UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO E.P DE INGENIERIA MECANICA
TRATAMIENTOS TERMICOS
ALEACIONES DE BISMUTO – CADMIO, PLOMO – PLATA.
DOCENTE: ING. JUAN CARLOS RIVERA
ALUMNOS:
AGUILAR SOTA LUIS MARCELO CHAVEZ DIAZ EURIPIDES CRUZ VILLACORTA VICTOR HUALLPA MACEDO SHEYLA RODRIGUEZ PAREDES ENDRY TOMATEO ONTON JHON N.
CONTENIDO PRESENTACION.............................................................................................................................. 3 ALEACIONES DE BISMUTO Y CADNIO............................................................................................ 4 Formas:.................................................................................................................................. 4 Aplicaciones:.......................................................................................................................... 4 Aplicaciones del bismuto: ......................................................................................................... 6 Dispositivos de Protección Térmica: ..................................................................................... 9 Blindaje de Radiación: ........................................................................................................... 9 Blindaje de Interferencias ..................................................................................................... 9 Electroformado: .................................................................................................................... 9 Alineación.............................................................................................................................. 9 Sujeción de Lentes................................................................................................................. 9 Patrones de Funidición........................................................................................................ 10 Aplicaciones Dentales ......................................................................................................... 10 Núcleos Fusibles .................................................................................................................. 10 Procesamiento de Metales ................................................................................................. 10 ALEACIONES PLOMO Y PLATA ..................................................................................................... 10 PLOMO .................................................................................................................................... 10 Para balas y perdigones ...................................................................................................... 11 Para moldes de letras y figuras ........................................................................................... 11 Metal magnolia ................................................................................................................... 11 PLATA ...................................................................................................................................... 12 ALEACIONES DE PLATA ............................................................................................................ 13 BIBLIOGRAFIA Y FUENTES CIBERNETICAS.................................................................................... 15
PRESENTACION
El presente trabajo contiene información acerca de las aleaciones que forman el Bismuto, Cadmio, Plomo y Plata, sus propiedades y descripción de cada uno de ellos, también se verá los usos que se le da. Tratamos de que la información que contiene este informe sea lo más concisa posible obviando la redundancia con temas que no vienen al caso. De haber correcciones estaremos agradecidos de que se nos haga llegar para no cometerlas en futuras asignaciones.
ALEACIONES DE BISMUTO Y CADNIO El Cadmio es un sólido cristalino gris plateado adecuado para su uso en aplicaciones de
protección contra corrosión, como la electrodeposición del Acero o el revestimiento mecánico de sujeciones y otras piezas. Existe una amplia gama de aleaciones de Cadmio estándar y a medida para aplicaciones de revestimientos, revestimiento por vacío, aleación, y aditivos. También está disponible el Óxido de Cadmio para revestimientos, aditivos, y usos en la industria química. Formas: El Cadmio y las Aleaciones de Cadmio se ofrecen en distintos tamaño, Ánodos (esféricos,
planos, rectangular de fundición, oval, redondo, vara) musgo, pellets y varas para deposición por vacío, polvo, bloques, perdigones, y alambre. El Óxido de Cadmio se ofrece en forma de polvo.
Aplicaciones:
El cadmio se deposita electrolíticamente sobre metales, principalmente hierro o el acero, sobre los que forma un revestimiento químicamente resistente. Se alea con el cobre para los cables del tendido eléctrico.
El cadmio rebaja el punto de fusión de los metales con los que se alea; se usa con Pb, Sn y Bi en la fabricación de fusibles para sistemas automáticos, alarmas contra incendios y fusibles eléctricos. Una aleación de cadmio con Pb y Zn se usa como soldadura para el hierro. Se usa también para las barras de control en plantas eléctricas nucleares por su capacidad de absorción de neutrones lentos y como blindaje contra neutrones en aparatos de medida. Las sales de cadmio se usan en fotografía y en la fabricación de fuegos de artificio, pinturas fluorescentes, vidrios y porcelana. El sulfuro de cadmio es empleado en un tipo de célula fotovoltaica, y las pilas recargables de níquel - cadmio son cada vez más usadas. El sulfato de cadmio se usa en medicina como astringente. El sulfuro (CdS) y seleniuro (CdSe) se utilizan como pigmento. Las leyes europeas imponen a menudo el empleo de ALEACIONES SIN CADMIO en la producción de aparatos para la manipulación de alimentos e instrumentos médicos.
El Bismuto es un metal frágil, cristalino y blanco, con un tinte rosado. Es el elemento
más diamagnético en forma natural, y tiene uno de los valores más bajos de conductividad térmica entre los metales. El Bismuto tiene una densidad del 86% respecto del Plomo y es considerado desde hace mucho tiempo como el elemento con la masa atómica más alta, entre los elementos estables. Está disponible en grado comercial o de alta pureza. El Bismuto funde a baja temperatura (271,3°C) y tiene la particularidad que su volumen aumenta al solidificarse. El Bismuto es reconocido como uno de los elementos más seguros desde el punto de vista ecológico, y no es cancerígeno.
El bismuto sirve para reemplazar al plomo en un creciente número de aplicaciones como los aceros y aleaciones de aluminio de fácil mecanizado libres de plomo, latón, cerámicas y cristales de vidrio, pigmentos amarillos, aleaciones de oro, lubricantes, galvanizado con zinc, etc.
Aplicaciones del bismuto:
Las aleaciones con uno o más metales, como el plomo, estaño, cadmio o cinc, tienen puntos de fusión bajos (Metal fusible). Las que contienen un 50 % de bismuto varían poco de volumen al solidificar, las que tienen menos se contraen y las más ricas se dilatan. Algunas se emplean en soldadura; otras, como material para hacer tapones fusibles de seguridad en sistemas automáticos de riego contra incendios, en calderas y en dispositivos cortacircuito. Las aleaciones fusibles que se dilatan al solidificar son muy importantes para el moldeo de tipos de imprenta y en el vaciado de reproducciones de objetos que no resistirían temperaturas más elevadas, a las que funden otros metales o aleaciones. Un metal para modelos usado en los talleres de fundición se compone de 55,5 % de bismuto y 44,5 % de plomo; una aleación para matrices de forma complicada lleva un 48 % de bismuto junto con plomo, estaño y antimonio. Aleaciones de bismuto también son conocidas como: Las Aleaciones Fusibles o Aleaciones de Bajo Punto de Fusión son aleaciones que tienen un punto de fusión por debajo de los 300°C. Muchas tienen incluso su punto de fusión por debajo de 150°C y algunas están en estado líquido a temperatura ambiente. Las Aleaciones Fusibles se fabrican usualmente con los siguientes componentes:
Elemento Punto
de
Fusión (°C)
Plomo
Cadmio
Bismuto
Estaño
Indio
(Pb)
(Cd)
(Bi)
(Sn)
(In)
327
321
271
232
155
DIAGRAMA EUTECTICO BISMUTO-CADMIO
Al mezclar estos componentes, la aleación resultante posee un punto de fusión mucho menor al de los componentes individuales (ej: la Aleación 47 funde a 47°C)
Bi Pb Sn Cd M.pt. (° C.).
Newton's 50 31 19 . . . 95 Rose's
50 28 22 . . . 100
Darcet's 50 25 25 . . . 94 Wood's
50 24 14 12 71
Lipowitz' 50 27 13 10 M.pt. 70° C., softens at 60° C.
179º Plomo (32) Zinc (28) Bismuto (7) 100º
Plomo (5) Zinc (3) Bismuto (8)
171º Plomo (32)
166º Plomo (32) Zinc Zinc(28) (24) Bismuto Bismuto (8) (8) 94º ( Aleación 91º de d`arcet)
160º Plomo (32) Zinc (20) Bismuto (8) 95º ( Aleacion de newton)
154º Plomo (28) Zinc (18) Bismuto (8) 71º (aleacio n de wood)
146º Plomo (16) Zinc (12) Bismuto (8) 66º (aleacio n de stewart)
Bismuto (8)
Bismuto (5)
Bismuto (5)
Bismuto (7)
Bismuto (5-7)
Plomo (5) Estaño (3)
Plomo (3) Estaño (3)
Estaño (3) Plomo (2)
Estaño (4) Plomo (3) Cadmio (1)
Estaño (4) Plomo (2) Cadmio (1.5)
132º Plomo (12)
123º Plomo (8)
Zinc (8)
Zinc (3)
Bismuto (8)
Bismuto (8)
53º Aleacion de D´Arcet.. ..9P Mercurio (1)
Las Aleaciones Fusibles son reutilizables, solidifican rápidamente, tienen poca pérdida y algunas de ellas pueden ser fundidas incluso con agua caliente. Aplicaciones Las aplicaciones de estas aleaciones dependen de cuatro propiedades: 1) Bajo punto de fusión 2) Expansión 3) Estabilidad dimensional 4) Características de "mojado"
Dispositivos de Protección Térmica: Las aleaciones fusibles se utilizan para
dispositivos de seguridad que deben actuar a una determinada temperatura y/o presión, tales como interruptores eléctricos, rociadores para incendio (sprinklers), válvulas de seguridad en calderas y en cacerolas a presión para cocinar alimentos. Blindaje de Radiación: La aleación 158 (70°C) puede reemplazar en varias aplicaciones
al plomo. Posee un fácil y seguro manipuleo y permite una fundición precisa en moldes de poliestireno. No se requiere mayor calentamiento que agua caliente por lo que la fundición es fácil y económica. Blindaje de Interferencias: Varias aleaciones fusibles son útiles para esta aplicación y
pueden ser aplicadas sobre superficies irregulares mediante rociado/proyección. Unión y Sellado: Se utilizan como soldadura de baja temperatura para unir y sellar materiales sensibles al calor. Electroformado: La aleación 255 se utiliza para la fabricación de piezas metálicas
mediante electrodeposición sobre un patrón. Esta aleación no encoje y puede ser removidad de la pieza terminada fundiéndola en aceite caliente. Alineación: La aleación 440 (rango de fusión 103°C-227°C) se utiliza para plantillas y
pernos de centrado en punzones y matrices. Su bajo punto de fusión elimina el riesgo de dañar el temple de las herramientas. Además se utiliza para la construcción de prototipos. Encapsulado: La aleación 281se expande ligeramente al solidificarse y se utiliza para sujetar precisamente formas complejas durante las operaciones de mecanizado. Una vez finalizado el mismo se remueve mediante aceite caliente. Sujeción de Lentes: Debido a su bajo punto de fusión (desde 47°C), las aleaciones 117
(47), 136, 145 y 158 son ideales para sujetar lentes plásticas o de vidrio durante el procesamiento superficial Una vez finalizado el mismo pueden removerse mediante agua caliente y dejan la superficie del lente perfectamente limpia. Curvado de Tubos: Los tubos de pared delgada pueden ser curvados con radios pequeños evitando aplastamiento y otros defectos mediante el uso de la aleación 158. El metal fundido es colado en el interior del tubo y solidifica rápidamente. Una vez finalizado el curvado, la aleación es removida en agua caliente.
Patrones de Funidición: Las aleaciones de Bismuto poseen un menor punto de fusión y
una menor contracción al solidificarse respecto de las típicas aleaciones de plomo-estañoantimonio. Esto facilita la reproducción de patrones con tolerancias dimensionales más reducidas. Aplicaciones Dentales: La aleación 253 se utiliza en laboratorios dentales para el
modelado de dentaduras por su capacidad de retener la medida y forma exacta de moldes intrincados desde el estado fundido hasta el estado endurecido. Núcleos Fusibles: En los procesos de fundición y modelado por inyección se requieren
núcleos fusibles que posean bajo punto de fusión y sean dimensionalmente estables. Varias aleaciones fusibles cumplen estos requerimientos y permiten su reutilización, siendo ideales para su uso con termoplásticos, resinas fundidas, etc. Procesamiento de Metales: Mediante las aleaciones 158 y 281 se pueden fabricar
herramientas de prensado para pequeñas series. Estas herramientas se pueden utilizar para procesar latón, aluminio y acero. Algunas aleaciones fusibles son líquidas a temperatura ambiente y permiten reemplazar al mercurio debido a su menor toxicidad y a que su presión de vapor es menor a la del mercurio. Estas aleaciones tienen un grado de conductividad térmica superior a los líquidos comunes no-metálicos, permitiendo su aplicación para la conducción de calor (disipación de calor de componentes sensibles durante el maquinado, la manufactura o el uso). Además tienen alta densidad y alta conductividad eléctrica, permitiendo su utilización en termostatos, interruptores, barómetros, sistemas de transferencia de calor y dispositivos de enfriamiento o calentamiento.
ALEACIONES PLOMO Y PLATA PLOMO Elemento químico de número atómico 82, masa atómica 207,19 y símbolo Pb; es un metal sólido de color gris azulado, blando, maleable, dúctil, de elevada densidad y mal conductor de la
electricidad. Se encuentra principalmente en la galena, de donde se extrae; se usa en la fabricación de baterías, en el revestimiento de cables eléctricos, en las tuberías, balas de armas de fuego, tanques y aparatos de rayos X, como protector de materiales radiactivos, en pinturas, tintes y barnices, etc.
ALEACIONES DE PLOMO Para balas y perdigones Plomo 80 partes, arsénico 2 partes, se vierte el metal fundido desde gran altura, en torres
especiales, sobre un baño de poca altura, en el que se produce una gran corriente de aire. Para moldes de letras y figuras Una buena aleación para vaciar o moldear letras y figuras, así como pequeños objetos de
bronce, hierro, o yeso, se obtiene fundiendo 70 partes de plomo con 15 de antimonio y 15 de bismuto Metal magnolia 40 partes de plomo, 7 ½ partes de antimonio, 2 ½ partes de estaño, 1/8 parte de bismuto,
1/8 de aluminio, y ¼ de grafito. Se emplea como metal antifricción, y toma su nombre de la marca de fábrica, que es una flor de magnolia. Plomo duro para grabados a)
Plomo 84 partes, antimonio 16 partes, es el más utilizado
b)
Estaño 53 partes ,plomo 43 partes, antimonio 4 partes.
PLATA
Debido a sus características técnicas, las aleaciones de Plata se utilizan en todas las aplicaciones industriales que precisen de uniones de alta resistencia entre distintos metales. Estas aleaciones son aptas para todos los metales habituales, exceptuando al Aluminio y sus aleaciones.
ALEACIONES DE PLATA PLATA – ESTAÑO
Es la que utilizan los dentistas en sus empastes siendo esta de una aleación de 60 partes de plata pura y 40 partes de estaño con algo de mercurio. PLATA – PLOMO
Estas aleaciones tienen aplicación en la industria; la plata y el plomo se unen muy fácilmente siendo una mezcla homogénea mientras estos permanecen líquidos. PLATA – COBRE
La plata y el cobre con aleación 0.925 (plata sterling); se funde alrededor de 850ºC.La aleación plata cobre con más bajo punto de fusión es 0.715 que funde a 779ºC.Las aleaciones de plata con cobre tienen muy poca facilidad de trabajarse al frio y es importante que después de cada deformación al frio se haga reconocido. PLATA - NÍ QUEL
Plata de Berthier. Berthier describe una aleación de estos dos metales, con el 13.5 por 100 de níquel, blanca, susceptible de adquirir un buen pulimento y que puede laminarse muy bien. Hasta ahora se han estudiado poco las aleaciones de estos dos metales.
PLATA - PALADIO Esta aleación, compuesta de 9 partes de paladio y 1 de plata, es usada casi únicamente
por los dentistas, sirviendo muy bien para hacer dientes postizos, por ser inoxidable. Otra aleación, más usada aun que la anterior, consiste en 10 partes de platino, 8 de paladio y 6 de oro. PLATA - PLOMO Estas aleaciones tienen aplicación en la industria. La plata y el plomo se unen fácilmente
en todas proporciones. Basta muy poca cantidad de plomo para disminuir la maleabilidad y la ductibilidad de la plata. El plomo fundido disuelve a la plata, como el mercurio, siendo homogénea la mezcla solo durante el tiempo que permanece liquida. PLATA - ZINC La plata y el zinc tienen una gran afinidad entre si, por lo cual se hacen con facilidad sus
aleaciones. La cantidad de zinc necesaria, envuelta en papel, se echa en la plata fundida y muy caliente, agitándose muy bien la masa con una varilla de hierro y vertiéndola enseguida con los moldes. Las aleaciones de plata y zinc pueden hacerse de modo que resulten a las ves dúctiles y flexibles. Una aleación compuesta de 2 partes de zinc y 1 de plata parece plata por su color y es bastante dúctil; con una proporción mayor de zinc, la aleación resulta frágil. Al preparar la aleación hay que emplear una cantidad de zinc algo mayor que la que debe contener al finar, pues siempre se volatiliza una pequeña cantidad de este metal.
BIBLIOGRAFIA Y FUENTES CIBERNETICAS. Donald R. Askeland - CIENCIA E INGENIERIA DE LOS MATERIALES – 3° edición. Raymond Chang y Kenneth A. Goldsby: Química (undécima edición) http://www.belmontmetals.com/es/product/aleaciones-de-bismuto/ http://www.fullmecanica.com/definiciones/a/1733-aleaciones-de-bismuto http://www.cordes.com.ar/index.php?modulo=f_mater&accion=sitio_ver&idf_mater=8 http://cienciaexperimental.foroactivo.com/t501-aleaciones-bajo-punto-de-fusion http://www.fullmecanica.com/definiciones/a/1733-aleaciones-de-bismuto http://www.belmontmetals.com/es/product/aleaciones-de-bismuto/ http://www.nuevaferia.com.ar/p.asp?i=3648&n=Aleaciones-fusibles http://www.belmontmetals.com/es/product/bismuto/ https://www.americanelements.com/cgi-bin/search.cgi?zoom_query=bismuth+alloy http://bismuth.atomistry.com/alloys.html http://www.kodak.com/eknec/ PageQuerier.jhtml?pq-path=7825&pq-locale=es_ES http://enciclopedia.us.es/index.php/ Cadmio http://www.scribd.com/ doc/32485349/metales-de-transicion
