Presentacin de PowerPoint

Universidad nacional de Jan.

Docente :MARCO ANTONIO AGUIRRE CAMACHOFacultad DE INGENIERA MECNICA Y ELCTRICACurso :CIENCIA DE LOS MATERIALESTema :ACEROS ESPECIALES E INOXIDABLESIntegrantes:Jimnez Daz CleynerCastillo Vsquez LeninLa Torre santos EdinsonNonalaya Crdova JhairDvalos Pongo JavierSaavedra Crdova HeinyPrez Campos Dimar

ALEACIN: ACEROS El acero es una aleacin de hierro y carbono, donde el carbono no supera el 2,1% en peso de la composicin de la aleacin, alcanzando normalmente porcentajes entre el 0,2% y el 0,3%; normalmente y algunos aceros especiales pueden alcanzar valores por encima del 4%.

La resistencia ultima a tencin y a compresin de los aceros comunes es aproximadamente quince veces la resistencia a la compresin del concreto estructural comn y ms de 100 veces la resistencia a tencin.

Los aceros estn conformados por conglomerados de tomos unidos por enlaces covalentes por lo que tiene un comportamiento fsico que se puede explicar a nivel atmico. Si un elemento es cargado y puede recuperar su forma inicial se conoce como deforma elstica la cual se da cuando no se rompe el equilibrio de las fuerzas internas entre tomos y estas pueden regresan a su punto de equilibrio. El modulo de elasticidad a nivel atmico est directamente relacionada con la separacin mxima entre tomos, siendo los materiales con enlaces fuertes los que presentan mdulos elsticos con mayor capacidad.

El acero conserva las caractersticas metlicas del hierro en estado puro, pero la adicin de carbono y de otros elementos tanto metlicos como no metlicos mejora sus propiedades fsico-qumicas.

Clasificacin de los acerosDada la gran variedad de aceros existentes, y de fabricantes, ha originado el surgir de una gran cantidad de normativa y reglamentacin que vara de un pas a otro.

En Espaa, la clasificacin de los aceros est regulado por la norma UNE-EN 10020:2001, que sustituye a la anterior norma UNE-36010, mientras que especficamente para los aceros estructurales stos se designan conforme a las normas europeas EN 10025-2: 2004 y EN-10025-4: 2004.

No obstante, existen otras normas reguladoras del acero, con gran aplicacin internacional, como las americanas AISI (American Iron and Steel Institute) y ASTM (American Society for Testing and Materials), las normas alemanas DIN, o la ISO 3506.

Aceros no aleadosAceros aleados

ACEROS ESPECIALESExisten muchas clases especiales de aceros, incluyendo aceros parea herramienta, aceros libres de intersticios, aceros de alta resistencia y baja aleacin (HSLA por sus siglas en ingls) aceros bifsicos y aceros martensticos envejecibles.Los aceros para herramientas son por lo comn aceros de alto carbono que alcanzan una elevada dureza mediante un tratamiento trmico de templado y revenido. Entre sus aplicaciones se incluyen las herramientas de corte en operaciones de combinado, los dados para la fundicin a presin, los dados para conformado mecnico y otros usos en los cueles se requiere una combinacin de levada resistencia, dureza, tenacidad y resistencia a la temperatura.

Los aceros de baja aleacin y alta resistencia (HSLA) son aceros bajo carbono que contienen pequeas cantidades de elementos de aleacin. HSLA se especifican en funcin de su resistencia a la cedencia, con grados de hasta 80000psi; los aceros contienen el mnimo de elementos de aleacin que cause la resistencia a la cedencia adecuada sin tratamiento trmico. En estos aceros, un procesamiento cuidadoso permite la precipitacin de carburos y nitruros de Nb, V, Ti o Zr, mismos que producen endurecimiento por dispersin adems de un tamao de grano fino.

Los aceros martensticos envejecibles son aceros bajo carbono muy altamente aleados. Estos aceros se austenitizan y se templan para producir una martensita blanda que contiene menos de 0.3% C. cuando se envejece la martensita aproximadamente 500C, se precipitan compuestos intermetlicos como Ni3Ti, Fe2Mo y Ni3Mo.

Los aceros libres de intersticios contienen Nb y Ti. Pueden reaccionar con C y son S para formar precipitados de carbono y de sulfuro. Por lo tanto, virtualmente no queda nada de carbono en la ferrita. Estos aceros son de fcil conformados y atractivos para la industria automotriz.

Los aceros de grano orientado que contienen silicio se utilizan como materiales magnticos blandos y se incorporan en los ncleos de los transformadores elctricos. Para la fabricacin de materiales magnticos, se utiliza polvo de hierro prcticamente puro (conocido como carbolino de hierro), que se obtienen al descomponer el pentacarbonilo de hierro (Fe(CO)5) y a veces un tratamiento trmico reductor usado para fabricar materiales magnticos. Tambin es utilizado bajo el nombre de hierro reducido como un aditivo para complementos alimenticios en los cereales del desayuno y en otros productos alimenticios fortificados con hierro.

Los aceros inoxidables son aquellos que presentan una aleacin de hierro con un mnimo de 10% de cromo contenido en masa. El acero inoxidable es resistente a la corrosin, dado que el cromo, u otros metales que contiene, posee gran afinidad por el oxgeno y reacciona con l formando una capa exterior pasivadora, evitando as la corrosin del hierro en capas interiores. Sin embargo, esta capa exterior protectora que se forma puede ser afectada por algunos cidos, dando lugar a que el hierro sea atacado y oxidado por mecanismos intergranulares o picaduras generalizadas.

Algunos tipos de acero inoxidable contienen adems otros elementos aleantes, como puedan ser el nquel y el molibdeno.ACEROS INOXIDABLES

ACEROS INOXIDABLESLos aceros inoxidables se seleccionan en funcin de su excelente resistencia a la corrosin Harry Brearly estaba trabajando sobre su aleacin con 0.35% de carbono y 14% de cromo (ahora conocido como acero inoxidable 420). Buscaba una forma de atacar la muestra utilizando cidos con la finalidad de poder ver la microestructura. Tuvo dificultades para encontrar un agente qumico adecuado para lograr lo anterior. Aunque otros investigadores ya haban experimentado este problema, Mr. Brearly vio la oportunidad de aprovechar un material que era residente a la corrosin!Todos los aceros inoxidables verdaderos contienen un mnimo de aproximadamente 11% Cr, lo que permite la formacin de una delgada capa superficial de xido de cromo cuando el acero queda expuesto al oxgeno.

Composiciones y propiedades comunes de los aceros inoxidables.

El cromo es el elemento que hace que los aceros inoxidables sean inoxidables. El cromo tambin es un elemento estabilizador de la ferrita.

El cromo hace que se contraer la regin de la austenita, en tanto que la regin de la ferrita aumento de tamao. En las composiciones debajo carbono y alto cromo, la ferrita se encuentra presente como una sola fase hasta la temperatura slida

FERRITA

CROMO

Existen varias clases de aceros inoxidables en funcin de la estructura cristalina y del mecanismo de endurecimiento. Aceros inoxidables ferrticos: Los caseros inoxidables ferriticos, contienen hasta 30% Cr y menos de 0.12% C. Debido a la estructura cbica centrada en el cuerpo (BCC,por sus siglas en ingls), los aceros inoxidables ferriticos tienen buena resistencia y una ductibilidad moderada, derivadas del endurecimiento por solucin slida y del endurecimiento por deformacin. Los aceros inoxidables ferriticos son magnticos; no es posible tratarlos trmicamente; tienen una resistencia excelente a la corrosin, una capacidad de conformado moderada y son relativamente econmicos.

Aceros inoxidables Martensticos: Son los llamadosaceros inoxidablesaltamente aleado con cromo y otros elementos. Presentan buena resistencia a lacorrosinyresistencia mecnica, se endurecen y sonmagntico .Se llaman martensticos, porque tienen una estructura metalogrfica formada bsicamente pormartensita (ferrita deformada por el carbono que no pudo difundirse).

La combinacin de dureza, resistencia mecnica y resistencia a la corrosin pase que estas alegaciones sean atractivas para aplicaciones como, por ejemplo, cuchillos de alta calidad, balines y vlvulas.

Existen cuatro tipos principales de acero martenstico:

Los aceros martensticos puros. Con elevados porcentajes de Carbono (ms de 0,2%), y ricos en aleantes, por lo que no son soldables (no se pueden representar en un diagrama de Shaeffler de Cr-Ni equivalente). Son aceros duros en caliente hasta los 500C, y suelen ser usado en instrumentos de ciruga, cuchillos, rodamientos,... (ejemplo, X39Cr13, o X105CrMo17).

Los aceros martensticos con parte de ferrita. Estos se diferencian de los aceros ferrticos por su mayor contenido en carbono, aunque pueden llegar a tener matriz martenstica o ferrtica, aunque si tienen elevados porcentajes de C, Cr, Ni o Molibdeno sern Martensticos. Estos aceros suelen ser usardos por su elevada resistencia y resistencia en caliente (turbinas de gas, agua, vapor, ejes, rboles,...) as como en la fabricacin de tanques.

Aceros de martensta blanda, con contenido en carbono inferior al 0,06% (Niquel del 4 al 6% y Molibdeno del 0,3 al 1,5%). Por el contenido en Niquel y Molibdeno siempre tendrn una matriz martenstica, aunque por el bajo contenido en carbono esta ser relativamente blanda y tenaz. Es soldable y se usa en piezas que requieran buena tenacidad y resistencia a la corrosin.

Acero martenstico endurecible por precipitacin. Con carbono inferior al 0,08%, Cr del 13 al 18%, Ni inferior al 6% y Mo inferior al 1,3%, as como cobre, aluminio y niobio como elementos para la precipitacin que produzca el endurecimiento de la matriz martenstica, sin daar la tenacidad o la deformabilidad. La matriz ser una mezcla de Austenita, martensita y hierro delta (como la ferrita, pero directamente de la solidificacin, sin pasar por austenita). Tras tratamientos tiene una elevada resistencia y buena resistencia a la corrosin, y resistencia trmica.

Aceros inoxidables austeniticos: El nquel, es un elemento estabilizador de la austenita, incrementa el tamao del campo de la austenita y, al mismo tiempo, prcticamente elimina la ferrita de las aleaciones de hierro-cromo-carbono. Si el contenido de carbono queda por debajo aproximadamente 0.03%, no se forman carburos y el acero est constituido virtualmente por ausencia a la temperatura ambiente.

Son cbicos centrados en las caras (FCC, por sus siglas en ingls) tienen excelente ductilidad, formabilidad y resistencia a la corrosin. La resistencia se obtiene mediante un extenso endurecimiento por solucin slida. Los aceros inoxidables austeniticos pueden ser trabajados en frio para alcanzar mayores resistencias que los aceros inoxidables ferrticos. Estos no son magnticos, lo que resulta una ventaja para muchas aplicaciones; por ejemplo los stent cardiovasculares a menudo se fabrican a partir de aceros inoxidables 316.

Aceros inoxidables endurecidos por precipitacin (PH):

Los aceros inoxidables endurecidos por precipitacin (PH) contienen Al, Nb, o Ta y deben sus propiedades al endurecimiento por solucin martensitica. El acero se calienta primero y se templa para inducir la transformacin de austenita en martensita. Al recalentar, se permite que se formen precipitados como el Ni3Al a partir de la martensita. Se obtiene propiedades mecnicas altas, incluso con aceros de bajo contenido de carbono.

Aceros inoxidables dplex :

En algunos casos, en la estructura del acero inoxidable se introducen deliberadamente mezclas de fases. Mediante un control apropiado de la composicin y del tratamiento trmico, se puede producir un acero inoxidable dplex, que contiene aproximadamente 50% de ferrita y 50% de austenita. Esta combinacin proporciona un conjunto de propiedades mecnicas de resistencia a la corrosin, de formabilidad y de soldabilidad que no se obtiene con ningn otro de los aceros inoxidables normales.La mayora de los aceros inoxidables son reciclables; el siguiente ejemplo muestra cmo utilizar las diferencias en propiedades para separar distintos tipos de aceros inoxidables.

Aceros inoxidables

Tambin los aceros inoxidables segn su calidad se dividen en:

-Segn su contenido en Nquel:

I)Aceros inoxidables con contenido en Ni < 2.5%;

II)Aceros inoxidables con contenido en Ni 2.5%;-Segn sus caractersticas fsicas:

I)Aceros inoxidables resistentes a la corrosin;

II)Aceros inoxidables con buena resistencia a la oxidacin en caliente;

III)Aceros inoxidables con buenas prestaciones frente a la fluencia.

GRACIAS POR SU ATENCIN!!!