CRISTAL - VIDRIO

DIFERENCIAS ENTRE EL CRISTAL Y EL VIDRIO

Entre el cristal y el vidrio existe una diferencia que varía de acuerdo a los reglamentos aceptados (relacionando la clasificación del vidrio y el cristal en categorías individuales) por cada país. Para la mayoría del mundo la palabra cristal significa presencia de plomo.

Según los estatutos de la Sociedad Europea la mercadería de vidrio que contiene menos del 4% de óxido de plomo, se define como vidrio y la mercadería de vidrio con un contenido de plomo mayor a 10 % es llamada cristal y el vidrio con un contenido de plomo mayor al 30 % es calificado como cristal altamente plomoso.

Por el contrario en USA es suficiente con un 1% de plomo y el vidrio se califica como cristal. En otros países esto es cuestión de significado y en término cristal se puede utilizar para cualquier vidrio limpio y fino de alta calidad. Además se entiende como cristal plomoso a aquel que tiene más d 24 % de oxido de plomo.

La presencia de plomo ablanda el vidrio y de esta manera se lo hace más adecuado para el tallado y el grabado. El plomo agrega al vidrio masa y produce que el vidrio difracte la luz, así, irradia rayos que salen del vidrio en los tonos del arco iris. Otra variedad es el cristal que contiene menos del regular 24% de plomo, sin embargo tiene un mayor porcentaje de óxido de Bario, el cual asegura la calidad requerida de difracción de luz.

CRISTAL BLINDADO

El vidrio o cristal blindado esta compuesto por varias capas de vidrio que van intercaladas en una o varias capas de materiales sintéticos, generalmente poli carbonatos o polivinil butiral con los que se obtiene una mayor resistencia de proyectiles dependiendo de su resistencia al proyectil sé homogénea con las siglas fijadas de acuerdo a la normativa.

Vidrio homologado con las siglas A, significa que es resistente al impacto de una bala disparada por un arma corta de 9mm "PARABELLUM" o A PLUS que resiste 357 "MÁGNUM".

Vidrio homologado con las siglas B, este tipo de cristales resiste una bala de "MÁGNUM 44" y B PLUS que nos resiste una M1.

ESFUERZOS DE LOS MATERIALES

TRACCIÓN

En el cálculo de estructuras e ingeniería se denomina tracción al esfuerzo a que está sometido un cuerpo por la aplicación de dos fuerzas que actúan en sentido opuesto, y tienden a estirarlo.
Lógicamente, se considera que las tensiones que tiene cualquier sección perpendicular a dichas fuerzas son normales a esa sección, y poseen sentidos opuestos a las fuerzas que intentan alargar el cuerpo.

En el siguiente link de wikipedia se puede ver explicado el proceso de prueba de traccion:

http://es.wikipedia.org/wiki/Ensayo_de_tracci%C3%B3n

COMPRESIÓN

El esfuerzo de compresión es la resultante de las tensiones o presiones que existe dentro de un sólido deformable o medio continuo, caracterizada porque tiende a una reducción de volumen o un acortamiento en determinada dirección.

TORSIÓN

En ingeniería, torsión es la solicitación que se presenta cuando se aplica un momento sobre el eje longitudinal de un elemento constructivo o prisma mecánico, como pueden ser ejes o, en general, elementos donde una dimensión predomina sobre las otras dos, aunque es posible encontrarla en situaciones diversas.



CIZALLADURA

Deformación en la que solo intervienen fuerzas tangenciales Es un corrimiento de las superficies donde están aplicadas las fuerzas módulo de cizalladura. Relación entre la fuerza tangencial aplicada a un cuerpo y el ángulo de cizalladura α (ángulo de deformación del cuerpo)metal Acción y efecto de separar en dos partes un metal mediante dos cuchillas.                          

En el siguiente link podemos ver alguna imagen de los esfuerzos asi como la definicion de flexion, otra cualidad considerada como esfuerzo.

http://www.educaciontecnologica.cl/esfuerzos_que.htm

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

TENACIDAD

La tenacidad es la cantidad de energía —expresada en Julios— que un material absorbe antes de la rotura y viene representada por el área bajo la curva tensión-deformación del material. El valor de la tenacidad de un material no es único ya que depende, al igual que otras características de los materiales de la velocidad de aplicación de la carga, de la temperatura, etc.

Experimentalmente puede medirse también mediante ensayos de impacto ya que si bien éstos proporcionan una medida de la resiliencia del material, en ensayos a gran velocidad el valor numérico de ambas características es similar al no producirse deformaciones plásticas. En condiciones reales y dependiendo de la velocidad de aplicación de la carga el valor de la tenacidad puede variar entre el valor obtenido en el ensayo de tracción (baja velocidad) y el de resiliencia (alta velocidad) ya que ambos ensayos emulan las condiciones extremas de una carga estática y un impacto respectivamente.

Por lo que respecta a la influencia de la temperatura, al disminuir esta generalmente se incrementa la resistencia (mayor tensión de rotura) pero se disminuye la ductilidad (menor deformación) decreciendo la tenacidad del material. Aunque la tenacidad es un concepto válido para describir el comportamiento de un material y efectuar comparaciones entre materiales distintos carece de valor práctico, al igual que la fragilidad o ductilidad del material características éstas con la que está íntimamente relacionada. Para subsanar esta deficiencia se utiliza la tenacidad a la fractura cuyo valor permite predecir el comportamiento del material y por tanto su colapso (rotura frágil).

DUREZA
En mineralogía se utiliza la escala Mohs creada por el austríaco Friedrich Mohs, que mide la resistencia al rayado de los materiales.

Dureza	Mineral
1	Talco (Mg3Si4O10(OH)2)
2	Yeso (CaSO4·2H2O)
3	Calcita (CaCO3)
4	Fluorita (CaF2)
5	Apatita(Ca5(PO4)3(OH-,Cl-,F-))
6	Feldespato (KAlSi3O8)
7	Cuarzo (SiO2)
8	Topacio(Al2SiO4(OH-,F-)2)
9	Corindón (Al2O3)
10	Diamante (C)

En metalurgia la dureza se mide mide mediante el ensayo de penetración. Dependiendo del tipo de punta empleada y del rango de cargas aplicadas, existen diferentes escalas adecuadas para distintos rangos de dureza.
El interés de la determinación de la dureza de los metales, estriba en la correlación existente entre la dureza y la resistencia mecánica en los aceros al carbono, siendo un método de ensayo más económico y rápido que el ensayo de tracción, por lo que su uso está muy extendido.
Hasta la aparición de la primera máquina Brinell para la determinación de la dureza, ésta se medía de forma cualitativa empleando una lima de acero templado que era el material más duro que se empleaba en los talleres.

Actualmente existen las siguientes escalas:

Dureza Brinell: Emplea como punta una bola de acero. Para materiales duros, es poco exacta.

Dureza Rockwell: Se utiliza como punta un cono de diamante (en lagunos casos bola de acero). Es la más extendida, ya que la dureza se obtiene por medidicón directa y es apto para todo tipo de materiales. Se suele considerar un ensayo no destructivo por el pequeño tamaño de la huella.

Existe una variante del ensayo, llamada Rockwell superficial, para la caracterización de piezas muy delgadas, como cuchillas de afeitar o capas de materiales que han recibido algún tratamiento de endurecimiento superficial.

Dureza Webster: Emplea máquinas manuales en la medición, siendo apto para piezas de difícil manejo como perfiles largos extruidos. El valor obtenido se suele convertir a valores Rockwell.
Dureza Vickers: Emplea como penetrador un diamante con forma de pirámide cuadrangular. Para materiales blandos, los valores Vickers coinciden con los de la escala Brinell.

En el siguiente link podemos ver alguno de los ensayos de dureza (no se puede descargar la pagina que esta protegida)

http://es.scribd.com/doc/2469674/Ensayos-de-Dureza
RESISTENCIA

La resistencia de materiales se refiere a la capacidad de los sólidos deformables para soportar tensiones sin alterar su estructura interna o romperse.

ELASTICIDAD

En física e ingeniería, el término elasticidad designa la propiedad mecánica de ciertos materiales de sufrir deformaciones reversibles cuando se encuentran sujetos a la acción de fuerzas exteriores y de recuperar la forma original si estas fuerzas exteriores se eliminan.

PLASTICIDAD

La plasticidad es la propiedad mecánica de un material anelástico, natural, artificial, biológico o de otro tipo, de deformarse permanente e irreversiblemente cuando se encuentra sometido a tensiones por encima de su rango elástico, es decir, por encima de su límite elástico.

En los metales, la plasticidad se explica en términos de desplazamientos irreversibles de dislocaciones.

Dentro de esta caracteristica tenemos que hablar de dos caracteristicas mas :

- La maleabilidad es la capacidad de un material sólido a adquirir deformación plástica por compresión sin fracturarse. A diferencia de la ductilidad, que permite la obtención de hilos, la maleabilidad permite la obtención de delgadas láminas de material.
El elemento conocido más maleable es el oro, que se puede malear hasta láminas de una diezmilésima de milímetro de espesor. También presentan esta característica otros metales como el platino, la plata, el cobre, el hierro y el aluminio.

- La ductilidad es una propiedad que presentan algunos materiales, como las aleaciones metálicas o materiales asfálticos, los cuales bajo la acción de una fuerza, pueden deformarse sosteniblemente sin romperse, permitiendo obtener alambres o hilos de dicho material. A los materiales que presentan esta propiedad se les denomina dúctiles. Los materiales no dúctiles se clasifican de frágiles. Aunque los materiales dúctiles también pueden llegar a romperse bajo el esfuerzo adecuado, esta rotura sólo se produce tras producirse grandes deformaciones.

FATIGA

En ingeniería y, en especial, en ciencia de materiales, la fatiga de materiales se refiere a un fenómeno por el esfuerzo. Aunque es un fenómeno que, sin definición formal, era reconocido desde la antigüedad, este comportamiento no fue de interés real hasta la Revolución Industrial, cuando, a mediados del siglo XIX comenzaron a producie las fuerzas necesarias para provocar la rotura con cargas dinámicas son muy inferiores a las necesarias en el caso estármitido desarrollar métodos de cálculo para el diseño de piezas confiables. Este no es el caso de materiales de aparición reciente, para los que es necesaria la fabricación y el ensayo de prototipos.

FRAGILIDAD

La fragilidad intuitivamente se relaciona con la cualidad de los objetos y materiales de romperse con facilidad. Aunque técnicamente la fragilidad se define más propiamente como la capacidad de un material de fracturarse con escasa deformación, a diferencia de los materiales dúctiles que se rompen tras sufrir acusadas deformaciones plásticas.

RESILIENCIA

En ingeniería, se llama resiliencia a la energía de deformación que puede ser recuperada de un cuerpo deformado cuando cesa el esfuerzo que causa la deformación. Dentro del límite elástico, la resiliencia es igual al trabajo externo realizado para efectuar la deformación.

FUSIBILIDAD

Fusibilidad es la facilidad con que un material puede derretirse o fundirse.

Materiales como la soldadura requieren un bajo punto de fusión de forma que cuando el calor es aplicado a la misma, ella se derrita antes que los otros materiales siendo soldados (siendo esto una alta fusibilidad).

Por otra parte, existen otros materiales que son utilizados en instrumentos (como algunos hornos especiales)que se les aprovecha su baja fusibilidad. Los materiales que sólo se derriten a temperaturas muy altas se les llama materiales refractarios.

CONDUCTIVIDAD ELECTRICA

La conductividad eléctrica es la capacidad de un cuerpo o medio para conducir la corriente eléctrica, es decir, para permitir el paso a través de él de partículas cargadas, bien sean los electrones, los transportadores de carga en conductores metálicos o semimetálicos, o iones, los que transportan la carga en disoluciones de electrolitros.

CONDUCTIVIDAD TÉRMICA

La conductividad térmica es una propiedad física de los materiales que mide la capacidad de conducción de calor. En otras palabras la conductividad térmica es también la capacidad de una sustancia de transferir la energía cinética de sus moléculas a otras moléculas adyacentes o a substancias con las que está en contacto. En el Sistema Internacional de Unidades la conductividad térmica se mide en W/(K·m).

DILATACION

Se denomina dilatación térmica al aumento de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al aumento de temperatura que se provoca en ella por cualquier medio.

MATERIALES NO METALICOS

PLASTICOS (producto sintetico)

Son materiales fabricados por el hombre, combinando en laboratorios carbono, hidrógeno, nitrógeno y otros elementos orgánicos e inorgánicos.

Propiedades

El nombre describe a un material que en algún momento de su fabricación actúa con propiedades plásticas o de forma parecida a la masilla.

Poseen una vasta extensión de propiedades dentro de su propio dominio, pueden ser: blandos, tenaces, duros, quebradizos, transparentes, opacos, pueden arder con facilidad o auto extinguibles, resistir a la intemperie o deteriorarse rápidamente en el exterior, ser aislantes o transmitir la electricidad.

La temperatura que soportan varía entre 115 a 180° C, una tracción de 2 a 5 Kg/mm2, una compresión de 10 a 15 Kg/mm2 y una densidad de 1,4 a 1,8 Kg/dm3.

Clasificación
Termoplásticos, se ablandan cuando se exponen al calor y se endurecen cuando se enfrían, no importa la cantidad de veces.

Ejemplos:

Acrílicos: carcazas de electrodomésticos, mangos de herramientas
Nylon: partes de griferías, material de cirugía, cuerdas de cepillos
Poli carbonato: mangos de herramientas eléctricas, disco de teléfono.

Termorigidos, se combinan dos sustancias resina y catalizador, su estado es liquido al mezclarlos en proporciones toma rigidez y no se puede revertir el proceso.

Ejemplos:

Resinas Poliéster: embarcaciones, carrocerías de automóviles, tuberías
Epoxi: pegamentos para metales, vidrios; pisos de gimnasios
Baquelita: enchufes, perillas de cocina, asas de cacerolas.

CAUCHO NATURAL (producto natural)

Se obtiene por la coagulación de ácidos de látex, que es un líquido lechoso extraído del árbol Hevea Brasiliensis.

El producto obtenido es blando y flexible pero endurece en distinto grado por el agregado de azufre en diferentes propor­ciones y calentándolo a 140 °C se logra su vulcanización, descubierta por Ch. Goodyear en 1839.

Con el 5 % de azufre sigue siendo elástico y con el 40 % se obtiene un producto duro conocido con el nombre de ebonita.

CAUCHO SINTETICO (producto sintetico)

Fue obtenido en Alemania durante la guerra de 1914 por las dificultades en la importación de látex. Se obtiene por polimerización del hidrocarburo butadieno y sodio como cataliza­dor y de allí el nombre de caucho Buna que se le dio.

Este látex artificial se trata como el natural para obtener caucho.

Sus materias primas industriales son: el alcohol etílico, el gas natural, el petróleo y el acetileno, designándolo buta­dieno. Tiene en general propiedades elásticas y mecánicas inferiores al natural, pero lo supera en la resistencia al deterioro, a los agentes oxidantes, a la luz, nafta, aceites, etc. lo que permite su empleo donde no puede ser utilizado el natural.

MADERAS INDUSTRIALES (producto natural)

La madera es un material de construcción ampliamente empleado, estructuralmente esta compuesta de un esqueleto de fibras resistentes cristalinas de celulosa, un aglomerante amorfo, la lignina, y agua; además algunas variedades tienen resinas y terpenos y otras materias curtientes.

Clasificación

Maderas quebradizas: se rompen bruscamente al esfuerza transversal a las fibras, peso especifico bajo
Madera dura: son de clima cálidos de color oscuro y no absorben agua, gran resistencia en todas direcciones
Madera semidura: de climas templados de color mas claro y absorben agua menor resistencia a las cargas transversales
Maderas blandas: son de clima frió, color blanco gran absorción de agua, poco resistentes.

PRODUCTOS CERÁMICOS (producto natural)

Los productos de la alfarería se anticiparon en el tiempo al uso de los metales las excavaciones demuestran una antigüedad de 10000 años, en la actualidad los productos cerámicos com­prenden los fabricados con Caolín y Arcillas, desde lozas y porcelanas hasta tejas y ladrillos.

CAOLÍN Y ARCILLAS (producto natural)

El Caolín es un polvo blancuzco e insoluble en agua, arrastra­dos por las lluvias se dispersa finísimamente y se mantiene en suspensión. En las desembocadura de los ríos sedimenta, acumu­lándose acompañado de otros elementos (Silicatos, Oxido de hierro, restos humanos, etc.), dando como resultad final las arcillas, su característica es la plasticidad y su color varia del amarillo claro al pardo rojizo.

YESO (producto natural)

El yeso se originó hace 200 millones de años como resultado de depósitos marinos cuando parte de lo que ahora son nuestros continentes eran inmensas extensiones oceánicas. Durante este período algunos mares se secaron dejando lechos de yeso que se recubrieron para ser descubiertos posteriormente por el hombre.El yeso puro es un mineral blanco, pero debido a impurezas puede tornarse gris, castaño o rosado.

EL COBRE Y EL ALUMINIO

COBRE

Las propiedades de este metal son:

-Es uno de los metales no ferrosos de mayor utilización.

-Tiene un color rojo-pardo.

-Su conductividad eléctrica es elevada (solo superada por la plata)

-Su conductividad térmica también es elevada.

-Es un metal bastante pesado, su densidad es 9 5 gr/cm3.

-Resiste muy bien la corrosión y la oxidación.

-Es muy dúctil y maleable.

Obtención del cobre

Los minerales mas utilizados para obtener cobre son sulfuros de cobre, especialmente la

calcopirita.

También existen minerales de óxido de cobre, destacando la malaquita y la cuprita.

Los minerales de cobre suelen ira acompañados también de hierro.

Existen dos métodos de obtención del cobre:

Vía húmeda: Se emplea solamente cuando el contenido de cobre en el mineral es muy reducido

(menos de un 10%). Consiste en triturar todo el mineral y añadirle acido sulfúrico y aplicar a la mezcla el proceso de electrolisis(es decir, aplicar una corriente continua introduciendo dos

electrodos en la mezcla).

Vía seca: Se emplea solamente cuando el contenido de cobre supera el 10%. Consta de las

siguientes fases

-Se tritura el mineral, se criba y se muele hasta reducirlo a polvo.

-Se introduce en un recipiente con agua abundante, donde se agita para eliminar la ganga que

flota. La mena que quede se lleva a un horno de pisos donde se oxida para eliminar el hierro

presente. De este modo se separa el cobre del hierro.

-A continuación se introduce el mineral de cobre en un horno donde se funde. Luego se añade

sílice y cal que reaccionan con el azufre y restos de hierro, formando la escoria que flota y se

elimina. El cobre líquido que se encuentra debajo se denomina sobre bruto, cuya pureza es del 40%.

-Por último, para obtener un cobre de alta pureza se somete el líquido a un proceso electrólitico.

El cobre tendrá una pureza del 99,9%.

Aleaciones del cobre

Bronces: Son aleaciones de cobre y estaño; y en ocasiones, de otros elementos. Es

mucho más duro resistente que el cobre.

Latones: Son aleaciones de cobre y cinc

Cuproaluminio: Son aleaciones de cobre ya aluminio. Son muy resistentes a la oxidación

y la corrosión.

Aplicaciones del cobre

Su principal aplicación es como conductor eléctrico. Pues su ductilidad le permite transformarlo en

cables de cualquier diámetro.

Por su alta resistencia a la oxidación se emplea en instalaciones de fontanería, tuberías y calderas.

ALUMINIO

Las propiedades de este metal son:

-Es un metal muy ligero (2,7 5 gr/cm3) y muy resistente a la oxidación.

-Es un buen conductor eléctrico y del calor.

-Es muy dúctil y maleable.

Obtención del aluminio

El mineral del que se extrae el aluminio es la bauxita. El método de extracción tiene dos fases:

Se emplea un método llamada Bayer y después se combina con la electrólisis:

-Se tritura y muele el mineral hasta reducirlo a polvo

-Se mezcla el polvo con sosa caústica, cal y agua caliente.

-La sosa disuelve la bauxita, separándose los residuos en el decantador.

-El material útil se llama alúmina, al cual debe eliminarse todo el agua que posea y refrigerarse.

Hasta aquí el método Bayer.

-Para obtener el aluminio, se disuelve la alúmina en una sustancia llamada criolita a una

temperatura de 1000 ºC y se somete a un proceso de electrólisis que descompone el material en

aluminio.

Aleaciones del aluminio

El aluminio suele alearse con otros metales para mejorar sus propiedades mecánicas.

-Con cobre: Es el duraluminio. Es un aluminio de alta dureza y buena maquinabilidad,

además de ser ligero.

-Con Cinc: Es un aluminio duro y resistente a la corrosión.

Aplicaciones

Por ser ligero se emplea en la industria aeronáutica, automovilística, ...

Por ser buen conductor eléctrico, se utiliza en conducciones aéreas de alta tensión.

Por su resistencia a la corrosión: se emplea para fabricar depósitos para bebidas, baterías

de cocina, envolver alimentos, ...

EL ACERO

El acero es principalmente una aleación de hierro y carbón. Contiene muy bajos porcentajes de manganeso, sílice, fósforo, azufre y oxígeno.

FABRICACIÓN

Se fabrica mediante la fundición de minerales de hierro en un horno para producir lingotes de hierro que son añadidos con hierro de rechazo (o proveniente de reciclaje) antes de someterse a purificación.
Existen dos técnicas principales para la fabricación de acero:

• Hornos a base de oxígeno: para producción de acero laminado.
• Hornos de arco eléctrico: utilizan un 100% de acero de descarte.

La propiedades mecánicas del acero, varían según sus componentes y el tratamiento al calor al que fue sometido.

Anteriormente, los hornos de oxígeno eran hornos abiertos pero hoy en día se realiza un proceso de oxigenación soplando oxígeno casi puro sobre la superficie de hierro fundido.
Existen distintos tipos de aceros:

• Acero blando: contiene menos de 0,15% de carbono
• Acero intermedio: contiene entre 0,15% y 0,3% de carbono
• Acero duro: contiene más de 0,3% de carbono
• Acero inoxidable: es un aleación de acero que contiene más de 8% de elementos de aleación como cromo, níquel y sílice.
• Acero galvanizado: acero recubierto de zinc para potegerlo de corrosión atmosférica.
• Acero para latas utilizado para almacenar alimentos: cuenta con una pequeña capa de estaño que lo hace resistente a los ataques de ácidos orgánicos y a la oxidación.

RECICLAJE

El reciclaje de acero implica principalmente remover los contaminantes para luego fundirlo y volver a forjarlo.

En el caso particular de las latas de alimentos, es necesario remover el estaño. Primero se debe triturar y remover contaminantes para posteriormente realizar la remoción electrolítica de la placa de estaño.
Aquel acero que no contiene estaño tan solo requiere de un buen lavado para remover sustancias químicas para su posterior procesamiento.

El acero es facilmente identificable en los residuos urbanos a través de la separación magnética. Si se logra obtenerlo sin ningún tipo de contaminantes, se trata de un material 100% reciclable y puede reciclarse infinidad de veces. Sin embargo suele encontrarse con algunos elementos que complican su reciclaje como las varillas con hormigón, cercas o tuberías enterradas.

Residuos de metales ferrosos

Trituradora

Clasificación para separación de livianos

Tambor para separación de grandes

Separación de estaño

Lavado/embalaje

Acero libre de estaño

Los vehículos viejos, el material de construcción y los electrodomésticos (cocinas, hornos, lavadoras, heladeras) son una constante fuente de chatarra de hierro y acero.

Previo al reciclaje, es fundamental adquirir prácticas de disminución de la generación de residuos y para el caso de las latas de acero, algunas de las alternativas podrían ser el reducir el espesor de estas latas, sin perder su resistencia y manteniendo sus cualidades como material reciclable.

PORQUE RECICLAR EL ACERO

Utilizando acero reciclado en vez de minerales vírgenes, se logran grandes ventajas ambientales tales como reducción de la contaminación del aire y agua, menor generación de residuos y menor uso de energía. Asimismo, se conservan los recursos naturales y se prolonga la vida útil de los sitios de disposición final de residuos.
Según algunas estimaciones se logran los siguientes beneficios(2):

• 74% menos uso de energía
• 90% de ahorro en uso de materiales vírgenes
• 86% de reducción de la contaminación atmosférica
• 40% menos uso del agua
• 76% menos contaminación de agua por efluentes líquidos
• 97% de reducción en la geneación de residuos

En el reciclaje de acero se ahorran 1,5 toneladas de minerales de hierro y media tonelada de carbón comparándolo con el procesamiento con material virgen.

Hoy en día, el acero es el principal material reciclado, por lo tanto existe todo un mercado desarrollado en torno al reciclaje de acero, con su consecuente generación de empleo. Son tan altos los ahorros generados por el reciclaje de acero que a nivel mundial esta actividad es considerada rentable.

TRATAMIENTOS SUPERFICIALES DEL ACERO

Debido a la facilidad que tiene el acero para oxidarse cuando entra en contacto con la atmósfera o con el agua, es necesario y conveniente proteger la superficie de los componentes de acero para protegerles de la oxidación y corrosión. Muchos tratamientos superficiales están muy relacionados con aspectos embellecedores y decorativos de los metales.
Los tratamientos superficiales más usados son los siguientes:

• Cincado: tratamiento superficial antioxidante por proceso electrolítico o mecánico al que se somete a diferentes componentes metálicos.
• Cromado: recubrimiento superficial para proteger de la oxidación y embellecer.
• Galvanizado: tratamiento superficial que se da a la chapa de acero.
• Niquelado: baño de níquel con el que se protege un metal de la oxidación.
• Pavonado: tratamiento superficial que se da a piezas pequeñas de acero, como la tornillería.
• Pintura: usado especialmente en estructuras, automóviles, barcos, etc.

TRATAMIENTOS TÉRMICOS DEL ACERO

Un proceso de tratamiento térmico adecuado permite aumentar significativamente las propiedades mecánicas de dureza, tenacidad y resistencia mecánica del acero. Los tratamientos térmicos cambian la microestructura del material, con lo que las propiedades macroscópicas del acero también son alteradas.

Los tratamientos térmicos que pueden aplicarse al acero sin cambiar en su composición química son:

• Temple
• Revenido
• Recocido
• Normalizado

Los tratamientos termoquímicos son tratamientos térmicos en los que, además de los cambios en la estructura del acero, también se producen cambios en la composición química de la capa superficial, añadiendo diferentes productos químicos hasta una profundidad determinada. Estos tratamientos requieren el uso de calentamiento y enfriamiento controlados en atmósferas especiales. Entre los objetivos más comunes de estos tratamientos están aumentar la dureza superficial de las piezas dejando el núcleo más blando y tenaz, disminuir el rozamiento aumentando el poder lubrificante, aumentar la resistencia al desgaste, aumentar la resistencia a fatiga o aumentar la resistencia a la corrosión.

• Cementación (C): aumenta la dureza superficial de una pieza de acero dulce, aumentando la concentración de carbono en la superficie. Se consigue teniendo en cuenta el medio o atmósfera que envuelve el metal durante el calentamiento y enfriamiento. El tratamiento logra aumentar el contenido de carbono de la zona periférica, obteniéndose después, por medio de temples y revenidos, una gran dureza superficial, resistencia al desgaste y buena tenacidad en el núcleo.
• Nitruración (N): al igual que la cementación, aumenta la dureza superficial, aunque lo hace en mayor medida, incorporando nitrógeno en la composición de la superficie de la pieza. Se logra calentando el acero a temperaturas comprendidas entre 400 y 525 °C, dentro de una corriente de gas amoníaco, más nitrógeno.
• Cianuración (C+N): endurecimiento superficial de pequeñas piezas de acero. Se utilizan baños con cianuro, carbonato y cianato sódico. Se aplican temperaturas entre 760 y 950 °C.
• Carbonitruración (C+N): al igual que la cianuración, introduce carbono y nitrógeno en una capa superficial, pero con hidrocarburos como metano, etano o propano; amoníaco (NH₃) y monóxido de carbono (CO). En el proceso se requieren temperaturas de 650 a 850 °C y es necesario realizar un temple y un revenido posterior.
• Sulfinización (S+N+C): aumenta la resistencia al desgaste por acción del azufre. El azufre se incorporó al metal por calentamiento a baja temperatura (565 °C) en un baño de sales.

Entre los factores que afectan a los procesos de tratamiento térmico del acero se encuentran la temperatura y el tiempo durante el que se expone a dichas condiciones al material. Otro factor determinante es la forma en la que el acero vuelve a la temperatura ambiente. El enfriamiento del proceso puede incluir su inmersión en aceite o el uso del aire como refrigerante.
El método del tratamiento térmico, incluyendo su enfriamiento, influye en que el acero tome sus propiedades comerciales.


MECANIZADO DEL ACERO

-Acero laminado

El acero que se utiliza para la construcción de estructuras metálicas y obras públicas, se obtiene a través de la laminación de acero en una serie de perfiles normalizados.

El proceso de laminado consiste en calentar previamente los lingotes de acero fundido a una temperatura que permita la deformación del lingote por un proceso de estiramiento y desbaste que se produce en una cadena de cilindros a presión llamado tren de laminación. Estos cilindros van formando el perfil deseado hasta conseguir las medidas que se requieran. Las dimensiones de las secciones conseguidas de esta forma no se ajustan a las tolerancias requeridas y por eso muchas veces los productos laminados hay que someterlos a fases de mecanizado para ajustar sus dimensiones a la tolerancia requerida.

-Acero forjado

La forja es el proceso que modifica la forma de los metales por deformación plástica cuando se somete al acero a una presión o a una serie continuada de impactos. La forja generalmente se realiza a altas temperaturas porque así se mejora la calidad metalúrgica y las propiedades mecánicas del acero.

El sentido de la forja de piezas de acero es reducir al máximo posible la cantidad de material que debe eliminarse de las piezas en sus procesos de mecanizado. En la forja por estampación la fluencia del material queda limitada a la cavidad de la estampa, compuesta por dos matrices que tienen grabada la forma de la pieza que se desea conseguir.

-Acero corrugado

El acero corrugado es una clase de acero laminado usado especialmente en construcción, para emplearlo en hormigón armado. Se trata de barras de acero que presentan resaltos o corrugas que mejoran la adherencia con el hormigón. Está dotado de una gran ductilidad, la cual permite que a la hora de cortar y doblar no sufra daños, y tiene una gran soldabilidad, todo ello para que estas operaciones resulten más seguras y con un menor gasto energético.

-Acero Estampado

La estampación del acero consiste en un proceso de mecanizado sin arranque de viruta donde a la plancha de acero se la somete por medio de prensas adecuadas a procesos de embutición y estampación para la consecución de determinadas piezas metálicas. Para ello en las prensas se colocan los moldes adecuados.

- Acero troquelado

La troquelación del acero consiste en un proceso de mecanizado sin arranque de viruta donde se perforan todo tipo de agujeros en la plancha de acero por medio de prensas de impactos donde tienen colocados sus respectivos troqueles y matrices.


El acero puede ser mejorado de multitud de formas pero sin dudas las nombradasanteriormente son las mas usuales en el uso del mismo en la vida cotidiana.

Espero que en este post explique adecuadamente todo lo mas importante del acero, entre ello algunos datos dados en clase.

AÑADIDO: Bueno revisando mi blog he visto que faltaba la grafica del acero respecto a su porcentaje de carbono; por lo que añado una interesante pagina web que ademas de tener la grafica tiene unos datos interesantes y asuntos tratados ya en clase. Lo dicho en vez de copiar y pegar prefiero dejar el merito al creador ;)

http://www.sabelotodo.org/metalurgia/tratatermacero.html

Aprovecho a añadir la grafica del acero en relacion a su composicion.




Un saludo.

CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES

Comenzare diciendo que los materiales son elementos que se pueden transformar y agruparse en un conjunto, o puede ser, usado para producir una obra con algún fin específico; y que debido a su naturaleza y/o origen se clasifican en diferentes grupos, siendo los dos mas amplios los que nombrare y explicare a continuación.

MATERIALES METALICOS (enlaces metálicos)

Estos materiales son sustancias inorgánicas que están compuestas de uno o mas elementos metálicos , pudiendo contener también algunos elementos no metálicos , ejemplo de elementos metalicos son hierro cobre , aluminio , niquel y titanio mientras que como elementos no metalicos podriamos mencionar al carbono.

Dentro de este grupo de materiales tenemos que diferenciar dos grandes grupos los ferrosos y los no forrosos.

- Dentro del grupo de los ferrosos nos encontramos con el hierro y las aleaciones de este (como el acero)

Los minerales de hierro (elemento principal del acero) constituyen el cuarto elemento más común en la corteza terrestre. La abundancia de las materias primas para la fabricación de acero como los bajos costos de producción han llevado a su extendido uso a todo nivel.

El acero es el metal ferroso por excelencia, presenta características particulares que lo hacen muy utilizado en diversas áreas. Se trata de un material maleable, resistente, lustroso así como conductor de calor y electricidad.

(Más adelante tambien incluiré el proceso de fabricación y de reciclaje del mismo)

- En el grupo de los no ferrosos, nos encontramos una división en tres grupos:

.Pesados: Son aquellos cuya densidad es igual o mayor a 5 gr/cm3. Se encuentran en este grupo el cobre, el estaño, el plomo, el cinc, el níquel, el cromo y el cobalto.

.Ligeros: Tienen una densidad comprendida entre 2 y 5 gr/cm3. Los más utilizados son el aluminio y el titanio.

.Ultraligeros: Su densidad es menor a 5 gr/cm3. Se encuentran en este grupo el berilio y el magnesio, aunque el primero de ellos raramente se encuentra en estado puro, sino como elemento de aleación.

(Más adelante dare información sobre alguno de ellos)

MATERIALES NO METALICOS(enlaces covalentes e iónicos)

Son materiales fabricados por el hombre, combinando en laboratorios carbono, hidrógeno, nitrógeno y otros elementos orgánicos e inorgánicos. Podemos clasificarlos en naturales si provienen de la naturaleza tal y como son (madera, algodón, pieles, caucho natural...) o sintéticos si son desarrolados a partir de otros materiales por el hombre (plásticos, cauchos sinteticos, composites...).

Elementos Amovibles, La asignatura.

Bueno aunque he tardado un poco en publicar lo que espero de los tutores de la asignatura, he de decir que mas vale tarde que nunca.

Hasta el momento no tengo queja alguna ni crea que la tenga, y ante todo puedo ver que en el transcurso del año podre asimilar y aprender todo lo que debemos dar segun la planificacion del curso sin problema alguno.

Tambien quiero destacar que menos mal que nos soltais algunos chistes verdes, que sino algunos nos dormimos, y asi animais la clase.

Asi que bueno, creo que os complementais perfectamente el uno al otro a la hora de impartir la asignatura y explicais perfectamente todo.

Un saludo para ambos.