UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA, MINAS Y METALURGIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA METALURGICA METALURGICA
INFORME:
ANÁLISIS METALOGRÁFICO DE BRONCES Y LATONES
MATERIA: METALURGIA FISICA I DOCENTE : ING. Mgt. J. JULIO JU LIO FARF FARFAN AN YEPEZ YEPE Z ALUMNO: ESQUIVEL GARCIA DENNIS CODIGO: 1212!
CUSCO"PERU 2!1# METALURGIA FISICA I
Página 1
PRESENTACION La metalografía consiste en el estudio de la constitución y la estructura de los metales y aleaciones. El análisis metalográco es el estudio microscópico de las características estructurales de un metal o aleación. Por lo cual es posible determinar el tamaño de grano, la microestructura de los metales, la forma y distribución de varias fases e inclusiones ue tienen efecto sobre las propiedades mecánicas del metal. Por lo ue la metalografía es de vital importancia.
E$ %$&'().
METALURGIA FISICA I
Página !
ANÁLISIS METALOGRÁFICO DE BRONCES Y LATONES OBJETIVO
"econocer la microestructura de los bronces y latones. "elacionar estas con sus propiedades mecánicas y físicas. #$%&'(E%)* )E+"-* El cobre es un material importante de ingeniería ya ue es usado en su condición de no aleado, así como tambin en aleaciones con otros metales/ e la forma de no aleada tiene una combinación e0traordinaria de propiedades, el cual acen al material básico en la industria elctrica. Las aleaciones de cobre constituyen una familia de importantes aleaciones no ferrosas ue pueden tener peueños porcenta2es de otros elementos. Entre los bronces más comerciales tenemos3 • • • • •
Los bronces al estaño. 4ronces al aluminio. 4ronces al berilio. 4ronces al silicio. Los cuproníueles.
&entro de los latones tenemos3 • • •
Los latones amarillos. Latones ro2os. Latones alfa más beta.
MATERIALES Y EQUIPOS
•
Probetas de broces y latones. Papeles de esmeril. Pasta de pulir. 'lcool.
•
"eactivo de ataue uímico3
• • •
• • •
FeCl3
(áuina debastadora. (áuina de pulir. (icroscopio metalográco.
PROCEDIMIENTO •
Preparar las probetas 5desbaste y pulido6.
•
"eali7ar el ataue uímico con
•
*bservar al microscopio metalográco.
METALURGIA FISICA I
Página 8
FeCl3
NaOH
.
• •
denticar las microestructuras de las aleaciones. $tili7ar patrones para determinar las estructuras mediante comparación.
CUESTIONARIO 1." *AGA EL FUNDAMENTO TE+RICO DE LOS BRONCES Y LATONES. BRONCE
4ronce es toda aleación metálica de cobre y estaño en la ue el primero constituye su base y el segundo aparece en una proporción de entre el 8 y el !9:. Los tres bronces al estaño más comunes contienen apro0imadamente ;, < y 19: de estaño y se conocen como aleaciones ', - y &, respectivamente. -ontienen por lo general, fosforo desde tra7as asta 9.=9:, lo cual me2ora sus cualidades para fundición o vaciado, los endurece un poco y dado origen al nombre conducente a 4ronce #osforoso/ los bronces se caracteri7an por sus propiedades elásticas. Los 4ronces al 'luminio, con ; y <: de 'luminio, son aplicables por su alta resistencia mecánica y su buena resistencia a la corrosión, y algunas veces a causa de su color dorado. Los ue contienen 19: de aluminio y otras aleaciones con características con cantidades a>n mayores son muy plásticas en caliente y tienen resistencia mecánica e0cepcionalmente alta, en particular despus del tratamiento trmico 4ronces al silicio, se fabrican cierto n>mero de aleaciones en las cuales el silicio es el elemento principal de aleación, pero tambin contienen cantidades apreciables de ?inc, #e, @n o (n. Estas aleaciones son tan resistentes a la corrosión como el cobre y poseen e0celentes propiedades para el traba2o en caliente combinadas con alta resistencia mecánica. @u característica sobresaliente es la soldabilidad por todos los mtodos. @e usan muco aleaciones parar soldadura al arco u o0iacetilnica en depósitos de agua caliente y para procesos uímicos. Los cuproníueles y, los metales llamados plata de níuel o plata alemana son de color blanco y no pierden su brillo en ambientes atmosfricos. @on e0traordinariamente maleables y pueden traba2arse muco sin recocerlos. Las aleaciones con níuel tienen las me2ores propiedades a temperaturas elevadas de todas las aleaciones ce cobre. E0isten3 4ronces binarios • •
4ronces for2ados 4ronces moldeados
METALURGIA FISICA I
Página =
•
4ronces con ?inc.
4ronces comple2os •
4ronces con plomo
4ronces -omerciales PROPIEDADES FSICAS • • • • • •
•
&atos para una aleación promedio
PROPIEDADES MECÁNICAS • • • • •
Elongación3 ;: &ure7a brinell3 J9 a !99 (ódulos de Elasticidad3 <9 a 11; MPa "esistencia a la ci7alla3 !89 a =A9 (Pa "esistencia a la tracción3 899 a A99 (Pa
METALURGIA FISICA I
Página ;
LAT+N
El latón, es una aleación ue se reali7a en crisoles o en un orno de reverbero o de cubilote. Las proporciones de -obre y ?inc pueden ser variadas para crear un rango de latones con propiedades variables. En los latones industriales el porcenta2e de ?n se mantiene siempre inferior al ;9:. @u composición inNuye en las características mecánicas, la fusibilidad y la capacidad de conformación por fundición, for2a, estampación y mecani7ado. @u densidad tambin depende de su composición. En general, la densidad del latón ronda entre <,=g Bcm8 y <,Jg Bcm8 E0isten tres grupos principales de latones en función de su porcenta2e de ?n. Latones de primer título, con porcenta2e de ?n inferior a 88: Latones de segundo título, con porcenta2e de ?n de 88 a =;: Latones de tercer títulos con porcenta2es de ?n superior a =;: sin apenas aplicaciones industriales. Los latones de acuerdo a los elementos minoritarios ue intervengan en la aleación son maleables >nicamente en frío, otros sólo en caliente, y algunos no lo son a ninguna temperatura. )odos los tipos de esta aleación se vuelven uebradi7os cuando se calientan a una temperatura pró0ima al punto de fusión. PROPIEDADES MECÁNICAS
El latón es más duro ue el cobre, pero fácil de mecani7ar, grabar y fundir, es resistente a la o0idación, a las condiciones salinas y es d>ctil por lo ue puede laminarse en plancas nas. @u maleabilidad varía seg>n la composición y la temperatura, y es distinta si se me7cla con otros metales, incluso en cantidades mínimas. En el latón al plomo el plomo es prácticamente insoluble en el latón, y se separa en forma de nos glóbulos, lo ue favorece la fragmentación de las virutas en el mecani7ado. )ambin el plomo tiene un efecto de lubricante por su ba2o punto de fusión, lo ue permite disminuir el desgaste de la erramienta de corte. El latón admite pocos tratamientos trmicos y solo se reali7an recocidos de omogeni7ación, recristali7ación y omogeni7ación. P"*PE&'&E@ (E-'%-'@ &E L' 'LE'-*% ;B8;: ue se emplea para láminas, medio duras y pulidas, y especiales para reca7ar y trouelar, lo mismo para alambre y tubos.
METALURGIA FISICA I
Página
!.G &E@-"4" EL P"*-E&(E%)* (E&'%)E $% E@O$E('
Probeta de bronce
"eali7ar el DESBASTE, utili7ando diferentes n>meros de papel D
"eali7ar el PULIDO utili7ando la pasta de pulir.
Proseguir el ATAQUE QUMICO.
METALURGIA FISICA I
Página J
L$-%/ $% 0/)-t% %$ '3/)43)0) '-t%$)g/563) y
&eterminar la microestructura
8.G "E@$L)'&*@ &EL E@)$&* (-"*@-+P-* probetas
microestructura
bronces
'leación de A9: de cobre y 19: de aluminio
"esistencia a la tracción
"esistenci a a la Nuencia
: alargamient o
FgBmm!
FgBmm!
Por ciento sobre ;9 mm
;9.=
1<.A !9
METALURGIA FISICA I
Página <
latones
Latón J9G89
5(Pa6 '@)(
9.!: (Pa @eg>n norma '@)(
LoQ1<.J;
889 (Pa
119 (Pa
; :
=.G 'PL-'-*%E@ &E 4"*%-E@ L')*%E@ LATONES
Las aleaciones >tiles de cobre y cinc contienen asta un =9: de cinc, las ue contienen del 89 al 8;: son las de mayor aplicación por ser baratas, muy d>ctiles y fáciles de traba2ar. 'l disminuir el contenido de cinc, las aleaciones se apro0iman cada ve7 más al cobre en sus propiedades y me2oran su resistencia a la corrosión. Las aleaciones de cinc del ; al !9: son de aplicación en operaciones de soldado con soldadura fuerte, a causa de no ser susceptibles al agrietamiento por esfuer7os producidos en la elaboración, debido a su color ro2o y porue su alto punto de fusión es conveniente. El latón tiene un color amarillo brillante, con gran parecido al oro y por eso se utili7a muco en 2oyería conocida como bisutería, y elementos decorativos. *tras aplicaciones de los latones abarcan los campos más diversos, desde el armamento, calderería, soldadura, fabricación de alambres, tubos de condensador y terminales elctricas. -omo no es atacado por el agua salada, se usa tambin en las construcciones de barcos, en euipos pesueros y marinos, y en la fabricación de mucos instrumentos musicales de aliento y en
METALURGIA FISICA I
Página A
lengRetas sonoras para armonios, acordeones y registros de lengRetería para órganos musicales. 'demás, por su acción antimicrobiana, se usa en los pomos de las puertas en los ospitales, ue se desinfectan solos a diferencia de los metálicos.
BRONCES
El bronce en sí es una aleación, por lo cual puede tener diferentes composiciones dependiendo de cómo se me7clen los diferentes metales, así como el uso ue se les uiera dar. Entre estas aleaciones, ay tres ue son bastante comunes y son las siguientes3 •
•
•
A$-%37( 3)/- 8 -4t%9), añadindose otros como el 7inc, plomo, aluminio o magnesio, lográndose así un bronce maleable y sin sopladuras ue pueda utili7arse para contar con láminas. A$-%37( - /)(3- - %$&'(), formado por un A9: de cobre y 19: de aluminio, imitando así la apariencia del oro, por tal motivo se utili7a para traba2os artísticos así como decoración. Por e2emplo, un uso ue se puede dar a este metal es para la confección de medallas y trofeos. A$-%37( - /)(3- ;)4;)/)4), eco por un 89: de estaño y un 9,;: de fósforo, esta es una me7cla más dura y resistente, por lo cual es ideal para utili7arse en la elaboración de motores y engrana2es, ue reuieren de materiales ue puedan soportar fuertes presiones y temperaturas.
El bronce por las propiedades ue presenta tiene una gran aplicación en la industria. B/)(3- - g/%( -$%4t3%." muy apto para engrana2es, coronas, tornillos sinfín, tuercas y pie7as dentadas en general/ madre vías de prensas de fricción o impacto, placas de fricción. M%t-/%$ - g/%() 6()." resistente a la presión idráulica y de vapor3 camisas de bomba, válvulas de vapor, accesorios para calderas, ruedas elicoidales con peueñas velocidades de desli7amiento, engrana2es menores. B/)(3-4 '&8 &/)4." e0celentes anticorrosivos, especiales para soportar grandes esfuer7os, impactos y elevada temperatura3 impulsores de bombas centrifugas para agua con materiales en suspensión, guías de válvulas para motores de competición, asiento de válvulas. M%t-/%$ 4t%(%/.G para aplicaciones generales en e2es semiduros con buena lubricación3 motores elctricos, mauinaria agrícola, rodillos de cintas transportadoras, mauinaria te0til. 4u2es3 de montacargas y ascensores con cargas y velocidades normales, poleas elásticos, roldanas.
METALURGIA FISICA I
Página 19
A$-%3)(-4 - g/%( &/-<% 8 /-44t-(3% %$ -4g%4t-: usos estructurales, engrana2es, tornillos sinfín, levas, guías de válvulas, e2es, patines para trenes de laminación, mariposas, pie7as de cilindros idráulicos, bu2es de puentes, pernos y mbolos.
BIBLIOGRAFA • •
•
•
•
• •
ttps3BBes.SiTipedia.orgBSiTiB4ronce ttps3BBestudioyensayo.les.Sordpress.comB!99
METALURGIA FISICA I
Página 11
