faja transportadora de viruta
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CNC
FAJA TRANSPORTADORA
Corona de moto reductora
BRONCE FOSFORADO
Es muy duro y tenaz, se usa para engranajes, motores, etc. En estado
de fusión es muy fluido, no reteniendo oxígeno, lo que constituye una
ventaja para las piezas fundidas por no presentar sopladuras o burbujas
Composición:
COBRE RESTO
ESTAÑO 0.5 a 11%
FOSFORO resto
Composición:
0.5 a 11% Sn(estaño)
0.01 a 0.35% P (fosforo)
El resto es de Cu (cobre)
• El fósforo aumenta resistencia al desgaste y le da rigidez.
• El Sn permanece en solución sólida alpha; el fósforo forma compuesto Cu3P.
Estructura atómica
Estructura atómica del cobre
Estructura atómica del estaño
Cu
Z=29
Cu
Z=29
Sn
Z=50
Estructura atómica del fosforo
Cu
Z=29
P
Z=15
ENLACE MOLECULAR
El material pertenece al enlace molecular metálico
Tipo de enlace molecular que acurre en la interacción de átomos neutros de elementos químicos
metálicos
Esencial mente este enlace ocurre:
a) En lace molecular de banderwalls en el proceso de solidificación
b) Enlace mediante electrones libres que se desplazan probabilísticamente por todos los orbitales
moleculares que se establecen entre los átomos que intervienen generándose entonces un
enlace molecular total entre todo los átomos de la masa metálica
Cu
Sn
P
ESTRUCTURA CRISTALINA
Esta estructura interna de los materiales en general metálicos y no metálicos, constituye ser una
distribución de átomos y moléculas en el espacio 3D satisfaciendo la condición o requisito en la red
espacial que según BRAVAIEZ
“cada átomo de la red espacial posee a su alrededor idénticos unos respecto de otros”
En los materiales de estado líquido, los átomos se encuentran en movimiento aleatorio, no guardan
posición fija. Cuando los materiales solidifican al ser enfriados el movimiento atómico cesa, en estado
sólido los átomos pueden adquirir un ordenamiento definido.
ESTRUCTURA CRISTALINA DEL COBRE:
CUBICA CENTRADA EN LAS CARAS
ESTRUCTURA CRISTALINA DEL ESTAÑO
TETRAGONAL
SISTEMA CRISTALINO DEL FOSFORO
CUBICA
MONOCRISTAL
Se denomina monocristal al conjunto ordenado y continúo de una celada unidad de modo que en
cualquier punto del mono cristal la celda unidad es idéntica respecto del otro punto razón por la cual
cualquier celda unidad del mono cristal respecto a tal monocristal
POLICRISTAL
Se le llama policristal al conjunto ordenado o desordenado del monocristal
Monocristal
TRANSFORMACIÓN DE FASE SOLIDO-LIQUIDO-
GASEOSO
Loa materiales metálicos y no metálicos cuando son expuestos a la acción de la energía
térmica externa sus átomos experimentan desplazamiento y magnitudes menores o mayores
que los ejes cristalográficos (a,b,c) en junción de la magnitud de tal energía térmica. En función
de la magnitud de tales desplazamientos los materiales experimentan las trasformaciones de
fase solido-liquido-gas
TRANSFORMACIÓN DE FASE LÍQUIDO SOLIDO
La transformación de fase ocurren por los mecanismos se la “nucleación y
crecimiento” se le denomina nucleación a la generación o formación de las
primeras celda unidad en aquella zonas puntuales d menor temperatura dentro
de la masa metálico
Se denomina crecimiento a la formación de nuevos celdas unidades en el entorno
o alrededor de los núcleos ya formados dando lugar a la denominada dendrita,
cuyo proceso final es el monocristal y policristal dendrítico
Cristal horno núcleo
Q= calentamiento
Q= enfriamiento
CRECIMIENTO
ALEACIÓN
Se denomina aleación a la mescla mecánica de dos o más elementos químicos metálicos,
pudiendo contener uno o más elementos químicos no metálicos la denominación de mescla
mecánica es debido a que toda aleación es producto de enlace molecular metálicos
Aleación del bronce
Cu+Sn+P
Cu --------------- ELEMENTO
Sn ---------------1º ELEMENTO
P ---------------2º ELEMENTO
c
h
t
t
p
:
/
/
i
i
r
s
a
c
e
SISTEMA DE ALEACIONES INDUSTRIALES
Se denominan sistema de aleaciones industriales a, sistema de aleaciones a aceptadas por la
comunidad científica internacional como aquellos que no dañan la salud del ser humano
Las cuales pueden ser
1. Sistema de aleaciones Hierro-Carbono
2. Sistema de aleaciones de Aluminio
3. Sistema de aleaciones Cobre
4. Sistema de aleaciones Zinc
5. Sistema de aleaciones de Magnesio
6. Sistema de aleaciones de Plomo
7. Sistema de aleaciones de Titanio
8. Etc.
SOLUCIÓN EN EL ESTADO SOLIDO
Cualquier aleación de cualquier sistema de aleaciones en proceso de solidificación establece
básicamente 3 tipos de solido
a) Solución solida sustitucional
b) Solución solida intersticial
c) Compuestos intermetalicos
SOLUCIÓN SOLIDA INTERSTICIAL (SSI)
La formación de estos solidos requiere de los siguientes factores
1. El diámetro de los átomos deben ser inferiores al 50% al diámetro de los átomos
solvente
2. Los átomos solvente son generalmente los metales de transición tales como aluminio,
Hierro, que poseen los orbitales atómicos más externos incompleto.
3. Los átomos intersticiales más comunes son C,H,N.
c
cc
c
c c
cc
c
COMPUESTOS INTERMETALICOS
Estos solidos son producto de una relación fijo o constante de átomos
solventey soluto.
Los compuestos intermetalicos generalmente poseen red cristalina diferente de
solvente y soluto. Así mismo confieren alta resistencia a la dureza y a su vez4
alta fragilidad.
c
ci sss, matriz ci ssi.matriz
v
DIAGRAMA DE FACES
De los diagramas de solidificación se extraen de cada una de las aleaciones
unidas.
TRANSFORMACIONES DE FASE SOLIDA- SOLIDA DE LOS
MATERIALES
Las transformaciones en el estado sólido de los materiales metálicos es posible
tanto mecánica como térmica o termodinámicamente esto es considerando
que los materiales metálicos pueden contener más de una fase sólida.
Q Q
α β
Esta transformación de una fase en otra implica alteración o modificación
en sus propiedades.
c
cc
c
c c
cc
c
TRANSFORMACIÓN DE FASE S-S MEDIANTE PROCESOS
MECÁNICOS
Eetsa transformación de face se realiza a temperatura ambiente, esta es una
deformación plástica (en frio 20ºc)
Red
distorsionada
σ
20 ºc
Menores
imperfecciones
3222
σ
σ BCC. Fase α micro estructura
martencitica
El producto de esta transformación es una red cristalina distorsionada generalmente
contiene un menor número o menor cantidad de imperfecciones de red cristalina que
micro estructuralmente se denominan MARTENCITICA.
Estos productos confieren excelentes propiedades mecánicas tales como alta
elasticidad, alta resistencia a la fatiga alta tenacidad y alta dureza
c
cc
c
c c
cc
c
TRASFORMACIONES SE FASE S-S MEDIANTE PROCESOS
TÉRMICO
Esta transformación de fase puede realizarse por dos formas
Difusión atómica y transformaciones masivas.
Q Q
BCC α
TRANSFORMACIÓN POR DE FUSIÓN ATOMICA
Proceso de transformación realizado por desplazamiento individual de átomos
dentro de la red cristalina asistido por una energía térmica.
c
cc
c
c c
cc
c
TRASFORMACIONES MASIVAS
En este caso ocurre un desplazamiento conjunto en todos los átomos de la
masa metálica en forma simultánea y forma caótica.
el producto de esta transformación es una red cristalina distorsionada
conteniendo mayor número de imperfecciones de red cristalina que micro
estructuralmente se exterioriza como martencitica basta.
Q
Q
(900 ºC)
MARTENCITA BASTA
c
cc
c
c c
cc
c
TRANSFORMACIONES DE FASE ISOTERMICA
Tipo de transformación mediante la energía térmica de modo que tal
transformación se realiza a temperatura constante. Esta trasformación de fase
puede ser caracterizado mediante diagrama o curva temperatura-tiempo-
trasformación.
TRATAMIENTOS TERMICOS
Es la ciencia y la tecnología para reacomodar átomos en el estado sólido de
los materiales a fin de adecuare las propiedades para una determinada
aplicación.
El aspecto científico es el fundamento de la transformación se fase en estado
sólido de los materiales mediante la energía térmica ya sea por difusión
atómica o por transformación masiva.
El aspecto tecnológico es exponer al material a una determinada temperatura
dado por el diagrama de fases de sistema de aleaciones al cual pertenece la
aleación al tratamiento térmico, durante un tiempo que indica una determinada
transformación dada por el diagrama T.T.T. para luego ser enfriado a una
determinada velocidad en junción de los propiedades deseadas
HORNO DE TRATAMIENTO TÉRMICO
CARACTARISTICAS Y PROPIEDADES DE LOS
CARACTERISTICA DEL MATERIAL
Se denominan característica de los materiales a la constitución interna de los
materiales aque contempla los siguientes aspectos
1) Tipo de elementos químicos que contiene (Cu, Sn, P)
2) Tipo de enlace molecular generado (enlace molecular metálico )
3) Tipo de red cristalina establecida (tetragonal, cubico, ortorrómbico )
4) Tipo de policristal ( desordenado )
5) Tipo de proceso de conformación o fabricación
PROPIEDAD DEL MATERIAL
Se denominan propiedad de los materiales a las respuestas que ofrecen los materiales a
acción externa mecánica, térmica, química, eléctrica, magnética, etc. En junción de su
característica
Propiedad mecánica del material
Se denomina propiedad mecánica de los materiales a la respuesta que ofrecen tales materiales
a fuerzas o esfuerzos mecánicos externos sean estática o dinámicos las propiedades mecánicos
más comunes o usuales son.
PROPIEDADES MECÁNICAS
Alargamiento ( % ) <60
Dureza Brinell 80-225
Impacto Izod ( J m-1 ) 62
Módulo de Elasticidad ( GPa ) 90-120
Resistencia a la Cizalla ( MPa ) 250-430
Resistencia a la Tracción ( MPa ) 320-740
ALEACIÓN DE COBRE
El cobre puro obtenido desde sus minerales mediante procesos hidro metalúrgicos,
electrometalúrgicos y piro metalúrgicos o por combinación de los mismos con una pureza de
99.99% de cobre, este mismo también es utilizado como elemento aleante de otros sistemas se
aleaciones tales como
Al-Cu
Ni-Cu, etc
También el cobre electrolítico es utilizado como recubrimiento de aleaciones tales como aceros
para disipar posibles cargas eléctricas en piezas de haceros que experimentan impactos
generando posibles chispas eléctricas, industrialmente también es utilizado en su forma de
aleación con elementos químicos tales como: Sn, Zn, Al, Ni, Pl. et. Afín de mejorar ciertas
propiedades mecánicas térmicas y químicas.
Clasificación de las aleaciones de cobre
Internacionalmente el cobre y sus aleaciones son clasificados bajo la norma ASTM básicamente
en tres grupos.
Solución solida
Endurecible por precipitación
Endurecible por temple
1.-ALEACION DE COBRE SOLUCIONES – SOLIDAS
Clase de aleaciones swe cobre que establecen soluciones solidas sustitucionales con elementos
tales como Sn, Zn, Ni, y Al
Bronce Cu –Sn
Latones Cu - Zn
Cuproniquel Cu -Ni
Cuproaluminio Cu -Al
SSS SSS
Granos poligonales Granos equiaxiales
Cu+Zn, Cu+Ni Cu+Sn, Cu+Al
v
Estos sistemas de aleaciones de cobre confieres mejores propiedades mecánicas térmicas
según sea el caso respecto del metal base y el elemento aleante.
2.-ALEACIONES DE COBRE INDUSTRIALES POR PRECIPITACIÓN
Son de clase de aleaciones de cobre, de modo que es posibles de ser mejoradas en sus
propiedades mecánicas mediante los tratamientos térmicos de precipitación en estos casos se
realiza la precipitación de compuestos intermetalicos dentro de una matriz solución
solida(SS), la cual hace posible de obtener excelentes propiedades mecánica.
Alta dureza
Alta resistencia a la tención
Alta elasticidad
Alta tenacidad
Alta resistencia a la fatiga
Cu+Sn+Pb+Fe+….
Cu+Al+Sn+Fe+…
Cu+Be+Al+Sn+Fe…
S.S,Matriz
Compuestos intermetalicos
3.- ALEACIONES DE COBRE ENDURECIBLES POR TEMPLE
Clase de aleación del cobre posible de ser mejorado en sus propiedades mediante
transformaciones térmicas de temple cuyo estado microestructura es martencitico.
Estos elementos también son de múltiplos componentes.
Cu+Sn+Zn+Mn+Cr+Ni+…
Cu+Zn+Mn+Fe+….
MARTENCITA
Aplicaciones industriales
El cobre y sus aleaciones son utilizados en la fabricación de diversos partes o piezas de
máquinas equipos, vehículos, instalaciones industriales tales como.
Cacles conductores de corriente eléctrica
Intercambiadores de calor
Paneles solares
Bocinas espaciadores
Piñones grifería para agua potable, etc.