Paso 5 Materiales Industriales 256599-7 Colaborativo

MATERIALES INDUSTRIALES UNIDAD 2 PASO 5 COLABORATIVO

PRESENTADO POR

DIEGO FERNANDO BARBOSA BUITRAGO 14.696.315 DIDIER VIVAS 94.072.689 MARIA ARLY VALENCIA MOSQUERA 29.681.088 ROBINSON RAMIREZ 14.703.796 JONATHAN REALPE

GRUPO: 256599-7

PRESENTADO A: ING. EDWARD FERNANDO TORO

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD OCTUBRE DE 2017

Materiales Industriales. Unidad 2 Paso 5 Colaborativo

CONTENIDO Introducción

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Objetivos

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Justificación

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Resolución de la actividad individual

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Conclusiones

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Bibliografía

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INTRODUCCION El siguiente trabajo, se realiza en base de la estructura general, donde se logra visualizar el objetivo del curso, resaltando los puntos importantes de Materiales Industriales, reconociendo los actores del programa, donde se discutieron las diferentes ideas, para la consecución del trabajo final. De tal manera, este trabajo esta direccionando al estudiante, hacia los principios de los Materiales Industriales, por medio de una lectura previa de la bibliografía y el protocolo, donde se puntualiza los objetivos generales y específicos del curso y mostrando la importancia de la materia, no solo en los ámbitos laborales, también por nuestra vida diaria y proyectos propios. Por medio de este trabajo, damos introducción a Materiales Industriales Unidad 2 y reconocemos el significado de la materia en nuestra carrera profesional, brindando una amplia gama de aplicaciones para toma de decisiones de un proceso productivo. Realizando una etapa individual construimos la primera etapa de la fase 5 y concluimos con la etapa colaborativa donde realizamos la resolución de los puntos propuestos y lo discutimos con el grupo.

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OBJETIVOS 

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Comprender los principios de selección de cierto tipo de material metálico en función de una aplicación específica. Conocer las principales aleaciones metálicas existentes hasta el momento y sus principios científicos de existencia. Comprender la razón de ser o de aplicar de los tratamientos térmicos a un material metálico en función de la aplicabilidad de los mismos. Conocer los diferentes tratamientos térmicos que se aplican a los diferentes materiales metálicos en la actualidad en función de las propiedades a mejorar. Evaluar situaciones en las cuales se diagnostique el comportamiento de un material en servicio y sus alternativas de cambio o solución de averías. Indagar sobre alternativas de selección de cierto tipo de material para una aplicación específica en la industria. Comprensión de la unidad 2 del curso de materiales industriales, donde se presenta los diagramas de fase de sustancias puras y sustancias mezcladas específicamente las del estado sólido o soluciones metálicas. Igualmente están los tipos de aceros y sus propiedades así como tratamientos térmicos respectivos tanto a nivel estructural como superficiales. También se conocerán las principales aleaciones de los no ferrosos.

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JUSTIFICACION Este trabajo se realiza en aras de profundizar en los conocimientos brindados en la unidad 2, en la cual el tema central son los diagramas de fases y aleaciones, lo que claramente es esencial entender ya que son una herramienta que permite controlar los procesos de aleación de los materiales, conocer las características y propiedades de la aleación o material y diseñar nuevos materiales. Esta herramienta es además una gran ayuda para el ingeniero, ya que le brinda criterios para determinar que materiales son los mas adecuados para la aplicación en un proceso y le otorga una visión amplia para realizar mejoras en los mismos. Este trabajo se elabora también, además de afianzar los conocimientos, con el propósito de interactuar en el foro colaborativo y compartir los conocimientos con los compañeros del aula virtual y el tutor.

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ACTIVIDAD COLABORATIVA 1. Presentar un mapa conceptual de las fases presentes en el diagrama Fe-C con algunas de sus propiedades y tipo de empaquetamiento atómico o estructura unitaria. Cada participante d ebe diseñar un mapa y al f inal se decide cual se debe presentar argumentando en el informe porque de la selección.

2. Considere que usted es el ingeniero de compras en una empresa en la cual se producen ladrillos refractarios de todo tipo. Los procesos de cocción ocurren en hornos de bóveda, los cuales se deben cargar con carros, que se desplazan mediante carriles en acero. Uno de los carros tubo una avería en una de sus ruedas fabricadas en fundición o hierro gris, el gerente de la empresa está preocupado debido a que necesita un mínimo de producción diaria y teme no alcanzar a cumplir, por tal motivo revisa en el mercado y encuentra las siguientes alternativas: 

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Fundidora CERCO.: puede fabricar las ruedas del carro ferrocarril, pero en acero AISI-SAE 1060 Fundidora ECOLOMBIAN: Puede fabricarlas, pero en Fundición blanca Fundidora MAENTA: Puede Fabricarla en fundición nodular Fundidora COLOMBIA. Puede fabricarla en acero de bajo carbono AISI-SAE 1080. Pero con un tratamiento superficial de carbonizado.

El gerente es un economista que es muy normal, por lo cual deja la decisión total en usted

2. Considere que usted es el ingeniero de compras en una empresa en la cual se producen ladrillos refractarios de todo tipo. Los procesos de cocción ocurren en hornos de bóveda, los cuales se deben cargar con carros, que se desplazan mediante carriles en acero. Uno de los carros tubo una avería en una de sus ruedas fabricadas en fundición o hierro gris, el gerente de la empresa está preocupado debido a que necesita un mínimo de producción diaria y teme no alcanzar a cumplir, por tal motivo revisa en el mercado y encuentra las siguientes alternativas: 

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Fundidora CERCO.: puede fabricar las ruedas del carro ferrocarril, pero en acero AISI-SAE 1060 Fundidora ECOLOMBIAN: Puede fabricarlas, pero en Fundición blanca Fundidora MAENTA: Puede Fabricarla en fundición nodular Fundidora COLOMBIA. Puede fabricarla en acero de bajo carbono AISI-SAE 1080. Pero con un tratamiento superficial de carbonizado.

El gerente es un economista que es muy normal, por lo cual deja la decisión total en usted que es el ingeniero de compras y de quien recae toda la responsabilidad de la producción de la empresa. Seleccione argumentando por qué y en función del tipo de material, la selección de alguna de las anteriores fundidoras, y argumentando porque cada una de las otras no. No tenga en cuenta el precio, ya que como ingeniero de compras, debe saber que el no cumplimiento con la producción generaría una mayor pérdida de lo que puede valer la parte que se averió, también recuerde que el tiempo apremia y estas alternativas anteriores son las que pueden fabricar la rueda en el menor tiempo posible. Respuesta: Primero se debe hacer un análisis de las características y las aplicaciones de cada una de las opciones. 

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Fundidora CERCO: puede fabricar las ruedas del carro ferrocarril, pero en acero AISI-SAE 1060: El acero 1060 presenta un alto contenido de carbono, maquinabilidad baja y buena forjabilidad, pero sus aplicaciones incluyen herramientas de mano tales como destornilladores, alicates y objetos similares que no cumplen con las características de las llantas que se quieren fabricar. Fundidora ECOLOMBIAN: Puede fabricarlas, pero en Fundición blanca: la fundición blanca se caracteriza por su dureza y resistencia al desgaste, pero esto lo hace sumamente quebradiza y difícil de mecanizar. Esta fragilidad y falta de maquinabilidad limita la utilización industrial de las fundiciones por ende no es el material adecuado para la fabricación de las llantas. Fundidora MAENTA: Puede Fabricarla en fundición nodular: propiedades deseables como alta ductilidad, resistencia al desgaste, buena endurecibilidad y


tenacidad. Debido a su alta ductilidad no es conveniente para la fabricación de las llantas ya que se pueden deformar 

Fundidora COLOMBIA. Puede fabricarla en acero de bajo carbono AISI-SAE 1080. Pero con un tratamiento superficial de carbonizado: El acero posee un alto porcentaje de carbono lo cual le otorga una gran resistencia al desgaste y una baja ductilidad y por el tratamiento de carbonizado logra El incremento de concentración de carbono, mejora la templabilidad del acero. Estas características lo hacen un material óptimo para la fabricación de las llantas.

3. Debido al liviano peso del aluminio, un fabricante de piezas para motor emprende la tarea de fabricar partes muy pequeñas que requieren de bastantes procedimientos de mecanizado posterior a la fabricación. Como es bien sabido el aluminio puro solo se utiliza como conductor eléctrico. Por tal motivo es necesario alearlo con el fin de alcanzar las propiedades mínimas exigidas. Este fabricante debe escoger entre los siguientes materiales: Aluminio Forjado no tratable térmicamente 3540 Aluminio Forjado tratado térmicamente 6024 –T4 Duraluminio

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Respuesta

Primero se debe hacer un análisis de las características y las aplicaciones de cada una de las opciones. 

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Aluminio Forjado no tratable térmicamente 3540: Las aleaciones de aluminio no son tratables térmicamente, no pueden ser endurecidas por precipitación y solamente pueden ser trabajadas en frío para aumentar su resistencia. Aluminio Forjado tratado térmicamente 6024 –T4: la aleación tiene una resistencia máxima a la tracción Es una aleación desarrollada para cubrir en características mecánicas.

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Duraluminio: Es una aleación de Cobre y Aluminio que tiene un gran parecido en lo que a propiedades se refiere. Tiene unas buenas propiedades mecánicas y una elevada resistencia a la corrosión. Es una aleación de muy altas características y resistencia tracción, muy elevada resistencia mecánica a temperatura ambiente, sin embargo, su resistencia a la corrosión, soldabilidad y aptitud para el anod izado son bajas. Se emplean en la industria aeronáutica y de automoción, debido a su muy elevada resistencia mecánica es el material adecuado para la fabricación de piezas de motor.

Adicionalmente, se deben tener en cuenta las tablas mostradas a continuación para el diseño y selección de elementos de máquinas.

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4. Completar la siguiente matriz de consolidación correspondiente a las aleaciones de níquel y magnesio.

Metal Base

Níquel

Aplicaciones como metal puro

Se emplea para la acuñación de monedas partes eléctricas debido a su buena conductivida d eléctrica. Tiene pocas aplicaciones excepto la fabricación de productos pirotécnicos y como desoxidante en los talleres de fundición del acero

Nombre de las Aplicaciones más aleaciones más importantes de las usadas. aleaciones más utilizadas.

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Magnesio

Elementos principales que se alean con él.

1) Constatan 2) Permalloy Cobre, hierro y 3) Metal monel cromo

1) fabricación de monedas. Y como resistencia eléctrica 2) laminados de transformadores, cabezas grabadoras magnéticas y sensores 3) permite soldaduras muy resistentes, industria textil y papelera

1) Aleaciones forjadas mecánicas, (magnam, y 1) Partes carrocerías de autos, en magal.) Zinc, aluminio aeronáutica, y en la en ocasiones 2) Aleaciones elaboración de fundidas manganeso instrumentos quirúrgicos (fumagzin, fumagal).

5. Realizar un cuadro con todas las propiedades del Latón como una de las aleaciones más importantes del cobre, debe tener las principales aplicaciones de esta aleación al igual que los tipos de latones y sus formas de organización estructural o empaquetamiento cristalográfico. Posteriormente presentar una reflexión del por qué es utilizado en la fabricación de ciertos tipos de tubos y enchapes, así como en la de ciertos tipos de tornillos. Presentar las ventajas y desventajas con el bronce.


Tipos de latón Porcentaje de zinc

Latones de primer

Latones de segundo

Latones de tercer título (

título (∞)

título (β)

∞+β)

(Zn < 34%)

(33% > Zn < 44% )

(Zn > 42%)

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Estructura

Estructura: CCC se puede deformar bien en frío, aunque son problemáticos para el mecanizado. 

Ejemplos

M05: (Cu: 95%; Zn: restante) M10: (Cu: 90%; Zn: restante M15: (Cu: 85%; Zn: restante) Su uso se concentra mayormente en la industria de la joyería y los productos de metal (base para el oro laminado). Otras aplicaciones serian en la industria electrónica (muelles de contacto sencillos para la instalación de interruptores, aplicaciones domésticas, enchufes y conectores para la automoción), la relojería (manecillas), entre otras 

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Aplicaciones

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La estructura cristalina se muestra para una composición equivalente de a ́ tomos de cobre y Zinc (alrededor del 49 wt% Zn) el mecanizado resulta excelente, aunque difícilmente se puede deformar en frío Z20: (Cu: 61%; Pb: 02% y Zn: restante) Z21: (Cu: 60.05%; Pb: 1.8%; Zn: restante) El Z20 se usa principalmente en la industria de las cerraduras y los conectores, así como componentes para maquinaria Las aplicaciones principales del Z21 se encuentran principalmente en la electrónica y la ingeniería de precisión.

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Estructura: CCC+CC Son extraordinariamente buenas para ser mecanizadas. Su microestructura puede ser granular o bien acicular

latón forjable en matriz cerrada

No se encontraron casos de aplicaciones industriales con ese porcentaje de zinc. Cabe resalta que también se pueden

considerar latone ( ∞ + β ) los que contienen plomo, dado que el plomo está casi siempre contenido en

la fase (α+β). También aparece como otra fase separada en forma de inclusiones de tonalidad gris

Por su buena resistencia a la corrosión se puede utilizar en la fabricación de y enchapes y en algunos casos se usa para acampanados, prensado, tuberías por su elevado requerimiento mecanizado automático que no requiere corte. Se usa también en la industria electrónica por su buena resistenc ia a la corrosión (muelles de contacto sencillos para la instalación de interruptores, aplicaciones domésticas, enchufes y conectores para la automoción y tornillos para estos sistemas). También se utilizan para la fabricación de tornillos de madera.

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CONCLUSIONES 1. Reconocemos a los integrantes del grupo colaborativo. 2. Contextualizamos los objetivos del curso Materiales Industriales, como funciona y para que se aplica. 3. De acuerdo a lo revisado en el contenido del curso se puede llegar a la conclusión de que cada parte de nuestro entorno está influido en mayores o menores

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BIBLIOGRAFÍA  

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Wikipedia. Diagrama hierro-carbono. (2017) https://es.wikipedia.org/wiki/Diagrama_hierro-carbono Protecte Hermes. Aleación de Aluminio. (2015). http://projectehermes.upc.edu/Enginyeria%20Aeroespacial/3A/Teoria%20d%27Estructures/Lab oratori/Practica%201/aleaciones%20datasheet.pdf Uniovi. Curvas TTT. (2016). http://www6.uniovi.es/usr/fblanco/Tema1.CurvasTTT.pdf

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Paso 5 Materiales Industriales 256599-7 Colaborativo

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