INSTITUTO INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Profesional: Ticomán
Asig As ig natur nat ura: a:
Sistemas de Motores de Combustión Interna
Profesor:
Julio Ángel Sánchez León
Presenta:
Correu Olivares Roberto Díaz Reyes Raúl
Grupo:
6AV1
Práctica 1:
Materiales de uso aeronáutico para Motores de Combustión Interna Alternativos
Fecha de entrega:
05/02/2019
OBJETIVO DE LA PRÁCTICA 1)
La práctica tiene como objetivo realizar una visita al laboratorio de Maquinas Térmicas donde deberá de realizar una clasificación de los MCIA que se encuentran en dicho laboratorio, una vez realizada dicha clasificación, deberán de escoger dos motores uno de los cuales deberá de ser de uso aeronáutico, buscara datos técnicos de ambos; además de información de los materiales con los que se han construido. 2) Una vez investigado e identificado los materiales de construcción de los componentes del motor (Monoblock, culata, pistones, bielas, cigüeñal, etc.) deberá de investigarse por lo menos dos componentes de manera más específica. A) a1) Características físicas (densidad, conductibilidad térmica, capacidad calorífica, coeficiente de expansión térmica, etc. Para superaleaciones y aceros inoxidables las
características mencionadas, los valores hallados deberán encontrarse para diferentes temperaturas de trabajo. a2) Propiedades químicas (composición), principales componentes. a3) Propiedades mecánicas (módulo de elasticidad, tensión 02, tensión máxima. Para
aleaciones de aluminio, de titanio y superaleaciones las características mencionadas deberán encontrarse para diferentes temperaturas de trabajo B) Aplicaciones de los materiales. Además de las aplicaciones en la construcción de los motores de aviación, investigar que otra aplicación en la industria aérea y/o aeroespacial es utilizado este material.
También se deberán de investigar los siguientes metales. a) Aleaciones de Aluminio Serie 2000: 2024T3, 2224T3 y 2024 T3 alclad Serie 6000: 6061T6. Serie 7000: 7075T6 y 7150T6 b) Aleaciones de aluminio para fundición: ASTM B85 (AS 10G) y ASTM B26 (AS 7 G) c)
Aceros de bajo y medio carbono, cualquiera de ellos comprendido entre SAE/AISI 1025 – 1030 y SAE/AISI 1035 – 1050 respectivamente.
d) Aceros aleado: SAE 4130 Normalizado, 8620, 9315.
e) Aceros inoxidables 17-4PH o un equivalente AISI y 17-7PH o un equivalente AISI
f)
Superaleaciones para uso a elevadas temperaturas: NIMONIC 90, HASTELLOY B, HASTELLOY X, HAYNES 188.
MARCO TEÓRICO Los motores de combustión interna alternativos, también llamados motor de pistón, son motores térmicos en los que los gases generados en la reacción exotérmica resultante de un proceso de combustión empujan un pistón en un movimiento alternativo, desplazándolo en el interior de un cilindro y haciendo girar un cigüeñal, obteniendo finalmente un movimiento de rotativo. El funcionamiento cíclico de estos motores implica la necesidad de sustituir los gases de la combustión por nueva mezcla de aire y combustible en el interior del cilindro; esta mezcla es aproximadamente, 16 partes de aire por una de combustible; a este proceso se denomina renovación de la carga. En los motores, la energía de fluido disminuye y se transforma en energía mecánica. A diferencia de la rama automotriz, en la aeronáutica se ocupan los materiales mas ligeros posibles, que permitan una confiabilidad muy alta. Es por esto que los motores de aviación en su mayoría son aleaciones de aluminio con materiales que endurecen la aleación sin aportar mucho peso extra. Los motores de combustión interna prácticamente siguen funcionando de la misma manera a la que fueron creados hace ya más de 150 años, pero cada vez con un mejor rendimiento, gracias a las características de diseño que le han sido implementadas. Los primeros MCI apenas tenían un rendimiento del 3%, mientras que los MCIA automotrices actuales, tienen un rendimiento aproximado, en el caso de los motores Diesel, de 40% en óptimas condiciones y no mayor al 30% en motores a gasolina; aunque en el caso naval, hay motores Diesel con una eficiencia cercana al 50%, por lo que se puede decir que ha habido un avance superior a diez veces contra los antepasados del MCI. En cuestiones de diseño ya aclaramos que las condiciones han mejorado bastante, pero para la aeronáutica esto aún no es suficiente, pues en ella el orden de prioridades es distinto. Para los motores de aeronaves es tan importante el rendimiento del motor como su peso, mientras que en un automóvil el peso del motor puede ser aprovechado para mantenerlo pegado al piso, el avión necesita justamente lo contrario, en general partes ligeras que permitan a las fuerzas sustentadoras hacer su trabajo con más facilidad. A continuación, se muestran y describen partes y/o motores que podemos observar en el laboratorio de máquinas térmicas de la ESIME Ticomán.
RECORRIDO Durante el recorrido por el laboratorio realizamos las actividades siguientes: -
Identificación de un motor V6, así como un análisis superficial de la estructura y conexiones de las piezas que lo componen . Reconocimiento de otras piezas de motores (entre las que encontramos de motor para uso aeronáutico), descripción de ellas y análisis de funcionamiento. Explicación mediante una maqueta didáctica el funcionamiento de un motor de combustión interna encendido por chispa de 4 cilindros en línea.
DESARROLLO
IDENTIFICACION DE MOTOR V6 Este motor aislado es una excelente forma de darnos una idea sobre el funcionamiento del motor pues podemos ver las piezas en conjunto y observar cada pieza en su lugar e intuitivamente suponer su función. Al destapar la cabeza de una sección de cilindros pudimos observar el acomodo de válvulas admisión y escape, y en conjunto con el múltiple de escape determinar cuál válvula era cuál. En resumen: Se apreció desde el cárter, volante de inercia, posición de los cilindros, posición de válvulas admisión-escape, múltiples de escape, así como su relación conjunta.
RECONOCIENDO OTRAS PIEZAS DEL MOTOR En esta sección se nos presentaron las piezas mostradas en las imágenes anteriores, las cuales fueron identificadas correctamente como: 1. Cabeza o culata del bloque de cilindros: En ella se pueden apreciar los 3 juegos de válvulas admisión-escape, las entradas para la mezcla aire-combustible ,así como las salidas de escape para los gases de la combustión. 2. Volante de inercia ensamblado al cigüeñal, y las bielas unidas al cigüeñal. 3. Monoblock 4. Biela de un motor radial 5. Biela maestra de un motor radial de 9 pistones 6. Cilindro y cabeza de motor radial con seccionado en sus válvulas para una mejor apreciación. Se muestran las áreas de entrada y salida de mezcla, una de las bujías encargadas de la chispa de ignición. 7. La cabeza de un motor seccionada para una apreciación de los mecanismos de las válvulas asi como su posición de armado
Tercera Parte
En la figura 9 hemos llegado a la sección donde se lleva a cabo el ciclo Otto de trabajo para el cual se diseñó este motor. Aquí vemos completos los 4 pistones con su respectivo orden de encendido (1-3-4-2); las válvulas que se abren y cierran alternativamente para admitir o dejar salir la mezcla y sus productos después de la combustión; las bujías que dan la chispa de ignición en conjunto con el distribuidor de corriente que también tiene en el interior una pala que gira solo haciendo contacto con una terminal a la vez permitiendo que solo una de las 4 bujías tenga la energía para proveer al cilindro que se encuentre en fase de potencia; vemos la bomba de aceite, de gasolina y el cárter donde se deposita el aceite; por ultimo tenemos el radiador encargado de regular la temperatura del aceite para que funcione en buenas condiciones.
Mediante el uso de una maqueta didáctica de un motor de combustión interna alternativo con cuatro cilindros en línea, conocimos como funciona dicho motor, pero su movimiento es mecanizado manualmente mediante una manivela, la cual por nosotros mismos no podemos hacer que gire a revoluciones altas, por lo que vemos como funcionaría un motor en una centésima de segundo a la velocidad que lo alcanzamos a girar. En la figura de la 8 observamos los engranes que forman parte de la caja de velocidades que permiten el movimiento óptimo del cigüeñal; por lo tanto de los pistones.
Motor 1 (De uso aeronáutico): ➢
Continental TSIO-520: Este motor cumple con los estándares mínimos para uso en aeronaves certificadas de acuerdo con las hojas de datos pertinentes de la aeronave y las partes aplicables de las Regulaciones Aéreas Civiles y donde se indique las Regulaciones Federales de Aviación siempre que se instalen, operen y mantengan según lo prescrito por los manuales del fabricante aprobado y otras instrucciones aprobadas. Este MCIA de uso aeronáutico es de 6 cilindros opuestos horizontales, producido por Teledyne Continental Motors. Encendió por primera vez en 1963 como una versión mejorada del IO-346. Ofrece una potencia aproximada de 375 HP. Este motor tiene la reputación de tener un mantenimiento costoso y una tolerancia baja a la operación inadecuada; aunque bien operado, los pilotos suelen considerarlo como una máquina confiable. Cada uno de los 6 cilindros del motor está compuesto por dos piezas de fundición: Un cilindro en fundición de acero, y una culata en fundición de aleación de aluminio, ambos unidos permanentemente en el proceso de la fabricación. La culata aloja las bujías, inyectores de combustible y las válvulas de admisión y escape, cerradas por resortes de muelles. Las válvulas se operan por el empuje de los taqués sobre los balancines que atacan los vástagos de las válvulas en la forma convencional. Estando refrigerados por aire, el exterior de los cilindros lo incorporan las aletas de refrigeración integrales de las piezas fundidas. Cuenta con avanzadas cabezas de aleación de aluminio y el cilindro de acero AMS 6382 endurecido. ❖
Características generales del motor TSIO-520: Componentes Tipo: motor de avión de 6 cilindros horizontalmente opuestos Diámetro: 133.35 mm Trazo: 101.6 mm Desplazamiento: 520 in³ (8.51 litros) Longitud: 161.6 cm Ancho: 86.5 cm Altura: 67.6 cm Peso seco: 219.5 kg sin accesorios
Válvula: válvula superior Sistema de combustible: inyección de combustible TCM Sistema de refrigeración: refrigerado por aire
Actuación Potencia de salida: 375 hp (280 kW) (funcionamiento continuo máximo a 3,400 rpm) Relación de compresión: 7.5: 1 Relación potencia / peso: 0,77 hp / lb (1,27kW / kg
Motor 2: ➢
General Electric Vortec 4.3L Powertrain: Vortec V6 fue modelado después de los motores V8 existentes de la empresa, pero cuenta con dos cilindros menos. El motor, que pasaría a se llama la "Vortec" porque contiene tecnología diseñada para crear un vórtice de flujo de ai re en la cámara de combustión.
Tamaño físico: En concreto, los designados como 4,3 Vortecs son motores V6 con una cilindrada de 4,3 litros. Estos motores tienen un diámetro de 101,6 mm y una carrera de 88,4 milímetros, similar a 350 V8 de General Motors, que sirvió de modelo para el V6. El 4.3 Vortec V6 cuenta con dos válvulas por cilindro y un rodillo hidráulico.
Potencia de salida Cuando el motor se estrenó en 1986, que eran capaces de producir 175 caballos de fuerza a 4,400 RPM. El motor también produce 240 libras-pie de torque a 2,800 RPM. Las líneas rojas del motor a 5.600 rpm y tiene una potencia de 17 millas por galón en condiciones de manejo de la ciudad o 21 MPG en la carretera. Este modelo tiene una capacidad de remolque de 5.400 libras.
Características tecnológicas: Una cámara de combustión en forma de frijol riñón pr oduce el vórtice del flujo de aire que le valió el motor su nombre común. Otros avances en los motores 4.3 Vortec son un distribuidor de encendido de alta energía, la bobina y un cárter de aceite de aluminio fundido diseñado para la fuerza y la reducción de ruido. El motor utiliza gasolina, pero puede funcionar con gas natural o propano. El motor recibió un importante rediseño para el modelo 1996-año, y otros cambios de menor importancia se han ofrecido en los años que siguieron. A diferencia de los motores de uso aeronáutico, este tipo de MCIA pueden prescindir en cierta medida de las restricciones del peso, por lo que se le puede dar en algunas piezas, mayor prioridad a la resistencia o dureza, que a la ligereza del material ocupado para el diseño y manufactura de una pieza en concreto. Además al estar sometido a constantes esfuerzos a causa del rodamiento en terrenos (sin importar si son regulares o irregulares), estará expuesto a impactos indirectos por lo que la resistencia vence sobre el peso.
El motor y sus materiales El motor puede tener funciones distintas y estas funciones requerirán cosas diferentes, pero en su mayoría, las partes de un motor suelen fabricarse de materiales similares debido a su utilidad, resistencia, dureza, elasticidad, propiedades de tensión, dilatación, etc. A continuación se dan a conocer los materiales más comunes en cuatro de las partes básicas de un MCIA, y el porqué del uso de dichos materiales: -
El bloque del motor o monoblock como también se le conoce está compuesto de hierro o aluminio. Cabe señalar que la función de dicho bloque es alojar los cilindros del motor. En ese sentido, resulta ser una de las partes más visibles en la mayoría de los motores modernos. Algunas de las razones por las que se utilizan estos materiales son: El hierro y el aluminio son fáciles de moldear Resisten altas temperaturas El cigüeñal es una tubo dentado que hace girar los pistones mediante una configuración especial para cantidades distintas de cilindros. Este componente no se hace de hierro o aluminio sino de acero reforzado. También puede contener níquel o cromo, elementos resistentes a la corrosión. Debido a que la superficie del cigüeñal debe ser • •
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completamente lisa, se utiliza un proceso llamado “nitrificación”, el cual consiste en
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tratar el acero con nitrógeno. De esa manera, se logra endurecer el metal sin dejar ningún tipo de residuo en su superficie, ni textura extr aña. Las bielas tienen la función de “atar” el pistón al cigüeñal. Por lo tanto, normalmente son circulares y tienen que desmontarse con relativa facilidad. Suelen utilizarse aleaciones de níquel y acero para darle mayor flexibilidad sin perder dureza. Los pistones se fabrican con aleaciones de aluminio y silicona. La cantidad de silicona incorporada en la aleación, la cual la vuelve más fuerte, depende de la severidad del uso para el que está diseñado el motor y también influencia las propiedades de expansión del pistón. Las aleaciones más fuertes con mayor contenido de silicona permiten un tamaño más pequeño y un peso más reducido.
SERIE 2000 ➢
Aluminio 2024T3: Es una aleación de aluminio (Al) en la que se usa el cobre (Cu) y un porcentaje considerable de zinc (Zn) como principal elemento en la aleación (ya que el Zinc aumenta la resistencia a la corrosión); es más utilizadas en el sector aeronáutico en elementos de fijación (remaches macizos, remaches de alto cizallamiento, remaches ciegos, tornillos ciegos, tornillos de 12 puntos, tornillos hexagonales, pernos, cerrojos, hi-lock, taper-lock, tuercas) principalmente en fuselaje y alas, estos son capaces de concentrar las cargas concentradas y transferencia. Se usa en aplicaciones que requieren una relación fuerza/peso elevada y también presenta una buena resistencia a la fatiga ya sea a la tracción o cortadura. Además, ya que el material es susceptible a los choques térmicos, la aleación se emplea en las pruebas de certificación de penetración en líquidos fuera de los rangos normales de temperatura. No puede ser soldado, y tiene una elaboración promedio media. Tiene mucha resistencia a la corrosión por su composición de zinc, pero puede reducir la resistencia a la fatiga. Y en específico la aleación 2024T3 presenta una densidad de 2.77 kg/m 3 una resistencia a la tensión de 400 a 427 MPa y un límite elástico de al menos 280 MPa, un módulo de elasticidad de 73,000 MPa. Presenta una elongación de entre 10 y 15% y una dureza Brinell HB de 120.
El aluminio 2224T3 es una aleación también de aluminio y cobre ha sido utilizado en el sector aeronáutico con el propósito de obtener mejores combinaciones de resistencia, ductilidad y tolerancia a choques. Esta aleación está constituida por aluminio (Al-94.7%), cobre (Cu-3.6%), magnesio (Mg-0.3%) y manganeso (Mn-1.2%); tiene una densidad de 2,780 kg/m3, un módulo de elasticidad de 73,000 MPa, una resistencia a la tensión de 30.32 MPa, una dureza Brinell HB de 120, un límite de fatiga de 137.96 MPa y debido a su densidad y a su dureza es un material al que no se le pueden aplicar tratamientos térmicos, pero se puede endurecer un poco más por deformación en frio esto para minimizar las tensiones por producto del estiramiento en un uso en la aeronáutica, aunque en sí esta práctica no es muy utilizada. Su uso ha sido prolongado en la aeronáutica por mucho tiempo pues es un material con una resistencia a la tensión bastante considerable y además con la propiedad de un límite de fatiga y un módulo de elasticidad elevada, perfecta para la estructura interna de las vigas de aviones modernos. Debido a la aleación el manganeso este material es ideal para ser aplicado en pruebas mecánicas.
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Aluminio 2024T3 ALCLAD Este es una de las más conocidas aleaciones de aluminio de alta resistencia a la corrosión. Es de fácil maquinabilidad para un acabado de alta calidad. Es fácilmente formado en estado recocido y puede ser posteriormente sometido a tratamiento térmico. Arco o soldadura de gas no se recomiendan generalmente, aunque esta aleación puede ser al contado, la costura o soldadas flash. Dado que la resistencia a la corrosión es relativamente baja de la aleación 2024, este es de uso general con un acabado anodizado o en forma de vestido ("ALCLAD") con una capa superficial delgada de aluminio de alta pureza ligada metalúrgicamente, esto quiere decir que tiene una matriz interna de aluminio 2024 con todas sus propiedades de tracción, pero recubierto con una fina capa de aluminio puro con zinc que le da resistencia a la corrosión. Utilizado comúnmente para el fuselaje del avión en la parte de recubrimiento y en accesorios de aeronaves, equipos, ruedas de camiones y piezas para la industria del transporte, así como para los compartimientos de las baterías. Es una aleación de Aluminio (Al), Cobre (Cu), Manganeso (Mn) y Magnesio (Mg) tratados a alta temperaturas en un procedimiento térmico de recocido superior a los 1800 grados Celsius. Tiene todas las propiedades de la aleación 2024T3, pero con una densidad de 2,600 kg/m3 y un módulo de elasticidad de 6.9 MPa.
SERIE 6000 ➢
6061T6 Una de las aleaciones de esta serie utilizada en aeronáutica (particularmente en la experimental) es la 6061 a la cual se le realiza, normalmente, un tratamiento térmico de solución y envejecido natural (T4) y hasta un tratamiento térmico de solución con envejecimiento artificial (T6).
Es una aleación de aluminio de la serie 6000, endurecido (tratamiento térmico de solución, estirado controlado para aliviar tensiones y luego envejecido artificialmente. El aluminio no recibe ningún enderezamiento adicional tras el estirado.) que contiene como principales elementos aluminio(Al), magnesio (Mg) y silicio (Si). Originalmente denominado "aleación 61S" y fue desarrollada en 1935. Tiene buenas propiedades mecánicas y se puede soldar. Es una de las aleaciones más comunes de aluminio para uso general, especialmente estructuras de alta resistencia que requieran un buen comportamiento frente a la corrosión en aviones, camiones Se aplica en la industria para la fabricación de moldes, troqueles, maquinaria, herramientas, vehículos, ultraligeros, vagones de ferrocarril, industria naval, piezas de bicicletas, muebles, oleoductos, estructuras de camiones, construcciones navales, puentes, usos civiles y militares, calderería, torres y postes, construcción de calderas, motoras, aplicaciones aeroespaciales, cobertura de rotores de helicópteros, remaches, etc. Tiene una resistencia a la tracción, similar a la del acero de 310 MPa y un límite elástico de 270 MPa, tiene un límite de fatiga de 500,000 ciclos con una carga de 100 MP (vida útil casi infinita), una dureza Brinell HB de 95, una densidad de 2.7 gr/cm3, un módulo de elasticidad de 6.8GPa y una óptima conformación con el frío. Es un material bastante dúctil, ligero, con suficiente resistencia a la tensión y torsión así como a la corrosión y responde también abajas temperaturas, por eso es empleado en aeronáutica formar la estructura interna de las alas (las costillas de alas) en donde el cargamento de combustible va de por medio, siendo suficientemente anticorrosivo y de una conductividad calorífica innata para reaccionar con el sistema anti-hielo, calentando en muchas aeronaves la parte de los flaps y el borde de ataque alar. La aleación 6016 T6 es utilizada en estructuras tubulares en la mayoría de las aeronaves experimentales como ultralivianos y aeronaves semejantes.
SERIE 7000 ➢
Aluminio 7075 T6: Es una aleación de aluminio con zinc como principal elemento de aleación. Su composición está conformada por zinc (Zn), magnesio (Mg), cobre (Cu) y pequeños porcentajes de silicio (Si), hierro (Fe), manganeso (Mn), cromo (Cr), titanio y otros metales. Normalmente se produce para distintas categorías térmicas 7075-O, 7075-T6, 7 075-T651. Es fuerte, con buena resistencia a la fatiga frente a otros metales y es fácil de mecanizar, pero no es soldable y tiene menos resistencia a la corrosión que muchas otras aleaciones. Debido a su coste relativamente contenido su uso es h abitual en aplicaciones donde las características técnicas de aleaciones más baratas no son admisibles. Tiene una densidad de 2,810kg/m3 y dependiendo del tratamiento térmico es la dureza de este, el 7075-O tiene una resistencia a la tracción de 276MPa, el 7075-T6 tiene una resistencia a la tracción de 540MPa y es liberado de tensiones por estiramiento controlado. Tiene un módulo de elasticidad de 72 GPa, una dureza B rinell HA de 150 Es usado frecuentemente en aplicaciones para el transporte, como por ejemplo en los campos de la náutica, el automovilismo o la aviación, debido a su alto ratio de resistenciadensidad, este aluminio se utiliza en vigas, unidades de estructuras, así como en las estructuras mismas, en la fabricación de fuselajes de ala delta o del área de militar, accesorios de aeronaves, engranajes, ejes, partes de misiles, tornillos sin fin, es perfecto para aéreas en donde es necesaria una alta resistencia, así como en la fabricación de moldes. Debido a su dureza, alta densidad, propiedades térmicas y posibilidad de ser pulido el 7075 es ampliamente usado en la fabricación de herrami entas moldes. Este aluminio ha sido refinado en otros aluminios de la serie 7000 para su reutilización siendo nombrado como 7050 y 7020. Sin embargo, con el proceso de solución del templo y la maduración artificial de esta durabilidad tiende a reducirse. Su resistencia a la corrosión es baja si no se protege por una capa química o por pintura.
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Aluminio 7050T6 Esta aleación es la más resistente de esta serie Utilizado en el sector aeronáutico. Es una aleación con una tenacidad alta, lo que permite que se r eemplace al aluminio 7075-T6 ya que cuenta con una resistencia de 6 a 10 Ksi mayor. Es una aleación que se puede tratar térmicamente, con el fin de aumentar su resistencia. Su resistencia a la corrosión es justa para sus aplicaciones. Esta aleación es utilizada en la piel de las alas en los aviones comerciales, en donde un material resistente a la fluencia es vi tal. Es una aleación de aluminio (Al), zinc (Zn), silicio (Si), hierro (Fe), cobre (Cu), magnesio (Mg), manganeso (Mn) y titanio (Ti); es un grado aeroespacial de aluminio combina alta resistencia, stress corrosión cracking resistencia y dureza. Es especialmente adecuado para aplicaciones de chapa gr uesa, sensibilidad y retención de la fuerza en secciones gruesas. Aluminio 7050 es por l o tanto el aluminio aeroespacial de la opción Premium para aplicaciones tales como marcos de fuselaje, mamparos y pieles ala. Placa de aluminio 7050 está disponible en dos genios. T7651 (A MS 4201) combina la fuerza máxima con exfoliación buena a la corrosión y resistencia promedio de SCC. T7451 (4050 AMS) proporciona mejor resistencia a la SCC y exfoliación excelente resistencia en niveles ligeramente inferiores de fuerza. Materiales de avión también pueden suministrar 7050 en barra redonda con temperamento T74511 (AMS 4342).
ASTM ➢
Aleaciones de aluminio para fundición ASTM B85 (AS 10G y As7G) Las aleaciones de aluminio para la financiación están regidas bajo la norma ASTM B 179. Materiales puros, materiales reciclados y superaleaciones no hacen parte de los requisitos de la B 179, pero puede ser usado para ha cer este tipo de aleaciones. Tiene una resistencia a la tracción de 310 MPa, temperatura de fusión de entre 1100 °F, las normas de ASTM International se usan en investigaciones y proyectos de desarrollo, sistemas de calidad, comprobación y aceptación de productos y transacciones comerciales por todo el mundo. Son unos de los componentes integrales de las estrategias comerciales competitivas de hoy en día.
Estas normas son utilizadas y aceptadas mundialmente y abarcan áreas tales como metales, pinturas, plásticos, textiles, petróleo, construcción, energía, el medio ambiente, productos para consumidores, dispositivos y servicios m édicos y productos electrónicos. Existen alrededor de 12.575 acuerdos voluntarios de normas de aplicación mundial. La ASTM está entre los mayores contribuyentes técnicos del ISO, y mantiene un sólido liderazgo en la definición de los materiales y m étodos de prueba en casi todas las industrias, con un casi monopolio en las industrias petrolera y petroquímica. ➢
Aceros de bajo carbono entre SAE 1025 Presentan excelentes propiedades de maquinabilidad y soldabilidad, para su conformación responden favorablemente al tratamiento térmico y al trabajo en frio. El a cero es una aleación de hierro y carbono (máximo 2.11% de carbono), al cual se le adicionan elementos variados de aleación, los cuales le confieren propiedades mecánicas específicas para su diferente utilización en la industria. Los principales elementos de aleación son: Cromo, Tungsteno, Manganeso, Níquel, Vanadio, Cobalto, Molibdeno, Cobre, Azufre y Fósforo. Los productos ferrosos con más de 2.11% de carbono denominan fundiciones de hierro. En el sector aeronáutico son usados en la bancada del motor, tren de aterrizaje y soportes. Tiene una densidad de7.81 kg/m3, un módulo de elasticidad de 20 MPa, una dureza Brinell HB de 120, límite de fatiga de 140 MPa. Se utilizan para alambres de frenado, algunas tuercas y bujes y para extremos de varil las roscadas. En forma de lámina se utiliza para piezas estructurales secundarias y para abrazaderas, también para tubos estructurales sometidos a bajos esfuerzos. El Níquel aumenta la dureza y el límite elástico sin reducir mucho su ductilidad por lo que se lo utiliza mucho en bulones, pasadores, abrazaderas, etc. Y aceros al Cromo que tienen gran dureza y resistencia a la corrosión y tratados térmicamente adquieren gran tenacidad, lo que hace aplicables a bolas o rodillos de cojinetes, los aceros al CromoVanadio contienen aproximadamente un 1% de cromo y un 0,18% de Vanadio y cuando son tratados térmicamente obtienen alta resistencia al desgaste y a la fatiga. Ambos aleantes modifican las propiedades del acero base, otorgándole: el níquel, tenacidad; y el cromo, dureza. El grado anticorrosivo de este acero depende del estado de su superficie, de la temperatura ambiente y de la concentración del agente corrosivo. Estos aceros no pueden ser sometidos a tratamientos térmicos, pero se los puede endurecer trabajándolos en caliente o en frío. Pueden ser, además, laminados, estirados, doblados o m oldeados para obtener cualquier forma requerida, pero son difíciles de soldar.
El inoxidable, con ligeras variaciones en su composición, puede ser utilizado para cualquier pieza del avión, sumado esto a su resistencia al calor, a la corrosión, ductilidad y propiedades magnéticas, lo hace utilizable para construir, entre otras cosas: tubos de escape, mamparos contra incendios, tuberías, partes de motores, cables, resortes, piezas estructurales y revestimientos.
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Aceros de alto carbono entre SAE 1042 Tiene una composición química de carbón (C 40%), manganeso (Mn 6%), fosforo (6%), azufre 20% y fierro (Fe 30%), es una aleación utilizada para la construcción de partes mecánicas; tiene una densidad de 7.87 kg/m3, un módulo de elasticidad de 200 GPa, una dureza Brinell HB de 163, límite de fatiga de 140 MPa; tiene buenas características de forja, soldable, responde al tratamiento térmico y al endurecimiento por llama o inducción. Por su dureza y tenacidad es utilizado para l a fabricación de componentes de maquinaria. Apto para fabricaciones de exigencias moderadas y de grado aeroespacial. Por sus características de temple, se tiene una amplia gama de aplicaciones automotrices y de maquinaria en general de resistencia media, tales como: ejes, semi ejes, cigüeñales, engranajes, piñones, cuñas, tornillos, pernos, martillos, pasadores, remaches, partes de maquinaria y herramientas agrícolas. Muchos de los cohetes espaciales tienen los tanques de combustible hechos con este material, ya que es muy fácil de moldear y reaccionar bien a las temperaturas de propulsión de cohetes.
