Aceros y Fundiciones - IUPSM

Maria Sosa
Ing Industrial
IUPSM

1. República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación, Ciencia y Tecnología
Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño
Extensión Maracay
45 Ingeriría Industrial
ACEROS Y FUNDICIONES
Alumno (a): Maria Fernanda Sosa Rivas
C.I: 28.432.586
Maracay, 2021.

2. ACEROS

3. DEFINICIÓN
Elaceroesunaaleacióndehierroconunacantidaddecarbonoquepuede
variarentre0,03%y1,075%enpesodesucomposición,dependiendodel
grado.
Aceronoeslomismoquehierro.Yambosmaterialesnodeben
confundirse.Elhierroesunmetalrelativamenteduroytenaz,condiámetro
atómico(dA)de2,48Å,contemperaturadefusiónde1535°Cypuntode
ebullición2740°C.

4. FUNCIONES
Elaceroesunmaterialutilizadoenlafabricacióndeherramientas,
utensilios,equiposmecánicos,partesdeelectrodomésticosymaquinas
industriales.Seusaenlaconstruccióndecamionesydemaquinariaparala
agriculturauotrasindustrias.
Losastillerosqueconstruyenbarcospetroleros,gasistasybuques
cisternassongrandesconsumidoresdelacero,tambiénesútilpara
construccionesferroviariasyarmas.
Otraindustriaquerecurremuchoaceroeslaautomotriz,yaquemuchas
partesdelosautomóvilesestáncompuestaspordichomaterial.Algunasde
éstassonelcigüeñal,piñones,ejesdetransmisióndecajadevelocidadesy
brazosdearticulacióndeladirección.
Encuantoamaterialesdeacero,esimportanteutilizarloenlas
estructurasdecasasyengranpartedelosedificios.Esutilizadopara
armarelhormigón,reforzarloscimientosytransportaraguaogas.Esideal
paraformarelarmazóndelosedificios,ademáscomorevestimientoen
fachadasytechos.

5. CARACTERISTICAS
Aunque las propiedades físicas y mecánicas del acero varían según su
composición y tratamiento térmico, químico o mecánico, con los que pueden
conseguirse acero para infinidad de aplicaciones, este material tiene algunas
propiedades genéricas:
Densidad media: 7850 kg/m³.
Se puede contraer, dilatar o fundir, según la temperatura.
Su punto de fusión depende de la aleación y los porcentajes de elementos
aleantes. Frecuentemente, de alrededor de 1.375 °C.
Punto de ebullición: alrededor de 3.000 °C.
Es un material muy tenaz, especialmente en aleaciones usadas para
herramientas.
Es relativamente dúctil; sirve para hacer alambres.
Es maleable; se puede transformar en láminas tan delgadas como la
hojalata, de entre 0,5 y 0,12 mm de espesor.
Permite una buena mecanización en máquinas herramientas antes de
recibir un tratamiento térmico.
Algunas composiciones mantienen mayor memoria, y se deforman al
sobrepasar su límite elástico.

6. La dureza de los aceros varía entre la del hierro y la que se puede lograr
mediante su aleación u otros procedimientos térmicos o químicos entre los
cuales quizá el más conocido sea el templado del acero, aplicable a aceros
con alto contenido en carbono, que permite, cuando es superficial,
conservar un núcleo tenaz en la pieza que evite fracturas frágiles.
Se puede soldar con facilidad.
Históricamente, la corrosión fue su desventaja, ya que el hierro se oxida.
Pero los aceros se han venido protegiendo mediante tratamientos
superficiales diversos. También existen aleaciones con resistencia a la
corrosión como los aceros «corten» aptos para intemperie o los aceros
inoxidables.
Posee una alta conductividad eléctrica. En las líneas aéreas de alta tensión
se utilizan con frecuencia conductores de aluminio con alma de acero.
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.
El acero se dilata y se contrae según un coeficiente de dilatación similar
al coeficiente de dilatación del hormigón, por lo que resulta muy útil su
uso simultáneo en la construcción, formando un material compuesto que se
denomina hormigón armado.
El acero puede ser reciclado. Al final de su vida útil, todos los elementos
construidos en acero como máquinas, estructuras, barcos, automóviles,
trenes, etc.

7. TIPOS
Dependiendo del tipo de acero, podemos aprovechar distintos valores de
resistencia y durabilidad.
Acero Corten
El Acero Corten es una aleación que está formada por cobre, cromo, fósforo
y níquel. Se trata de un tipo de acero muy resistente incluso a la oxidación.
Utilizado principalmente en la industria cementera y en proyectos de
decoración y paisajismo.
Acero Corrugado
El Acero Corrugado es un tipo de acero laminado compuesto por hierro y
carbono. El nombre lo recibe porque tiene unos resaltos o corrugas, que
sirven para mejorar su adherencia con el hormigón. Se utiliza en proyectos
de construcción para crear estructuras de hormigón armado.
Acero Galvanizado
El Acero Galvanizado consiste en una aleación de hierro con carbono y
procesado con zinc. Destaca por su resistencia a las rayadurasy se utiliza
para crear componentes industriales como estanterías metálicas, así como
mobiliario de estilo industrial.

8. Acero Inoxidable
El Acero Inoxidable está compuesto de cromo, hierro y carbono. Según la
aleación puede también contener otros componentes. Destaca sobre todo por
su gran resistencia a la corrosión. Hoy en día es utilizado en múltiples
ámbitos, desde fabricación de coches hasta construcción o accesorios para
el hogar.
Acero Laminado
El Acero Laminado es el acero tratado mediante un proceso que puede ser
«en caliente» o «en frío» (a temperatura ambiente). El acero laminado en
caliente presenta una apariencia áspera con bordes redondeados, pero es
más moldeable. El acero laminado en frío es más liso y presenta bordes
afilados, perfecto para mobiliario y electrodomésticos.
Acero al Carbono
El Acero al Carbono está compuesto principalmente por carbono, junto otros
materiales como hierro o manganeso. Es el acero más presente en la
industria de construcción, para fabricar maquinaria, vehículos, motores o
tuberías, entre otros.
Acero de Aleación
El Acero de Aleación es aquél acero resultante de la mezcla con otros
metales. Dependiendo de la cantidad de estos metales y sus diferentes
combinaciones, podemos obtener un acero con propiedades muy diferentes.

9. Acero Dulce
El Acero Dulce es también conocido como Acero al Carbono o Acero Suave.
Destaca por tener bajos niveles de carbono de entre 0,15% y 0,25%. Es
utilizado sobre todo para la fabricación de piezas con una resistencia media.
Acero Efervescente
El Acero Efervescente es aquél que no está completamente desoxidado y
tiene un carbono menor al 0,3%. Su nombre se debe a que durante su
creación se produce monóxido de carbono que provoca una efervescencia al
desprenderse. Es útil para operaciones de soldadura, laminación y forja.
Acero Estirado en Frío
El Acero Estirado en Frío es el tipo de acero resultante de un estiramiento
del metal que se realiza en frío. El objetivo normalmente es mejorar la
superficie y sus propiedades mecánicas para aumentar la resistencia a la
tracción.
Acero Estructural
El Acero Estructural debe su nombre a su aplicación, principalmente la
fabricación de estructuras tanto de edificios como de maquinaria.

10. Acero Intemperizado
El Acero Intemperizadoes un tipo de acero que cuenta con una gran
resistencia. Al ser expuesto a la lluvia y a la humedad, desarrolla una capa de
óxido. Destaca también por su adherencia al elemento metálico principal, que
le permite protegerse ante la corrosión.
Acero Suave
El Acero Suave, también conocido como Acero Dulce, es aquél que presenta
unos mínimos niveles de carbono, de entre 0,15% y 0,25%.
Acero Negro
El Acero Negro tiene muy poco carbono y no es sometido a tratamientos
adicionales. Esta falta de tratamiento hace que su superficie se oscurezca
por la presencia de carbono y es lo que le ha hecho recibir esta denominación

11. USOS
El acero se encuentra en nuestras vidas en casi todas partes, en distintas
formas y presentaciones, tales como:
Piezas de maquinaria. Para automóviles, maquinaria agrícola, armamento
militar o tecnología industrial.
Vehículos enteros. Como la carrocería y esqueleto de barcos, vehículos
blindados, y ferrocarriles. También se usa para las vías de estos últimos.
Herramientas y aplicaciones. Todo tipo de objetos como soldaduras,
tornillos, tuercas, remaches, chapas troqueladas, muelles de válvulas,
martillos, llaves, destornilladores, etc.
Herramientas de cocina. Como sartenes, ollas, cubiertos, etc.
Piezas de construcción. Como las vigas para el embaulado del hormigón.

12. FUNDICIÓN

13. DEFINICIÓN
Sedenominafundiciónoesmelter(delingléssmelter,'fundidor')al
procesodefabricacióndepiezas,comúnmentemetálicasperotambiénde
plástico,consistenteenfundirunmaterialeintroducirloenunacavidad
(vaciado,moldeado),llamadamolde,dondesesolidifica.
Elprocesomáscomúneslafundiciónenarena,porserestaunmaterial
refractariomuyabundanteenlanaturalezayque,mezcladaconarcilla,
adquierecohesiónymoldeabilidadsinperderlapermeabilidadqueposibilita
evacuarlosgasesdelmoldealtiempoquesevierteelmetalfundido.La
fundiciónenarenaconsisteencolarunmetalfundido,típicamente
aleacionesdehierro,acero,bronce,latónyotros,enunmoldedearena,
dejarlosolidificaryposteriormenteromperelmoldeparaextraerlapieza
fundida(peroyasólida).

14. TIPOS
Existen tres tipos de fundiciones de hierro que son los más conocidos a
nivel industrial.
Fundición blanca:
La fundición blanca presenta carbono y silicio en su composición. Estas
fundiciones son conocidas como insoldables. Esto se debe a que en su
estructura el carbono cristaliza combinado con el hierro formando la
cementita. Esta fase es bastante dura y frágil, con alta tendencia a la
fisuración. Las fundiciones blancas son bastante utilizadas por su alta
dureza. Aunque se han conocido casos exitosos de reparaciones sobre ellas,
no se recomienda este tipo de procedimiento.
Su principal uso es como material base para fabricar fundiciones
maleables. El porcentaje de carbono presente en esta fundición oscila entre
un 1,8 y un 3,6 %, mientras que el contenido en silicio es bastante bajo,
entre el 0,5 y el 2 %. Además contiene manganeso en cantidades que oscilan
entre un 0,2 y un 0,8 %, un 0,18 % de fósforo y un 0,1 % de azufre. Su
estructura es fibrosa y de grano fino...

15. FUNDICIÓN BLANCA

16. Fundición gris
Enlafundicióngriselcarbonoestáenformadelaminillas,loquehaceque
estafundiciónseasoldable.Tienebuenaresistenciaalacompresión.Sus
propiedadesmecánicassonadecuadasparaungrannúmerodeactividades.Es
unmaterialsatisfactorioparamaquinarias.Aunquesuspropiedadesson
superadasporlafundiciónnodular,lafundicióngrissiguesiendoampliamente
utilizada.Lasaplicacionestípicasdelhierrogrisincluyen:pedestalespara
máquinas,herramientas,herramientasdearado,bloquesdemotoresde
automóvil,piezasquenecesitenunmaquinadofinal,entreotros.
Lamayoríadelasfundicionesgrisessonaleacioneshipoeutécticasque
contienenentre2,5y4%decarbono.Elprocesodegrafitizaciónserealiza
conmayorfacilidadsielcontenidodecarbonoeselevado,lastemperaturas
elevadasysilacantidaddeelementosgrafitizantespresentes,especialmente
elsilicioeslaadecuadatensión.Lasfundicionesgrisessonbastantesutilizada
enaplicacionescomo:
1.Bases o pedestales para máquinas.
2.Herramientas.
3.Bastidores para maquinaria pesada
4.Bloques de cilindros para motores de vehículos.
5.Discos de frenos.
6.Herramientas agrícolas entre otras.

17. FUNDICIÓN GRIS

18. Fundición nodular
A diferencia de la gris y la blanca, la fundición nodular contiene magnesio
en su estructura. Este elemento hace que el carbono se cristalice en forma
de nódulos. Ha sido bastante aceptada debido a sus buenas propiedades
mecánicas, similares a las de un acero al carbono. Se conoce como fundición
nodular o dúctil y es bastante fácil de producir.
Se caracteriza por sus notables propiedades mecánicas (elasticidad,
resistencia a los golpes, alargamiento…) lo que la diferencia de las
fundiciones grises tradicionales. Estas propiedades se consiguen gracias a la
forma esferoidal o de nódulos de las partículas de grafito.
La facilidad para realizar tratamientos térmicos. La fundición nodular es
menos densa que el acero y la diferencia de peso entre ambos puedellegaral
10% en el mismo espesor. ... Las cajas de engranajes pueden funcionar con
mayor eficiencia si están fabricadas con fundición nodular.

19. FUNDICIÓN NODULAR

20. GRACIAS