
Los compuestos sintéticos son aquellos elementos químicos
que la humanidad no conocía hasta que los sintetizó, esto es,
que no los descubrió como tales en la naturaleza.
Son elementos radiactivos, es decir inestables, con vidas
medias cortas. Por lo tanto se desintegraron casi totalmente
desde la formación de la Tierra, y no se encuentran en
cantidades apreciables salvo producidas por la acción humana,
producidos en reactores nucleares o aceleradores de
partículas. Estos elementos son:
Tecnecio, Neptunio, Californio, Berkelio, Einstenio, Fermio,
Mendelevio, Nobelio, Laurencio.

Por ejemplo el césped sintético que está compuesto por otros


químicos igual que el caucho o goma.
Características especiales de los
compuestos frente a los materiales
tradicionales
1. las partes metálicas se pueden reemplazar por un
compuesto.
2. Los compuestos tienen un alto modulo elástico.
3. El acero entra en fatiga cuando se le somete a 50% de
su resistencia de tracción.
4. Los compuestos no se oxidan
5. El coeficiente de expansión de los m.c. es muy
próximo a cero.
6. Los compuestos se fabrican en grandes longitudes.
7. Para la aplicación de un compuesto no se necesita de
herramientas especiales.
Rentabilidad y técnicas de fabricación de
materiales compuestos

Los materiales compuestos permiten un diseño más


eficaz, inviable por otras técnicas productivas, integrando
varias piezas más aerodinámicas o atractivas, aventajan
los materiales compuestos sintéticos sobre otros
compuestos tradicionales.

Se utilizan diferentes técnicas de fabricación para los


materiales compuestos, adaptadas a las cadencias de
producción o solicitaciones mecánicas necesarias para
cada pieza:
Impregnación. Wet lay-up y Spray lay-up
n Fibras impregnadas mediante laminación o pulverización
con resinas de baja viscosidad, previamente mezcladas con
el endurecedor. El curado se realiza en general a
temperatura ambiente. Se emplea un molde.

Wet lay-up (fibras largas) Spray lay-up (fibras cortas)


Palas aerogeneradores, Cerramientos, paneles
barcos, moldes edificación estructurales sometidos a cargas
ligeras (caravanas, bañeras,…)
Fabricación PMCs Impregnación. Bobinado
Fabricación PMCs Impregnación. Bobinado
Parámetros clave Aplicaciones
¨ Tensión en las fibras ¨ Tanques y tuberías para productos químicos
¨ Ratio de impregnación ¨ Depósitos
¨ Geometría del bobinado
Ventajas
¨ Automatizable
¨ Rápido
¨ Contenido en resina controlable
¨ Se elimina elaboración de preforma de fibras
¨ Buenas propiedades mecánicas
Inconvenientes
¨ Limitado a formas convexas
¨ Problemas para controlar algunas geometrías del refuerzo (axial,
tendencia a seguir la línea geodésica)
¨ Coste del mandril (s/ tamaño)
¨ Cara externa pobre estéticamente (no molde)
¨ Generalmente se necesitan resinas de baja viscosidad
Peores propiedades mecánicas y problemas seguridad laboral
Fabricación PMCs Impregnación. Pultrusión

Ventajas
¨ Muy rápido (proceso continuo)
¨ Control preciso cantidad de resina
¨ Se elimina elaboración de preforma de fibras
¨ Productos de elevada resistencia
¨ Zona impregnación cerrada, limitándose las emisiones de productos volátiles
Inconvenientes
¨ Limitado a componentes de sección transversal constante
¨ Los costes de calentamiento de las matrices pueden ser elevados
Fabricación PMCs Impregnación. Moldeo por compresión

Aplicaciones
¨ Componentes automóviles
¨ Pequeños componentes de aviones
¨ Asientos trenes
¨ Raquetas tenis
Fabricación PMCs Impregnación. Moldeo por compresión
Ventajas
¨ Elevadas fracciones volumétricas de fibras con muy baja porosidad
¨ Método seguro (resina no expuesta al ambiente)
¨ Alta calidad estética (moldes)
Inconvenientes
¨ Costes elevados de los moldes y precisión encaje
¨ Generalmente limitado el tamaño de las piezas fabricadas
¨ Pueden aparecer zonas con impregnación defectuosa
Fabricación PMCs Consolidación bajo presión de pre-pregs
Se parte de placas o láminas de fibras pre-
impregnadas con resina (curado parcial)

La resina está en estado semisólido (tipo


adhesivo)

Se apilan los pre-pregs con distintas


orientaciones y se consolidan bajo presión

Curado final por calentamiento bajo presión


(i.e., autoclave, 10- 20 atm)

Aplicaciones: alas de aviones, F1, esquís,


raquetas, …
Fabricación PMCs Consolidación bajo presión de pre-pregs

Ventajas
¨ Altas fracciones volumétricas de fibras
¨ Seguros para la salud
¨ Se puede optimizar la resina para mejorar comportamiento
mecánico y térmico (incluso resinas viscosas)
¨ Potencialmente automatizable

Inconvenientes
¨ Pre-pregs tejidos caros
¨ Generalmente los hornos autoclave son necesarios (caros, operación
lenta, tamaño limitado)
¨ El utillaje debe resistir las altas temperaturas
Resistencia de los materiales compuestos
Los materiales compuestos poseen:

Elevadas propiedades mecánicas;


Buena resistencia a tracción, flexión, cortadura e
impacto,
Pero además presentan un excelente comportamiento
ante la corrosión provocada por agentes químicos o
atmosféricos.
EMPAQUETADURAS
La empaquetadura es muy importante porque elimina la
entrada en el rodamiento de impurezas y materiales
nocivos que siempre tienen influencia negativa sobre el
rodamiento y que frecuentemente impiden que este
funcione.

La empaquetadura protege contra la pérdida del


lubricante de los rodamientos.

Las Empaquetaduras tiene la función de mantener los


fluidos dentro del sistema.
MATERIALES PARA EMPAQUETADURAS
ASBESTO CON TEFLÓN:
Empaquetadura de asbesto combinada con filamentos de
teflón y trenzados en forma diagonal y lubricada con
dispersión con un lubricante inerte especial, temperaturas:
menos 200°C a 260°C.

EMPAQUETADURAS DE ASBESTO CON GRAFITO:


Estas se trenzan hasta el centro obteniendo una
empaquetadura compactada, se impregna hasta el centro
con lubricantes especiales y grafito en escamas.
Temperatura máxima 260°C.
EMPAQUETADURAS DE TEFLÓN Y GRAFITO:
Es para temperaturas de 260°C y se utiliza para productos difíciles
como ácidos, álcalis, solventes aromáticos y alifáticos, aceites
sintéticos y derivados del petróleo, gases, agua y vapor con un bajo
coeficiente de fricción y buena conductividad térmica. Temperatura
máxima 288°C mínima menos 130°C presión: 500psi.

EMPAQUETADURA DE GRAFITO CON INCONEL:


Es recomendable para temperaturas de hasta750°C.

EMPAQUETADURA DE GRAFITO:
Esta empaquetadura trenzada elaborada con filamentos de grafito y
posteriormente impregnados con lubricantes especiales,
posteriormente tratados con grafito puro de alta calidad formando
una película para evitar ralladuras y además en un bloqueador para
las flechas. Temperatura máxima 600°C.
FIN
MATERIALES CERÁMICOS
MATERIALES CERAMICOS
INTRODUCCIÓN
Un material cerámico es un tipo de material inorgánico,
no metálico,

buen aislante y que además tiene la propiedad de tener


una temperatura de fusión y resistencia muy elevada,
presentan un módulo de rotura frágil.

Todas estas propiedades, hacen que los materiales


cerámicos sean imposibles de fundir y de mecanizar por
medios tradicionales.
CLASIFICACIÓN

•Materiales cerámicos porosos.


•Arcilla cocida
•Loza italiana
•Loza inglesa
•Refractarios
•Materiales cerámicos impermeables y semipermeables
•Gres cerámico común
•Gres cerámico fino
•Porcelana
•Materiales Refractarios
Arcilla cocida. De color rojizo debido al óxido de hierro
de las arcillas que la componen.
La temperatura de cocción es de entre 700 a 1.000 °C. Y
una vez cocida se recubre con óxido de estaño (similar
a esmalte blanco), a la cual se la denomina
loza estannífera.
Se fabrican: baldosas, ladrillos, tejas, jarrones, cazuelas,
etc.
Loza Italiana. Se fabrica con arcilla entre amarillenta y
rojiza mezclada con arena, pudiendo recubrirse de barniz
transparente. La temperatura de cocción varía entre
1.050 a 1.070 °C.
Loza Inglesa. Fabricada de arcilla arenosa de la que se
elimina mediante lavado el óxido de hierro y se le añade
sílex (25-35%), yeso, feldespato (bajando el punto de
fusión de la mezcla) y caolín para mejorar la blancura de
la pasta. La cocción se realiza en dos fases:
1. Cocido entre 1.200 y 1.300 °C.
2. Se extrae del horno y se cubre de esmalte. El
resultado es análogo a las porcelanas, pero no
es impermeable.
Refractarios. Se trata de arcillas cocidas porosas en cuyo
interior hay unas proporciones grandes de óxido de
aluminio, torio, berilio y circonio.

La cocción se efectúa entre los 1.300 y los 1.600 °C.

El enfriamiento se debe realizar lenta y progresivamente


para no producir agrietamientos ni tensiones internas.

Se obtienen productos que pueden resistir temperaturas


de hasta 3.000 °C. Las aplicaciones más usuales son:

Ladrillos refractarios, que deben soportar altas


temperaturas para el interior de todo tipo de hornos.
Electro cerámicas: Con las que en la actualidad se están
llevando a cabo investigaciones en motores de
automóviles, aviones, generadores eléctricos, etc., con
vistas a sustituir elementos metálicos por refractarios, con
los que se pueden obtener mayores temperaturas y mejor
rendimiento.

Una aplicación no muy lejana fue su uso por parte de la


NASA para proteger la parte delantera y lateral del
Chalender en el aterrizaje.
MATERIALES CERÁMICOS IMPERMEABLES Y SEMI-
IMPERMEABLES
Se los ha sometido a temperaturas bastante altas en las
que se vitrifica completamente la arena de cuarzo. De
esta manera se obtienen productos impermeables y más
duros. Los más destacados:

Gres cerámico común. Se obtiene a partir de arcillas


ordinarias, sometidas a temperaturas de unos 1.300 °C.

Es muy empleado en pavimentos.


Gres cerámico fino. Obtenido a partir de arcillas
refractarias (con contenido de óxidos metálicos) a las
que se le añade un fundente (feldespato) con objeto de
rebajar el punto de fusión.

Más tarde se introducen en un horno a unos 1.300 °C.


Cuando está a punto de finalizar la cocción, se
impregnan los objetos de sal marina.

La sal reacciona con la arcilla y forma una fina capa de


silicoalunminato alcalino vitrificado que confiere al gres
su vidriado característico.
Porcelana. Se obtiene a partir de una arcilla muy pura,
denominada caolín, a la que se le añade fundente (feldespato)
y un desengrasante (cuarzo o sílex).
Son elementos muy duros soliendo tener un espesor pequeño
(de 2 a 4 mm), su color natural es blanco o translucido.
Para que el producto se considere porcelana es necesario que
sufra dos cocciones:
una a una temperatura de entre 1.000 y 1.300 °C y otra a más
alta temperatura pudiendo llegar a los 1.800 °C.
Tiene una multitud de aplicaciones en el hogar (pilas de
cocina, vajillas, etc.)
y en la industria (toberas de reactores, aislantes en
transformadores, etc.).
Según la temperatura se distinguen dos tipos:
1. Porcelanas blandas. Cocidas a unos 1.000 °C, se sacan se les
aplica esmalte y se vuelven a introducir en el horno a una
temperatura de 1.250 °C o más.
2. Porcelanas duras. Se cuecen a 1.000 °C, a continuación se
sacan y se esmaltan, y se reintroducen en el horno a unos
1.400 °C o más. Si se decoran se realiza esta operación y luego
se vuelven a introducir en el horno a unos 800 °C.
Materiales refractarios. Según la norma Europea DIN
51060/ISO/R 836, considera resistente al calor aquel material
que se reblandece a una temperatura inferior de 1,500°C.
Refractario, aquel material que se reblandece con un mínimo de
temperatura de 1,500°C.
Alta refractariedad para aquel material que se reblandece a un
temperatura mínima de 1,800 °C.
Y en general un material refractario es aquel que tiene una
aplicación a temperatura por arriba de los 600°C.
 
PROPIEDADES MECÁNICAS DE LA CERÁMICA

• Son generalmente frágiles o vidriosos


• Se fracturan ante esfuerzos de tensión y presentan
poca elasticidad, dado que tienden a ser
materiales porosos.
• Muestran deformaciones plásticas.
• Tienen elevada resistencia a la compresión si la
comparamos con los metales incluso a
temperaturas altas (hasta 1.500 °C)
COMPORTAMIENTO REFRACTORIO
• Algunos materiales cerámicos pueden soportar
temperaturas extremadamente altas sin perder su
solidez. Son los denominados materiales refractarios.
• Generalmente tienen baja conductividad eléctrica por
lo que son empleados como aislantes.
• Resistentes al choque térmico y Son termo fluentes

Por ejemplo, los ladrillos refractarios de dióxido de


silicio (SiO2), usados para recubrir hornos de fundición
de acero, trabajan a temperaturas superiores a 1650 °C.
COMPORTAMIENTO ELÉCTRICO
• La mayoría de los materiales cerámicos no son
conductores de electricidad. Esto se debe a que los
enlaces iónicos y covalente restringen la movilidad
iónica y electrónica, por lo tanto, son buenos aislantes
eléctricos.

• Cuando son combinados con algún tipo de fuerza,


permite usarlos en la generación de energía y
transmisión.
SEMICONDUCTIVIDAD
• Hay cierto número de cerámicas que son semiconductoras.

La mayoría de ellas son óxidos de metales de transición que


son semiconductores de tipos II-IV, como el óxido de zinc.
• La cerámica semiconductora es empleada como sensor de
gas. Cuando varios gases son pasados a través de una
cerámica poli-cristalina, su resistencia eléctrica cambia.
Ajustando las posibles mezclas de gas, se pueden construir
sensores de gas sin demasiado costo, como los que se
conoce:
FERROELECTRICIDAD, PIEZOELECTRICIDAD Y
PIROELECTRICIDAD
PROCESADO DE MATERIALES CERÁMICOS
• Las cerámicas no cristalinas (vidriosas) suelen ser
formadas en fundiciones.
• El vidrio es formado por cualquiera de los
siguientes métodos: soplado, prensado, laminado,
estirado, colado o flotado y galvanizado.
MANUFACTURA IN SITU

• El uso más común de este método es en la producción


de cemento y concreto. Aquí, los abrasivos deshidratados son mezclados
con agua.
CONFORMADO DE LOS POLVOS

• El objetivo principal del conformado es dar


forma y consistencia a la masa de polvos que
dé lugar a un aumento de la densidad y, por lo
tanto, a una mejora de las propiedades
mecánicas.
• Existen dos formas de realizar el conformado:
• 1 mediante la aplicación de presión y
• 2 a temperaturas elevadas
CONFORMADO DE LOS POLVOS

• Prensado uniaxial. Se puede realizar en frio o en caliente,


consiste en la aplicación de presión en una única
dirección hasta conseguir la compactación de los polvos
cerámicos.
• Prensado isostático. También se puede lograr en frio o
caliente, consiste en compactar los polvos encerrándolos
herméticamente en moldes elástico de goma a presión
hidrostática con agua o aceite.
• Slip Casting. Se fundamenta en el moldeo por barbotina
de la cerámica tradicional, mediante el cual obtenemos
piezas de espesores pequeños.
 
MÉTODOS BASADOS EN LA SINTERIZACIÓN

• Los principios de los métodos basados en


la sinterización es el proceso en el cual se
consigue que pequeñas partículas de un
material se mantengan unidas por difusión al
estado solido compactando a la materia prima
en hornos a temperaturas elevadas.
CERÁMICOS TRADICIONALES
• Están constituidos por tres tipos básicos: arcilla sílice y
feldespato
Las arcillas en los materiales cerámicos tradicionales
constituyen en el cuerpo principal y se pueden
trabajar en el endurecimiento con el fuego en los
respectivos hornos.
CLASIFICACIÓN

Cerámicas tradicionales
• - Arcillas - Alfarería: ladrillos,
tejas
• - Porcelanas - Al2O3-SiO2-
K2O:aislantes eléctricos
• - Cordieritas - Al2O3-SiO2-
MgO:elementos calefactores
• - Refractarios - Magnesitas,
cromitas
CERÁMICOS DE INGENIERÍA
EJEMPLOS DE MATERIALES CERÁMICOS

Nitruro de silicio Carburo de boro Carburo de silicio

Diboruro de magnesio
Oxido de zinc Ferrita
CERÁMICOS INGINIEROS

• Nitruro de silicio (Si 3 N 4), utilizado como polvo abrasivo.


• Carburo de boro (B4C), usado en algunos helicópteros y cubiertas de
tanques.
• Carburo de silicio (SiC), empleado en hornos microondas, en abrasivos
y como material refractario.
• Diboruro de magnesio (Mg B 2), es un superconductor no convencional.
• Óxido de zinc (ZnO), un semiconductor.
• Ferrita (Fe 3 O 4) es utilizado en núcleos de transformadores
magnéticos y en núcleos de memorias magnéticas.
• Esteatita, utilizada como un aislante eléctrico.
• Ladrillos, utilizados en construcción
• Óxido de uranio (UO2), empleado como combustible en reactores
nucleares
• Óxido de itrio, bario y cobre (Y Ba 2 Cu 3 O 7-x), superconductor de alta
temperatura
Sólidos inorgánicos no metálicos. Especialmente atractivos por:

• Estabilidad térmica
• Dureza
• Rigidez
• Baja densidad
• Resistencia al desgaste
• Resistencia mecánica
• Resistencia a la oxidación y
corrosión
FIN
Polímer
os
Polímeros
Los polímeros (del Griego: poli: muchos y mero:
parte, segmento)
Los polímeros son macromoléculas
(generalmente orgánicas) formadas por la unión
de moléculas más pequeñas llamadas
monómeros.
A los polímeros los podemos encontrar en 2
grupos:
1. Polímeros naturales, entre los más comunes de
estos están el almidón, la celulosa, la seda y el
ADN.

2. Polímeros sintéticos en este grupo


encontramos el nailon, el polietileno y la
baquelita.
CLASIFICACION DE POLIMEROS

Concepto de tacticidad.
El termino tacticidad se refiere al ordenamiento
espacial de las unidades estructurales

Polímeros isómeros.
Son polímeros que tienen esencialmente la
misma composición de porcentaje estructural,
pero difieren en la colocación de los átomos o
grupos de átomos en las moléculas.
Homopolímeros y copolímeros
• Los materiales como el polietileno, el PVC, el
polipropileno, y otros que contienen una sola
unidad estructural, se llaman homopolímeros.
Los homopolímeros, a demás, contienen
cantidades menores de irregularidades en los
extremos de la cadena o en ramificaciones.

• Por otro lado los copolímeros contienen varias


unidades estructurales, como es el caso de
algunos muy importantes en los que participa
el estireno.
POLIMERIZACION
Es la reacción por la cual se sintetiza un polímero
a partir de sus monómeros se denomina
polimerización.
Según el mecanismo por el cual se produce la
reacción de polimerización para dar lugar al
polímero, ésta se clasifica como
"polimerización por pasos o condensación o
como polimerización en cadena o por adición”
TIPOS DE POLIMERIZACION

Polímeros por condensación, En cada unión de


2 monómeros se pierde una molécula
pequeña, por ejemplo agua.

Debido a esto, la masa molecular del polímero


no es necesariamente el mismo que el de la
masa molecular del monómero.
Polímero por adición, se da cuando la
molécula de monómero pasa a formar parte
del polímero sin perdida de átomos, es decir,
la composición química de la cadena
resultante es igual a la suma de las
composiciones químicas de los monómero
que la conforman.
PROPIEDADES ELECTRICAS

Los polímeros industriales en general suelen


ser malos conductores eléctricos, por lo que
se emplean masivamente en la industria
eléctrica y electrónica como materiales
aislantes
LAS PROPIEDADES MECÁNICA
Son una consecuencia directa de su composición
así como de la estructura molecular tanto a nivel
molecular como supermolecular.
Actualmente las propiedades mecánicas de
interés son de los polímeros sólidos a diferentes
niveles de tensión aplicadas; la elasticidad, visco
elasticidad, fluyo plástico y fractura, a un mas si
se varia la temperatura.
CLASIFICACIÓN
Existen varias formas posibles de clasificar los
polímeros, sin que estos sean excluyentes entre
sí:
1. Polímeros Naturales
2. Polímeros Semi-sinteticos
3. Polímeros Sintéticos
POLÍMEROS NATURALES
Existen en la naturaleza
muchos polímeros y las
biomoléculas que forman los
seres vivos son
macromoléculas poliméricas.
Por ejemplo, las proteínas,
los ácidos nucleicos, los
polisacáridos (como la
celulosa y la quitina), el hule
o caucho natural, la lignina,
etc.
POLÍMEROS SEMISINTETICOS
Se obtienen por transformación de polímeros
naturales. Por ejemplo, la nitrocelulosa, el
caucho vulcanizado, etc.
POLÍMEROS SINTÉTICOS

Muchos polímeros se obtienen industrialmente a


partir de los monómeros. Por ejemplo, el nylon, el
poliestireno, el Policloruro de vinilo (PVC), el
polietileno, etc.
SEGÚN SU COMPOSICIÓN QUÍMICA
POLÍMEROS ORGÁNICOS. Posee en la cadena principal
átomos de carbono.

POLÍMEROS ORGÁNICOS VINÍLICOS. La cadena principal


de sus moléculas está formada exclusivamente por
átomos de carbono, además tienen átomos de oxígeno
o nitrógeno.
Dentro de ellos se pueden distinguir:

• Poliolefinas, formados mediante la polimerización de


olefinas (hidrocarburos etilénicos).
Ejemplos: polietileno y polipropileno.
• Polímeros estirénicos, entre sus monómeros se incluyen al
estireno, por ejemplo:
Poliestireno y caucho estireno- butadieno.

• Polímeros vinílicos halogenados, incluyen átomos de


halógeno (cloro, Flúor) en su composición, por ejemplo el
PVC.

• Polimeros organicos no vinilicos, además de carbono, tienen


átomos de oxigeno o nitrógeno en su cadena principal, por
ejemplo:
Poliesteres, poliamidas y poliuretanos

• Polímeros inorgánicos, los principales son:


Basados en azufre, como son los polisulfuros.
Basados en silicio, por ejemplo la silicona
CLASIFICACION DE LOS POLIMEROS

Atendiendo a sus propiedades y sus usos


finales, los polímeros pueden
clasificarse en:
•Elastómeros
•Plásticos
•Fibras
•Recubrimientos
•Adhesivos
ELASTÓMEROS

Son materiales con muy bajo modulo de


elasticidad y alta extensibilidad; es decir, se
deforman mucho al someterlos a un esfuerzo pero
recuperan su forma inicial al eliminar el esfuerzo.
En cada ciclo de extensión y contracción los
elastómeros absorben energía
PLÁSTICOS
Son aquellos polímeros que, ante un esfuerzo
suficientemente intenso, se deforman
irreversiblemente, no pudiendo volver a su forma
original. Hay que resaltar que el término plástico
se aplica a veces incorrectamente para referirse a
la totalidad de los polímeros.
FIBRAS

Presentan alto módulo de elasticidad y


baja extensibilidad, lo que permite
confeccionar tejidos cuyas dimensiones
permanecen estables.
RECUBRIMIENTOS
Son sustancias, normalmente líquidas, que se
adhieren a la superficie de otros materiales para
otorgarles alguna propiedad, por ejemplo
resistencia a la abrasión.

ADHESIVOS
Son sustancias que combinan una alta adhesión y
una alta cohesión, lo que les permite unir dos o
más cuerpos por contacto superficial.
Según su comportamiento al elevar su
temperatura
Los polímeros en relación a la temperatura se agrupan
en 3 grupos:
• Elastómeros, la característica de estos materiales es la
alta elongación o elasticidad y flexibilidad, frente a
cargas antes de fracturase y romperse.

•Termoplásticos, son aquellos elastómeros que al


calentarlos se funden y se deforman.

• Termoestables, son aquellos elastómeros que al


calentarlos no se funden o se deforman.
Ejemplos y aplicaciones de materiales
elastómeros:
Goma natural - material usado en la fabricación de
juntas, tacones y suelas de zapatos.

Poliuretanos - Los poliuretanos son usados en el sector


textil para la fabricación de prendas elásticas como la
lycra, también se utilizan como espumas, materiales de
ruedas, etc.

Polibutadieno - material elastómero utilizado en las


ruedas o neumáticos de los vehículos, dadas la
extraordinaria resistencia al desgaste.
Neopreno - Material usado principalmente en la
fabricación de trajes de buceo, también es utilizado
como aislamiento de cables, correas industriales, etc.

Silicona - Material usado en una gama amplia de


materiales y áreas dado a sus excelentes propiedades
de resistencia térmica y química, las siliconas se utilizan
en la fabricación de prótesis medicas, lubricantes,
moldes, pegamentos, etc.
FIN
PINTURA Y SUS
INGREDIENTES
La pintura

Es un producto aplicado sobre una superficie en capas relativamente delgadas,


de tal forma que recubre, protege y decora al elemento que se ha aplicado.
MATERIALES PREVIOS A LA PINTURA
Masilla plástica
La masilla es un material de relleno que se utiliza para
dotar a la superficie de una correcta y perfecta planitud, así
como para rellenar concavidades, cráteres, grietas, fisuras,
abolladuras e imperfecciones. La masilla es un compuesto
cuya única función es rellenar y reparar, la cual tras su
posterior lijado se consiga una superficie plana y
estéticamente correcta, la masilla no tiene ninguna función
protectora o específica que mejore las propiedades de la
superficie aplicada, su única función es nivelar y restaurar.
Masilla fina
Una masilla de mayor calidad, se suele utilizar como
material de relleno, y sus ventajas son:
• un secado rápido
• un acabado con escasa retracción,
• lo que reduce bastante que no haya rechupes.
PINTURAS BASE
Sulfaser (Primer Universal)
Capa de protección del metal, normalmente se
sulfacea antes de pintar con una pintura
automotiva.

Wash primer
Wash Primer no es una pintura, es un
acondicionador de superficies metálicas. Su
principal finalidad es proporcionar una base
que dé buena adherencia a la capa de pintura
que se va a aplicar después.
Especialmente para materiales no ferrosos y
lisos como el aluminio, plásticos y puede
soportar altas temperaturas.
Emborrachamiento
Elemento base para recubrimiento,
especialmente para materiales lisos,
aluminio, plásticos y puede ser sometido a
altas temperaturas.
Pinturas anticorrosivas
Las pinturas anticorrosivas son
recubrimientos que sirven de barrera para
dar protección contra la corrosión al acero.
Método de aplicación de la pintura
anticorrosiva
Antes de aplicar una pintura antioxidante es
necesario preparar la superficie realizando
decapado para retirar todas las impurezas y
restos de óxidos hasta obtener una superficie
limpia.
PINTURAS IMPORTANTES A NIVEL INDUSTRIAL
Pinturas sintéticas
Las pinturas sintéticas ofrecen una mayor
resistencia que otros tipos de pinturas.
Los esmaltes sintéticos se diluyen con agua,
thinner, gasolina entre otros.
Existes diferentes tipos de pinturas sintéticas
entre los cuales podemos nombrar:

Imprimación sintética
Esmalte sintético satinado
Esmalte sintético mate
Esmalte antioxidante
Pintura martillada
Pinturas Automotivas
La pintura automotriz es un trabajo que se realiza en
todo el mundo, tanto en las fábricas automotrices
como en los talleres de reparación.
Existen diferentes calidades de pinturas automotivas,
como ser: las perolizadas, acrílicas y duco, estas se
disuelven con tinner acrílico y duco (corriente). Para
pintar con este producto, primeramente se recubre
con una base de sulfaser (primer universal) o wash
primer.
Tipos y mezclas
En el mercado actual se usan estos tipos de
pinturas automotivas:

Duco
Sintético
Acrílicas (AC)
Poliuretano (PU)
Poliéster (Base)
Colores
Hoy existen una gran gama de colores, los cuales tienen
las siguientes características:

Solidos. Son denominados a los colores de un solo


tono.
Mate o Fosca. Pintura que no esta hecha a base de
barniz o laca no tienen brillo.
Perlados. Poseen pequeñas partículas de metal.
Metalizados. Estas dan un efecto metálico.
Escamas metálicas. Poseen partículas de metal gruesas
Tornasol. También conocido como pintura camaleón
Pulido
El pulido es el proceso final del trabajo de
pintura. Este ayuda a quitar las imperfecciones
de la pintura (pelusas, ojos de pescado, entre
otros) y los deja con una terminación espejo.
OTROS TIPOS DE PINTURA
• TEMPLE
• PINTURA PLASTICA
• ESMALTE GRASO
• ESMALTE SINTETICO
• PINTURA AL CEMENTO
• PINTURA A LA CAL
• LACADO
• PINTURAS DECORATIVAS
• VINILO
• ENTRE OTROS
Esmalte Pintura al
Temple Pintura Esmalte graso cemento
sintético
plástica

Pintura a la Pintura al Pinturas Pintura


cal Lacado decorativas Vinilo
Temple
• Es el tipo de pintura más utilizado para paredes
interiores.
• Es una pintura permeable, porosa, de aspecto mate.
• No se puede lavar, ni colocar en zonas expuestas a la
lluvia ni condensaciones de agua.
Pintura plástica
Es una pintura que se puede limpiar las manchas o
suciedades que pueda tener las paredes.
Se usa en ambientes, comedores, dormitorios, etc.
No conviene usarla en ambientes donde se produce
vapor, como baños o cocinas, pues debido a que genera
una capa impermeable no permite el pasaje de los
vapores, por esa razón es común que se formen ampollas
en su superficie.
En éstos recintos conviene usar pinturas de menor
calidad que permitan el pasaje de los gases.
Se aplica principalmente sobre revoques yeso o cemento
y derivados.
Pintura al cemento
Es de aspecto mate, y relativamente resistentes al desgaste y a
la erosión provocados por la lluvia, viento, etc.

Se utiliza en el exterior, en superficies que deben ser rugosas


para que se adhiera sin problemas.

Se compran en polvo y se mezclan con agua, es importante


aplicarlo justo después de mezclarlo con agua, ya que se
endurecen rápidamente.
Las actuales en este tipo de pinturas, presentan mucho mayor
resistencia a los agentes atmosféricos y su acabado es muy
superior que las cementicias corrientes.
No obstante, aún se siguen usando las derivadas del cemento
blanco por su bajo costo comparado con las mencionadas.
Pinturas decorativas
Para lograr un aspecto diferente, existen pinturas
especiales que imitan el mármol o el estuco, o que
semejan acabados antiguos, rústicos o multicolores.
Estos recubrimientos tienen las
siguientes propiedades:
* Buen flujo y nivelación
* Proporción de aspersión y
grosor
* Secado rápido
* Alta impermeabilidad
* Flexibilidad y dureza
* Resistencia a la abrasión
* Durabilidad.
COMPONENTESDELAPINTURA

Existen cuatro grandes familias de compuestos para pinturas:

- Pigmentos
- Aglutinantes
- Disolventes
- Plastificante
Los pigmentos.- son productos en polvo, sus funciones son suministrar color u
opacidad y poder cubridor,
Entre los pigmentos más utilizados esta el cromo y plomo, zinc en polvo, óxido de
titanio, sulfato de bario, aluminio en polvo y óxido de hierro, entre otros.
Los aglutinantes.- son sustancias normalmente orgánicas, su función principal es dar protección y retener los pigmentos una vez
formada la película de pintura.
Los disolventes.- son sustancias líquidas encargadas
de la disolución de las pinturas o aglutinantes
necesario para su aplicación, evaporándose una vez
aplicada la pintura.
Aceite de linaza.- Las resinas naturales en su
mayoría son de origen vegetal, con excepción de
la goma laca.
Dicho de otra manera el disolvente es una
sustancia liquida que disuelve y evapora a
otra sustancia en una forma mas
elemental, hasta lograr la solidez.
Tipos:
Agua Gasolina Thinner
El Plastificante.- El efecto plastificante es hacer que
el material al que se agrega sea mas maleable,
adquiera una mayor plasticidad y por tanto sea mas
sencillo su tratamiento industrial.

Los aditivos menores o Cargas .- son sustancias añadidas en pequeñas


dosis para desempeñar funciones específicas, que no cumplen los
ingredientes principales. (Brillo, chispas u otros detalles).
Proceso De Fabricación De la Pintura
Pinturas basadas en agua generalmente están compuestas de
agua, pigmentos, extensores de tiempo de secado (sustancias
secantes),
agentes dispersantes, preservantes (amoniaco o aminas),
agentes antiespumantes y una emulsión de resina.
• La elaboración de pinturas al agua se inicia con la adición de
agua, amoniaco y agentes dispersantes a un estanque de
pre mezcla.
• Posteriormente, se adicionan los pigmentos y agentes
extensores.
• Una vez realizada la pre mezcla, y dependiendo del tipo de
pigmento, el material pasa a través de un equipo especial
de molienda, donde ocurre la dispersión y
• luego se transfiere a un estanque de mezcla con agitación.
• En éste se incorporan las resinas y los plastificantes,
seguidos de preservantes y antiespumantes y
finalmente la emulsión de resina.
• Por último, se agrega el agua necesaria para lograr la
consistencia deseada.
• Luego de mezclar todos los ingredientes, el producto
obtenido es filtrado para remover pigmentos no
dispersos, siendo posteriormente envasado en tarros y
embalados.
Normalmente sólo los esmaltes en base agua pasan por
equipos de molienda; los látex y pastas se dispersan y
terminan en estanques de mezclamiento.
Tanque de coacción: es como un horno que mantiene la
temperatura constante del aceite o aglutinante el cual viene a ser el
cuerpo de la pintura.
Mezclador o homogenización: Una vez teniendo el cuerpo se
mezcla con el pigmento (polvo crudo) y el aceite produciendo el
óleo.
Cámara de reposo: Después de conseguir la mezcla (óleo) se le lleva
a la cámara de reposo por 24 horas para que el pigmento absorba
todo el aceite.
Molino: Una vez que el pigmento haya adsorbido el aceite se lleva al
molino donde unos rodillos muelan los brumos hasta que la mezcla
se convierta en una pintura cremosa.
Horno a presión: Una vez obtenido la pintura cremosa se lleva al
horno de presión para que logre un mejor flujo en la pintura y para
obtener una buena calidad en la misma.
Procesos de embolsado: Aquí termina el proceso con el
empaquetado, embolsado o enlatado y sellado para la distribución.
Pinturas en base agua
Pinturas en base a solventes
APLICACIONES EN MATERIALES METALICOS Y NO
METÁLICOS

METALICOS
En zonas donde hay mucha humedad, sufren la
alteración de sus propiedades.
El clima los degrada, si están sin cobertura y provoca
cambios no solo en su apariencia, sino también en su
capacidad de resistencia.
(Pintura o antioxidantes)
Algunas condiciones de aplicación
• No deberá aplicarse la segunda capa de pintura hasta
que la anterior esté completamente seca.
• La pintura no se aplicará cuando la temperatura de la
superficie esté por debajo de los 5°C, o sea superior a
los 50°C.
• Cuando se trate de pinturas Epoxi, los límites de
temperatura para su aplicación estarán entre 10°C
(mínimo) y 35°C (máximo)
• La pintura no deberá aplicarse mientras llueve en la
intemperie.
• Las pinturas con aluminio para altas temperaturas no
deberán aplicarse cuando la humedad relativa sea
superior al 65%.
• No se embalarán ni enviarán partes pintadas antes que estén
perfectamente secas.
• En la medida de lo posible, las capas de pintura se aplicarán de
modo que queda una capa continua y uniforme en espesor y libre
de poros, gotitas o áreas de mala aplicación; si se produce este
último caso, se repintará la zona y se dejará secar antes de aplicar
la siguiente capa de pintura.
• Nunca se pintarán aquellos elementos metálicos que vayan a ser
soldados posteriormente. Se dejará libre de pintura una franja de
100 mm.
• Tampoco deben ser pintadas aquellas soldaduras que deben ser
inspeccionadas en prueba hidráulica.
• No se aplicará la pintura cuando la temperatura ambiente sea
inferior a 5°C, excepto las pinturas que sequen por evaporación
de un disolvente, pinturas éstas que se pueden aplicar incluso
con temperatura ambiente de 2°C.
DAÑOS PARA EL MEDIO AMBIENTE Y LA SALUD
HUMANA
1 Riesgos para el medio ambiente
La emisión de compuestos orgánicos volátiles (COVs)
a la atmósfera tiene algunos problemas importantes
para el medio ambiente. Algunos COVs contribuyen
a la degradación de la capa de ozono atmosférica,
como es el caso del tricloroetano y el tetracloruro de
carbono. Algunas de estas sustancias ya están prohibidas.

Por otro lado, los COVs junto con los NOx en presencia de luz
solar actúan como precursores de la formación de ozono
troposférico o ambiental.
La contaminación por ozono es un problema crónico y de
amplia distribución en toda la Unión Europea, hasta el punto
de que existe una normativa que limita los niveles de éste.
El ozono troposférico puede causar efectos nocivos tanto
para la salud humana como para el medio ambiente
pero, de hecho, las especies vegetales y los cultivos son
más sensibles a este contaminante que los seres
humanos.
El ozono troposférico interfiere en la actividad
fotosintética, en el crecimiento y en el metabolismo
general de las plantas, y también aumenta la sensibilidad
de los árboles a las heladas, al calor y a la sequía.

Se ha estimado que con las concentraciones de ozono


que se vienen dando en la actualidad perjudica el
crecimiento de cosechas y las pérdidas de producción en
la agricultura pueden suponer hasta un 5 y 10% en toda
la Comunidad Europea.
2 Riesgos para la salud humana
Los riesgos para la salud asociados a la emisión de COVs a partir del
uso de disolventes orgánicos se derivan de sus propiedades volátiles,
liposolubles, tóxicas e inflamables.

El carácter volátil de los disolventes hace que éstos se evaporen


rápidamente en el aire, alcanzando concentraciones importantes en
espacios confinados.
Los riesgos mayores para el ser humano se producen por la
absorción de éstos a través de la piel y por inhalación. El contacto
directo con la piel permite que el disolvente pase a la sangre,
causando efectos inmediatos y a más largo plazo.
La inhalación constituye la vía de exposición más peligrosa, porque
los pulmones son muy eficaces en distribuir éstas, o cualquier otra
sustancia, por todo el cuerpo pudiéndose inhalar concentraciones
muy elevadas en plazo breve, siendo esta vía, además,
particularmente difícil de controlar.
Los disolventes orgánicos son liposolubles, es decir, que una vez que
se introducen en el organismo tienen afinidad con los tejidos grasos
y no suelen disolverse en agua.

Por la vía de inhalación, recorre las vías respiratorias, de donde pasa


a la sangre y de ahí a los diferentes órganos, donde tienden a
acumularse. Con el paso del tiempo las concentraciones acumuladas
pueden alcanzar niveles que representen un riesgo para la persona
y, en particular, para un feto durante su desarrollo embrionario.

En algunos estudios de toxicidad, en los que se relacionan las


lesiones neurológicas con la exposición crónica a disolventes, los
investigadores hallaron un menor rendimiento en los
trabajadores/as que estaban expuestos a niveles inferiores aparecen
los síntomas psiquiátricos como la irritabilidad y dificultades de
concentración.
SEGURIDAD INUSTRIAL
Riesgos de accidentes y causas probables
En esta presentación se identificaran sólo los accidentes provocados
directamente por el tratamiento de superficies y aplicación de
productos, debiendo tenerse en cuenta todas las normas de seguridad
para el trabajo en cualquier obra de construcción.
Intoxicación por inhalación o consumo de
tóxicos
• Inhalación de tóxicos, producto de no utilizar
máscara de protección respiratoria con cartuchos
para vapores orgánicos, en ambientes donde existe
poca ventilación.
• Aplicación de productos en lugares mal
ventilados.
• Inhalación de polvo fino en la faena de lijado.
• Consumo de tóxicos por contacto de los
alimentos con las manos.
Contacto con compuestos tóxicos
• Con la piel por falta de elementos de protección.
• Con los ojos por salpicadura.
• Con los ojos por contacto con las manos.
Recomendaciones de seguridad en la faena de pintura
Para esta actividad debe tenerse en cuenta todas las recomendaciones
de seguridad general en una obra, referente al tránsito en el interior
de la obra y la interacción con otros trabajos desarrollados en la obra.
• Manipulación y aplicación adecuada de los
productos para pintar.
• Aplicar estos productos en lugares ventilados,
o en su defecto ventilar adecuadamente los
ambientes de trabajo.
• Usar máscara de protección respiratoria de
medio rostro con cartuchos para vapores
orgánicos.
• Usar guantes de goma natural o sintética
para proteger las manos.
• Utilizar ropa adecuada que proteja el cuerpo.
• Utilizar gafas protectoras para los ojos.
• No tocarse la cara con las manos con restos de
productos de pinturas.
• Lavarse las manos al término de la faena de aplicación,
manipulación o trabajo en contacto con estos productos.
• Capacitar al personal sobre el uso de estos productos y
los primeros auxilios básicos.
• Tomar precauciones especiales de protección al aplicar
la pintura con vientos fuertes.
• Lavar al término de la faena diaria los elementos de
trabajo para este cometido.
FIN
ABRASIVOS Y MUELAS
Abrasivos y muelas
Un abrasivo es una sustancia que tiene como finalidad
actuar sobre otros materiales con diferentes clases de
esfuerzo mecánico:
triturado, moliendo, corte, pulido
Es de elevada dureza y se emplea en todo tipo de
procesos, industriales y artesanales.
Los abrasivos, que pueden ser naturales o artificiales, se
clasifican en función de su mayor o menor dureza. Para
ello se valoran según diversas escalas, la más utilizada de
las cuales es la escala de Mohs,
Abrasivos y muelas
Entre los abrasivos se encuentran el:
óxido de aluminio
la arena
el carburo de silicio
el nitruro de boro cúbico
y el diamante
Otro tipo de abrasivo es el esmeril, para lo cual se fabrican
diversas ruedas y discos para el desbaste y corte de
materiales como piedra y metal.
Las muelas son prácticamente la pieza completa mas el
abrasivo.
IDENTIFICACIÓN DE LAS MUELAS (Piedras)
NOMENCLATURA
Todo disco de corte y desbaste viene identificado por un
grupo de letras y números que definen básicamente:
EL MINERAL ABRASIVO
El tipo de grano abrasivo con que fueron elaborados los
discos, este puede ser de carburo de silicio
o con mucha frecuencia de óxido de aluminio (corindón).
EL TAMAÑO DE LOS GRANOS
Comúnmente se ven en discos de desbaste y corte los granos
24 , 30, 36 y 46.
LA DUREZA DE LA MATRIZ ABRASIVA
La dureza se identifica con letras, que van desde la “N” para
matrices suaves hasta la “TZ” para matrices muy duras. Más
adelante hablaremos de relación que debe guardar la dureza del
disco relativa a la dureza del material trabajado. En el gráfico
adjunto se ilustra lo explicado anteriormente.
CARACTERISTICAS A CONSIDERAR
1. POR SU DUREZA
2. RESISTENCIA AL DESGASTE
3. TENACIDAD
4. UNIFORMIDAD DE LOS GRANOS

1. POR SU DUREZA:
Es tal vez la propiedad de mayor importancia, el abrasivo
debe poseer una dureza elevada, superior a los materiales
que debe mecanizar.
Esto con el fin de remover el sobre metal sin sufrir
desgastes excesivos en su estructura.
2. RESISTENCIA AL DESGASTE:
Debido al continuo rozamiento entre la pieza y los granos
abrasivos, la resistencia al desgaste es un factor de suma
importancia.
Un grano con baja resistencia al desgaste perdería su filo
fácilmente aumentando no solo la fuerza de corte sino
también el área de contacto entre la pieza y la
herramienta. Esto genera un aumento en la cantidad de
calor generado durante el proceso de rectificado, esto
presenta inconvenientes para la integridad física,
dimensional y micro estructural de la pieza.
3. TENACIDAD:
El abrasivo debe poseer cierta tenacidad para
evitar la ruptura bajo la acción de choques.

4. UNIFORMIDAD DE LOS GRANOS:


El grado de uniformidad en dimensión y estructura
es importante para permitir un control más
estricto del proceso.
LOS TIPOS COMUNES DE ABRASIVOS QUE SE USAN EN LA INDUSTRIA
SEGÚN EL COLOR
Constitución y fabricación:
Los abrasivos convencionales
se componen de una
estructura en diferentes
capas tal y como muestra la
figura , no son materiales
sencillos de fabricar ya que
requieren una serie de
materiales que les permitan
cumplir con sus requisitos de
trabajo.
Propiedades de los materiales
Dureza abrasivos
Marca la resistencia de un mineral a ser penetrado por
otro material. Se suele medir en la escala de Mohs de 1
a 10 donde el valor más elevado corresponde al
diamante. Los minerales que se usan en reparación
suelen estar en 9,5.
Friabilidad
Una vez que el mineral se rompe, la friabilidad marca la
tendencia a formar nuevas aristas.
Tenacidad
Mide la capacidad de los materiales para resistir a la
rotura y la deformación. Indica cuanta energía puede
absorber un mineral antes de romperse.
Capacidad de corte
Las rayas producidas por el mineral sobre la superficie
dependen de lo afiladas que sean las aristas del mineral.
Algunos tipos de abrasivos:

ALUNDUM :
Es usado normalmente para rectificar materiales con
cargas de ruptura mayores a 35 N/mm2 (350 MPa). Debido
a que posee una menor tenacidad que el carborundum se
usa en el rectificado de todo tipo de aceros.
CARBORUNDUM (SIC):
Es usado normalmente para rectificar materiales frágiles
con cargas de ruptura menores a 35 N/mm2 (350 MPa).

La razón por la cual este material no es usado para el


rectificado de aceros, aún presentando una dureza mayor a
la del alundum, es su tenacidad.

Esta propiedad evita que los granos abrasivos se fracturen,


y no recuperen así la capacidad de corte, por el contrario
hace que estos se redondeen generando así los
inconvenientes anteriormente discutidos.
DIAMANTE NATURAL O SINTERIZADO:
Debido a su elevada dureza se usa en el rectificado de
materiales extraordinariamente duros o Para conseguir
acabados excepcionales.

NITRURO DE BORO CÚBICO (CBN):


Este material al igual que el diamante presenta una dureza
elevada apropiada para rectificados no convencionales.

Aunque se han mencionado cuatro tipos de abrasivos para


propósitos generales solo se usan dos, el carborundum o el
alundum.
OTROS ABRASIVOS
Grit cerámico
* Oxidos de aluminio y carburos de
silicio
* La superficie limpiada permanece sin
óxido por mas tiempo
* Excelente efecto de corte
* Buen rendimiento a bajas presiones
* Son relativamente caros
* Adecuado para limpiar superficies
delgadas (de poco espesor)
* Recomendado para limpiar superficies
de acero inoxidable o materiales no
metálicos.
Granallas Esfericas y Angular
Este abrasivo se encuentra en dos
presentaciones: angular y esférica; la
esférica se usa regularmente en las
máquinas granalladoras y tiene un
ataque menos violento sobre la
superficie, la aplicación de la granalla
esférica sobre estructuras metálicas,
ayuda a mejorar la resistencia a la
fatiga de las piezas, este proceso es
conocido como shot peening o
martilleo.
Arena de Río
Son un conjunto de partículas de
piedra de diversa forma, color y de
gran dureza que permite ser
utilizado para los trabajos de
preparación de superficie. Para
obtener este material debe ser de
ríos sin contaminación Tamiz
promedio 1/8
Cuarzo Fino
Es tamizado para utilizarlo en la
preparación de superficie de
matrices, arenado de vidrios
decorativos, por su gran dureza
ralla los vidrios.

Escoria de cobre
Es el material granulado obtenido
de la fundición de cobre de
excelente dureza mayor a las
anteriores.
Muela de rectificar

Sketch de cómo las partículas abrasivas en una muela de


rectificar remueve material de una pieza.
La muela de rectificar es una herramienta abrasiva utilizada
para el arranque de viruta dentro de las operaciones de
mecanizado con abrasivos. La operación que se realiza con
las muelas es el denominado rectificado en el que se
elimina material por medio de esta herramienta.
Operaciones de mecanizado en las que
se emplean muelas

 Tronzado y Ranurado: en mecanizado por


abrasivos esta operación obtiene acabados de
alta calidad, difíciles de encontrar en otros
tipos de mecanizado. Para la realización de Muela de
diamante
esta operación se utilizan muelas delgadas
con aglomerante orgánico.
 Afilado de herramientas: es de uso común
realizar afilados con este tipo de mecanizado,
lo que se conoce popularmente como "lijar".
 Amolado: elevada cantidad de material
eliminado, proceso manual
 Desbardado: mayor eliminación de material que el
proceso anterior, ya que en éste no se tiene en
cuenta el resultado final.
 Rectificado: aumentar calidad superficial,
dimensional y de forma.
 Procesos Industriales de súper acabado: mejores
resultados que en el caso anterior, obteniendo las
mejores calidades posibles en mecanizado,
creando muy poca cantidad de viruta debido a su
baja eliminación de material.
Forma de las para el afilado de
muelas herramientas
Muelas para ESMERIL
Se compone básicamente de un óxido natural de aluminio
denominado corindón. Contiene varias impurezas, como el
óxido de hierro, que también actúa como abrasivo.

Corindón también tiene 2 variedades Rubí y zafiro


USO Y PRECAUSIONES DE ABRASIVOS Y MUELAS

Mantenga los soportes


a una distancia no mas
de 1/8 pulgadas de la
muela.

Esto impide que la


pieza en trabajo se
atore.
Asegúrese de desconectar la
herramienta si es que desea cambiar
de muela o se quiera hacer otro tipo
de cambio.
No ajuste excesivamente la muela por
que puede llegar a dañarla
Asegúrese de fijar
muy bien los
materiales que
desea trabajar en
una superficie
estable.
Debe evitar agarrar con las manos los
materiales a ser trabajados para eso hay
instrumentos específicos.
Procure que las
maquinas no estén
en posiciones
inadecuadas para así
prevenir accidentes.
Sabias que las muelas abrasivas tienen fecha de
vencimiento este es un dato importante que deber
tomar ya que el material con que se aglomero los
abrasivos de la muela ya no tienen tanta
resistencia.
Asegúrese de llevar consigo equipo de
protección adecuado al trabajar con muelas
abrasivas.
Se recomienda usar
guantes de seguridad

Protección ocular
(gafas protectoras) ,
Para así evitar que los
residuos entren en los
ojos y protectores
auditivos
También debe tener en cuenta que las maquinas
con que uno trabaja giran a grandes velocidades
procure tener cuidado en el manejo de estas.
Recuerde que el mal manejo de las maquinas
puede resultar en un accidente aun si se tiene o
no el equipo de protección adecuado.
POR LO TANTO:
- Seguir las advertencias y otras recomendaciones
que aparezcan en los productos o en los embalajes.
- Asegurarse de que el abrasivo escogido se adapta
bien a la operación a realizar.

- Seguir las instrucciones del proveedor del


abrasivo y de la máquina cuando se proceda al
montaje del abrasivo. Respetar todas las
indicaciones que figuren sobre el producto
abrasivo tales como la posición de giro o posición
de montaje.
- Jamás forzar el producto abrasivo para su
montaje ni retocarlo para su ajuste.

- No sobrepasar jamás la velocidad máxima de


trabajo, cuando esté indicada.

- Utilizar únicamente las herramientas de montaje


correctas, y asegurarse de que están limpias, sin
deformaciones ni rebabas.
-No apretar excesivamente los elementos de
montaje.

- Después de montar un producto abrasivo y antes


de empezar a trabajar, mantener en marcha la
máquina en vacío, con los protectores en su sitio,
por lo menos durante 30 segundos, manteniéndose
apartado de la máquina.

- No quitar nunca los dispositivos de protección,


asegurándose de que están en buen estado y en
posición correcta.
- Asegurarse de que la pieza a trabajar está
correctamente situada y fijada, y comprobar que los
soportes de la pieza están correctamente colocados y
en buen estado.

-No poner nunca la máquina en marcha si la pieza a


trabajar está en contacto con el producto abrasivo.

-Al trabajar, no ejercer presión excesiva ni golpear el


producto abrasivo ni recalentarlo.

-Trabajar únicamente por la parte activa del abrasivo.


En las bandas abrasivas, lijar, si es posible, por el
centro, evitando utilizar los bordes.
- Evitar el embozamiento y el desgaste irregular de los
productos abrasivos para obtener buenos resultados.
Reavivarlos frecuentemente cuando sea posible.

- Dejar que el producto abrasivo se pare por si mismo,


sin apoyar sobre ninguna superficie.

-No sobre dimensionar la maquina con pretesto de


aurrar.

-No dejar las bandas abrasivas bajo tensión cuando no


se trabaje.
ACCIDENTES EN EL USO DE
DISCOS ABRASIVOS
Leer las instrucciones

Utilizar gafas de protección

Utilizar protección auditiva

Utilizar guantes

Utilizar mascarilla anti-polvo


Fin de la presentación
Lubricantes
¿Qué es un lubricante?
El lubricante es una mezcla de aceite base más aditivos que mejoran
sus cualidades y prestaciones.
Su función radica en reducir la fricción entre dos superficies metálicas
Proteger los órganos mecánicos del desgaste, y la corrosión
Ayudando también a la limpieza y refrigeración.
Asimismo, permite una mayor vida útil de los componentes lubricados,
ya que en el motor forma un sello viscoso entre los anillos del pistón y
el cilindro evitando pérdida de la potencia producida en la
cámara de combustión.
¿Para qué sirven los lubricantes?
 Para reducir la fricción entre dos superficies metálicas.

 Para proteger los órganos mecánicos del desgaste y la


corrosión.
Para limpiar y refrigerar
En motores el lubricante actúa como sellante entre
segmentos/pistón y camisas, evitando fugas de
compresión
¿Es normal que un motor consuma aceite?
el aceite debe lubricar partes muy críticas, como es entre
el pistón, la camisa y válvulas. Necesariamente parte de la
película lubricante se quema en el proceso de combustión.
Con el paso del tiempo, al ser las holguras más grandes
por el lógico desgaste de las piezas del motor, el gasto de
lubricante ha de ser mayor.
Origen de los Lubricantes
Factores importantes a tomar en
cuenta para el uso de lubricantes

• Presión entre las piezas.


• Canalizaciones (longitud y diámetro)
• Revoluciones por minuto
• Temperatura
• Condiciones de uso
Características de los lubricantes
Viscosidad:
El aceite se hace más espeso en frío y menos
espeso en caliente. El mejorador del índice de
viscosidad reduce el régimen de cambio de
viscosidad con la temperatura permitiendo un
fácil arranque en frío y mejor protección contra
el desgaste a altas temperaturas

(la viscosidad es una medida de la facilidad con


la cual fluye el aceite).
Untuosidad:
Es la capacidad que tienen los fluidos de adherirse
a la superficie, es especialmente interesante para
disminuir el desgaste en el momento de arranque.

Punto de congelación o inflamación:


En todos los aceites la viscosidad cambia con la
temperatura, sin embargo no todos cambian de la
misma manera, generalmente los aceites mono
grados son aquellos en los que estos cambios son
más importantes. En los aceites de tipo multigrado
los cambios no son tan drásticos.
Detergencia:
Impide la formación de lodo al mantener inocuamente
suspendidos el lodo y el carbón en el aceite.

Estabilidad química:
El aceite lubricante se encuentra en constante
movimiento, arrastra las partículas formadas por el
desgaste propio de las partes, se contamina con:
partículas de polvo, agua, combustible y gases
producto de la combustión. Es por esta razón que debe
tener una gran estabilidad química, de lo contrario se
degradaría y formaría compuestos agresivos para el
motor como “lodos de alta y baja temperatura”.
Inhibidor de espuma:
Reduce la producción de espuma en el cárter,
un aceite espumoso se oxida con mayor
facilidad.

Anticorrosivos y antioxidantes:
Ayuda a evitar el ataque por corrosión y
oxidación de los materiales de los diferentes
componentes del motor.
Tipos de Lubricantes
Líquidos

Semisólidos

Sólidos

Gaseosos
Lubricantes Líquidos
De base (origen) mineral o
vegetal. Son necesarios
para la lubricación
hidrodinámica y son
usados comúnmente en la
industria, motores y como
lubricantes de
perforación.
Lubricantes Semisólidos
Son las denominadas
"Grasas". Su composición
puede ser mineral, vegetal
y frecuentemente son
combinadas con muchos
tipos de lubricantes
sólidos como el Grafito,
Molibdeno o Litio.
Lubricantes Sólidos
Es un tipo de material que ofrece mínima
resistencia molecular interna por lo que por
su composición ofrece óptimas condiciones
de lubricación sin necesidad de un aporte
lubricante líquido o semisólido. El más común
es el Grafito aunque la industria está
avanzando en investigación en materiales de
origen metálico.
Lubricantes Gaseosos
En el caso de lubricantes gaseosos se puede
considerar una corriente de aire a presión que
separe dos piezas en movimiento.
CARACTERISTICAS
Las ventajas de rendimiento de lubricación con
grasa respecto a aceite líquido
Las grasas no producen problemas de estanqueidad
ni de flujo y de goteo
La tapa de grasa de rodamiento impide el ingreso de
contaminantes al interior.

Del 70% al 95% de las grasas consisten en aditivos


para mejorar la resistencia. El jabón se utiliza como
aditivo principal. El jabón creando una jaula en 3
dimensiones puede mantener el aceite a base de la
grasa.
Las grasas se dividen en 3 grupos según el tipo de jabón:
 Las grasas a base de cal :
Resistente al agua, se puede
utilizar hasta 50°C;
 Las grasas a base de sodio :
No resistente al agua, se puede
utilizar hasta 90°C;
 Las grasas a base de litio :
Resistente al agua, se puede
utilizar hasta 140°C;
Nunca se deben mezclar grasas
de diferentes bases y de
diferentes niveles de penetración.
Hay que utilizar siempre las
grasas recomendadas.
OTRA CLASIFICACION DE LAS GRASAS

Grasas de jabón compuesto


Grasas espesadas con sustancias inorgánicas
Grasas sintéticas
Grasas para bajas temperaturas (LT)
Grasas para temperaturas medias (MT)
Grasas para altas temperaturas (HT)
Grasas extrema presión (EP)
Grasas antiengrane (EM)
Aditivos para las grasas

Los aditivos anti desgaste


Los antioxidantes
Los aditivos EP (extrema presión),
Los estabilizadores
CLASIFICACION DE LUBRICANTES
Por tipo de servicio
Los aceites de motor son
clasificados por el Instituto
Americano del Petróleo (API) para
definir el tipo del servicio para el
que son aptos. Esta clasificación
aparece en el envase de todos los
aceites y consta de 2 letras: La
primera letra determina el tipo de
combustible del motor para el que
fue diseñado el aceite,
utilizándose una "S" para motores
a gasolina y una "C" para motores
diésel.
Por su grado de viscosidad
En cuanto a grado de viscosidad existen 2 tipos de aceites:

 Monogrados: Diseñados para trabajar a una temperatura


específica o en un rango muy cerrado de temperatura. En el
mercado se pueden encontrar aceites monogrado SAE 10,
SAE 30, SAE 40, entre otros.

 Multigrados: Diseñados para trabajar en un rango más


amplio de temperaturas, en donde a bajas temperaturas se
comportan como un monogrado de baja viscosidad SAE 10
por ejemplo) y como un monogrado de alta viscosidad a
altas temperaturas (SAE 40 por ejemplo). Los aceites
multigrados están formados por un aceite base de baja
viscosidad así como de aditivos (polímeros) que evitan que el
aceite pierda viscosidad al calentarse.
Clasificación en cuanto a su naturaleza
Convencional o Minerales: Aceites obtenidos de la
destilación del petróleo. Estos aceites están formados
por diversos compuestos de diferente composición
química que dependen del proceso de refinación así
como del petróleo crudo utilizado.

Sintéticos: Aceites preparados en laboratorio a partir de


compuestos de bajo peso molecular para obtener
compuestos de alto peso molecular con propiedades
predecibles.
Estos aceites tienen algunas ventajas sobre los aceites
convencionales, a continuación algunas de ellas:
Mejor estabilidad térmica. Los aceites sintéticos
soportan mayores temperaturas sin degradarse ni
oxidarse, esto es especialmente útil para motores que se
operan en ciudades con altas temperaturas y motores
turbo-cargados. Esta estabilidad térmica también
permite mantener más limpio el motor.

Mejor desempeño a bajas temperaturas. Estos aceites


fluyen más fácilmente a bajas temperaturas, mejorando
el arranque del motor en climas fríos.
Menor consumo de aceite. Los aceites sintéticos tienen
una menor volatilidad lo que se traduce en menor
consumo de aceite en el motor.
Sin embargo, el aceite sintético tiene la desventaja de ser
bastante más caro que el aceite convencional.
Aplicación de los procedimientos de Lubricación
En todo proceso de cambio y mejora, “el entrenamiento es
el puente al éxito”.
En la ejecución de las MPL (manejo programado de
lubricación) esto debe considerarse como un elemento
crítico para el logro de los objetivos.

y el programa de análisis de aceite, permiten que el


programa pueda ser implementado adecuadamente y que
los cambios propuestos logren resultados.
Es aconsejable utilizar programas de entrenamiento en
sitio, ya sea desarrollados internamente, o contratar un
profesional en esta área, para ayudar a lograr
Aplicación de los procedimientos de Lubricación
Considere los siguientes temas en su programa :

Control y monitoreo de contaminación


Fundamentos de lubricación
Administración del grupo de lubricación
Técnicas de cambio de aceite y lavado de
sistemas
Métodos óptimos de muestreo
Filtración y control de contaminación
Análisis de aceites
Análisis de partículas de desgaste
NORMAS PARA EL MANEJO DE LUBRICANTES
• El manejo de Lubricantes y Combustibles se efectuará en
un lugar dispuesto especialmente para ello que cumpla
ciertas condiciones de seguridad y que esté alejado del
agua.
• La zona estará cubierta con un material impermeable,
que puede ser PVC o plástico, sobre este material se
dispondrá de una capa de material fino (arena) de unos
10 cm. de espesor que estará rodeada perimetralmente
por rollizos de madera que cumplen la función de no
permitir el contacto de esta zona protegida con la demás
área de terreno.
• Este tipo de precaución aislará el sector y evitará
posibles infiltraciones en caso de derrames. En caso de
que se produzcan accidentes fuera de esta zona
dispuesta para el manejo de lubricantes y combustibles.
• Se dispondrá inmediatamente de uno de los cargadores
que se mantiene en faena para el caso de emergencias.
Precauciones al manejar lubricantes

Es obligatorio el uso de equipo de protección personal


para el manejo de grasas y aceites lubricantes, y debe
incluir guantes y lentes (gafas) de seguridad. Si se tiene
contacto accidental del lubricante con la piel, lávese
inmediatamente con un limpiador de manos autorizado,
seguido de un enjuague con jabón normal.
LUBRICANTES PARA HERRAMIENTAS
DE CORTE
FLUIDOS DE CORTE
Los fluidos de corte se utilizan en la mayoría de las
operaciones de mecanizado por arranque de viruta. Estos
fluidos, generalmente en forma líquida, se aplican sobre
la zona de formación de la viruta, para lo que se utilizan
aceites, emulsiones y soluciones. La mayoría de ellos se
encuentran formulados en base a un aceite de base
mineral, vegetal o sintético, siendo el primero el más
utilizado, pudiendo llevar varios aditivos
(antiespumantes, aditivos extrema presión, antioxidantes,
biosidas, solubilizadores, inhibidores de corrosión...).
Tipos de fluidos
Los principales tipos de fluidos de corte mecanizado
son:

• Los aceites íntegros.


• Las emulsiones oleosas.
• Las "soluciones" semi-sintéticas.
• Las soluciones sintéticas.
PROCESOS PRODUCTIVOS EN LOS QUE
INTERVIENEN LOS FLUIDOS DE CORTE
Los procesos productivos son muy variados pudiendo
enumerar como principales las siguientes:
• Rectificados (plano, cilíndrico, sin centro y lento).
• Torneado / fresado.
• Roscado / escariado.
• Taladrado (profundo).
• Corte (con sierra).
• Otros (troquelado, enderezado, etc.).
Funciones de los fluidos de corte
LUBRICACIÓN: Reducir el coeficiente de fricción entre
la herramienta y la pieza y entre la herramienta y la
viruta que está siendo eliminada.

REFRIGERACIÓN: El fluido debe eliminar el elevado


calor que se produce en la operación de mecanizado.

ELIMINACIÓN DE VIRUTA: El fluido debe retirar


eficientemente la viruta lejos de la zona de operación
para no interferir en el proceso y permitir la calidad
superficial requerida.
LUBRICANTES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
TOTAL SCILIA MS 1032
Aceite multifuncional sin cloro para engrase de máquinas
herramientas y trabajos con metales.
TOTAL SCILIA MS 3040
Mecanizado y lubricación standard de máquinas herramienta.
Especialmente recomendado para decoletaje de latón, aleaciones
de aluminio y aceros de bajo contenido en carbono.
TOTAL SCILIA MS 5032
Las mismas funciones que SCILIA MS 3040 así como trabajos en
aceros de contenido en carbono medio, alto, y acero inoxidable
TOTAL SCILIA MS 7046
Mismas prestaciones que SCILIA MS 5032 y también mecanizados
con aceros con muy alto contenido en carbono: especiales,
inoxidables, refractarios y titanio.
FIN
COMBUSTIBLES
Definición:
Llamamos combustible a toda sustancia natural o
artificial, en estado sólido, líquido o gaseoso que,
combinada con el oxígeno produzca una reacción con
desprendimiento de calor. Para que una sustancia sea
considerada como combustible a nivel industrial
deberíamos exigirle algunos requisitos más, por ejemplo:

-disponibilidad en grandes cantidades


-bajo costo de operación (obtención, transporte y
almacenaje)
-aplicabilidad (poder quemarla con la tecnología actual)
-poder calorífico razonable
Poder calorífico de un combustible: (Q)

Es la energía liberada en la combustión completa de una


unidad de combustible una vez que los productos se llevan
a las mismas condiciones de presión y temperatura que los
reactivos.

Poder calorífico inferior (Qi): el agua producto de la


combustión se considera en estado de vapor.

Poder calorífico superior (Qs): el agua producto de la


combustión se considera en estado líquido.
Dependiendo de si el proceso se da a presión o a volumen
constante tendremos dos poderes caloríficos distintos: Qp
y Qv
En general los procesos de combustión que se presentan
en las calderas son a presión constante.

En ese caso la relación entre el Qps y el Qpi es: Qps = Qpi+


9.H.hfg (para aquellos combustibles que no tienen agua
en su composición)

H = cantidad de hidrógenos en el combustible .


hfg= entalpía de cambio de estado del agua
La clasificación mas conocida de los combustibles es la
que se basa en su estado físico:

a)Sólidos-naturales: madera (chips, astillas, rolos), carbón


mineral, esquistos bituminosos.-elaborados: coke, carbón
vegetal, subproductos (aserrín y recortes, pellets, cáscara
de arroz)

b) Líquidos-naturales: petróleo-elaborados: gasolinas, fuel-


oil, alcohol, biodiesel.

c) Gaseosos-naturales: gas natural-elaborados: GLP,


biogas, gas de gasógeno
Las propiedades relevantes de los combustibles son las
siguientes:

-Densidad absoluta: Relación entra masa y volumen-


relativa. Relación entre la densidad de un combustible y la
del agua o la del aire.

-Punto de fluidez: temperatura más baja a la cual el


combustible líquido fluye en las cañerías en condiciones
normales.

-Viscosidad cinemática: medida de la resistencia del fluido


al escurrimiento. Se determinan en viscosímetros,
midiendo el tiempo que demora el combustible en escurrir
a través de un orificio calibrado
Viscosidad dinámica: es el cociente entre la viscosidad
cinemática y la densidad.
-Flash Point: temperatura mas baja del combustible a la que
se forman vapores inflamables.
-Límites de inflamabilidad: porcentaje de gas presente en la
mezcla gas-aire. Hay dos: -límite inferior-límite superior Para
que la combustión se produzca la mezcla se debe encontrar
entre estos dos valores.
Materiales Límite inferior Límite superior

Metano 5% 15%

Propano 2% 10%

Butano 1.8% 8.4%

Acetileno 2.5% 80%


-Número de Woobe: relación entre el poder calorífico de
un gas y la raíz cuadrada de su densidad relativa al aire.

El número de Woobe nos permite clasificar los gases en


tres familias, siendo intercambiables los gases de una
misma familia sin necesidad de intervenir en el sistema de
quemado.
-Contenido de humedad: muy importante en los
combustibles sólidos y perjudicial en los líquidos.
Hay dos tipos de análisis que caracterizan a un
combustible:

a)Análisis próximo. En este ensayo se determina el


contenido de humedad-contenido de volátiles-contenido
de carbono fijo-contenido de cenizas

b)Análisis último. Indica la cantidad de cada componente


elemental del combustible (carbono, hidrógeno,
nitrógeno, azufre, etc).

Para combustibles sólidos y líquidos esta composición se


da en porcentaje en peso,
mientras que para combustibles gaseosos se da en
porcentaje en volumen.
El porcentaje en volumen es igual al porcentaje en moles
del gas.
Podemos pasar una expresión del análisis último en
volumen a una en peso

En caso que el combustible tenga humedad el análisis


último se puede dar en base húmeda (incluyendo la
humedad del combustible)
en base seca (sin incluir la humedad del combustible).

Ejemplo: Análisis último en base húmeda (porcentajes en


peso):C= 80% H= 5% O= 2% N= 2% S= 1% H2O= 10% Σ=
100%
Análisis último en base seca (porcentajes en peso):
• COMBUSTIBLES FOSILES
Los combustibles fósiles se formaron hace millones de
años a partir de restos orgánicos de plantas y animales
muertos. Durante miles de años de evolución del planeta,
• COMBUSTIBLES FLUIDOS
Se encuentran los líquidos como el gasóleo, el queroseno
o la gasolina (o nafta) y los gaseosos, como el gas natural o
los gases licuados de petróleo (GLP),
• BIOCOMBUSTIBLES
Los llamados biocombustibles (un tanto impropiamente
porque los combustibles fósiles también proceden de
materia orgánica,
PROPIEDADES DE LOS COMBUSTIBLES
• TEMPERATURA DE IGNICION
Es la temperatura a la cual un material combustible
empieza a emitir vapores combustibles.
Esta temperatura puede ser incluso bajo cero para ciertos
líquidos (gasolina),
• TEMPERATURA DE INCENDIO
Es la temperatura a la cual un material que ya está
desprendiendo vapores combustibles y en presencia de
una llama exterior
• TEMPERATURA DE AUTOIGNICON
Es la temperatura mínima a la que una sustancia
combustible es capaz de inflamarse y mantener la
combustión en ausencia de una fuente de ignición.
CARACTERISTICAS DE LOS COMBUSTIBLES UTILIZADOS Y
DATOS
La contaminación es máxima en el caso de las centrales
termoeléctricas convencionales que utilizan como
combustible carbón.

•BIOMASA
Se comenzó a utilizar, como fuente de energía, a la
biomasa en forma de leña y carbón de leña cuya principal
aplicación era la cocción de alimentos y la calefacción. Una
vez cortada y secada, la madera se utiliza para Alimentar
el fuego se denomina leña y es una de las formas más
simples de biomasa.
• PETROLEO
Todos los tipos de petróleo se componen de
hidrocarburos, aunque también suelen contener unos
pocos compuestos de azufre y de oxígeno; el contenido
de azufre varía entre un 0,1% y un 5%.
• CARBON MINERAL
Es un mineral combustible sólido, de color negro o
marrón oscuro, compuesto principalmente por pequeñas
cantidades de hidrógeno y oxígeno, nitrógeno, azufre y
otros elementos.
• GAS NATURAL
Una de las características de la producción del
denominado gas de Camisea es la extracción del gas
natural que mejora la calidad del aire local debido a su
menor emisión de gases tóxicos y nocivos
COMUSTIBLES NUCLEARES
• URANIO
El uranio es un metal muy denso, fuertemente
electropositivo y reactivo, dúctil y maleable, pero mal
conductor de la electricidad.
• USO DE COMBUSTIBLES
cualquier material capaz de liberar energía cuando se
cambia o transforma su estructura química. Supone la
liberación de una energía de su forma potencial a una
forma utilizable (por ser una reacción química,
• BIOCOMBUSTIBLES
Es el término con el cual se denomina a cualquier tipo de
combustible que derive de la biomasa - organismos
recientemente vivos o sus desechos metabólicos, tales como el
estiércol de la vaca.
• BIOETANOL
El etanol puede utilizarse como combustible para automóviles
por sí mismo o también puede mezclarse con gasolina en
cantidades variables para reducir el consumo de derivados del
•petróleo.
BIODIESEL
Es un biocombustible sintético líquido que se obtiene a
partir de lípidos naturales como aceites vegetales o grasas
animales, nuevos o usados, mediante procesos industriales
de esterificación y transesterificación, y que se aplica en la
preparación de sustitutos totales o parciales del petrodiésel
o gasóleo obtenido del petróleo.
FIN
MADERAS
HISTORIA DE LA MADERA
•La madera fue uno de los primeros
materiales utilizados por el hombre para
construcción de viviendas, herramientas
para cazar, fabricación de utensilios
Madera
• Una vez cortada y seca, la madera se utiliza para
distintas finalidades y distintas áreas:
• Fabricación de pulpa o pasta, materia prima para
hacer papel.
• Alimentar el fuego, en este caso se denomina
leña y es una de las formas más simples de
biomasa.
• Menaje: vajillas, cuberterías,...
• Ingeniería, construcción y carpintería.
• Medicina.
• Medios de transporte: barcos, carruajes.
Estructura de la madera
• Sección de una rama de tejo con 27
anillos de crecimiento anuales, en
color pálido la albura, de color más
oscuro el duramen y el centro casi
negro de la médula. Las líneas oscuras
radiales son pequeños nudos.

Corteza externa
Cámbium
Albura
Duramen (o corazón)
Médula vegetal
Características
• La madera es un material anisótropo en muchas
de sus características, por ejemplo en su
resistencia o elasticidad
• La madera es un material ortótropo ya que su
elasticidad depende de la dirección de
deformación.
• Tiene un comportamiento hidroscópico, pudiendo
absorber humedad tanto del ambiente como en
caso de inmersión en agua, si bien de forma y en
cantidades distintas
PROPIEDADES DE LA MADERA
Fácil de trabajar. Es sencillo darle forma si se emplean los útiles
adecuados.
Baja densidad. Flota en el agua, por lo que se ha usado para la
fabricación de embarcaciones.
Dureza. Propiedad que le confiere resistencia, aunque varía mucho de
unos tipos a otros de madera.
Flexibilidad. Facilidad que presentan muchas madera para ser doblada en
sentido de sus vetas.
Estética agradable. Presentando una amplia variedad de colores,
texturas y veteados.
Mala conductora del calor y la electricidad. Por lo que se puede utilizar
como material aislante.
Disponible. La madera es una recurso natural que tenemos a nuestra
disposición en todo el mundo, pero debemos de cuidar su explotación y
repoblar nuestros bosques para que nos sigan proporcionando madera
en el futuro.
Proceso de obtención
PARTES DE LA MADERA
Composición de la madera
• En composición media se constituye de un
50% de carbono (C), un 42% de oxígeno (O),
un 6% de hidrógeno (H) y el 2% restante de
nitrógeno (N) y otros elementos.
Dureza de la madera

• Maderas duras haya, Roble, Nogal, Cerezo,


Encina, Olivo, Castaño, Olmo
• Maderas blandas pino, balso,olmo
Álamo, El álamo blanco, Abedul, Aliso, Alnus
glutinosa, Alnus incana, Carcoma
Proceso de transformación de la madera
• Tala
Consiste en cortar el tronco del árbol y abatirlo.
Previamente deben seleccionarse los árboles más
altos y luego repoblar la zona.
• Descortezado y eliminación de ramas
Normalmente solo se aprovecha el tronco del árbol,
por lo que es necesario quitarle la corteza y las ramas.
• Aserrado
Consiste en realizar un despiece del tronco en tablas,
de forma que se aproveche al máximo la madera.
• Secado
Eliminación de la humedad de la madera.
Manufactura de la madera
Estructuras, Pavimentos, Tableros
Aglomerados o conglomerados Además hay
diferentes tipos de aglomerado:
Aglomerados de fibras orientadas
Aglomerado decorativo
Aglomerado de tres capas
Aglomerado de una capa
Contrachapado
Tableros de fibras Se dividen en varios tipos:
Tableros semiduros
Tableros de densidad media
Chapas
Agentes bióticos del deterioro
La madera es notablemente resistente al daño biológico, pero existe un
número de organismos que tienen la capacidad de utilizar la madera de
una manera que altera sus características. Los organismos que atacan la
madera
Requerimientos bióticos
Los agentes bióticos requieren ciertas condiciones para la supervivencia
Humedad
El contenido de agua en la madera es un factor determinante e importante
de los tipos de organismos presentes que degradan la madera.
Oxígeno
todos los organismos requieren del oxígeno para su respiración.
Temperatura
La mayoría de los organismos prospera en un rango óptimo de temperatura
de 21 °C a 30 °C
Alimento
La madera suele ser el alimento de los agentes bióticos
Bacterias
Las bacterias son pequeños organismos unicelulares que
están entre los más comunes de la Tierra
Hongos
Los hongos son organismos que utilizan la madera como
fuente de alimento
Moho y hongo de la mancha
El moho y el hongo de la mancha azul o mancha de albura
colonizan muy rápido la madera una vez que ésta se corta y
continua su crecimiento mientras el contenido de humedad
sigue siendo óptimo (sobre aproximadamente 25 por ciento
para las maderas blandas)
Hongo de la pudrición
La pudrición en la madera es causada normalmente por el hongo
de la pudrición
Pudrición parda, como el nombre lo indica, da a la madera un
color parduzco.
Pudrición blanca, producida por el hongo de la pudrición, se
asemeja al aspecto normal de la madera, pero puede ser tan
blanquecino o ligero en color con rayas oscuras
Hongo de la pudrición suave, es un grupo más recientemente
reconocido que restringe su ataque a la superficie externa de la
madera
Insectos
Los insectos están entre los organismos más comunes en la Tierra,
y muchas de sus especies poseen la capacidad de utilizar la
madera para abrigo o alimento
Termitas
Madera de una vivienda atacada por termitas
Termitas subterráneas
Termita de la madera húmeda
Termita de la madera seca
Escarabajos (carcomas)
Escarabajos pulverizadores de madera
El líctido, o escarabajo pulverizador verdadero
Bupréstidos
Los bupréstidos, también llamados cabeza plana o perforadores metálicos
de la madera
Escarabajos longicornios
cuernos largos o escarabajos
Otros escarabajos
perforan la corteza del pino o su madera en los ejemplares recientemente
cortados, degradando rápidamente la madera.
Hormiga carpintera
Abejas carpinteras
Moluscos y crustáceos
Polas
Gusanos de barco o bromas
Los gusanos de barco o bromas son largos, los
moluscos causan daño interno en la madera mientras
que dejan solamente un agujero pequeño en la
superficie como evidencia de su
ataque
Limnoria
Los Limnoria son crustáceos móviles que se
diferencian de los gusanos de barco
Agentes físicos y químicos del deterioro
Aunque el deterioro de la madera se ve tradicionalmente como
proceso biológico, la madera se puede también degradar por los
agentes físicos y químicos
Daños mecánicos
Los daños mecánicos son probablemente el agente físico más
significativo del deterioro del puente de madera
Luz ultravioleta
Es el deterioro más visible en la madera, resulta de la acción
ultravioleta del sol que químicamente degrada la lignina cerca de la
superficie de la madera.
Corrosión
La degradación de la madera por los subproductos debidos a la
corrosión del metal frecuentemente se pasa por alto como una causa
de deterioro de una estructura
Degradación química
En casos aislados, la presencia de ácidos o bases fuertes puede causar
daño substancial a la madera
GRACIAS POR SU ATENCIÓN

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