miércoles, 25 de junio de 2008

METALES FERROSOS, NO FERROSOS, ENSAYOS, ANALISIS CUANTITATIVI... ACERO (tipos, propiedades)


METALES NO FERROSOS
COBRE (CU)
PROIEDADES FISICAS
Es de color rojizo y de brillo metálico y, después de la plata, es el elemento con mayor conductividad eléctrica y térmica. Es un material abundante en la naturaleza; forma aleaciones para mejorar las prestaciones mecánicas y es resistente a la corrosión y oxidación.
PROPIEDADES QUIMICAS
En la mayoría de sus compuestos, el cobre presenta estados de oxidación bajos, siendo el más común el +2, aunque también hay algunos con estado de oxidación +1.
Expuesto al aire, el color rojo salmón inicial se torna rojo violeta por la formación de óxido cuproso (Cu2O) para ennegrecerse posteriormente por la formación de óxido cúprico (CuO) La coloración azul del Cu+2 se debe a la formación del ión [Cu(OH2)6}y finalmente toma un color verduzco depuse de varios años
PROPIEDADES MECANICAS
Tanto el cobre como sus aleaciones tienen una buena maquinabilidad. El cobre posee muy buena ductilidad y maleabilidad lo que permite producir láminas e hilos muy delgados y finos. Es un metal blando, con un índice de 50 en la escala de Vickers y su resistencia a la tracción es de 210 MPa, con un límite elástico de 33,3 MPa. Permite la procesos de fabricación de deformación como laminación, forja o trefilado, y procesos de soldadura y sus aleaciones adquieren propiedades diferentes con tratamientos térmicos como temple y recocido. NORMAS
Según los fines a los que se destinan en la industria, se clasifican en aleaciones para forja y en aleaciones para moldeo. Para identificarlas tienen las siguientes nomenclaturas generales según la norma ISO 1190-1:1982
PRINCIPALES ALEACIONES
CU-ZN LATON
El latón, también conocido como cuzin, es una aleación de cobre, cinc (Zn) y, en menor proporción, otros metales. Se obtiene mediante la fusión de sus componentes en un crisol o mediante la fusión y reducción de menas sulfurosas en un horno de reverbero o de cubilote. En los latones industriales, el porcentaje de Zn se mantiene siempre inferior a 50%. Su composición influye en las características mecánicas, la fusibilidad y la capacidad de conformación por fundición, forja y mecanizado.
Las características de los latones dependen de la proporción de elementos que intervengan en la aleación de tal forma que algunos tipos de latón sean maleables en distintas temperaturas Una pequeña aportación de plomo en la composición del latón mejora la maquinabilidad porque facilita la fragmentación de las virutas en el mecanizado. El plomo también tiene un efecto lubricante por su bajo punto de fusión, lo que permite ralentizar el desgaste de la herramienta de corte aleaciones.
CU-SN BRONCE
Las aleaciones en cuya composición predominan el cobre y el estaño (Sn) se conocen con el nombre de bronce.
Hay muchos tipos de bronces que contienen además otros elementos como aluminio, berilio, cromo o silicio. El porcentaje de estaño en estas aleaciones está comprendido entre el 2 y el 22%. Son de color amarillento y las piezas fundidas de bronce son de mejor calidad que las de latón, pero son más difíciles de mecanizar y más caras.
USOS
El bronce se emplea especialmente en aleaciones conductoras del calor, en baterías eléctricas y en la fabricación de válvulas, tuberías y uniones de corrientes liquidas como el agua. Algunas aleaciones de bronce se usan en uniones deslizantes, como cojinetes y descansos, discos de fricción; y otras aplicaciones donde se requiere alta resistencia a la corrosión como rodetes de turbinas o válvulas de bombas, entre otros elementos de máquinas.
ESTAÑO (Sn)
PROPIEDADES FISICAS
El estaño es un elemento químico de número atómico 50 situado en el grupo 14 de la tabla periódica. Su símbolo es Sn.
Es un metal plateado, maleable, que no se oxida fácilmente con el aire y es resistente a la corrosión. Se encuentra en muchas aleaciones y se usa para recubrir otros metales protegiéndolos de la corrosión.
PROPIEDADES QUIMICAS
El estaño puro tiene dos variantes alotrópicas: El estaño gris, polvo no metálico, semiconductor, de estructura cúbica y estable a temperaturas inferiores a 13,2 ºC, que es muy frágil y tiene un peso específico más bajo que el blanco. El estaño blanco, el normal, metálico, conductor, de estructura tetragonal y estable a temperaturas por encima de 13,2 ºC.
ALEACIONES
Su aleación con plomo (50% plomo y 50% estaño) forma la soldadura, utilizado para soldar conductores electrónicos, por su baja temperatura de fusión, que lo hace ideal para esa aplicación ya que facilita su fundición y disminuye las probabilidades de daños en los circuitos y piezas electrónicas.
USOS
Se usa como revestimiento protector del Cu, del Fe y de diversos metales usados en la fabricación de latas de conserva.

PLOMO (PB)
PROPIEDADES FISICAS
Metal gris azulado, pesado, dúctil, maleable, blando, los compuestos son muy venenosos. Tiene un peso específico de 11.35 Kg. / dm3 funde a 327.4 °C.
El plomo es un elemento químico de la tabla periódica, cuyo símbolo es Pb y su número atómico es 82.
PROPIEDADES QUIMICAS
Su fusión se produce a 327,4°C y ebullición 1.725°C. Las valencias químicas normales son 2 y 4. Es relativamente resistente al ataque de ácido sulfúrico y ácido clorhídrico.
PROPIEDAES MECANICAS
Su resistencia a tracción oscila entre 1.5 a 2 Kg. / mm2. los halógenos y el vapor de azufre lo atacan.
USOS
Su utilización como cubierta para cables, ya sea la de teléfono, de televisión, de internet o de electricidad, sigue siendo una forma de empleo adecuada. El uso del plomo en pinturas y pigmentos sintéticos o artificiales ha sido muy importante, pero está decreciendo en volumen.

ALUMINIO(Al)

PROPIEDADES FISICAS
El aluminio es un elemento químico, de símbolo Al y número atómico13
Es un metal ligero, cuya densidad peso específico es de 2700 kg/m3 (2,7 veces la densidad del agua).Tiene un punto de fusión bajo: 660ºC. El peso atómico del aluminio es de 26,9815.Es de color blanco brillante. Buen conductor del calor y de la electricidad. Resistente a la corrosión, gracias a la capa de Al2O3 formada. Abundante en la naturaleza.
PROPIEDAES QUIMICAS
Debido a su elevado estado de oxidación se forma rápidamente al aire una fina capa superficial de óxido de aluminio (Alúmina Al2O3) impermeable y adherente que detiene el proceso de oxidación, lo que le proporciona resistencia a la corrosión y durabilidad.
La capa de oxido formada sobre el aluminio se puede disolver en ácido cítrico formando citrato de aluminio.
PROPIEDADES MECANICAS
Las propiedades mecánicas del aluminio mejoran considerablemente si se alea con otros metales, tales como el cobre, magnesio, silicio, zinc, plomo, etc.
Muy maleable, permite la producción de láminas muy delgadas.
Dúctil , permite la fabricación de cables eléctricos.
Material blando .Límite de resistencia en tracción: 160-200 N/mm2 [160-200 MPa] en estado puro, en estado aleado el rango es de 1400-6000 N/mm2. El duraluminio es una aleación particularmente resistente.
Material que forma aleaciones con otros metales para mejorar las propiedades mecánicas.
Permite la fabricación de piezas por fundición, forja y extrusión.

NORMAS
En la norma UNE 38.001 se clasifica:
Serie L-200. Aleaciones ligeras de Al para moldeo.
Serie L-300. Aleaciones ligeras de Al para forja.
Serie L-400. Aleaciones ligeras de Al de alta fusión.


CROMO(Cr)

CARACTERISTICAS FISICAS

Elemento químico de número atómico 24 que se encuentra en el grupo 6 de la tabla periódica. Su símbolo es Cr.
CARACTERISTICAS QUIMICAS
Su estado de oxidación más alto es el +6, aunque estos compuestos son muy oxidantes. Los estados de oxidación +4 y +5 son poco frecuentes, mientras que los estados más estables son +2 y +3.
PROPIEDADES MECANICAS
Metal de transición duro, frágil. Es muy resistente frente a la corrosión.
USOS
Cromo se utiliza principalmente en fundición para aportar resistencia a la corrosión y un acabado brillante.
En aleaciones, por ejemplo, el acero inoxidable es aquel que contiene más de un 12% en cromo, En procesos de cromado También se utiliza en el anodizado del aluminio.
En pinturas cromadas como tratamiento antioxidante

NIQUEL(Ni)
PROPIEDADES FISICAS
Elemento químico de número atómico 28 y símbolo Ni, situado en el grupo 10 de la tabla periódica.

USOS
Aproximadamente el 65% del níquel consumido se emplea en la fabricación de acero inoxidable austenítico y otro 12% en superlaciones de níquel. El restante 23% se reparte entre otras aleaciones, baterías recargables, catálisis, acuñación de moneda, recubrimientos metálicos y fundición:
Las aleaciones níquel-cobre (monel) son muy resistentes a la corrosión, utilizándose en motores marinos e industria química.
La aleación níquel-titanio (nitinol-55) presenta el fenómeno de memoria de forma y se usa en robótica y odontología

MAGNESIO(Mg)
PROPIEDADES FISICAS
Elemento químico de símbolo Mg y número atómico 12. Su masa atómica es de 24.31. Es el séptimo elemento en abundancia constituyendo del orden del 2% de la corteza terrestre Tiene un peso específico de 1.74 Kg / dm3 y su punto de fusión es de 650 ° C. Es poco resistente a la corrosión en atmósferas húmedas.

USOS
El uso principal del metal es como elemento de aleación del aluminio, empleándose las aleaciones aluminio-magnesio en envases de bebidas. Las aleaciones de magnesio, especialmente magnesio-aluminio, se emplean en componentes de automóviles, como llantas, y en maquinaria diversa. Además, el metal se adiciona para eliminar el (S) del acero y el hierro.
Los compuestos de magnesio, principalmente su óxido, se usan como material refractario en hornos para la producción de hierro y acero, metales no férreos, cristal y cemento, así como en agricultura e industrias químicas y de construcción.

MANGANESO(Mn)
PROPIEDADES FISICAS
Elemento químico, símbolo Mn, de número atómico 25 y peso atómico 54.938. Se encuentra entre el cromo y el hierro. Tiene propiedades en común con ambos metales. Es de gran importancia en la fabricación de acero.

PROPIEDADES QUIMICAS
Manganeso se oxida con facilidad en el aire para formar una capa castaña de óxido. También lo hace a temperaturas elevadas. El manganeso reacciona a temperaturas elevadas con los halógenos, azufre, nitrógeno, carbono, silicio, fósforo y boro.
USOS
Manganeso es un oligoelemento; es considerado un elemento químico esencial para todas las formas de vida.
Se ha comprobado que el manganeso tiene un papel tanto estructural como enzimático. Está presente en distintas enzimas, destacando el superóxido dismutasa de manganeso (Mn-SOD), que cataliza la dismutación de superóxidos,

FOSFORO(P)
PROPIEDADES FISICAS
El fósforo es un elemento químico de número atómico 15 y símbolo P. Es un no metal. Es muy reactivo y se oxida espontáneamente en contacto con el oxígeno atmosférico emitiendo luz, dando nombre al fenómeno de la fosforescencia.
PROPIEDAES QUIMICAS
Sus estados de oxidación más comunes son +2, +3, +4, +6 y +7, aunque se han encontrado desde +1 a +7;
USOS
Es considerado un elemento químico esencial para todas las formas de vida.
SILICIO(Si)
PROPIEDADES FISICAS
El silicio es un elemento químico no metálico, número atómico 14 y situado en el grupo 4 de la tabla periódica formando parte de la familia de los carbonoideos.
Sus propiedades son intermedias entre las del carbono y el germanio. En forma cristalina es muy duro y poco soluble y presenta un brillo metálico y color grisáceo.
El silicio tiene un punto de fusión de 1.410 °C, un punto de ebullición de 2.355 °C y una densidad relativa de 2,33. Su masa atómica es 28,086.
PROPIEDADES QUIMICAS
Medido en peso el silicio representa más de la cuarta parte de la corteza terrestre y es el segundo elemento más abundante por detrás del oxígeno. El silicio no se encuentra en estado nativo; arena, cuarzo, amatista, ágata, pedernal, ópalo y jaspe son algunas de los minerales en los que aparece el óxido, El silicio comercial se obtiene a partir de sílice de alta pureza en horno de arco eléctrico reduciendo el óxido con electrodos de carbono a temperatura superior a 3000 °C:
PROPIEDADES MECANICAS
El silicio es un semiconductor; su resistividad a la corriente eléctrica a temperatura ambiente varía entre la de los metales y la de los aislantes. La conductividad del silicio se puede controlar añadiendo pequeñas cantidades de impurezas llamadas dopantes.
USOS
Se utiliza en aleaciones, en la preparación de las siliconas, en la industria de la cerámica técnica y, debido a que es un material semiconductor muy abundante.
Se utiliza en el acero como componente de las aleaciones de silicio-acero; el acero común contiene menos de un 0,03% de silicio. El acero de silicio, que contiene de 2,5 a 4% de silicio, se usa para fabricar los núcleos de los transformadores eléctricos. El silicio se utiliza también en las aleaciones de cobre, como el bronce y el latón.



METALES FERROSOS
FUNDICIONES
GRIS
PROPIEDADES FISICAS
La mayoría de las fundiciones grises son aleaciones hipo eutécticas que contienen entre 2,5 y 4% de carbono.
PROPIEDADES QUIMICAS
Contiene cantidades de Si del 2 al 4%, de Mn hasta 1%, y porcentajes menores de S y P. Se puede vaciar del horno de cubilote y de inducción para obtener piezas de muy diferente tamaño y complejidad de acuerdo con sus moldes. no son muy dúctiles ni maleables y poco saldables pero sí maquinales, relativamente duras y resistentes y al desgaste.
PROPIEDADES MECANICAS
Resistencia a la tracción
Resistencia a la comprensión
Resistencia a la flexión:
Resistencia al choque:
Dureza: entre 140 a 250 Brinell según sea su composición. A pesar de su elevada dureza se puede mecanizar fácilmente.
Resistencia química: la fundición tiene poca resistencia química, y se deteriora con los ácidos, los álcalis y las oxidaciones.
Poca resistencia química y se deteriora con los ácidos, los álcalis y las oxidaciones.
NORMAS
Las fundiciones grises son designadas con dos números (xx), los cuales corresponden a la clase y significa la resistencia a la tracción . Ejemplo, una fundición gris clase 40 significa que tiene 40000 psi (276MPa) De resistencia al tracción.
USOS
Son las más utilizadas en la industria metalúrgica para la producción de piezas que requieran operaciones de mecanizado finales debido a que son muy mecanizables, admiten bien el taladrado, el roscado.
El hierro gris se utiliza bastante en aplicaciones como bases o pedestales para máquinas, herramientas, y bloques de cilindros para motores de vehículos, discos de frenos entre otras.
FUNDICION NODULAR
PROPIEDADES FISICAS
La fundición nodular, dúctil o esferoidal se produce en hornos cubilotes, con chatarra, coque y piedra caliza. La mayor parte del contenido de carbono en el hierro nodular, tiene forma de esferoides. Esta micro estructura produce propiedades deseables como alta ductilidad, resistencia, buen maquinado, buena fluidez para la colada.
PROPIEDADES QUIMICAS
El contenido total de carbono de la fundición nodular es igual al de la fundición gris la cantidad de ferrita presente en la matriz depende de la composición y de la velocidad de enfriamiento.
PROPIEDADES MECANICAS
Esta micro estructura produce esto da lugar a una resistencia a la tracción y tenacidad mayores que en la fundición gris ordinaria.
Propiedades deseables como alta ductilidad, resistencia, buen maquinado, buena fluidez para la colada, buena endurecibilidad y tenacidad. No puede ser tan dura como la fundición blanca, salvo que la sometan a un tratamiento térmico, superficial, especial.
NORMAS
De acuerdo con las norma ASTM A532-80 , la F.N. Se designa con tres dígitos xx, y y , zz ,donde xx es la resistencia a la tracción en miles de psi, y y es el modulo de la elasticidad en miles d3 psi y zz el porcentaje de alargamiento. La clasificación de algunas clases de estos materiales , según algunas normas internacionales , al igual que tres de sus importantes propiedades.
Norma internacional ISO :fundición 70-2, 70-2, 50-7, 42-12, 38-17
ASTM (USA) A36-80 : fundición 60-40-18, 65-45-12, 80-55-06, 100-70-03, 120-90-02.
FUNDICION BLANCA
PROPIEDADES FISICAS
Se forma al enfriar rápidamente la fundición de hierro desde el estado líquido, siguiendo el diagrama hierro-cementita meta estable.
PROPIEDADES QUIMICAS
A los 1130°C el líquido alcanza la composición eutéctica (4.3%C) y se solidifica como un eutéctico de austenita y cementita llamado ledeburita. Al enfriarse las fundiciones desde 1130°C hasta 723°C el contenido de carbono de la austenita varía de 2 a 0.8%C al precipitarse cementita secundaria que se forma sobre las partículas de cementita ya presentes, a los 723°C la austenita se transforma en perlita, el eutectoide de los aceros.


USOS
Las fundiciones maleables se utilizan en la fabricación de partes de maquinaria agrícola, industrial y de transporte.
NORMAS
La ASTM por intermedio de la norma A 532 – 75 indica las clases entre ellas están:
Clase:
I tipo A , I tipo B, I tipo C, I tipo D, II tipo A, II tipo B , II tipo C, II tipo D, II tipo E, III tipo A.
INFLUENCIA DE LOS ELEMENTOS EN LAS FUNDICIONES


ACERO
CARACTERISTICAS FISICAS
El acero es la aleación de hierro y carbono, donde el carbono no supera el 2,1% en peso[1] de la composición de la aleación, alcanzando normalmente porcentajes entre el 0,2% y el 0,3%. Porcentajes mayores que el 2% de carbono dan lugar a las fundiciones, Su densidad media es de 7850 kg/m3.
El punto de fusión del acero depende del tipo de aleación. El de su componente principal, el hierro es de alrededor de 1510 ºC, sin embargo el acero presenta frecuentemente temperaturas de fusión de alrededor de 1375 ºC.

PROPIEDADES QUIMICAS

Acero bajo en carbono
El porcentaje de carbono estos aceros no supera el 0,2%, se llaman aceros ferríticos, son muy suaves, dúctiles, deformables y de baja resistencia.

Acero al carbono medio
A este grupo pertenecen la mayoría del acero comercial que se produce, su porcentaje de carbono está comprendida entre el 0,2% y el 0,5%. Sus propiedades dependen de la cantidad de ferrita y perlita que tienen y varían sus prestaciones en un rango muy amplio.
Aceros de alto carbono
Estos aceros tienen un porcentaje de carbono comprendido entre el 0,5% y el 0,77%, se denominan aceros perlíticos. Su resistencia y dureza son elevadas pero su ductilidad y tenacidad son bajas.
Se denomina acero hipereutectoide, aquellos aceros que en su composición y de acuerdo con el diagrama hierro-carbono tienen un porcentaje de carbono entre el 0,77% y el 2%. Su constituyente principal es la cementita (Carburo de hierro (Fe3C)). Es un material duro y de difícil mecanización.

PROPIEDADES MECANICAS
Es un material muy tenaz, especialmente en alguna de las aleaciones usadas para fabricar herramientas.
Relativamente dúctil. Con él se obtienen hilos delgados llamados alambres.
Es maleable. Se pueden obtener láminas delgadas llamadas hojalata
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 del acero, aplicable a aceros con alto contenido en carbono, que permite, cuando es superficial, conservar un núcleo tenaz en la pieza que evite fracturas frágiles. 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. Los ensayos tecnológicos para medir la dureza son Brinell, Vickers y Rockwell, entre otros. Se puede soldar con facilidad.
La corrosión es la mayor 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. Posee una alta conductividad eléctrica. Aunque depende de su composición es aproximadamente de[19] 3*106 S m-1. 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.
INFLUENCIA DE LOS DEMAS ELEMENTOS ALEANTES AL ACERO
Aluminio: se emplea como elemento de aleación en los aceros de nitruración, que suele tener 1% aproximadamente de aluminio. Como desoxidante se suele emplear frecuentemente en la fabricación de muchos aceros. Todos los aceros aleados en calidad contienen aluminio en porcentajes pequeñísimos, variables generalmente desde 0,001 a 0,008
Boro: logra aumentar la capacidad de endurecimiento cuando el acero está totalmente desoxidado.
Cobalto: muy endurecedor. Disminuye la templabilidad. Mejora la dureza en caliente. El cobalto es un elemento poco habitual en los aceros. Se usa en los aceros rápidos para herramientas, aumenta la dureza de la herramienta en caliente. Se utiliza para aceros refractarios. Aumenta las propiedades magnéticas de los aceros.
Cromo: es uno de los elementos especiales más empleados para la fabricación de aceros aleados, usándose indistintamente en los aceros de construcción, en los de herramientas, en los inoxidables y los de resistencia en caliente se emplea en cantidades diversas desde 0.30% a 30%, según los casos y sirve para aumentar la dureza y la resistencia a la tracción de los aceros, mejora la templabilidad, impide las deformaciones en el temple, aumenta la resistencia al desgaste, la inoxidabilidad, etc.
Estaño: es el elemento que se utiliza para recubrir láminas muy delgadas de acero que conforman la hojalata.
Manganeso: aparece prácticamente en todos los aceros, debido, principalmente, a que se añade como elemento de adición para neutralizar la perniciosa influencia del azufre y del oxigeno, que siempre suelen contener los aceros cuando se encuentran en estado líquido en los hornos durante los procesos de fabricación. El manganeso actúa también como desoxidante y evita, en parte, que en la solidificación del acero que se desprendan gases que den lugar a porosidades perjudiciales en el material.
Molibdeno: es un elemento habitual del acero y aumenta mucho la profundidad de endurecimiento de acero, así como su tenacidad. Los aceros inoxidables austeníticos contienen molibdeno para mejorar la resistencia a la corrosión.
Nitrógeno: se agrega a algunos aceros para promover la formación de austenita.
Níquel: una de las mayores ventajas que reporta el empleo del níquel, es evitar el crecimiento del grano en los tratamientos térmicos, lo que sirve para producir en ellos gran tenacidad.
Plomo: el plomo no se combina con el acero, se encuentra en él en forma de pequeñísimos glóbulos, como si estuviese emulsionado, lo que favorece la fácil mecanización por arranque de viruta, (torneado, cepillado, taladrado, etc.) ya que el plomo es un buen lubricante de corte, el porcentaje oscila entre 0.15 y 0.30 % debiendo limitarse el contenido de carbono a valores inferiores al 0.5 % debido a que dificulta el templado y disminuye la tenacidad en caliente.se añade a algunos aceros para mejorar mucho la maquinabilidad.
Silicio: aumenta moderadamente la templabilidad. Se usa como elemento desoxidante. Aumenta la resistencia de los aceros bajos en carbono.
Titanio: se usa para estabilizar y desoxidar el acero.
Tungsteno: también conocido como wolframio. Forma con el hierro carburos muy complejos estables y durísimos, soportando bien altas temperaturas. En porcentajes del 14 al 18 %, proporciona aceros rápidos con los que es posible triplicar la velocidad de corte de loa aceros al carbono para herramientas.
Vanadio: posee una enérgica acción desoxidante y forma carburos complejos con el hierro, que proporcionan al acero una buena resistencia a la fatiga, tracción y poder cortante en los aceros para herramientas.
Zinc: es elemento clave para producir chapa de acero galvanizado.
USOS
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 debido a que en su composición hay un alto porcentaje de cromo y níquel.
NORMAS
España actualmente están regulados por la norma UNE-EN 10020:2001 y antiguamente estaban reguladas por la norma UNE-36010
Existen otras normas reguladoras del acero, como la clasificación de AISI (de hace 70 años, y de uso mucho más extenso internacionalmente), ASTM DIN, o la ISO 3506.
A modo de ejemplo se expone la clasificación regulada por la norma UNE-36010, que ya ha sido sustituida por la norma UNE-EN10020:2001, y están editadas por AENOR:
Norma UNE-36010
UNE-36010
La norma española UNE-36010 es una normalización o clasificación de los aceros para que sea posible conocer las propiedades de los mismos. Esta Norma indica la cantidad mínima o máxima de cada componente y las propiedades mecánicas que tiene el acero resultante.
En España, el Instituto del Hierro y del Acero (IHA) creó esta norma que clasifica a los aceros en cinco series diferentes a las que identifica por un número. Cada serie de aceros se divide a su vez en grupos, que especifica las características técnicas de cada acero, matizando sus aplicaciones específicas.

ACEROS ESTRUCTURALES
PROPIEDADES FISICAS
El acero estructural, según su forma, se clasifica en:a. PERFILES ESTRUCTURALES: Los perfiles estructurales son piezas de acero laminado cuya sección transversal puede ser en forma de I, H, T, canal o ángulo.b. BARRAS: Las barras de acero estructural son piezas de acero laminado, cuya sección transversal puede ser circular, hexagonal o cuadrada en todos los tamaños.c. PLANCHAS: Las planchas de acero estructural son productos planos de acero laminado en caliente con anchos de 203 mm y 219 mm, y espesores mayores de 5,8 mm y mayores de 4,5 mm, respectivamente.

PROPIEDADES QUIMICAS
Se define como acero estructural al producto de la aleación de hierro, carbono y pequeñas cantidades de otros elementos tales como silicio, fósforo, azufre y oxígeno, que le aportan características específicas. El acero laminado en caliente, fabricado con fines estructurales, se denomina como acero estructural al carbono, con límite de fluencia de 250 mega pascales (2·549 kg/cm.
PROPIEDADES MECANICAS
Su alta resistencia, homogeneidad en la calidad y fiabilidad de la misma, soldabilidad, ductilidad, incombustible, pero a altas temperaturas sus propiedades mecánicas fundamentales se ven gravemente afectadas, buena resistencia a la corrosión en condiciones normales.El acero es más o menos un material elástico, responde teóricamente igual a la compresión y a la tensión, sin embargo con bastante fuerza aplicada, puede comenzar a comportarse como un material plástico, pero a diferencia de los materiales plásticos a máximas solicitaciones romperá, pero su comportamiento plástico en tales situaciones como un terremoto, la fase plástica es útil, ya que da un plazo para escapar de la estructura.

USOS
Barras corrugadasAlambrón Alambres trefilados ( lisos y corrugados) Mallas electrosoldables de acero Mallazo Armaduras básicas en celosía.Alambres, torzales y cordones para hormigón pretensado. Armaduras pasivas de acero Redondo liso para Hormigón Armado Aceros para estructuras en zonas de alto riesgo sísmico.Para estructuras de hormigón se utilizan barras lisas y corrugadas, con diámetros que oscilan entre los 6mm y los 40mm, aunque lo común en una armadura de hormigón es que difícilmente superen los 32mm. Además el acero de refuerzo se utiliza en las mallas electro soldadas o mallazo constituidos por alambres de dímetros entre 4mm a 12mm.
ACERO PARA NITRURACION
La nitruración es un tratamiento termoquímico, que modifica la composición superficial del acero incorporando nitrógeno, dentro del proceso de tratamiento térmico. El objetivo principal de la nitruración iónica es mejorar las propiedades superficiales de piezas para maquinaria, herramientas y matrices, obteniendo una mayor dureza superficial, resistencia al desgaste, fatiga y corrosión.

Características de los aceros para nitruración
Los aceros aleados que se citan a modo de ejemplo son adecuados para someterlos a nitruración:
Acero para nitruración al Cr-Mo-V de alta resistencia: La composición extra de este acero es la siguiente: 0,32% C, 3,25% Cr, 0,40% Mo y 0,22%V. Una vez tratado alcanza una resistencia mecánica de 120 kg/mm2. La capa nitrurada se adhiere muy bien al núcleo sin temor a descascarillamiento. Se utiliza para construir piezas de gran resistencia y elevada dureza superficial para resistir el desgaste.
Acero para nitruración al Cr-Mo-V de resistencia media: la composición extra de este acero es 0,25% C, 3,25%Cr, 0,40% Mo y 0,25% Mo. Tiene características y aplicaciones parecidos al anterior, solamente que su resistencia mecánica es de 100kg/mm2.
Acero para nitruración al Cr-Al-Mo de alta dureza: la composición extra de este acero es 0,40% C, 1,50% Cr, 0,20% Mo y 1% Al. La capa nitrurada de este acero puede descascarillarse y es de gran fragilidad. Se utiliza para piezas que soporten una resistencia media y la mayor dureza superficial posible.

ACEROS PARA CEMENTACION
La cementación es un tratamiento termoquímico en el que se aporta carbono a la superficie de una pieza de acero mediante difusión, modificando su composición, impregnando la superficie hasta una profundidad adecuada y sometiéndola a continuación a un tratamiento térmico.
Según sean los requisitos de dureza y resistencia mecánica existen varios tipos de aceros adecuados para recibir el tratamiento de cementación y posterior tratamiento térmico.
Tipos de aceros para cementación
Aceros para cementación al carbono: Cementación 900º-950º, primer temple 880º-910º en agua o aceite, segundo temple 740º-770º en agua. Revenido 200º máx.
Aplicaciones: Piezas poco cargadas y de espesor reducido, de poca responsabilidad y escasa tenacidad en el núcleo.
Aceros para cementación al Cr-Ni de 125kgf/mm2: Tiene en su composición un 1% de Cr y un 4,15% de Ni. Cementación 850º-900º, primer temple 900º-830º en aceite, segundo temple 740º-780º en aceite. Revenido 200º máx.
Aplicaciones: Piezas de gran resistencia en el núcleo y buena tenacidad. Elementos de máquinas y motores. Engranajes, levas etc.
Aceros para cementación al Cr-Mo de 95 kgf/mm2: Tiene en su composición un 1,15% de Cr y un 0,20% de Mo. Cementación 890º-940º; primer temple 870º-900º en aceite, segundo temple 790º-820º en aceite. Revenido 200º máx.
Aplicaciones: Piezas para automóviles y maquinaria de gran dureza superficial y núcleo resistente. Piezas que sufran gran desgaste y transmitan esfuerzos elevados. Engranajes, levas, etc.
Aceros para cementación al Cr-Ni-Mo de 135 kgf/mm2: Tiene en su composición un 0,65% de Cr, 4% de Ni y 0,25% de Mo. Cementación 880º-930º; primer temple 830º-860º aire o aceite; segundo temple 740º-770º aceite. Revenido 200º máx. Aplicaciones: Piezas de grandes dimensiones de alta resistencia y dureza superficial. Máquinas y motores de máxima responsabilidad., ruedas dentadas, etc.

ACEROS PARA HERRAMIENTA
Se emplean para la fabricación de útiles o herramientas destinados a modificar la forLos aceros de herramientas tienen generalmente un contenido en carbono superior a 0.30%, aunque a veces también se usan para la fabricación de ciertas herramientas, aceros de bajo contenido en carbono (0.1 a 0.30%).
Principales tipos de aceros de herramientas
Aceros al carbono: para la fabricación de herramientas para los usos más diversos, se emplean aceros sin elementos de aleación con porcentajes de carbono variables de 0.50 a 1.40%. Para herramientas que deban tener gran tenacidad como martillos y picas; se emplean medios contenidos en carbono 0.50 a 0.70%. Para herramientas de corte como brocas, cuchillas, y limas; calidades intermedias de 0.70 a 1%. Para conseguir en cada caso la máxima dureza, deben ser templados en agua.
Aceros rápidos: la característica fundamental de estos aceros es conservar su filo en caliente, pudiéndose trabajar con las herramientas casi a l rojo (600º) sin disminuir su rendimiento. Algunas composiciones típicas de los aceros rápidos son: C = 0.75%, W = 18%, Cr = 4% y V = 1% ; otra C = 0.75%, W = 18%, Co = 4% y V = 1.25%.
Aceros indeformables: reciben este nombre los aceros que en el temple no sufren casi deformaciones y con frecuencia después del temple y revenido quedan con dimensiones prácticamente idénticas a las que tenían antes del tratamiento. Esto se consigue empleando principalmente el cromo y el manganeso como elementos de aleación. Estos aceros templan con un simple enfriamiento al aire o en aceite. Composiciones típicas: C = 2% y Cr = 12%; C = 1% y Cr = 5% y otra C = 1% y Mn = 1%.
Aceros al corte no rápidos: se agrupan varios aceros aleados, principalmente con cromo y wolframio, muy empleados para la fabricación de herramientas de corte que no deben trabajar en condiciones muy forzadas. Pueden considerarse como unas calidades intermedias entre los aceros rápidos y los aceros al carbono, y la mayoría de herramientas fabricadas con ellos suelen quedar con durezas comprendidas entre 60 y 66 Rockwell-C.

USOS
En este grupo se incluyen todos los aceros que normalmente se ema, tamaño y dimensiones de los materiales por cortadura, por presión o por arranque de viruta.
ACEROS RESISTENTES AL DESGASTE
PROPIEDADES
Basados en la adición de cantidades considerables de cromo y níquel, a los que se suman otros elementos para otras propiedades más específicas. Resistentes a ambientes húmedos, a agentes químicos y a altas temperaturas.
USOS
Grupo 1: Cuchillería, elementos de máquinas hidráulicas, instalaciones sanitarias, piezas en contacto con agentes corrosivos. Grupos 2 y 3: Piezas de hornos emparrilados, válvulas y elementos de motores de explosión y, en general, piezas cometidas a corrosión y temperatura.

ACEROS RESISTENTE A LA CORROSION
En los aceros inoxidables, la acción de los elementos aleados es sustancial, además de estructural, y depende del porcentaje del o los elementos de la aleación
El cromo es el elemento aleado que más influye en la resistencia a la oxidación y a la corrosión de los aceros. Un 12% de cromo ya impide la corrosión por el aire ambiente húmedo. Para la oxidación a altas temperaturas se puede necesitar hasta un 30 %.
El Níquel mejora la resistencia a la corrosión de los aceros al cromo y el Molibdeno mejora la resistencia a la oxidación altas temperaturas.
El acero inoxidable también es un tipo de acero resistente a la corrosión, dado que el cromo, u otros metales, que contiene posee gran afinidad por el oxígeno y reacciona con él formando una capa pasiva dora, evitando así la corrosión del hierro. Sin embargo, esta capa puede ser afectada por algunos ácidos, dando lugar a que el hierro sea atacado y oxidado por mecanismos intergranulares o picaduras generalizadas. Contiene, por definición, un mínimo de 10,5% de cromo. Algunos tipos de acero inoxidable contienen además otros elementos aleantes; los principales son el níquel y el molibdeno. Al igual que la mayoría de los aceros, vienen regulados en España por la norma ASA 36001 que los clasifica dentro de la serie F310.
USOS
Su resistencia a la corrosión es lo que da al acero inoxidable su nombre. Sin embargo, justo después de su descubrimiento se apreció que el material tenía otras muchas valiosas propiedades que lo hacen idóneo para una amplia gama de usos diversos. Las posibles aplicaciones del acero inoxidable son casi ilimitadas, hecho que puede comprobarse con tan solo unos ejemplos:
En el hogar: cubertería y menaje, fregaderos, sartenes y baterías de cocina, hornos y barbacoas, equipamiento de jardín y mobiliario.
En la ciudad: paradas de autobús, cabinas telefónicas y resto de mobiliario urbano, fachadas de edificios, ascensores y escaleras, vagones de metro e infraestructuras de las estaciones.
En la industria: equipamiento para la fabricación de productos alimentarios y farmacéuticos, plantas para el tratamiento de aguas potables y residuales, plantas químicas y petroquímicas, componentes para la automoción y aeronáutica, depósitos de combustible y productos químicos.
ACEROS RESISTENTES AL CALOR
De fácil soldadura
De propiedades magnéticas
De dilatación térmica específica
Resistentes a la fluencia

PROPIEDADES GENERALES
Generalmente son aceros aleados o tratados térmicamente.
USOS: Grupos 1 y 2: Tornillería, tubos y perfiles. Grupo 3: Núcleos de transformadores, motores de bobinado. Grupo 4: Piezas de unión de materiales férricos con no férricos sometidos a temperatura. Grupo 5: Instalaciones químicas, refinerías y para altas temperaturas.


ENSAYOS MECAINICOS

Para ensayar la resistencia de los variados materiales en condiciones de trabajo, se somete una alícuota de estos, adecuadamente perfilada, a determinadas pruebas.
ENSAYOS MECANICOS (TABLAS 556 – 557 UNI)
Se somete a un esfuerzo de tracción, progresivamente creciente hasta romperla, una barreta del material de examen.
Al aumentar la carga, se distingue en primer lugar un intervalo, delimitado por un punto E y por la carga QE, durante el cual el material es elástico, es decir, al cesar la carga, la probeta recupera las dimensiones primitivas. En realidad, el material es siempre poco plástico, mas se considera elástico mientras las deformaciones no superan el 0.03%. Aumentando la carga, se llega al punto P y ala carga QP, o el intervalo OP el material sigue la ley de proporcionalidad de Hooke, es decir, que los alargamientos son proporcionales a los esfuerzos externos.
Aumentando después la carga , el material, en un cierto punto S1 y con la carga Qs , sede bruscamente , por lo cual la curva aparece en forma de cierra, esto ocurre hasta el punto S2 entre paréntesis carga QI , después del cual el diagrama vuelve a subir de nuevo a subir , la probeta entra en su fase de alargamiento hasta el punto R, la cual corresponde la carga QR, que es el mayor valor de la carga si que el material se contraiga y es designada como carga de rotura . El material se contrae bruscamente *estricción*, sufre una segunda fatiga y se rompe.
LOS PUNTOS DE CARACTERISTICOS DEL DIAGRAMA SON LLAMADOS POR ESO.
E Limite elástico
P limite de proporcionalidad
S1 límite superior de fatiga
S2 límite inferior de fatiga
R limite de máxima resistencia a la tracción
R punto rotura
Para medir el alargamiento porcentual, se señalan en la probeta dos referencias que delimitan el trecho útil, y se mide la distancia antes y después de la prueba ; será y es el valor que debería tener la tracción unitaria para doblar la longitud de la barreta en la hipótesis de que el material que está formada .
FORMA Y DIMENSIONES DE LA PROBETA
Puede tener secciones cuadradas, rectangulares o redondas.





ENSAYOS DE FLEXION
El ensayo de flexión tabla 559 UNI tiene normas fijas solo para el hierro colado.
La flecha de la flexión, las probetas se miden con nonius adecuado. La deformación será en parte elástica y en parte permanente.
Omega f carga unitaria convencional de rotura a la flexión.
L distancia en mm entre los apoyos
D diámetro en mm.
ENSAYO AL CORTE
El ensayo al corte tiene poca aplicación práctica, pues no permite deducir de ´l algunas características mecánicas de importancia del material que se ensaya; es por ello que rara vez se solicitan las especificaciones.
El esfuerzo de corte no puede ser obtenido prácticamente como un esfuerzo puro o simple, pues va acompañado generalmente por otro de flexión , cuyo valor varía según el procedimiento a seguir pues es indudable que si se considera una sola cuchilla su importancia decrecerá aunque también en este caso tendrá una pequeña influencia en el valor obtenido la dureza del filo y la penetración en cuña del mismo sin embargo se calcula prácticamente el esfuerzo de corte como si se tratara de un esfuerzo simple, aplicando la formula de tensión, ya conocida debido a este.
Ensayo de Corte: las dos probetas son de igual diámetro a 15mm.
ENSAYO DE TRACCION
Las probetas tienen formas y dimensiones estandarizadas por la ASTM, DIN, ICONTEC, según el material a ensayar.
Es una probeta que se somete a una fuerza de tracción uniáxica la cual se incrementa continuamente mientras se realiza observación simultanea de la elongación de la probeta del ensayo se encuentra norma realizada (ASTM E-8).
ENSAYO DE FATIGA
Es el estudio de los materiales en servicio , como componentes de órganos de maquinas o estructuras, se encuentra que las solicitaciones predominantes a que generalmente están sometidos no resultan estáticas , muy por lo contrario en la mayoría de los casos se encuentra afectados a cambios de tensiones , ya sea de tracción , compresión , flexión o torsión, que se repiten sistemáticamente y que producen la rotura del material para valores de la misma considerablemente menores que las calculadas en ensayos estáticos. Este tipo de rotura que se produce en el tiempo, se denomina FATIGA.
La fatiga se clasifica por el espectrómetro de carga – tiempo, pudiendo presentarse como:
ENSAYO DE AMPLITUD CONSTANTE. Evalúan el comportamiento a la fatiga mediante ciclos predominados de carga o de formación, genera senoidales o triangulares, d amplitud y frecuencia constante.
ENSAYO DE AMPLITU VARIABLE. Cuando la amplitud del ciclo variable, se evalúa el efecto del daño acumulado debido a la variación de la amplitud del esfuerzo en el tiempo.
PRUEBA DE RESILENCIA
Existen otros ensayos destructivos que permiten evaluar la resistencia del material frente, por ejemplo, al impacto o (resilencia). El ensayo Charpy permite calcular cuanta energía logra disipar una probeta al ser golpeada por un pesado péndulo en caída libre. El ensayo entrega valores en joules, y estos pueden diferir fuertemente a diferentes.
ENSAYO AL IMPACTO
Método para determinar el comportamiento del material sometido a una carga de choque, tracción o torsión. La cantidad que suele medirse es la energía absorbida al romperse la probeta en un solo golpe, como en el ensayo de impacto de Charpy.
Los ensayos de impacto también se realizan sometiendo las probetas a varios golpes de intensidad crecientes, como en el ensayo de impacto con caída de bola y en el ensayo de impacto con golpe repetido.
ENSAYO DE FLUENCIA
Método para determinar el comportamiento de la relación la fluencia o esfuerzo. Para determinar el comportamiento de la relajación de la fluencia o esfuerzo para determinar las propiedades de fluencia, el material se somete a una tensión constante prolongada a una carga de compresión a temperatura constante.
La deformación se registra en intervalos de tiempo especificados y se traza un diagrama de fluencia y tiempo.

MAQUINA PARA ENSAYOS MECANICOS
En ingeniería se denomina MAQUINA UNIVERSAL a una maquina semejante a una prensa con la que es posible someter los materiales a ensayos de tracción y compresión para medir sus propiedades. La presión se logra mediante dos placas o mandíbulas accionadas por tornillos a un sistema hidráulico.
MAQUINA UNIVERSAL MTS SERVOHIDRAULICA
Es de accionamiento hidráulicos servicontrolado o sistema de realimentado que le permite realizar no solo ensayos estáticos standars si no también los dinámicos de fatiga, de duración (creep) y cubrir los nuevos estudios sobre fractomecanica y relajación de tenciones.
Está constituido por una bomba , la servovalvula y el actuador (pistón) de circuito hidráulico , la unidad de medición y la de corrección de error , formado en un conjunto un acido cerrado de operaciones.



PENDULO DE CHARPY
Es un dispositivo utilizado en ensayos para la tenacidad de un material. Son ensayos de impacto de una probeta entallada y ensaya a flexión en tres puntos .el péndulo se cae sobre el dorso de la probeta y la parte.
ANALISIS CUANTITAIVO


COLORIMETRO
Es cualquier herramienta que identifica el color matiz para una medida más objetiva de color.
Permite la absorbencia de una solución en una específica frecuencia de la luz a ser determinada.
Por eso, que hacen descubrir la concentración de un soluto conocido que sea proporcional a la absorbencia.



EQUIPOS

Colorímetro, colorímetro espectral según DIN 5033.


TECNICA OPERATORIA
Opera según el procedimiento espectral, que está considerado como el método de medición más preciso con una gran diferencia con respecto a otros métodos. Una fuente de luz indefinida ilumina la prueba y la luz reflejada por la superficie la luz se mide de un modo espectral.
Puesto que los colores superficiales dependen de la fuente de iluminación, el espectro reflejado debe ser ponderado con una fuente de luz estandarizada. El espectro resultante es valorado con los tres espectros basados en la percepción en la percepción al rojo, verde, azul del sistema de visión y humano y así se obtienen tres valores cromáticos x, y y z.
Del mismo modo que el caso de las fuentes de luz, las tres funciones de percepción cromática están estandarizadas para un ángulo de observación


INTERPRETACION DE RESULTADOS
Es importante convertir los valores de colores básicos (valores de espectro normales) x, y, z en otros valores de colores para ellos podrá servirse de los múltiples sistemas de color como y, x, y l* a* b* o l* u* v* la diferencia de color E, ósea la diferencia entre dos colores, se calcula de la suma de diferencias de los tres valores cromáticos para un área cromática determinada.

ESPECTROMETRO
La espectrometría de emisión atómica aplicada a los metales es un método más que adecuado para resolver los problemas de composición química de cada aleación. Utilizando esta técnica el operador puede llevar a cabo análisis cuantitativos, semi –cuantitativos y en algunos casos incluso cualitativos, para identificar positivamente la mayoría de elementos en un componente antes de instalación a un sistema.

TECNICA OPERATORIA
Es la observación de espectros de emisión atómica de diversos metales. El sistema de esta medida no es destructivo y no requiere preparación de muestra pudiéndose realizar la medida “in situ”. El principio en que se basa el espectrómetro es la generación de un arco entre un electrodo metálico y al pieza de trabajo (a analizar). La energía del arco es suficiente para vaporizar una pequeña porción del metal y causar la ionización de los átomos de muestra mediante (la excitación de electrodos) produciendo por tanto emisiones de luz que se procesaran mediante la óptica del instrumento.

INTERPRETACION DE RESULTADOS
Tiene el mismo fundamento que la fotografía de emisión de llama, se trata de conocer si una sustancia está presente en la muestra y qué cantidad. Medimos landa de la REM emitida de la U la I de la radiación emitida. La I será % al número de átomos excitados.
Película fotográfica, tubos multiplicadores. La espectrometría significa análisis cuantitativo, para ello debemos el espectrómetro de emisión del elemento, cuantas líneas se pueden detectar mayor será la exactitud y conocer landa de las líneas espectrales en una película a la landa en la que se produce transición aparecerá una banda luminosa.

ELECTROLISIS
Es una manera de producir cambios químicos a través de reacciones de electrodos en contacto con el electrolito por el paso d una corriente eléctrica las celdas de electrolisis generalmente consta de electrodos conectados a una fuente externa de electricidad (un suministro de de fuerza o bacteria) y sumergido en un liquido que puede conducir electricidad a través del movimiento de iones.

TECNICA OPERATORIA
Para que tenga lugar la electrolisis de un compuesto es preciso que este sea un acido o una sal disociable en iones, que se hallen en estado liquido o en disolución. Dicho compuesto llamado electrolisis, se coloca en un recipiente (cuba electrolítica) en el que existen dos electrodos en los que se establecen una diferencia potencial bajo el flujo de la cual los iones positivos (cationes) son atraídos hacia el cátodo (negativo) donde adquieren el o los electrones que precisan para convertirse en átomos del elemento mientras que los iones negativos (aniones ) se dirigen hacia el ánodo (positivo) donde ceden sus electrones sobrantes para alcanzar la estructura atómica estable.

INTERPRETACION DE RESULTADOS
Flujo de corriente medido en amperios (donde 1Aes igual pasaje de columbio de carga por segundo) representa la velocidad de flujo de carga eléctrica a través de la celda de electrolisis. La cantidad de una sustancia producida o agotada en la reacción en un electrodo es proporcional a la cantidad de electricidad (culombios) pasando durante electrolisis (F una corriente constante de 1 A pasando para 1h equivalente a 3600 culombios) producirá 0.018656 mol o 13228g de cloro. La cantidad de electricidad es la integral de la corriente sobre la duración de la electrolisis y puede estar determinada con un culombímetro.





DEFECTOLOGIA

MICROINCLUSIONES
Compuesto principalmente de productos desoxidados y sulfuracion y posiblemente si se producen cerca de la capa superficial del fondo, en zona de sedimentación.
CAUSAS
Inclusiones residuales no metálicas tales como el oxido, sulfuros etc.
Formados en el momento de refinación y vertido en la pieza.
Mezcla de refractarios fundidos.
Las inclusiones no metálicas no son generalmente consideradas como defectos.
MARCAS DE ARENAS
Inclusiones muy grandes, mayores que las marcas de arena, que se producen en la capa superficial y en el fondo de la pieza.
CAUSAS
Mezcla mecánica de material refractario o escoria.
Caída de mezcla del refractario.

FISURAS
Se originan a elevadas tensiones debido por ejemplo a temperatura o velocidad de colada demasiado elevados, contracciones de enfriamiento obstaculizados por rababas o defectos de la pieza, en un enfriamiento demasiado rápido.
Si las fisuras son superficiales y poco profundas pueden eliminarse por trabajo mecánico, si son muy grandes puede que se descarte la pieza.
CAUSAS
Estas fisuras se pueden producir por enfriamiento desigual.
FISURAS LONGITUDINALES
Fisura en dirección longitudinal a la pieza.
CAUSAS
Geometría de la pieza inadecuada
Superficie del molde pobre
Velocidad de vertido alta
Método de enfriamiento durante la solidificación inadecuada.

FISURAS TRANSVERSALES
Fisuras transversales a la dirección de la pieza
CAUSAS
Superficie de molde pobre
Vertido discontinuo
FISURA DE “HANGER”
Fisura transversal entre la mazarota refractaria
CAUSAS
Despliegue de la pieza al molde
Instalación inadecuada de la mazarota refractaria
RECHUPES
Suelen originarse al quedar confinada una masa de metal fundido en el interior de la pieza ya superficialmente solidificada. Por falta de material líquido para llenar el espacio generado por la contracción del material al enfriarse se produce en su seno la cavidad de contracción o rechupe (secundario) por su etiología, los rechupes o cavidades de contracción tienen una estructura dendrita ramificada.
POROS
Suelen afectar, con una distribución más bien uniforme a grandes zonas de la pieza, o incluso, a su totalidad.
REBABAS
Metal saliente en forma de vena en la superficie de fundición.
PANDEO
Ranuras de varias longitudes, muchas veces se ramifica con fondos y bordes suaves.
SOPLADURA
Zonas localizadas de pequeñas cavidades o picaduras en la superficie de una pieza.
CAUSA
Recalentamiento local de las superficies del molde o de macho.
SOLUCION
Evitar el recalentamiento local del molde o del macho mediante el empleo de adecuados procedimientos de colada.
GRIETA DE CONTRACCION
Se produce al contraerse el material al contraerse el material durante su enfriamiento en el molde poco después de haber sido extraído.
CAUSA
Son el diseño de la fundición, debido a una falta de libertad para desarrollarse la contracción normal del metal, a consecuencia de los esfuerzos de la caja, el molde a los machos, etc.
SOLUCION
Utilizar una arena más débil para el molde y el macho procurando que los esfuerzos de la caja de moldeo no cuarten la contracción. Aflojar los moldes y los machos tan pronto sea posible tras la solidificación.

EMPLASTRO
Una basta e irregular proyección en la superficie de una pieza fundida contenida en acciones atena incrustada. Proyecciones irregulares y toscas en la superficie de las piezas fundidas siempre flojamente adheridas y contenidas y contenidas en contiendas y conteniendo arena incrustada, que pueden desprenderse con facilidad dejando depresiones lizas en la pieza, en forma de líneas irregulares.
CAUSA
Suele prevenir de un apisonado cerca del modelo, cuando se moldea a maquina, de un apisonado demasiado flojo, moldes apisonados demasiados duros o desiguales.
APLASTAMIENTO
Desplazamiento de la arena en portadas de macho o junta de molde, lo que da lugar a que se produzcan cavidades de forma irregular o proyecciones en las piezas fundidas.
CAUSA
Deficiente ejecución de las juntas del molde, dado origen a presión excesiva en la superficie de la arena. Cajas de moldeo defectuosamente encajas o alabeadas. Recarga desigual o pesada en soportar el macho excesivamente apretado e imprecisamente colocado en las portadas.
SOLUCION
Se deduce de lo expuesto.
JUNTA DSPLAZADA
Pronunciado desencaje de las partes superior e inferior del molde, dando lugar a que la pieza fundida sea defectuosa. Recibe a veces el nombre de corrimiento o desplazamiento.

CAUSA
Desgaste de la caja y placa de moldeo, que origina el desplazamiento de la caja. Las espigas sobre la placa modelo, cuando se utilizan semimoldeos, no han quedado bien centradas.
SOLUCION
Las chavetas y espigas de la caja deberán ser repasadas y renovadas regularmente, en caso de desgaste. En el taller de modelos se podrá el mayor cuidado en conseguir un perfecto ajuste de semimoldelos con las placas.

FALSA UNION
En el punto de fluencia de dos o más corrientes, produciendo aparentes grietas o arrugas superficiales, así como capas de oxido.
CAUSA
Insuficiente fluidez en el metal.
SOLUCION
Elevar la temperatura o el tamaño y número de los bebederos.
PRICIPALES ENSAYOS DE TALLER
NORMAS (E N D)
Los ensayos son realizados bajo procedimientos escritos, que atienden a
Los requisitos de las principales normas o códigos de fabricación, tales como
El ASME, ASTM, API y el AWS entre otros.
Los inspectores son calificados como Nivel I, II y III por la ASNT
(American Society for Nondestructive Testing) según los requisitos de la Práctica Recomendada SNT-TC-1A, CP-189.

ENSAYO DE CHISPA

Ensayo de aceros por el método de la chispa, te diré que se efectúa con una barra del material a testear (redondo de un cuarto pulgada o más, o planchuela de 3/16 de espesor o mayor), y un disco esmeril mediano.Los aceros al carbono darán chispas blancas, luminosas y que tardan en extinguirse; cuanto más dulce el acero, mayor y más luminoso será el chorro de chispas.A medida que aumenta el contenido de carbono, disminuye la cantidad de chispas y el penacho se hace más corto.Los aceros de aleación dan chispas menos brillantes, a veces rojizas, con penacho muy corto.El operador experimentado puede determinar con bastante exactitud el tipo de material que ensaya.





Ramillete con espinas, y puntas de lanza color rojo

Acero templado y revenido
4140
0,42 C
1,1 Cr
0,2 Mo
Líneas continuas, algunas espinas, formado por estallidos de Carbono

Acero endurecido

0,21 C
1,3 Mn
1,2 Cr
Líneas continuas, ms espinas se formaron por estallidos de Carbono

Acero al carbono para herramientas
1045
0,45 C
0,3 Si
0,7 Mn
Muchos estallidos de Carbono que empiezan al pie del haz, muchos ramos

Acero al carbono para herramientas
W1
1,05 C
0,2 Si
0,2 Mn
Antes de los estallidos de Carbono se incrementa la luz en el flujo primario. Muchos ramos pequeños

Acero aleado con Mn-Si
S4
0,60 C
1,0 Si
1,1 Mn
0,3 Cr
Flujo de líneas amarilla, aclarando en el centro, formando espinas en los extremos

Acero para herramientas aleado Mn
02
0,90 C
2,0 Mn
0,4 Cr
0,1 V
Pocos estallidos finos de Carbono seguidos por club liso luminoso

Acero para herramientas aleado W
S1
0,60 C
0,6 Si
1,1 Cr
0,2 V
2,0 W
Un flujo delgado y lineal, el cuadro de la chispa vivo, líneas discontinuas en las cabezas

Acero para herramientas aleado Cr-W
O1
1,05 C
1,0 Mn
1,0 Cr
1,2 W
Haz corto
Templado: con pocos
Endurecido: con muchos ramos luminosos

Acero para herramientas aleado con Cr carbono alto, ledeburita alta
D2
1,55 C
12,0 Cr
0,7 Mo
1,0 V
El flujo de líneas continuas, alguno los estallidos de carbono, línea coloreada de naranja en la cabeza

Acero para trabajo en caliente, alta aleación H13
0,40 C
1,0 Si
5,3 Cr
1,4 Mo
1,0 V
El flujo de líneas rojo oscuro con brillo en la punta de la lanza, pocas espinas

Acero de alta velocidad
M2
0,90 C
4,1 Cr
5,0 Mo
1,9 V
6,4 W
Líneas del flujo rojas, punteadas oscuras con brillos en las cabezas de la línea

Acero de alta velocidad
T42
1.23 C
4,1 Cr
3,8 Mo
3,3 V
10,0 W
10,5 Co
Haz corto con espina como los estallidos de carbono

Acero inoxidable
420
0,40 C
13,0 Cr
Flujo continuo, línea sin los estallidos de carbono

ENSAYOS DE CUÑAS

Debido a la lenta fabricación de sus probetas, la determinación de la resistencia a la tracción, valor base para la clasificación de los hierros fundidos, no puede utilizarse directamente en el control de producción. La ejecución del ensayo de compresión entre cuñas y de sus probetas es rápida y simple. Las probetas en forma de discos o placas, pueden ser extraídas de la propia pieza fundida y ensayadas en prensas o dispositivos instalados en la línea de producción para la detección inmediata de productos insatisfactorios.
El hecho que las resistencias entre cuñas y a la tracción de los hierros fundidos grises estén experimentalmente relacionadas por una ecuación linear, torna el ensayo de compresión particularmente atractivo. Ensayos de tracción y compresión entre cuñas realizados con hierros fundidos grises no aleados o de baja aleación de clases entre 150 y 300, moldados en arena o en cáscara (Shell) a diferentes temperaturas e usando o no usando inoculación, comprobaron que los diferentes procesamientos resultaron en importantes diferencias estructurales, pero no afectaron la relación entre ambas resistencias que pudo ser representada por una única relación linear.

COLABILIDAD

Es la propiedad del material que le permite ser utilizado para la fabricación de piezas por las distintas técnicas de fundición y moldeo.
Evidentemente no todos los metales y sus aleaciones no tienen la misma viabilidad para uso de obtención de piezas fundidas, puesto que unos llegan los moldes con mayor facilidad que otras.
A esa facilidad de llenar los moldes estando el metal en estado líquido se llama colabilidad. Esta propiedad depende de una seria de condiciones, entre ellas:

La diferencia entre temperatura y colada.
Solidificación del metal.

LIQUIDOS PENETRANTES

Existen dos tipos básicos de líquidos penetrantes, fluorescentes y no fluorescentes.
La característica distintiva principal entre los dos tipos es:
a. los líquidos penetrantes fluorescentes contienen un colorante que
Flouresce bajo la luz negra o ultravioleta.
b. los líquidos penetrantes no fluorescentes contienen un colorante de alto
Contraste bajo luz blanca.
Para los efectos del método de inspección por líquidos penetrantes, el penetrante liquido que tiene La propiedad de penetrar en cualquier abertura u orifico que se exponga ante él. Sin embargo, se requiere mucho más que la habilidad de esparcirse y penetrar para que realice una buena función. El penetrante ideal para fines de inspección deberá reunir las siguientes características:
• Habilidad para penetrar orificios y aberturas muy pequeñas y estrechas.
• Habilidad para permanecer en aberturas amplias.
• Habilidad de mantener color o la fluorescencia.
• Habilidad de extenderse en capas muy finas.
• Resistencia a la evaporación. De fácil remoción de la superficie.
• De difícil eliminación una vez dentro de la discontinuidad.
• De fácil absorción de la discontinuidad.
• Atoxico, incoloro, no corrosivo, anti inflamable, estable bajo condiciones de almacenamiento y de costo razonable.

RAYOS X

Se trata de una radiación electromagnética penetrante, con una longitud de onda menor que la luz visible producida bombardeando un blanco generalmente de wolframio, con electrones de alta velocidad.
A pesar de que el tubo estaba dentro de una caja de cartón negro, Roentgen vio que una pantalla de platino cianuro de bario, que casualmente estaba cerca, emitía luz fluorescente siempre que funcionaba el tubo. Tras realizar experimentos adicionales, determinó que la fluorescencia se debía a una radiación invisible más penetrante que la radiación ultravioleta.
Los rayos X son radiaciones electromagnéticas cuya longitud de onda va desde unos 10 nm hasta 0,001 nm (1 nm o nanómetro equivale a 10-9 m). Cuanto menor es la longitud de onda de los rayos X, mayores son su energía y poder de penetración. Los rayos de mayor longitud de onda, cercanos a la banda ultravioleta del espectro electromagnético, se conocen como rayos X blandos; los de menor longitud de onda, que están más próximos a la zona de rayos gamma o incluso se solapan con ésta, se denominan rayos X duros.
Los rayos X formados por una mezcla de muchas longitudes de onda diferentes se conocen como rayos X ‘blancos’, para diferenciarlos de los rayos X monocromáticos, que tienen una única longitud de onda. Tanto la luz visible como los rayos X se producen a raíz de las transiciones de los electrones atómicos de una órbita a otra. La luz visible corresponde a transiciones de electrones externos y los rayos X a transiciones de electrones internos.

RAYOS GAMMA

Los rayos gamma, cuyos efectos son similares a los de los rayos X, se producen por transiciones de energía en el interior de núcleos excitados.
Las emisiones alfa y beta suelen ir asociadas con la emisión gamma. Los rayos gamma no poseen carga ni masa; por tanto, la emisión de rayos gamma por parte de un núcleo no conlleva cambios en su estructura, sino simplemente la pérdida de una determinada cantidad de energía radiante.
Con la emisión de estos rayos, el núcleo compensa el estado inestable que sigue a los procesos alfa y beta.
La partícula alfa o beta primaria y su rayo asociado se emiten casi simultáneamente. Sin embargo, se conocen algunos casos de emisión alfa o beta pura, es decir, procesos alfa o beta no acompañados de rayos gamma; también se conocen algunos isótopos que emiten rayos gamma de forma pura. Esta emisión gamma pura tiene lugar cuando un isótopo existe en dos formas diferentes, los llamados isómeros nucleares, con el mismo número atómico y número másico pero distintas energías.


ENSAYO DE FUGA MAGNETICA

Se sabe que, al acercar el extremo de un imán al otro, dichos extremos se atraen y se repelen otras.
Ello en consecuencia de que existen unas líneas de esfuerzos magnéticas, asociado a cada imán, que interactúan entre sí. Estas líneas de fuerza magnética son cerradas. Por lo que existen en los extremos polo de (imán) como en su interior.
Un imán interactúa con una discontinuidad superficial o su superficial se verá obligada a salir d3l interior del imán originándose, en la superficie donde se encuentra la discontinuidad, una fuga magnética.










SENA
CENTRO DE MATERIALES Y ENSAYOS
FICHA TECNICA
CODIGO:
FECHA:
HOJA: 2 DE

ELECTROLISIS
DESCRIPCION: Es una manera de producir cambios químicos a través de reacciones de electrodos en contacto con el electrolito por el paso d una corriente eléctrica las celdas de electrolisis generalmente consta de electrodos conectados a una fuente externa de electricidad (un suministro de de fuerza o bacteria) y sumergido en un liquido que puede conducir electricidad a través del movimiento de iones.

USOS: Para que tenga lugar la electrolisis de un compuesto es preciso que este sea un acido o una sal disociable en iones, que se hallen en estado liquido o en disolución. Dicho compuesto llamado electrolisis, se coloca en un recipiente (cuba electrolítica) en el que existen dos electrodos en los que se establecen una diferencia potencial bajo el flujo de la cual los iones positivos (cationes) son atraídos hacia el cátodo (negativo) donde adquieren el o los electrones que precisan para convertirse en átomos del elemento mientras que los iones negativos (aniones ) se dirigen hacia el ánodo (positivo) donde ceden sus electrones sobrantes para alcanzar la estructura atómica estable.

CARACTERISTICAS: Se funde o se disuelve el electrolito en un determinado disolvente, con el fin de que dicha sustancia se separe en iones ionización. Se aplica una corriente eléctrica continua mediante un par de electrodos conectados a una fuente de alimentación eléctrica y sumergida en la disolución. El electrodo conectado al polo negativo se conoce como cátodo, y el conectado al positivo como ánodo. Cada electrodo mantiene atraídos a los iones de carga opuesta. Así, los iones positivos, o cationes, son atraídos al cátodo, mientras que los iones negativos, o aniones, se desplazan hacia


RECOMENDACIONES DE USO: Nunca debe juntar los electrodos, ya que la corriente eléctrica no va a hacer su proceso y la batería se va a sobrecalentar y se quemará.
- Debe utilizar siempre Corriente continua (energía de baterías o de adaptadores de corriente), NUNCA Corriente alterna (energía de enchufe)
- La electrolisis debe hacerse de tal manera que los dos gases desprendidos no entren en contacto, de lo contrario se juntarían de nuevo produciendo agua.


MANTENIMIENTO:






USOS La meta principal de la destilación es separar los distintos componentes de una mezcla aprovechando para ello sus distintos grados de volatilidad. Otra función de la destilación es separar los elementos volátiles de los no volátiles de una mezcla.
CARACTERISTICAS: En la mezcla simple de dos líquidos solubles entre sí, la volatilidad de cada uno es perturbada por la presencia del otro. En este caso, el punto de ebullición de una mezcla al 50%, por ejemplo, estaría a mitad de camino entre los puntos de ebullición de las sustancias puras, y el grado de separación producido por una destilación individual dependería solamente de la presión de vapor, o volatilidad de los componentes separados a esa temperatura.

RECOMENDACIONES DE USO En la mayoría de los casos se producen amplias desviaciones de esta ley. Si un componente sólo es ligeramente soluble en el otro, su volatilidad aumenta anormalmente. En el ejemplo anterior, la volatilidad del alcohol en disolución acuosa diluida es varias veces mayor que la predicha por la ley de Raoult. En disoluciones de alcohol muy concentradas, la desviación es aún mayor: la destilación de alcohol de 99% produce un vapor de menos de 99% de alcohol. Por esta razón el alcohol no puede ser concentrado por destilación más de un 97%, aunque se realice un número infinito de destilaciones.


SENA
CENTRO DE MATERIALES Y ENSAYOS
FICHA TECNICA
CODIGO:
FECHA:
HOJA: 2 DE

ALAMBIQUE
(DESTILADO DE H2O)
DESCRIPCION .Técnicamente el término alambique se aplica al recipiente en el que se hierven los líquidos durante la destilación, pero a veces se aplica al aparato entero, incluyendo la columna fraccionadora, el condensador y el receptor en el que se recoge el destilado. Este término se extiende también a los aparatos de destilación destructiva o craqueo. Los alambiques para trabajar en el laboratorio están hechos normalmente de vidrio, pero los industriales suelen ser de hierro o acero. En los casos en los que el hierro podría contaminar el producto se usa a menudo el cobre, y los alambiques pequeños para la destilación están hechos frecuentemente de vidrio y cobre. A veces también se usa el término retorta para designar a los alambiques.


SENA
CENTRO DE MATERIALES Y ENSAYOS
FICHA TECNICA
CODIGO:
FECHA:
HOJA: 2 DE

DUREZA BRINELL
DESCRIPCION. Se denomina dureza Brinell a la medición de la dureza de un material mediante el método de indentación, midiendo la penetración de un objeto en el material a estudiar. Fue propuesto por el ingeniero sueco Johan August Brinell en 1900, siendo el método de dureza más antiguo.

USOS. Este ensayo se utiliza en materiales blandos (de baja dureza) y muestras delgadas.


CARACTERISTICAS: El indentador usado es una bola de acero templado de diferentes diámetros. Para los materiales más duros se usan bolas de carburo de tungsteno. En el ensayo típico se suele utilizar una bola de acero de 10 milímetros de diámetro, con una fuerza de 3000 kilopondios. El valor medido es el diámetro del casquete en la superficie del material.

RECOMENDACIONES DE USO:


MANTENIMIENTO:
























SENA
CENTRO DE MATERIALES Y ENSAYOS
FICHA TECNICA
CODIGO:
FECHA:
HOJA: 2 DE

DUREZA VICKERS
DESCRIPCION. El ensayo de dureza Vickers, llamado el ensayo universal, es un método para medir la dureza de los materiales.
USOS. Se emplea para láminas tan delgadas como 0.006 pulgadas y no se lee directamente en la máquina. Para determinar el número de dureza se aplica la siguiente fórmula:
HV = (1.8544 * F) / d2
CARACTERISTICAS: Este ensayo constituye una mejora al ensayo de dureza Brinell. Se presiona el indentador contra una probeta, bajo cargas más livianas que las utilizadas en el ensayo Brinell. Se miden las diagonales de la impresión cuadrada y se halla el promedio para aplicar la fórmula antes mencionada.
RECOMENDACIONES DE USO:





SENA
CENTRO DE MATERIALES Y ENSAYOS
FICHA TECNICA
CODIGO:
FECHA:
HOJA: 2 DE

DUREZA ROCKWELL
DESCRIPCION. La dureza Rockwell o ensayo de dureza Rockwell es un método para determinar la dureza, es decir, la resistencia de un material a ser penetrado.

USOS Se pueden utilizar diferentes escalas que provienen de la utilización de distintas combinaciones de penetradores y cargas, lo cual permite ensayar prácticamente cualquier metal o aleación. Hay dos tipos de penetradores: unas bolas esféricas de acero endurecido (templado y pulido) de 1/16, 1/8, ¼ y ½ pulg, y un penetrador cónico de diamante con un ángulo de 120º +/- 30' y vértice redondeado formando un casquete esférico de radio 0,20 mm (Brale), el cual se utiliza para los materiales más duros.
CARACTERISTICAS: El ensayo consiste en disponer un material con una superficie plana en la base de la máquina. Se le aplica una precarga menor de 10 kg, básicamente para eliminar la deformación elástica y obtener un resultado mucho más preciso. Luego se le aplica durante unos 15 segundos un esfuerzo que varía desde 60 a 150 kg a compresión. Se desaplica la carga y mediante un durómetro ,Rockwell se obtiene el valor de la dureza directamente en la pantalla, el cual varía de forma proporcional con el tipo de material que se utilice. También se puede encontrar la profundidad de la penetración con los valores obtenidos del durómetro si se conoce el material.

RECOMENDACIONES DE USO: Para no cometer errores muy grandes el espesor de la probeta del material en cuestión debe ser al menos diez veces la profundidad de la huella. También decir que los valores por debajo de 20 y por encima de 100 normalmente son muy imprecisos y debería hacerse un cambio de escala.
El cambio de escala viene definido por tablas orientativas, puesto que no es lo mismo analizar cobre que acero. Estas tablas proporcionan información orientativa sobre qué escala usar para no dañar la máquina o el penetrador, que suele ser muy caro.


SENA
CENTRO DE MATERIALES Y ENSAYOS
FICHA TECNICA
CODIGO:
FECHA:
HOJA: 2 DE

MAQUINA UNIVERSAL
DESCRIPCION. En ingeniería se denomina máquina universal a una máquina semejante a una prensa con la que es posible someter materiales a ensayos de tracción y compresión para medir sus propiedades.


USOS Ensayos a tracción, flexión, compresión y fatiga, en materiales de construcción: Materiales metálicos, anclajes y sistemas de pretensado, perfiles metálicos. Materiales compuestos. Hormigones de altas prestaciones, hormigones de presas, rocas, etc.
Estudios estáticos y dinámicos de elementos constructivos: Tubos, pilares, vigas, paneles. Ensayos de flexión y cortante. Apoyos. Panzonamente.
Ensayos de simulación sísmica de carga: Elementos de construcción antisísmica. Hormigón confinado. Nudos de edificación. Elementos de puentes.

CARACTERISTICAS: En modo estático y dinámico con control de carga, de desplazamiento o control externo.
Capacidad de carga en estático desde - 10.000 kN hasta + 6.300 kN
Capacidad de carga en dinámico desde - 6.700 kN hasta + 6.300 kN
Pistón de doble efecto, con una carrera de 400 m
SENA
CENTRO DE MATERIALES Y ENSAYOS
FICHA TECNICA
CODIGO:
FECHA:
HOJA: 2 DE

PENDULO DE CHARPY
DESCRIPCION.
El péndulo de Charpy es un dispositivo utilizado en ensayo para determinar la tenacidad de un material.



USO El péndulo cae sobre el dorso de la probeta y la parte. La diferencia entre la altura inicial del péndulo (h) y la final tras el impacto (h') permite medir la energía absorbida en el proceso de fracturar la probeta. En estricto rigor se mide la energía absorbida en el aérea debajo de la curva de carga, desplazamiento que se conoce como resiliencia.e un material.




CARACTERISTICAS:
Capacidades : 150J, 300J, 450J y 750J
Velocidad : de 5 a 5,5 m/s
Lectura : digital
Resolución : 0,1 Julio
Peso de la maza : aprox 20 Kgs
Longitud del péndulo : 800 mm (nominal)
Lanzamiento de maza : Mediante señal eléctrica remota
Freno : electromagnético
Embrague : electromagnético
Elevación de la maza : Moto-reductor
Tensión de alimentación : 220 Voltios 50 Hz
Dimensiones exteriores : Base 800 mm x 600 mm: altura 1.624 mm (con la maza bajada)
altura 2.130mm (con la maza arriba)Peso : aprox 1.200 kgs