Aleaciones No Ferrosas

Aleaciones no ferrosas Equipo 3 IQ-501

18/09/18

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Culebro Díaz Carlos Alfonso González Bautista Donaldo Javier Jerónimo Martínez Juan Manuel Salazar Cuevas Emmanuel Sandoval Gayosso Fátima de Jesús

Definición general Como su nombre lo dice, estas son aleaciones que no contienen el elemento Fe (fierro), o en dado caso, contienen cantidades demasiado pequeñas. Algunas propiedades son la alta resistencia a la corrosión, elevada conductividad eléctrica y térmica y baja densidad.

Clasificación de los metales no ferrosos respecto su densidad Tipo

Características

Ejemplo del metal base no ferroso

Pesados

Su densidad es igual o mayor de 5kg/dm^3

Estaño, Cobre ,Zinc ,Plomo ,Cromo ,Níquel , Wolframio o Tungsteno y Cobalto.

Ligeros

Su densidad esta comprendida entre 2 y 5kg/dm^3

Aluminio y Titanio

Ultraligeros

Su densidad es menor de 2kg/dm^3

Magnesio

Características principales de los metales no ferrosos • Blandos. • Alta resistencia a la corrosión (Superior a las aleaciones ferrosas). • Elevada conductividad eléctrica y térmica. • Baja densidad.

• Facilidad de producción. • Tienen poca resistencia mecánica y dureza que las aleaciones ferrosas.

Metales no ferrosos ordenados de mayor a menor utilización Cobre

Titanio

Magnesio

Aluminio

Cromo

Cobalto

Estaño

Níquel

Wolframio

Plomo

Zinc

Tipos de aleaciones no ferrosas

Aleación de cobre

Aleación de base níquel

Aleaciones de estaño

Aleaciones de zinc, plomo

Aleaciones de aluminio

Superlaciones

Aleaciones de cobre Datos sobre el cobre •Símbolo Cu •Posee una densidad de 8.93g/cm3 •Es un excelente conductor y es el no. 1 para uso en cableado •Su temperatura de fusión de a 1083 °C

Bronce Es una aleación cobre-estaño, en la que el primero constituye su base y el segundo aparece en una proporción del 3 al 20 %

Latones Es una aleación de cobre y zinc. Las proporciones de cobre y zinc pueden variar para crear una variedad de latones con propiedades diversas. Se ocupa en la fabricación de cerrojos, llaves de grifo entre otros

Bronce Propiedades físicas •Densidad: 8,90 g/cm³. •Punto de fusión: de 830 a 1020 °C •Punto de ebullición: de 2230 a 2420 °C Propiedades mecánicas Elongación: <65 % Dureza Brinell: de 70 a 200 Módulo de elasticidad: de 80 a 115 GPa Resistencia a la cizalla: de 230 a 490 MPa Resistencia a la tracción: de 300 a 900 MPa

Técnica de fundición Modelado original en barro, escayola u otro material. Toma del molde principal, generalmente en escayola. Una vez fraguado, se retira el núcleo El molde “negativo” se llena con cera para producir un «positivo» de este material. Se recubre la cera con una mezcla de arcilla. Una vez seca, se lleva a horno, donde la cera se funde y se pierde. En el caso de objetos pequeños, el nuevo molde sirve directamente para el colado del bronce. Para piezas mayores, es habitual llenarlo con una capa de cera que formará una película del espesor deseado para el bronce, y el interior se rellena con material refractario. Todo el proceso requiere la colocación de aireadores, canales de colado y diversos cuidados para obtener una colada homogénea. Acabado que incluye limado de imperfecciones, asperezas y pulido de la pieza. Pátina, mediante la aplicación de distintos ácidos y calentamiento a soplete para agilizar la oxidación.

Aleación de base níquel Datos sobre el níquel

•Símbolo Ni •Posee una densidad de 8.9g/cm3 •Es un metal de transición de color blanco con un ligerísimo tono amarillo •Conductor de la electricidad y del calor •Muy dúctil y maleable por lo que se puede laminar, pulir y forjar fácilmente

El níquel y el cromo Este grupo de aleaciones marcó el camino hacia una alta resistencia y una gran resistencia a las temperaturas elevadas. En un principio fueron desarrolladas para ser utilizadas en la industria química, donde los ambientes carburizados y las elevadas temperaturas eran demasiado duras para los Aceros Inoxidables Duraníquel Obtiene su resistencia mecánica por tratamiento de envejecimiento. Combina alta resistencia mecánica con alta resistencia a la corrosión. Se utiliza en piezas para joyería, piezas para instrumentos

Nicromo Datos del nicromo Es una aleación de níquel y cromo. La aleación tipo está compuesta de un 80% de níquel y un 20% de cromo. Es de color gris y resistente a la corrosión, con un punto de fusión cercano a los 1400 °C. Por su gran resistividad y su difícil oxidación a altas temperaturas, es muy utilizado en la confección de resistencias para elementos telefónicos como chips de teléfonos móviles o cubiertas de motores de tractores.

Utilidad Alambres de alta resistencia: Se utiliza en lugares donde el alambre tenga que calentarse y deba resistir altas temperaturas.

Aleaciones de zinc, plomo Datos sobre el zinc •Símbolo Zn •Tiene una densidad de 7.14g/cm3 •Es un metal de color blanco azulado que arde en el aire con llama verde azulada •El metal presenta una gran resistencia a la deformación plástica en frío que disminuye en caliente

Datos sobre el plomo •Símbolo Pb •Tiene una densidad de 11.34g/cm3 •Es un metal de color plateado con tono azulado, que se empaña para adquirir un color gris mate •Es flexible, inelástico y se funde con facilidad

Aleaciones Las aleaciones de zinc que incorporen cobre y aluminio son fácilmente moldeables debido a su baja temperatura de fusión El plomo se emplean para fabricar pilas, aleado con calcio o antimonio

Superaleaciones El término "superaleaciones" fue utilizado por primera vez poco después de la Segunda Guerra Mundial, para describir un grupo de aleaciones desarrolladas para su uso en turbocompresores y turbinas de motor de aviones que requerían un alto rendimiento a temperaturas elevadas.

Concepto de “Superaleaciones” Se denominan superaleaciones o aleaciones de alto rendimiento a un grupo de materiales o aleaciones metálicas de base níquel (Ni), cobalto (Co), hierro (Fe) y titanio (Ti) que presentan excelentes propiedades mecánicas a temperaturas elevadas, es decir, son utilizados a menudo de más de 0.7 de su temperatura de fusión absoluta (a temperaturas de 540 °C y superiores).

Las superaleaciones se basan en elementos del Grupo VIII B y contienen grandes cantidades de elementos de aleación, por lo general consisten en diversas combinaciones de Fe, Ni, Co y Ti, así como cantidades pequeñas de W, Mo, Ta, Nb, Cr, y Al, con el fin de producir una combinación de alta resistencia a temperaturas elevadas, a la corrosión, a las vibraciones y a la termofluencia a temperaturas superiores a los 1000ºC

Estructura FCC de las “Superaleaciones”

Ni3(Al,Ti)

Algunos ejemplo de superaleaciones comerciales

Hastelloy

Aleaciones Rene

Inconel

Aleaciones de

Waspaloy

Incoloy

Principales Superaleaciones

Aleaciones base Níquel Aleaciones base Cobalto Aleaciones base Titanio Aleaciones base Hierro Combinaciones de esto elementos (Inconel)

Pertenece al grupo de aleaciones ferrosas

Características o propiedades generales de las “Superaleaciones” Excelente resistencia mecánica Elevada resistencia a altas temperaturas Buena resistencia al ataque del medio ambiente Excelente resistencia al Creep Resistencia a la ruptura por estrés Buena estabilidad metalúrgica

Expansión térmica muy útil Resistencia a la corrosión Resistencia a las vibraciones

Aplicaciones de las “Superaleaciones” Las aplicaciones típicas se encuentran principalmente enfocadas en el campo de la industria aeroespacial, aeronáutica y eléctrica.  Reactores nucleares  Carcasas de bombas  Motores eléctricos militares  Plantas eléctricas  Turbinas de turbocompresores  Motores de gasolina  Submarinos  Turbinas marinas  Vasos de procesamiento químico  Motores a reacción de cohetes

Superaleaciones base Níquel Las superaleaciones base níquel son aquellas que tienen como elemento principal o en mayor proporción al níquel, conteniendo otras adiciones elementales comunes como son Al, Ti y Cr, que los hacen tener las propiedades adecuadas para resistir las condiciones extremas a altas temperaturas. Presentan un buen comportamiento hasta los 1000º C aproximadamente. Para temperaturas mayores se suelen emplear superaleaciones de cobalto.

Microestructura de la fase gamma prima (γ´) incrustada en una matriz de fase gamma (γ).

Características o propiedades de las “Superaleaciones base Níquel” Buena resistencia mecánica a la tracción a temperaturas elevadas. Excelente resistencia a la corrosión y a la oxidación en caliente.

Buena resistencia a fatiga térmica con alto y bajo número de ciclos. Son rígidas y resisten la deformación. Presentan una gran dureza.

Alta resistencia a las vibraciones. Alta conductividad eléctrica y propiedades magnéticas.

Ejemplos de Superaleaciones base níquel Inconel (Ni-Cr-Fe) Posee una alta resistencia al calor y es inoxidable.

Permaníquel (Ni-Co-Fe-C-MnSi-Ti-Mg) Posee una buena resistencia a la corrosión, una buena conductividad eléctrica y térmica y propiedades magnéticas, pero que disminuye su dureza al aumentar la temperatura.

Superaleaciones base cobalto Las superaleaciones base cobalto son aquellas que tienen como elemento principal o en mayor proporción al cobalto, conteniendo otras adiciones elementales comunes como son cromo, níquel, molibdeno, y tungsteno, que los hacen tener las propiedades adecuadas para resistir el medio ambiente al que están expuestos, como son las condiciones extremas a altas temperaturas. La tabla 3.1 muestra las propiedades mecánicas principales que aportan algunos elementos de aleación en las superaleaciones base cobalto.

Microestructura Las superaleaciones base cobalto, no tienen una fase de fortalecimiento secundario como gamma prima. Sin embargo, están formadas por una matriz de cobalto, que es prácticamente austenítica, es decir, los elementos de adición utilizados como cromo, tantalio, tungsteno, molibdeno y níquel, entran en solución sólida en la matriz cúbica centrada en las caras y contribuyen al reforzamiento a través de los efectos normales de endurecimiento por solución sólida

Características o propiedades de las “Superaleaciones base Cobalto” • Excelente resistencia al desgaste y al “galling” (descamación en la superficie) a altas temperaturas. • Buena resistencia a la corrosión, debido a que en la superficie se forma una capa de óxido inerte que inhibe el ataque del medio fisiológico al metal y le confiere una extraordinaria protección. • Excelente resistencia a la oxidación, en caliente debido al mayor contenido en cromo (del 20 al 30%). • Buenas propiedades mecánicas tensión-ruptura a alta temperatura. • Módulo de elasticidad de entre 220 y 234 GPa que es superior incluso al de los aceros inoxidables (200-210 GPa).

Ejemplo de Superaleaciones base cobalto Estelite o Stellite Estelite es una marca registrada usada como prefijo para más de veinte diferentes aleaciones de metales resistentes al desgaste. Es producido por Deloro Stellite Company (inventado por Elwood Haynes).

Stellite 6B Aleación de cobalto-cromo-tungsteno. Esta aleación tiene la siguiente composición química:

Superaleaciones base Titanio Las superaleaciones base titanio son aquellas que tienen como elemento principal o en mayor proporción al titanio, conteniendo otras adiciones elementales comunes como son aluminio, vanadio, cromo, zirconio, molibdeno, estaño y niobio, que los hacen tener las propiedades adecuadas para resistir las condiciones más críticas, cargas elevadas, alta temperatura y a un ambiente agresivo. Estas superaleaciones son caras pero su aplicación se ha ido extendiendo.

Microestructura Las superaleaciones base titanio, al igual que las superaleaciones de níquel, constan de dos fases, la fase α y la fase β.

Características o propiedades de las “Superaleaciones base Titanio”  Excelentes propiedades mecánicas.  Excelente resistencia mecánica.

 Alta ductilidad.  Son ligeras.  Fácilmente forjadas, soldadas y maquinadas.

 Alta resistencia a la fatiga.

 Son muy costosas.

 Excelente resistencia a la

 No son magnéticas.

corrosión y oxidación.  Alta tenacidad-peso.  Densidad mucho menor que las superaleaciones basadas en cobalto y níquel.

Ejemplos de Superaleaciones base Titanio Timetal 64 o IMI 318 (Ti-6Al-4V) Es una aleación de titanio α+β (específicamente casi-β), cuya composición es de 6% Al y 4% V, y es la aleación de titanio más empleada. El aluminio incrementa la temperatura de la transformación entre las fases α y β, mientras que el vanadio disminuye esa temperatura.

Timetal® 5111 (Ti-5Al-1Sn-1Zr-1V0.8Mo Es una aleación de titanio α+β (específicamente casi-α), cuya composición es de 5% Al, 1% Sn, 1% Zr, 1% V y 0.8% Mo. Ofrece excelente soldabilidad, buena dureza y alta resistencia a la corrosión al agua de mar.

ALEACIONES NO FERROSAS

Las aleaciones no ferrosas (es decir, aleaciones de elementos distintos al hierro) incluyen, pero no están limitados a, aleaciones base al, Cu, Ni, Co, Zn, metales preciosos (Pt, Au, Ag, Pd) y otros metales (por ejemplo: Nb, Ta, W).

En numerosas aplicaciones, el peso es un factor de importancia crítica. 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 Para relacionar la 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎 = resistencia del material 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 con su peso, se define resistencia específica, o relación entre resistencia y peso:

ALEACIONES NO FERROSAS

El cobre sin alear es tan blando y dúctil que es difícil mecanizar y tiene capacidad casi ilimitada de trabajar en frio.

El cobre se presenta en la naturaleza como cobre elemental y fue extraído con éxito a partir de minerales mucho antes del hierro, ya que las necesarias temperaturas relativamente bajas para su extracción se podían obtener con mas facilidad.

El cobre y sus aleaciones poseen combinaciones de propiedades físicas convenientes y se utilizan en gran variedad de aplicaciones desde la antigüedad

Resiste muy bien la corrosión en la mayoría de los medios, incluidos la atmosfera, el agua de mar y algunas industrias químicas.

Cobre

Propiedades

Componentes eléctricos (alambre, por ejemplo). Bombas, válvulas y piezas de plomería en las que se aprovechan estas propiedades. El cobre que contiene menos de 0.1% de impurezas se usa para aplicaciones eléctricas y microelectrónicas.

Aplicaciones

Las aleaciones de cobre tienen densidades mas altas que los aceros. Resistencia a la fatiga, a la termofluencia y al desgaste que las aleaciones de peso ligero de aluminio y magnesio. Excelente ductibilidad, resistencia a la corrosión, conductibilidad eléctrica y térmica, y puden fácilmente unirse o fabricarse en formas útiles.

Las aleaciones de cobre también son poco usuales en cuanto a que se pueden seleccionar para producir un color decorativo apropiado.

El cobre puro es rojo; las adiciones de zinc producen un color amarillo; y el níquel produce un color plateado. El cobre puede corroerse fácilmente, formando un sulfato de cobre básico (CuSO4* 3Cu(OH)2). Este es un compuesto verde que es insoluble en agua (pero soluble en ácidos). Esta patina o tonalidad verde da a un atractivo acabado a muchas aplicaciones.

Las estatua de la libertad es verde por la tonalidad verde de la cubierta de cobre oxidada que cubre la estructura de acero.

Otros métodos para la extracción de cobre incluyen la lixiviación del cobre a partir de minerales con bajo contenido de azufre con un acido débil, y luego se extrae electrolíticamente el cobre de la solución.

Se purifica electrolíticamente.

El mineral de cobre con contenido alto en azufre se concentra

Proceso pirometalurgico (alta temperatura)

Se convierte en un liquido fundido inmiscible que contiene sulfuro de cobre y sulfuro de hierro y se conoce como mata de cobre. Esto se hace en un horno de fusión rápida.

En un reactor por separado, conocido como convertidor de cobre, oxigeno introducido a la mata de cobre convierte el sulfuro de hierro en oxido de hierro y el sulfuro de cobre en un cobre impuro llamado ampollado

Aleaciones de cobre de una sola fase

Latón

Varias aleaciones con base de cobre contienen grandes cantidades de elementos de aleación, pero siguen siendo de una sola fase.

Las aleaciones de cobre-zinc, con menos de 40% de Zn forman soluciones solidas de una fase de zinc en cobre. Las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión aumentan cuando se incrementa el contenido de zinc.

Bronce

Los bronces son considerados en general como aleaciones de cobre que contienen estaño y pueden contener otros elementos.

Bronce al manganeso

Es una aleación de resistencia particularmente alta que contiene manganeso y zinc para endurecimiento por solución solida.

Bronce fosforado

Bronce de aluminio y bronce de silicio

Los bronces al estaño, pueden contener hasta 10% de Sn y permanecen en unas sola fase.

Las aleaciones que contienen menos de alrededor de 9% de Al o menos de 3% de Si también son de una sola fase. Estos tienen buenas características de formación, resistencia y excelente tenacidad.

Varias aleaciones con basa de cobre presentan una respuesta al endurecimiento por envejecimiento, incluyendo zirconiocobre, cromo-cobre y berilio-cobre.

Las aleaciones de cobreberilio se usan por su alta resistencia, alta rigidez (que las hace útiles como resortes y alambres finos), y cualidades de no producir chispas (lo que favorece su uso, como herramientas, cerca de gases y liquidos inflamables).

Los bronces al aluminio que contienen mas de 9% de Al pueden formar la fase β al calentarse arriba de 565°C, que es la temperatura eutectoide. Con un enfriamiento subsiguiente, la reacción eutectoide produce una estructura laminar (semejante a la perlita) que contiene un compuesto γ2 quebradizo.

La reacción peritectoide a baja temperatura, α+γ2 --> γ, normalmente no ocurre.

El producto eutectoide es relativamente débil y quebradizo, pero es posible templar rápidamente la fase α para producir martensita, o β´, que tiene una alta resistencia y ductibilidad. Cuando la β´ se templa posteriormente, se obtiene una combinación de alta resistencia y baja ductibilidad y excelente tenacidad como laminillas de α precipitadas a partir de la β´

El uso de aleaciones de cobre-plomo tiene un importante impacto ambiental y en consecuencia, se han ideado nuevas aleaciones sin plomo.

Prácticamente cualquiera de las aleaciones forjadas puede contener hasta 4.5% de Pb.

El plomo mejora las características de maquinado.

El plomo forma una reacciones monotectica con el cobre y produce diminutas esferas de plomo como ultimo liquido para solidificarse.

ALEACIONES NO FERROSAS

El aluminio es el tercer elemento mas abundante en la naturaleza(después del oxigeno y el silicio), pero hasta fines del siglo XIX, era costoso y difícil de producir.

El remate de 6 libras de peso instalado en lo alto del monumento a Washington n 1884 fue una de las piezas de aluminio mas grandes hechas en aquel tiempo.

Propiedades

• El aluminio tiene una densidad de 2.70g/cm3, o sea un tercio de la densidad del acero, y un modulo de elasticidad de 10x106 (70GPa). • Su resistencia especifica es excelente • Al aluminio se le puede dar forma con total facilidad • Alta conductividad térmica y eléctrica • No muestra transición de dúctil a quebradizo a bajas temperaturas. • No es toxico y puede ser reciclado con solo alrededor de 5% de la energía que fue necesaria para hacerlo a partir de la alúmina. • Comportamiento no ferromagnético y resistencia a la oxidación y corrosión. • El Al no muestra un verdadero limite de resistencia a la fatiga • Debido a su baja temperatura de fusión, el aluminio no opera bien a temperaturas elevadas • Las aleaciones de aluminio tienen baja dureza, lo cual lleva a baja resistencia al desgaste. • El aluminio responde fácilmente a mecanismos de endurecimiento • El aluminio al reaccionar con oxigeno produce una capa extremadamente delgada de oxido de aluminio que protege al metal base contra números ambientes corrosivos

Industria del transporte 25%

Manufactura de latas de refresco y otros envases 25%

También hay interés en desarrollar procesos que directamente transforman el aluminio derretido en laminas u otros productos solidos

Construcción15% Aplicaciones eléctricas 15% Otras aplicaciones 20%

Polvo de aluminio en forma de oxidante como el perclorato de amonio y oxido de hierro como catalizadores, sirve como combustible solido para motores impulsores de cohetes

Los números que siguen de T o H indican la cantidad de endurecimient o por deformación, el tipo exacto de tratamiento térmico u otros aspectos especiales del procesamiento

Las aleaciones forjadas 1xxx, 3xxx y 5xxx y casi todas las 4xxx no se pueden endurecer por envejecimiento.

Las aleaciones 1xxx y 3xxx son aleaciones de una sola fase, excepto por la presencia de pequeñas cantidades de inclusiones o compuestos intermetalicos. Sus propiedades son controladas por el endurecimiento por deformación, endurecimiento por solución solida y control de tamaño de granos.

Las aleaciones 5xxx contienen dos fases a temperatura ambiente, es de Mg2Al3, un compuesto intermetalico duro y quebradizo. Las aleaciones de aluminio-magnesio son endurecidas por una fina dispersión de Mg2Al3, así como por endurecimiento por deformación, endurecimiento por solución solida y control de tamaños.

La serie 4xxx también contiene dos fases, α y silicio casi puro, β. Las aleaciones que contienen silicio y magnesio pueden ser endurecidos por envejecimiento al permitir que se precipite el Mg2.

Las aleaciones 2xxx, 6xxx y 7xxx son aleaciones que se pueden endurecer por envejecimiento.

Muchas de las aleaciones fundidas de aluminio comunes contienen suficiente silicio para causar una reacción eutéctica, dando a las aleaciones bajos puntos de fusión, buena fluidez y facilidad de moldeo.

Las propiedades de las aleaciones de aluminio-silicio están controladas por endurecimiento por dispersión por solución solida de la matriz α de aluminio, endurecimiento por dispersión por la fase β, y solidificación, que controla el tamaño primario del grano así como la naturaleza de microcostituyente eutéctico. Un rápido enfriamiento obtenido en colada en matriz o fundición en molde permanente aumenta la resistencia al refinar el tamaño del grano y el microconstituyente eutéctico.

El refinamiento del grano usando adiciones de boro y titanio, la modificación usando sodio o estroncio para cambiar la estructura eutéctica, y el endurecimiento con fosforo para refinar el silicio primario se hacen todos en ciertas aleaciones para mejorar la microestructura y, de esta forma, el grado de endurecimiento por dispersión. Numerosas aleaciones también contienen cobre, magnesio o zinc, permitiendo así el endurecimiento por envejecimiento.

Y sus aleaciones

MAGNESIO 



El magnesio es un elemento químico cuyo símbolo es Mg y de número atómico 12. Es un metal blanco plateado y muy ligero, con escasa tenacidad y por lo tanto poco dúctil. Es uno de los elementos químicos más importantes, tanto por su abundancia (es el octavo constituyente de la corteza terrestre

Dolomía

Cloruros o sulfatos

La carnalita

SE ENCUENTRA PRESENTE EN El amianto

Giobertita

Espuma del mar

Propiedades Propiedades físico-quimicas

Propiedades mecánicas

Módulo de Poisson: 0,29

Tiene poca resistencia y plasticidad

Resistividad eléctrica: 4,4.10

-8

Ωm

Densidad: 1,738

Al alearse absorbe energía elásticamente

Temperatura de fusión: 648,8°C Masa atómica: 24,305(78,6% del isótopo 24, 10,1% del isótopo 25 y 11,3% del isótopo 26)

el metal es sensible a la concentración de tensiones

Temperatura de ebullición: 1090°C

alta capacidad de amortiguamiento

Reflectividad: 74% Dureza Brinell: 26 Hb

Su temperatura al que es manipulable va de los 25-175 ªC

Módulo de Young: 45.10 9 Pa

A temperaturas elevadas se oxida

Soldabilidad y unión Soldables por soldadura de arco con atm de gas inerte

Soldables por soldadura eléctrica de punto

Mantiene el 90% de sus propiedades

Buenos a la tensión estática

Las aleaciones con este material lo hacen proclives a la corrosion por tensión

Sus propiedades son débiles a la fatiga

Designación de aleaciones Existe una denominación de la USAE, una de ASTM (American Society of Testing Materials) y otra de MAZLO (American Magnesieum Corporation) bastante parecida a la del aluminio, entre otras.

Aleaciones de forja Aleaciones de fundición

Aleaciones de fundición Suelen incorporar Al y Zn, ya que estos elementos contribuyen a un endurecimiento por solución sólida, tal como se aprecia en el diagrama de equilibrio de la figura. La introducción de tierras raras, principalmente cerio, en su composición forma precipitados del tipo Mg9R, que durante la solidificación precipitan en borde de grano formando una fina red frágil.

Aleaciones de forja Incorporan igualmente Al y Zn como principales elementos de aleación, que además de endurecer el material por solución sólida lo hacen por precipitación de compuestos del tipo Mg 17Al12 en los tratamientos de envejecimiento de estas aleaciones. El torio y el circonio también forman, con el magnesio, precipitados endurecedores que estabilizan las características de la aleación a elevadas temperaturas, alrededor de los 425°C.

Uso de la aleación del magnesio Vaciado de Mg

fundido en moldes de arena y permanentes

masas de ruedas; cárteres de todo tipo; múltiples de admisión; cuerpos de accesorios de motor

Moldeado a presión

varillas, barras, tubos, con larguerillos, refuerzos, molduras, etc.

Forjado, el Mg adquiere elevada resistencia

herrajes para puertas, superficies móviles u otras, palancas de control, manijas, asientos

En forma de láminas y chapas puede ser soldado, remachado, doblado, repujado

revestimientos para tanques de aceite y combustible, alas, fuselaje, pisos

USO DE LA ALEACIÓN DEL MAGNESIO

PROPIEDADES El berilio es un elemento químico de símbolo Be y número atómico 4. Es un elemento alcalino térreo bivalente, tóxico, de color gris, duro, ligero y quebradizo. Se emplea principalmente como endurecedor en al eaciones, especialmente de cobre.

Aleaciones El principal uso del berilio metálico se encuentra en la manufactura de aleaciones berilio-cobre y en el desarrollo de materiales moderadores y reflejantes para reactores nucleares DESIGNACION

K-301

K-302

K-303

K-304

Composición química nominal

98,35 % Cu 0.35 % Be 1,3 % Ni

96,9 % Cu 0,6 % Be 2,5% Co-Ni

98 % Cu 1,7% Be 0,3% Co-Ni

97,5 % Cu 2 % Be 0,5% Co-Ni

Conductibilidad eléctrica % I.A.C.S.

50-80

40-50

25

18

Dureza Rockwell Dureza Brinell HB

R/B 76-86 140-170

R/B 89-97 180-230

R/C 33-37 320-360

R/C 33-43 360-410

Resistencia a la tracción Kg/mm²

62-69

65-75

101-110

109-115

Alargamiento 50 mm %

5-11

3-10

2-4

1

Limite elástico Kg/mm²

32-39

40-55

63-69

70-84

Temperatura ablandamiento ºC

500

500

300

300

Peso especifico Kg/dm³

8,65

8,62

8,26

8,09

TITANIO Y sus aleaciones

Propiedades

Procesamiento

Reducción del mineral de titanio (Rutilo, Ilmenita) para lograr una forma porosa de Titanio llamada "esponja".

Fundición de la esponja de Titanio junto con los aleantes para formar "lingotes".

Procesamiento de los lingotes de Titanio mediante forjado o laminación pasando por formas intermedias para producir barras y chapas

Aleaciones del titanio

Aplicaciones En su condición de puro se utiliza sobre todo para elementos muy resistentes a la corrosión como tuberías y conductos.

Mamparas contra incendios, refuerzos de estructuras y motor, herrajes, pernos y remaches resistentes a alto esfuerzo cortante y para piezas en la zona caliente de motores a reacción.

En caso de estar aleado se utiliza para aviones especiales en la estructura primaria

ALEACIONES NO FERREAS: Metales Preciosos y Refractarios.

ALEACIONES NO FERREAS

METALES PRECIOSOS

METALES REFRACTARIOS

ORO

PLATA

PLATINO

MOLIBDENO

NIOBIO

(Au)

(Ag)

(Pt)

(Mo)

(Nb)

TUNGSTENO

TANTALIO

(W)

(Ta)

METALES PRECIOSOS: ORO(Au)  NUMERO ATÓMICO 76  PESO ATÓMICO: 196.967 g/mol  DENSIDAD 19300 Kg/m³  PUNTO DE FUSIÓN DE 1064°C  PUNTO DE EBULLICIÓN DE 2856 °C  DUREZA  DUCTIBILIDAD  MALEABILIDAD  CONDUCTIVIDAD ELECTRICA CUBICA CENTRADA EN LAS CARAS (FCC)

PRODUCCION MUNDIAL DE ORO

JOYERIA

RESERVAS

USOS OTROS

ALEACIONES DE ORO

METALES PRECIOSOS: ORO(Au) ORO AMARRILLO

750 g de oro fino, 125 g de plata fina y 125 g de cobre.

ORO ROJO

750 g de oro fino y 250 g de cobre.

ORO ROSA

750 g de oro fino 50 g de plata fina y 200 g de cobre.

ORO BLANCO

750 g de oro fino y de 100 a 160 g de paladio. El resto es de plata fina.

ORO GRIS

750 g de oro fino y alrededor de 150 g de níquel. El resto es de cobre.

ORO VERDE

750 g de oro fino y 250 g de plata.

ORO AZUL

750 g de oro fino y 250 g de hierro.

El oro de 750 milésimas es una aleación de 750 partes (3/4) de oro fino con 250 partes (1/4) de otro u otros metales, (plata, cobre, etc...) para proporcionarle cualidades mecánicas que el oro puro no presenta, como rigidez, solidez y color.

METALES PRECIOSOS: PLATA(Ag) CUBICA CENTRADA EN LAS CARAS (FCC)

Es un metal dúctil, y tiene la conductividad eléctrica y térmica mas elevada de todos los metales. sin embargo, desarrolla oxido el cual afecta sus características.

TIPOS DE PLATA

STERLINA

92.5% PLATA Y EL REMANENTE COBRE

BRITANNIA

95.84% PLATA Y REMANENTE COBRE

ALEACIONES DE PLATA

METALES PRECIOSOS: PLATA(Ag) PLATA-METALES DE BAJO PUNTO DE FUSION PLATAESTAÑO PLATANIQUEL PLATAPALADIO PLATAPLOMO PLATAZINC

PLATA - COBRE

METALES PRECIOSOS: PLATINO(Pt) CUBICA CENTRADA EN LAS CARAS (FCC)

Es muy dúctil, sólo superado por el oro y la plata y se puede estirar en alambres o planchas muy finas.

ALEACIONES DE PLATINO

METALES PRECIOSOS: PLATINO(Pt)

PLATINO-COBRE

SE OBTIENE UNA ALEACION MUY DUCTIL Y MALEABLE.

PLATINO-IRIDIO

EL IRIDIO LE DA DUREZA AL PLATINO Y ADEMAS RESULTA MENOS ATACABLE POR AGENTES QUIMICOS.

PLATINO-PLATA

EL PLATINO LE DA SOLIDEZ A LA PLATA, PERO LE QUITA SU DUCTIBILIDAD AL LLEGAR A PORCIONES DE 6 POR 100.

METALES REFRACTARIOS: MOLIBDENO(Mo) Se utiliza principalmente en cohetes de propulsantes solidos, motores a chorro, componentes electrónicos, tornillos, etc.

BCC

METALES REFRACTARIOS: MOLIBDENO(Mo) Aleación TZM (Titanio-Zirconio-Molibdeno)  Resistencia al calor.  Mayor temperatura de recristalización.  Resistencia a deformación plástica.  Mayor facilidad de conformado.

Aleación MY (Molibdeno-Itrio)  Resistencia a la oxidación.  Mayor temperatura de recristalización.  Mayor facilidad de conformado.  Buena adhesión a vidrios fundidos.

Aleación MHC (Molibdeno-Hafnio-Carbón)  Resistencia a deformación plástica.  Mayor temperatura de recristalización y mayor Resistencia a la temperatura.

Aleación MW (Molibdeno-Tungsteno)  Buena resistencia a la corrosión por interacción con metales fundidos.  Mayor temperatura de recristalización y mayor dureza.

Aleación MoLa (Molybdeno-Llantano)  Mejor resistencia a termofluencia.  Mayor temperatura de recristalización  Mayor resistencia a la temperatura.  Buena plasticidad después de ser usada a altas temperaturas.

Aleación MCu (Molibdeno-Cobre)  Buena transmisión térmica y buen coeficiente de dilatación.

METALES REFRACTARIOS: NIOBIO(Nb) BCC

Propiedades - Alta Resistencia al Calor, al Desgaste y a la Corrosión. - Excelente Conductor del Calor y la Electricidad. - Superconductor a Temperaturas Criogénicas. - Muy Dúctil. Usos - Industria Petrolera: Fabricación de Gaseoductos y Máquinas de Alta Presión. - Industria Aeronáutica: Para la fabricación de Turbinas de los Aviones de Reacción. - Industria Electrónica: Aleaciones con Titanio para producir Electroimanes.

METALES REFRACTARIOS: TANTALIO(Ta) El Tantalio se emplea en la fabricación de condensadores para equipos electrónicos de todo tipo. Se utiliza también en las superficies para transferencia de calor en equipos de producción en la industria química, en especial cuando se tienen condiciones extraordinarias corrosivas.

BCC

TANTALIO

METALES REFRACTARIOS: TANTALIO(Ta)

2.5 w

El Tantalio al 2,5% de Tungsteno posee mayor resistencia mecánica que el Tantalio puro sin afectar sensiblemente la resistencia a la corrosión.

10 w 40 Cb

Normas ASTM B364 Especificación estándar para lingotes de tantalio y aleaciones de tantalio B365 Especificación estándar para barras y alambre de tantalio y aleaciones de tantalio B521 Especificación estándar para tubos con y sin costura de tantalio y aleaciones de tantalio B708 Especificación estándar para planchas, láminas y flejes de tantalio y aleaciones de tantalio

METALES REFRACTARIOS: TUNGSTENO(W)

BCC

Electrodos

Barras de Carburo de Tungsteno

Espirales para metalización.

Hileras para extrusión de metal caliente.

Planchas

Placas de Carburo de Tungsteno

Buterolas para industria aeronáutica.

Anillos

Hilo

Fresas y Limas de Carburo de Tungsteno

Contenedores para medicina nuclear.

Contrapesos de Tungsteno.

METALES REFRACTARIOS: TUNGSTENO(W) Las Aleaciones de Tungsteno o Tungsteno de Alta Densidad (WHD) en general son de metal refractario, compuestas de dos fases que consisten en W-Ni-Fe y W-Ni-Cu o W-Ni-Cu-Fe. En algunas Aleaciones de Tungsteno se añade Co, Mo, Cr, etc. El Níquel, el Hierro y el Cobre sirven de aglutinante para los granos de Tungsteno y ayuda a que las aleaciones sean dúctiles y fáciles de mecanizar. Datos Técnicos

WHD 13

WHD 11

WHD 14

WHD 12

WHD 15

Composición

90% W 6% Ni 4% Cu

95% W 3,5% Ni 1,5% Fe

97% W 2,1% Ni 0,9% Fe

90% W 4% Ni 2% Fe 4% Mo

95% W 4% Ni 1% Cu

16,9 g/cm³

18,1 g/cm³

18,5 g/cm³

17,3 g/cm³

18,2 g/cm³

Límite elástico

550 Mpa

570 Mpa

575 Mpa

680 Mpa

573 MPa

Carga máxima a la tracción

790 Mpa

900 Mpa

830 Mpa

870 Mpa

920 Mpa

Alargamiento sobre 25mm

7%

15%

6%

8%

12%

24 HRC

26 HRC

27 HRC

27 HRC

26 HRC

Conductividad térmica

105W/m K

93W/m K

100W/m K

128W/m K

110W/m K

Conductividad eléctrica

177Ω>14% IACS

177Ω>14% IACS

177Ω>14% IACS

177Ω>14% IACS

177Ω>14% IACS

Densidad

Dureza