3.- propiedades de los metales.
Los metales tiene propiedades físicas tales como densidad, punto de fusión, color, conductividad y otras. También tienen propiedades mecánicas como resistencia, dureza, ductilidad y otras y cada una de ellas puede probarse.
3.1.- Propiedades Físicas.
3.2.- Propiedades Mecánicas.
Las propiedades mecánicas determinan el margen de utilización del metal y establecen el servicio que puede esperarse de ellos. Ayudan a especificar y a identificar metales. Son muy importantes en la soldadura puesto que al soldar se deben proporcionar propiedades mecánicas de la soldadura y metal base que se esta uniendo. Las propiedades mecánicas mas comunes de los metales son las siguientes:
- Color: Se relaciona con la calidad de la luz reflejada por el metal.
- Masa: Masa o densidad relaciona la masa con respecto a el volumen.
- Punto de fusión: Está relacionado con la temperatura cuando el metal cambia de estado sólido a estado liquido.
- Punto de ebullición: Es la temperatura a la cual el metal cambia de estado liquido al estado de vapor.
- Conductividad Térmica: Es la capacidad de un metal para transmitir calor a través de su masa.
- Calor Específico: Es una medida de la cantidad de calor que se requiere para incrementar la temperatura de un metal en una cantidad específica.
- Dilatación: es una medida del crecimiento lineal por longitud de unidad basándose en el cambio de temperatura del metal. la dilatación es el incremento en la dimensión de un metal causado por el calor.
- Conductividad eléctrica: Es la capacidad del metal para conducir corriente eléctrica.
3.2.- Propiedades Mecánicas.
Las propiedades mecánicas determinan el margen de utilización del metal y establecen el servicio que puede esperarse de ellos. Ayudan a especificar y a identificar metales. Son muy importantes en la soldadura puesto que al soldar se deben proporcionar propiedades mecánicas de la soldadura y metal base que se esta uniendo. Las propiedades mecánicas mas comunes de los metales son las siguientes:
- Resistencia: Es la capacidad para resistir la acción de las fuerzas externas sin romperse. La resistencia a la tensión, que también se denomina, esfuerzo máximo, es la máxima resistencia que desarrolla un metal en una prueba de tensión. la prueba de tensión es un método para determinar el comportamiento de un metal bajo una carga de estiramiento real. Esta prueba proporciona el límite elástico, el alargamiento, el punto de rotura, el esfuerzo máximo, esfuerzo de cadencia y la reducción en el área.
- Ductilidad: La ductilidad de un metal es la propiedad que le permite estirarse o cambiar de forma de algún otro modo sin romperse, retener su otra forma después de que se ha eliminado la carga.
- Reducción del Área: Es otra medida de la ductilidad y se obtiene por medio de la prueba de tensión midiendo el área transversal original de la muestra y relacionándola con el área transversal después de la falla.
- Dureza: Se define como la resistencia del metal a una penetración local por otra sustancia mas dura.
- Resistencia al Impacto: Se evalúa en términos de la fuerza de impacto. Un metal puede poseer una ductilidad satisfactoria bajo cargas estáticas pero puede fallar bajo cargas o impactos dinámicos
3.3.- Especificaciones de Metales y Clasificaciones de Aceros.
Existen muchas y diferentes formas en las que los metales se identifican y especifican. estas van desde especificaciones nacionales, especificaciones de sociedades profesionales, especificaciones de asociaciones comerciales hasta nombre de metales específicos.
El método más popular para especificar un metal es por medio del número de la American Society for Testing and Materials (ASTM).
Las normas ASTM para los metales proporcionan las propiedades mecánicas del metal y en muchos casos su composición química.Las especificaciones también proporcionan información sobre la forma y tamaño de los productos, la discrepancia en el tamaño, los procedimientos para las pruebas, la información de inspección y otros.
Algunas veces a los aceros se les dan nombres basándoos en su aleación principal. Los aceros se identifican por medio de números, tales como el acero C-1020, acero A36, acero SAE 1045 y semejante.
En método de fabricación del acero también entra en el sistema de identificación.Un sistema popular para clasificar aceros es el del “American Iron and Steel Institute Numerical Designation of standard Carbon and Alloy Steels”. Este se conoce como el sistema de designación AISI-SAE. Este sistema utiliza un agrupamiento numérico. Los números se usan para designar diferentes composiciones químicas.
3.4 Influencia de los Elementos de Aleación en los Aceros.
Las propiedades mecánicas de un metal pueden ser modificadas por la aplicación de varios tratamientos térmicos, pero los cambios drásticos en las propiedades de un metal suelen ocurrir cuando se modifica su composición química.
Algunas influencias de los elementos de aleación sobre las propiedades de los aceros son:
Existen muchas y diferentes formas en las que los metales se identifican y especifican. estas van desde especificaciones nacionales, especificaciones de sociedades profesionales, especificaciones de asociaciones comerciales hasta nombre de metales específicos.
El método más popular para especificar un metal es por medio del número de la American Society for Testing and Materials (ASTM).
Las normas ASTM para los metales proporcionan las propiedades mecánicas del metal y en muchos casos su composición química.Las especificaciones también proporcionan información sobre la forma y tamaño de los productos, la discrepancia en el tamaño, los procedimientos para las pruebas, la información de inspección y otros.
Algunas veces a los aceros se les dan nombres basándoos en su aleación principal. Los aceros se identifican por medio de números, tales como el acero C-1020, acero A36, acero SAE 1045 y semejante.
En método de fabricación del acero también entra en el sistema de identificación.Un sistema popular para clasificar aceros es el del “American Iron and Steel Institute Numerical Designation of standard Carbon and Alloy Steels”. Este se conoce como el sistema de designación AISI-SAE. Este sistema utiliza un agrupamiento numérico. Los números se usan para designar diferentes composiciones químicas.
3.4 Influencia de los Elementos de Aleación en los Aceros.
Las propiedades mecánicas de un metal pueden ser modificadas por la aplicación de varios tratamientos térmicos, pero los cambios drásticos en las propiedades de un metal suelen ocurrir cuando se modifica su composición química.
Algunas influencias de los elementos de aleación sobre las propiedades de los aceros son:
- Aluminio (Al): Es un fuerte desoxidante y se combina con el nitrógeno reduciendo la susceptibilidad de deformación por envejecimiento. En pequeñas cantidades restringe el crecimiento de grano.
- Carbono (C): Es un elemento aleante que se encuentra presente en todos los aceros hasta en un 2%, pero generalmente de 0.04 a 0.50%, alcanzando fuertes influencia sobre ellos. En cantidades de 0.2% o mayores, reduce la ductilidad a temperatura ambiente y elevada debido a la precipitación de carburos.
- Cobalto (Co): Impide el crecimiento del grano a temperaturas altas; mejora notablemente la resistencia del temple y de tensión en caliente.
- Cromo (Cr): Incrementa la dureza, resistencia y reduce ligeramente la elasticidad. Mejora la resistencia al calor y a la oxidación. Los aceros con alto contenido de cromo son resistentes a la corrosión.
- Cobre (Cu): Eleva la resistencia y el punto de cedencia del acero, pero reduce sus propiedades de elasticidad.
- Manganeso (Mn): Controla la escoria en fundiciones. Mejora las propiedades de resistencia del acero e influye favorablemente sobre las propiedades de soldabilidad y forja. Contribuye a mejorar la resistencia y la dureza.
- Molibdeno (Mo): Aumenta la dureza y la tenacidad del acero, mejora la resistencia de soldabilidad. Es un elemento aleante que se puede escoger para trabajar con aceros de alta velocidad y trabajo en caliente.
- Nitrógeno (N): en cantidades de 0.25% en aceros austeníticos estabiliza la estructura e incrementa la dureza.
- Niobio-Columbio, Tantalio (Nc-Cb. Ta): Estos elementos por lo general aparecen casi siempre juntos y son muy difíciles de separarse. Evitan la precipitación de carburos entre 500-800 °C, siento unos estabilizadores efectivos con el ataque corrosivo en zonas desprovistas de cromo.
- Níquel (Ni): Elemento adecuado para usarse especialmente en aceros austeníticos, aceros resistentes a la corrosión y a la escamación. Incrementa la resistencia del acero.
- Fósforo (P): Se ha considerado perjudicial al acero, por lo que se ha procurado conservar su contenido a un nivel máximo de 0.03 a 0.05%.
- Azufre (S): produce fragilidad, haciendo quebradizo el acero cuando se encuentra en cantidades al 0.04%.
- Silicio (Si): En cantidades hasta el 2%, mejora la oxidación a altas temperaturas. El alto contenido afectan las propiedades de soldabilidad en aceros resistentes al calor por porcentajes altos en cromo y níquel.
- Titanio (Ti): Elemento aleante utilizado en aceros inoxidables para la estabilización contra la corrosión inter granular.
- Vanadio (V): Su efecto consiste en refinar el grano y mejorar las propiedades mecánicas. Mejora la dureza en caliente y reduce el crecimiento del grano. Es fuerte formador de carburos.
- Tungsteno (W): Mejora las propiedades de resistencia. Es fuerte formador de carburos