AFA Mod. 02 - Principios de Metalurgia - Fundamento

MÓDULO 02

METALURGIA

MÓDULO 02

PRINCIPIOS BASICOS DE METALURGIA
1 -- ¡Bienvenidos nuevamente! Las próximas secciones de este seminario sobre el
análisis de fallas estarán dedicadas a enseñar ciertos principios básicos de
metalurgia, desgaste y fracturas. Estos principios pueden aplicarse a todas las fallas
de un equipo, cualquiera sean las condiciones en que se encuentre. Estasección
teórica terminará con una introducción detallada a quizás la herramienta más
importante de análisis: El examen ocular.
2 -- En esta sección estudiaremos algunos aspectos básicos de la metalurgia y de los
procesos de transformación de los metales, para familiarizamos con la estructura
física de los componentes. Este conocimiento nos permitirá distinguir entre los
defectos producidos por losmateriales y los que se deben a los procesos.
Posteriormente, cuando estudiemos las fracturas, comprobaremos que las piezas se
rompen en lugares determinados si ha habido una sobrecarga. Si la rotura se da en
cualquier lugar, la causa puede estar en los materiales o los procesos.

3 -- En esta sección estudiaremos el afino de los metales, los procedimientos que se
usan para darles forma yendurecerlos; a continuación, aprenderemos a distinguir
entre las fallas de materiales y las de procesos que pueden producirse en cada una
de esas etapas. Los principios de metalurgia de esta sección se han simplificado para
una mejor comprensión por parte del estudiante. Si se desea obtener mas
información, consúltese el manual del curso titulado "Materials and Processes
Reference Manual" .-1AFA Mod. 02 - Principios de Metalurgia - Fundamento
E. SOTO – 6 SIGMA – DESARROLLO TÉCNICO

4 -- La mayoría de los productos de Caterpillar son de fundición y acero. Ambos
metales provienen del afino de mineral de hierro, presente en la naturaleza como
óxido de hierro estable, e impurezas. Para el afino se calienta el mineral con coque
(carbón de piedra sin oxigeno) y caliza dentro deun alto homo con paredes
revestidas de ladrillos refractarios. A medida que la carga se fusiona, (1) el coque se
combina con el oxigeno del mineral de hierro y produce hierro fundido que se
deposita en el fondo del homo, y (2) la cal iza se combina con las impurezas (tierra,
azufre, etc.) y flota en la parte superior formando la escoria. Estas reacciones
fisicoquímicas producen un metalafinado y menos estable que se denomina arrabio y
que se sangra para seguir afinando y convertirse en lingotes de acero o de fundición
denominados lingotes "de primera fusión".

5 -- El acero se produce con arrabio al que se le ha reducido el contenido de carbono
y de impurezas y se le han ajustado las cantidades de otros elementos. Actualmente,
la mayoría del acero se produce en homos de arcovoltaico. El arrabio y la chatarra se
cargan en el homo revestido de ladrillos y los electrodos de carbón se bajan hasta
llegar a unos centímetros del metal. Se abre el paso de la corriente y el calor que
produce la resistencia de los me- a tales a dicha corriente hace fusionar la carga. El
afinado continúa hasta que los niveles de carbono, de impurezas y de otros
elementos alcancen lasespecificaciones establecidas. Estos procedimientos son
imperfectos, por lo tanto el acero siempre tiene pequeñas partículas de ladrillo,
escoria y tierra del mineral de hierro.

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E. SOTO – 6 SIGMA – DESARROLLO TÉCNICO

6 -- Con la colada de acero completamente afinado se llenan las lingoteras y se lo
deja solidificar. Durante este proceso deenfriamiento, es posible que se formen
oquedades dentro del lingote con algunos gases que queden atrapados.
Posteriormente, los lingotes se recalientan y se transportan a los talleres de
laminación, donde se producen chapas, placas, planchas o barras. Durante el
laminado en caliente la mayoría de las oquedades desaparecen.

7 -- los porcentajes de "carbono" y de "hierro" determinan si el...