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Acero, materiales magnéticos y aleaciones no ferrosas

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Nicolás Buero

on 14 November 2013

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Transcript of Acero, materiales magnéticos y aleaciones no ferrosas


Materiales Diamagnéticos
Acero, aleaciones no ferrosas y materiales magnéticos
ACERO
ALEACIONES NO FERROSAS
MATERIALES MAGNÉTICOS
El magnetismo es un fenómeno por el cual ciertos materiales ejercen fuerzas sobre otros materiales.

Existen distintos tipos de comportamiento para los materiales magnéticos.


Es una aleación de hierro consistente de una cantidad de carbono variable entre el 0,03% y el 1,76% en peso de su composición.
Clasificación
La disposición de los electrones de cada átomo es tal, que se produce una anulación global de los efectos magnéticos.

Sin embargo, si el material se introduce en un campo inducido, la sustancia adquiere una imantación débil y en el sentido opuesto al campo inductor.

Si se sitúa una barra de material diamagnético en el interior de un campo magnético uniforme e intenso, esta se dispone transversalmente respecto de aquel.

Ejemplos: Oro, Cloruro de Sodio, grafito, gases nobles





Historia
Los primeros aceros provienen del este de África, cerca de 1400 a. C.

Durante la dinastía Han de China se produjo acero al derretir hierro forjado con hierro fundido, en torno al siglo I a. C.
Historia
En 1856, Sir Henry Bessemer, desarrolló un método para producir acero en grandes cantidades.
Clasificación
Existen varios criterios:
Características
Aunque varían dependiendo de la composición y los diversos tratamientos con los que se obtienen las propiedades genéricas son:
Materiales Ferromagnéticos
Es un fenómeno físico en el que se produce ordenamiento magnético de todos los momentos magnéticos de una muestra, en la misma dirección y sentido.

La interacción ferromagnética es la interacción magnética que hace que los momentos magnéticos tiendan a disponerse en la misma dirección y sentido. Ha de extenderse por todo un sólido para alcanzar el ferromagnetismo.

Ejemplo: Hierro, Niquel, Cementita
Materiales Paramagnéticos
Los materiales paramagnéticos no presentan la anulación global de efectos magnéticos, por lo que cada átomo que los constituye actúa como un pequeño imán. Sin embargo, la orientación de dichos imanes es, en general, arbitraria, y el efecto global se anula.

Asimismo, si el material paramagnético se somete a la acción de un campo magnético inductor, el campo magnético inducido en dicha sustancia se orienta en el sentido del campo magnético inductor.

Esto hace que una barra de material paramagnético suspendida libremente en el seno de un campo inductor se alinee con este.

Ejemplos: Aire, aluminio, titanio.

Fue un gran impacto en la Revolución Industrial.
En la actualidad se utilizan metales y metaloides en forma de ferroaleaciones, que, unidos al acero, le proporcionan excelentes cualidades.
Constituyentes
El hierro puro presenta tres estados alotrópicos a medida que se incrementa la temperatura desde la temperatura ambiente

En los aceros, cuando el carbono se añade al hierro éstos se combinan y forman carburo de hierro (Fe3C), que recibe la denominación de cementita.
Usos
El acero es un material que posee buenas propiedades y ofrece variadas aplicaciones lo cual lo hace muy importante para la industria.
Modo de Fabricación
Acero eléctrico
Acero fundido
Acero calmado
Acero efervescente
Acero fritado
Modo de Trabajarlo
acero moldeado







acero laminado
A pesar de que las aleaciones ferrosas son ampliamente usadas en ingeniería por sus buenas propiedades y su bajo costo de producción, tienen limitaciones. Para esto se utilizan otras aleaciones con metales base distinta al Fe, denominadas aleaciones no ferrosas.

Las más utilizadas en la industria son:

Aleaciones base Cu:
Son buenas conductoras y en algunos casos, tienen propiedades mecánicas especiales que las hacen muy útiles.

Aleaciones base Al:
Son materiales ligeros y muy flexibles, lo que permite maquinarlos a formas muy diversas, además de ser de baja corrosión.

Aleaciones base Ti:
Son aleaciones menos densas que el acero pero con propiedades mecánicas muy similares. Además también son materiales de bajo porcentaje de corrosion.
Densidad media
7850 kg/m³
Punto de ebullición
3.000 °C
Caracterìsticas
Maleable
Material duro
Dúctil
Tenaz
Se sueldan con facilidad
Alta conductividad eléctrica
Video: Como funciona el magnetismo
Hasta los 911 °C, el hierro cristaliza en el sistema cúbico centrado en el cuerpo (BCC) y recibe la denominación de ferrita.

Entre 911 y 1400 °C cristaliza en el sistema cúbico centrado en las caras (FCC) y recibe la denominación de austenita.

Entre 1400 y 1538 °C cristaliza de nuevo en el sistema cúbico centrado en el cuerpo y es en esencia el la ferrita pero con parámetro de red mayor por efecto de la temperatura.

A mayor temperatura el hierro se encuentra en estado líquido.

En el diagrama de equilibro, o de fases, Fe-C se representan las transformaciones que sufren los aceros al carbono con la temperatura:
Bibliografía
Apuntes de clase del ing. Manuel Vega, profesor de metalurgia de la facultad.

Michael F. Ashby, Materiales para ingeniería 1,2

Donald Askeland, Ciencia e ingeniería de los Materiales.
Magnético
Inoxidable
Galvanizado
Construcción
Definición
Aleaciones que no contienen hierro, o contienen cantidades relativamente pequeñas de él.
Características generales:
Alta resistencia a la corrosión

Elevada conductividad eléctrica

Elevada conductividad térmica

Baja densidad

Facilidad de producción
Metales no ferrosos
Pesados
Cobre
Plomo
Cinc

Ligeros
Aluminio
Titanio

Ultraligeros
Magnesio


Algunos Usos
Las aleaciones de magnesio al ser ultraligeros se utilizan en la construcción de elementos de la aeronáutica y automovilismo donde el peso del vehículo es un factor importante.
Aleaciones de Cobre
Se utilizan principalmente para conductores eléctricos y piezas eléctricas
Aleaciones de Magnesio
ACERO
En la Industria
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