ALEACIONES NO FERROSAS

Transcripción

1 ALEACIONES NO FERROSAS ALEACIONES DE ALUMINIO Aluminio Puro Comercial 99,30 a 99,70% de Al. La mayor pureza se utiliza en conductores eléctricos. Es blando, dúctil, conformable y soldable. tiene buena resistencia a la corrosión. Propiedades Mecánicas TípicasT Tipo Dureza HR UTS (psi( psi) YS (psi( psi) H H Aleaciones Al - Mn, Serie 3XXX % Elongación 1,2% de Mn, se endurece por solución sólida y por una fina dispersión de precipitados (Mn, Fe)Al 6. La σ UT 6 Kpsi y la elongación es del 20 %. Aleaciones Al - Mg, Serie 5XXX Contienen 1 a 5 % de Mg. La mayor cantidad de Mg queda en solución sólida y sobre 3,5% de Mg precipita Mg 2 Al 3 a baja temperatura.

2 Aleaciones Aluminio - Cobre, Serie 2XXX (figura 2) El cobre es uno de los más importantes elementos de aleación del Al por que produce considerable endurecimiento por solución sólida y por envejecimiento. Algunas aleaciones Al-Cu típicas son las siguientes: : 5,5% Cu; 0,4% Bi y 0,4% Pb : 4,5% Cu; 0,8% Cu; 0,8% Si; usado productos para aviación : 6,3% Cu; 0,3% Mn; 0,06% Ti; 0,1% V; 0,18% Zr; piezas para aviación.

3 Aleaciones de Aluminio Para Piezas Fundidas Con estas aleaciones se busca fluidez, aptitud para alimentar el molde, resistencia, ductilidad y resistencia a la corrosión. Entre este tipo de aleaciones destacan: Aleaciones Al-Si. aleaciones importantes para piezas fundidas, tienen alta fluidez. Además el Si no reduce la resistencia a la corrosión del Al puro. Las aleaciones más importantes son la 443 (5,3% Si) y la 413 (12% Si). Aleaciones Al-Mg-Si Se puede aumentar la resistencia mecánica de los anteriores, si se agrega 0,35% de Mg. El Mg produce un cierto envejecimiento por precipitación. En estas aleaciones hay que disminuir su contenido de hierro, ya que éste forma agujas, espadas, de Fe 2 Si 2 Al 9, aquí el Fe reduce drásticamente la ductilidad de 14% a 1% y la σ UT de 31 a 11 kpsi.

4 Cobre y sus Aleaciones Obtención y Tipos de Cobre minerales sulfurados (80%) y minerales oxidados (20%), los Refinación Electrolítica. Se hace en estanques con solución de sulfato de cobre y ácido sulfúrico, Se colocan ánodos de cobre y láminas de cobre puro, éstas son las láminas iniciales o cátodos iniciales. Al aplicarse corriente eléctrica continua, los ánodos se disuelven y pasan a la solución y de allí los cátodos iniciales toman iones de cobre engrosándose. Así, en un período aproximado de 14 días se forman cátodos de cobre con pureza de 99,95% los cuales pesan aproximadamente 135 kg. El cátodo es el principal producto comercial y se vende como tal. Una fracción de los cátodos se funden nuevamente para producir wirebars, con la forma apropiada para ser introducidos directamente en los laminadores donde se inicia el proceso de producción de alambres conductores de electricidad

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6 Tipos de Cu Cobre electrolítico Cu-a1. Pureza mínima 99,90% de Cu, 200 a 400 ppm de O. Cobre Térmico. (refinado a fuego), Cu-a2. Es semejante en composición y conductividad eléctrica al Cu-a1, con impurezas de Se, Te y Pb. Cobres desoxidados. Cobres refinados electrolíticamente o térmicamente. Desoxidación agregar fósforo en forma de fosfuro de cobre. elimina la fragilización dando buena soldabilidad. Cobres libres de Oxígeno. Se producen a partir de cobre electrolítico y se funden en hornos de atmósfera inerte o con desoxidante en cantidades muy controladas

7 Aleaciones de Cu Aleaciones Cobre-Cromo (Con 0,5 a 1% de Cr) y Cobre-Cromo- Circonio (CuCrO, 8ZrO) Estos dos tipos de aleación se utilizan cuando se desea alta conductividad eléctrica o térmica, con altas resistencias en caliente. Uso en: electrodos de soldadura por resistencia, barras de colectores, contactores de potencia, equipos siderúrgicos y resortes conductores. Aleaciones de Cobre-Circonio Con 0,1% a 0,2% de Zr. La resistencia mecánica de esta aleación se conserva hasta 300ºC. Se utiliza cuando se desea alta resistencia mecánica con alta conductividad eléctrica. Cobre-Fierro-Fósforo y Cobre-Cobalto-Fósforo Usadas en circuitos integrados, tienen buena conductividad eléctrica y buenas propiedades mecánicas y resistencia a la temperatura

8 Latones Aleaciones a base de Cobre y Zn, típicamente entre 5 y 45% de Zn. Pueden contener Pb, Sn, Mn, Al, Fe, Si, Ni y As, que mejoran propiedades específicas Menos de 33% Zn hay fase α (FCC), maleable en frío, deformable para laminado, repujado, estirado y forja en frío. A más de 36% de Zn hay fases α y β (BCC),β es dura y frágil. deseable cuando se buscan buenas propiedades para el mecanizado

9 Microestructuras de a) Cu bifásico, b), Cu aleado y c) Cu puro a) b) c)

10 Tipos de latones Latones al plomo El plomo es prácticamente insoluble en los latones y se separa en forma de finos glóbulos, favoreciendo la fragmentación de las virutas en el mecanizado. Presenta un efecto de lubricante por su bajo punto de fusión, disminuyendo el desgaste de la herramienta de corte. aleaciones típicas: t CuZn35Pb2. Apta para deformación en frío, para conformado en matriz y forja y posterior mecanizado. CuZn39Pb2, Apta mecanizado en frío. para conformado en caliente, y para CuZn40Pb3, aleación bifásica, muy buena para mecanizado a altas velocidades.

11 Bronces Son aleaciones Cu-Sn. Aleaciones industriales tienen entre 3 y 20 % de Sn y un 0,03 a 0,1 % de P.

12 Tipos de bronces Bronces de laminación Bronces binarios. contienen entre 2 y 9 % de Sn Utilizados para la laminación en frío. Las principales aleaciones son: CuSn 4 P, CuSn 6 PyCuSn 9 P. Bronces fosfóricos. Tienen de 0,1 a 0,2 % de P, (Cu 3 P), se aumenta la dureza y la resistencia al desgaste del bronce. Bronces al Zinc. La adición de 4 a 10 % de Zn se mejora la maleabilidad pero disminuyendo la resistencia al desgaste. Con un 4% de Pb se mejoran las propiedades de mecanizado. Cuproaluminios. Son aleaciones que 4 a 14 % de Aluminio. Se caracterizan por ser resistentes mecánicamente y aptos para la deformación en frío, presentando además buena resistencia a la corrosión

13 Bronces de fundición Contienen de 4 a 13 % de Sn además de Zn, Pb y P. Bronces binarios. Al aumentar la fase α, disminuyen la tensión máxima y el alargamiento a la ruptura. La aleaciones CuSn 12 y CuSn 8 son excelentes para ser moldeadas. Bronces al plomo. Se les agrega hasta un 7% de plomo para mejorar la aptitud para el mecanizado. Con porcentajes entre 6 y 30% de plomo, CuSn 5 Pb 20 ycusn 10 Pb 10, se mejora la resistencia del bronce a la fricción, usándose principalmente para bujes o cojinetes. Bronces al zinc y al plomo. Si se agrega Zn como desoxidante en el metal líquido, mejora la moldeabilidad de la aleación. Estos bronces se usan en grifería de agua a presión, en g

14 Aleaciones de Titanio Debido a su resistencia y su peso ligero, es usado en aleaciones metálicas y como sustituto del aluminio. Aleado con aluminio y vanadio, se utiliza en los aviones para fabricar las puertas de incendios, la capa exterior, los componentes del tren de aterrizaje, el entubado hidráulico y las protecciones del motor. Los álabes del compresor, los discos y los revestimientos de los motores a reacción también están hechos de titanio. Un avión a reacción de transporte utiliza entre 318 y kg del metal, y un avión supersónico, que vuela a velocidades entre los y los km/h, utiliza entre 14 y 45 toneladas. El titanio se usa ampliamente en misiles y cápsulas espaciales