SOLIDIFICACION Y PROPIEDADES MECANICAS DE LOS METALES Tema 2

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SOLIDIFICACION Y PROPIEDADES MECANICAS DE LOS METALES Tema 2

Endurecimiento de metales por soluciones solidas (aleaciones)

Se puede aumentar la resistencia de los metales por el endurecimiento por solución solida.

Dureza

Es una medida de la resistencia de un metal a la deformación

Tensión real y Deformación real

Tensión Real = F Ao

Propiedades mecánicas de los metales

Porcentaje de reducción de área %Reducción en área=área inicial - área finalx100 área inicial

Porcentaje de erogación %Elongación= long.final-long.inicialx100 Long. Inicial

Resistencia máxima ala tensión

Limite elástico

Modulo de elasticidad si se elimina colocada, la muestra volverá a su longitud.

Prueba de tensión

Evalúa la resistencia de los metales y las aleaciones.

Esfuerzos

✔ Tensión o compresión ✔ Esfuerzo cortante puro ✔ Tensión biaxial ✔Presión hidrostática

Deformación en ingeniería

Tensión y deformación en metales

Tensión Un área de la sección transversal sometida a una fuerza de tensión uniaxial

Tension= F Ao

Deformación Pieza de metal sometido a una fuerza de tensión uniaxial

Deformación plástica

Deformación elástica

Troquelado o embutido profundo

Transforma laminas de metal en artículos con forma de copa.

Porcentaje de reduccion en frio para cables

%reducción en frio=área inicial- área finalx100 área inicial

Forja

2 Tipos principales de métodos de forja

Forja con prensa

Los procesos de forja se clasifican en:

Trefilado

Forja con matrices cerradas

Forja con matrices abiertas

Forja con martillo

Extrusión de metales y aleaciones

El proceso de extrusión se utiliza para producir barras cilíndricas o tubos huecos

Extrusion directa

PROPIEDADES MECANICAS DE LOS METALES

Proceso de metales y aleaciones Producto de aleación forjados Al que es fabricado por trabajo del metal en frio y caliente. Productos de fundición Metal fundido y vaciado a un molde

Laminación en frio

Laminación en caliente

Tratamiento térmico

3) Crecimiento del grano

2) Recristalización

Calentar un metal trabajado en frio, se nuclean nuevos granos

Factores que afectan al proceso 1.- Cantidad de deformación previa del metal 2.- Temperatura 3.- Tiempo 4.- Tamaño inicial del grano 5.- Composición de metal o aleación

1) Recuperación

La resistencia de un metal trabajado en frio se reduce ligeramente, aumenta significativamente la ductilidad

Hornos para recocido

Los rollos se colocan y son cubiertos por e horno en temperatura de 650 a 700 C

Fractura de metales

Separación de un solido bajo tensión en 2 o mas partes.

Fractura frágil

Fractura dúctil

Tenacidad y ensayo de impacto

Fatiga

Fallos importantes que afectan la resistencia a la fatiga de un metal.

✔ Concentración de esfuerzos ✔ Rugosidades superficiales ✔ Estado de la superficie ✔ El medio ambiente

Metal sometido a esfuerzos repetitivos

Ensayo de Fatiga

Tenacidad ala fractura

Es la medida de la cantidad de energía que un material puede absorber antes de fracturarse

Prueba de Charpy Método de medida

Fluencia y tensión de rotura de metales

Prueba de fractura por Termofluencia

Misma que el ensayo, excepto que las cargas son superiores y que la prueba efectúa hasta la ruptura

Ensayo de Termofuencia

Se determinan los efectos de termofluencia y esfuerzos sobre la rapidez de la termofluencia

Termofluencia de metales Deformación dependiente del tiempo

Fallo por termofluencia

Microscopio Electrónico de barrido (SEM)

Instrumento que genera un haz de electrones sobre un punto exacto.

Tamaño de grano

Es importante por que la cantidad de superficie de limite grano tiene un efecto significativo en la resistencia

Método de medida de grano ATSM N=2(n-1)

n:numero entero referido al índice ASTM

N:numero de grano por pulgada

Soluciones solidas metálicas

Aleación metálica Mezcla de dos o mas metales y un no metal. Hay aleaciones sencillas y complejas

Soluciones solidas

Intersticiales

Sustitucionales

Método CzochralsKi

Método para obtención de metales monocristalinos.

Oblea de silicio impresa.

Obtención del lingote

Fundiciones Industriales

Metales y aleaciones se presentan en formas para ser trabajados.

✔ Barras

✔ Coquillas

✔ Tochos

✔ Planchones

Solidificación de metales

Etapas

2.-Crecimiento del núcleo (cristales y estructura granular)

La estructura granular que forma puede ser de 2 tipos

Granular gruesa y tosca

Granular fina

1.-Formación de núcleos

Nucleación Heterogénea

Presencia de impurezas insolubles o al contacto con el molde.

Nucleación Homogénea

El metal fundido proporciona por si mismo los átomos para formar núcleos.