Clasificacion De Materiales Metalicos

CLASIFICACION DE MATERIALES

ING. René SA- Lopez Barreiro

CLASIFICACION DE MATERIALES METALICOS


ELEMENTOS PUROS (AQUEL ELEMENTO CUYA CONCENTRACION ES MAYOR AL 99%)




ALEACIONES

(ES LA COMBINACION DE DOS O MAS ELEMENTOS, DE LOS CUALES AL MENOS UNO ES METALICO E IMPARTE LAS PROPIEDADES METALICAS AL MATERIAL)

ALEACIONES


FERROSAS




NO - FERROSAS

ALEACIONES FERROSAS


ACEROS




FUNDICIONES

(ES UNA ALEACION Fe-C, CUYO CONTENIDO DE CARBONO ES DE 0.008 A 2.0%)

(ES UNA ALEACION Fe-C, CUYO CONTENIDO DE CARBONO ES DE 2.0 A 6.67% C)

Clasificación de los aceros, según el contenido de carbono


Bajo carbono (hasta 0.25%)




Medio contenido de carbono (0.25 – 0.55%)




Alto carbono (más de 0.55%)

FERRITA

PERLITA

FERRITA

Aceros aleados



a) b) c) d)

Baja aleación (suma de elementos aleantes menor a 10%) Alta aleación:

ELEMENTO DE ALEACION: ES UN ELEMENTO ADICIONADO INTENCIONALMENTE AL ACERO PARA MODIFICAR Y MEJORAR SUS PROPIEDADES QUIMICAS Y MECANICAS.

Aceros Inoxidables Aceros refractarios Aceros grado herramienta Aceros aplicaciones especiales

Clasificación de los Aceros por AISI-SAE

Aceros Inoxidables Un acero inoxidable es una aleación hierro-carbono, donde se tiene la adición de cromo en un contenido porcentual nominal mínimo de 12%.

a) b) c)

Ferríticos (AISI 400) Martensíticos (AISI 400 y 500) Austeníticos (AISI 200 y 300)

Aceros Inoxidables Ferriticos











Contenidos de cromo de 12-18% en combinación con bajos contenidos de carbono. Su resistencia a la corrosión es de moderada a buena. Magnéticos, no endurecibles por TTT y siempre son utilizados en la condición de recocido. Su soldabilidad es muy baja por lo que su uso se encuentra limitado a espesores bajos (láminas).

Aceros Inoxidables Martensíticos








Contenidos de cromo de 12-18% y carbono de 0.1 a 1.2% Resistencia moderada a la corrosión Endurecibles por TTT Baja soldabilidad Magnéticos

Aceros Inoxidables Austeníticos








Cromo 18%, Niquel 8% y Carbono 0.1% Excelente resistencia a la corrosión No son endurecibles por TTT, pero pueden incrementar su dureza por trabajado en frio Excelente soldabilidad y maleabilidad No son magnéticos y son funcionales en temperaturas extremas (temperaturas criogénicas y temperaturas de hasta 925 °C)

FUNDICIONES

a) b) c) d)

e)

Hierro Gris (grafito en forma de hojuelas) Hierro Dúctil (grafito esferoidal) Hierro Blanco (sin presencia de grafito) Hierro Maleable (grafito en forma de nódulos) Hierro resistente a la corrosión y al calor

HIERRO GRIS












Es el más común de los hierros colados Parte del carbono (libre) se encuentra en forma de hojuelas o laminillas de grafito distribuidas y orientadas de forma más o menos al azar La razón por la cual el C se encuentra en forma de grafito es la presencia de Si en cantidades de 1.0 a 2.5% La matriz (perlítica o ferrítica) depende de la velocidad de enfriamiento (TTT) La velocidad de enfriamiento puede obstaculizar la formación de grafito

HIERRO NODULAR








En este tipo de hierro el grafito se presenta en forma esferoidal, lo cual se logra con la adición de elementos como Mg o Ce (inoculantes) en en el baño fundido. La estructura depende de la composición química, de los inoculantes, de la forma de aplicar éstos y de la velocidad de enfriamiento. Este tipo de material presenta gran aplicación en la Industria Automotriz.

Aluminio y sus aleaciones













Baja densidad (aprox. 2.9 g/cm3), un tercio de la del acero, lo que da como resultado una alta relación peso – resistencia Buena conductividad térmica y eléctrica Buena resistencia a la corrosión por la formación de un capa de óxido resistente y de buena adherencia Excelente ductilidad lo que permite su conformado mecánico por distitntos métodos Buena soldabilidad en la mayoría de sus aleaciones Son no tóxicas y no magnéticas

ALEACIONES FORJADAS

ALEACIONES FUNDIDAS

1 XXX 99% min Al

1 XX.X 99.5% min Al

2 XXX Al-Cu

2 XX.X Al-Cu

3 XXX Al-Mn

3 XX.X Al-Si-Cu ó Al-Si-Mg

4 XXX Al-Si

4 XX.X Al-Si

5 XXX Al-Mg

5 XX.X Al-Mg

6 XXX Al-Mg-Si

6 XX.X Descontinuada

7 XXX Al-Zn

7 XX.X Al-Zn

8 XXX Al + otros

8 XX.X Al-Sn

9 XXX Descontinuada

9 XX.X Al + otros

Junto con la desiganción base (de 4 números), es común utilizar letras y números adicionales para una especificación más completa del material. La letra H seguida por uno, dos o tres digitos designa el grado de trabajado en frío. La letra T seguida por uno, dos o tres digitos sirven para indicar varios tratamientos térmicos.

Cobre y sus aleaciones







Alta maleabilidad Resistencia mecánica Resistencia a la corrosión Buena maquinabilidad Excelente conductividad térmica y eléctrica De acuerdo a la clasificación UNS, las aleaciones C-10100 a C-79900 corresponden a productos forjados; mientras que las C-80000 a C-99000 corresponden a productos fundidos

Cobre y sus aleaciones Grupos principales: I. Cobre comercialmente puro (99.3% min) II. Aleaciones con pequeños porcentajes de elementos aleantes III. Aleaciones Cu-Zn (latones) IV. Aleaciones Cu-Sn (bronces) V. Aleaciones Cu-Ni (cuproniqueles) VI. Aleaciones Cu-Ni-Zn (alpacas o plata alemana)

Níquel y sus aleaciones Se conocen principalmente por su nombre comercial y se pueden agrupar en los siguientes grupos: 1. 2.

3. 4. 5. 6.

7. 8. 9.

Ni comercialmente puro (Niquel 200, 201, 205, etc.) Aleaciones de alto contenido de Ni (Duraniquel, aleación 301, permaniquel, etc.) Aleaciones Ni-Cu (Moneles) Aleaciones Ni-Cr (Inconeles, Nicrome, IN-102, Nimocast, Nimonic 80A, etc.) Aleaciones Ni-Mo (Hastelloy B, Hastelloy N, Hastelloy W, etc.) Aleaciones Ni-Cr-Fe (Incoloys, Hastelloy F, Hastelloy G, Hastelloy X, Piromet, etc.) Aleaciones Ni-Cr-Mo (Hastelloy C, Nimonic 86, etc.) Ni-Cr-Co (IN-738, MAR-M200, Nimonic 90, René 80, Udimets, etc.) Ni-Cr-Fe-Co (Hayness)

Aleaciones base cobalto








De estas aleaciones básicamente se tienen las aleaciones Co-Cr que se conocen comercialmente como “Stellites” Tienen una dureza elevada (40 a 60 HRc) por lo que son resistentes al desgaste y abrasión. Además tienen buena resistencia a la corrosión y a la oxidación a alta temperatura.

430 430 Uso Uso General General

446 446 Incremento Incremento de Cr para de Cr para mejorar la mejorar la resitencia a resitencia a la oxidación la oxidación

442 442

429 429

405 405

409 409

430F 430F

434 434

Incremento Incremento de Cr para de Cr para mejorar la mejorar la resitencia a resitencia a la oxidación la oxidación

Ligeramente Ligeramente menos menos contenido de contenido de Cr para Cr para mejorar mejorar soldabilidad soldabilidad

Contenido Contenido más bajo más bajo de Cr y de Cr y adición de adición de Al para Al para prevenir prevenir endureciendurecimiento miento

Contenido Contenido más bajo más bajo de Cr; de Cr; principalprincipalmente mente utilizado en utilizado en escapes de escapes de autos autos

Adición de Adición de P y S para P y S para mejorar la mejorar la maquinamaquinabilidad bilidad

Adición de Adición de Mo para Mo para mejorar la mejorar la resitencia a resitencia a la corrosión la corrosión

444 444 Adición de Adición de Mo para Mo para mejorar la mejorar la resitencia a resitencia a la corrosión la corrosión

430F 430FSe Se

436 436

Adición de Adición de Se para Se para mejorar la mejorar la maquinamaquinabilidad bilidad

Adición de Adición de Mo, Nb y Ta Mo, Nb y Ta para mejorar para mejorar la resitencia la resitencia a la a la corrosión a corrosión a alta alta temperatura temperatura

410 410

440C 440C

Uso Uso General General

Incremento Incremento de C y Cr de C y Cr para para incrementar incrementar dureza y la dureza y la resistencia a resistencia a la corrosión la corrosión

442 442

414 414

403 403

420 420

416 416

440B 440B

Incremento Incremento de Cr y de Cr y adición de adición de Ni para Ni para mejorar la mejorar la resistencia resistencia a la a la corrosión corrosión

Adición de Ni Adición de Ni para mejorar para mejorar la resistencia la resistencia a la a la corrosión corrosión

Calidad Calidad seleccionada seleccionada para para turbinas y turbinas y partes partes sometidas a sometidas a altos altos esfuerzos. esfuerzos.

Incremento Incremento de C para de C para mejorar las mejorar las propiedades propiedades mecánicas mecánicas

Incremento Incremento de P y S de P y S para para mejorar la mejorar la maquinabimaquinabilidad lidad

Ligera Ligera disminución disminución de C para de C para mejorar la mejorar la tenacidad tenacidad

420 420FF

416Se 416Se

440A 440A

Adición de Adición de Se para Se para mejorar la mejorar la maquinamaquinabilidad bilidad

Mayor Mayor disminución disminución de C para de C para mejorar la mejorar la tenacidad tenacidad

422 422 Adición de Adición de Mo, V y W Mo, V y W para mejorar para mejorar la resitencia la resitencia y tenacidad y tenacidad hasta la hasta la temperatura temperatura de 650 °C. de 650 °C.

Incremento Incremento de P y S para de P y S para mejorar la mejorar la maquinamaquinabilidad bilidad