Resistencia de materiales

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NOCIONES DE RESISTENCIA DE MATERIALES

INTRODUCCIÓN.
MATERIALES UTILIZADOS EN CONSTRUCCIÓN MECÁNICA.

1. El hierro.


El hierro (símbolo Fe) es un metal blando, dúctil y maleable, cuyo peso específico es de 7,86. Su punto de fusión es de 1530º C, pero si contiene carbono, puede bajar hasta menos de 1200º C. Los principales minerales de los que se extrae el hierro son los óxidoscarbonatos: oligisto, hematites, magnetita, siderita y pirita de hierro.


2. Productos siderúrgicos.


Se denominan productos siderúrgicos las sustancias férreas que han sufrido un proceso metalúrgico de elaboración.


Clasificación de los productos siderúrgicos.


• Aleaciones de hierro con carbono: fundición, acero.
• Ferroaleaciones, o aleaciones con otroselementos y sin carbono.


El hierro como producto siderúrgico.


Se llama hierro a un producto siderúrgico cuando no contiene más que el elemento químico de este nombre o si, aun conteniendo otros elementos, estos solamente tienen carácter de impurezas. A este tipo de sustancia se le suele llamar hierro dulce.


Fundiciones.


Se llama fundiciones a las aleaciones de hierro ycarbono que contienen de 1,7 a 4 % de carbono. Además pueden tener otros elementos.


Clasificación de las fundiciones según el proceso de elaboración.


• Fundición de primera fusión o arrabio, que es tal como sale de los altos hornos. Se emplea en forma de lingotes para refundir o bien para la fabricación del acero.
• Fundición de segunda fusión, es la que se obtienefundiendo de nuevo el lingote de la primera fusión. Se emplea en la obtención de numerosas piezas de maquinaria, especialmente las que no necesiten propiedades mecánicas en grado muy elevado, pero que son de formas complicadas, como las bancadas o piezas más delicadas como los engranajes.
• Fundición maleable, es una fundición donde se ha conseguido cierta ductilidad y maleabilidad por medio de untratamiento térmico.
• Fundición endurecida o fundición templada, a través de un enfriamiento rápido, se consigue una dureza mayor que la normal.


Clasificación de las fundiciones según su composición y estructura.


• Fundición gris, la mayor parte del carbono que contiene se encuentra en forma de laminillas finas de grafito, apreciables al microscopio repartidas dentro de lamasa metálica. No es muy dura.
• Fundición blanca, todo el carbono, o la mayor parte de él queda disuelto o combinado con el hierro, de manera que, vista al microscopio, ya no aparecen laminillas de grafito. Esta fundición es más dura que la fundición gris, pero más frágil.
• Fundición atruchada, es intermedia entre la fundición blanca y gris.
Acero.


El acero es unaaleación de hierro y carbono en la cual, la proporción de este elemento es menor que en la fundición. En el acero nunca se encuentra libre el carbono, sino combinado. La proporción de carbono es menor del 1,7%, aunque de forma ordinaria no pase del 1%. En ciertos aceros especiales puede llegar a alcanzar el 2%. Clasificación según su composición:


• Aceros al carbono, son aquéllos que nocontienen otros elementos combinados como níquel, cromo, etc.
• Aceros especiales o aleados. Son ternarios, cuaternarios, etc., si contienen 3, 4, et., elementos, además del hierro y el carbono.
Los elementos de aleación más frecuentemente utilizados son: níquel, cromo, manganeso, molibdeno, wolframio, vanadio y silicio.


Clasificación según el método de obtención:


•Aceros comunes. Son los obtenidos en el convertidor Bessemer o Thomas, por reducción de parte del carbono con una corriente de aire. También se suelen llamar de base. El convertidor es un recipiente basculante, revestido interiormente de material refractario, que recibe la colada de arrabio en posición horizontal, después, ya en posición de trabajo, recibe una corriente de aire a presión por su...
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