Selección De Materiales En Diseño Industrial

SELECCIÓN DE MATERIALES
CURSO 2011-2012

Carlos Vidal Ruano Laura González Souto

Proyecto y Oficina Técnica

Índice
1. Condiciones previas 2. Factores a considerar
2.1. Producto 2.2. Vida del recipiente 2.3. Condiciones de diseño: presión y temperatura

3. Elección genérica de materiales
3.1. Aceros al carbono 3.2. Aceros aleados 3.3. Níquel, cobre, aluminio y sus aleaciones 3.4.Placados

Índice
4. Fluencia en caliente o «creep»
4.1. Introducción 4.2. Ensayo y curva de termofluencia 4.3. Medida de velocidad de deformación 4.4. Variación de velocidad de deformación con Tª 4.5. Deterioro por termofluencia

4.6. Precauciones en el diseño de materiales 4.7. Efectos de exposición de metales a altas Tª 5. Comportamiento metales a baja temperatura 6. Fatiga

1.Condiciones previas
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La elección de materiales para la fabricación de recipientes a presión debe hacerse bajo la filosofía de elegir aquel material más económico que cumpla las exigencias del proyecto

Materiales «mejores»

Seguridad adicional

ANTIECONÓMICO

1. Condiciones previas
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De forma general, la elección atiende a condiciones como:
 Producto

a contener  Vida requerida parael recipiente  Condiciones de diseño: presión y temperatura  Condiciones de trabajo: presión y temperatura  Dimensiones del equipo  Fabricación del recipiente  Condiciones medioambientales

2. Factores a considerar
2.1. Producto
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Los productos a almacenar pueden tener características a tener muy en cuenta como:
 Propiedades

corrosivas y abrasivas a temperaturas de operación Presencia de elementos como H y SH2 que afectan al acero  Propiedades letales que condicionan el tratamiento térmico post-soldadura y sus inspecciones  Estabilidad del producto, que afecta tanto en la elección del material como en el diseño

2. Factores a considerar
2.2. Vida del recipiente
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En función de la vida prevista para el recipiente, se decide emplear una calidad adecuada para susmateriales, sin excedentes La corrosión anual se establece por experiencias previas o ensayos en laboratorio Como «margen de corrosión» se suele considerar 3mm por cada cara expuesta

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2. Factores a considerar
2.3. Condiciones de diseño: presión y temperatura
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El espesor de un recipiente es función directa de la presión de diseño Si en el producto hay SH2 y su presiónparcial es suficientemente alta, se considera al equipo como «servicio ácido», lo cual obliga tomar precauciones especiales Si se trabaja a presión variable cíclica, se tomará en cuenta la fatiga que producen dichas variaciones

2. Factores a considerar
2.3. Condiciones de diseño: presión y temperatura
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La temperatura influye en las características que ofrece el propio material:
 Altastemperaturas: reducen las características mecánicas de los materiales. En aceros modifican la resistencia a la corrosión, y dan lugar al «creep» o fluencia en caliente  Bajas temperaturas: originan el riesgo de rotura frágil según la Tª de transición del material  Variaciones de temperatura: producen tensiones térmicas y tensiones por H2 al enfriar aceros

2. Factores a considerar
2.3.Condiciones de diseño: presión y temperatura
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La temperatura influye en las características que ofrece el propio material:
 Altas

temperaturas: reducen las características mecánicas de los materiales. En aceros modifican la resistencia a la corrosión, y dan lugar al «creep» o fluencia en caliente  Bajas temperaturas: originan el riesgo de rotura frágil según la Tª de transición delmaterial  Variaciones de temperatura: producen tensiones térmicas y tensiones por H2 al enfriar aceros

2. Factores a considerar
2.4. Dimensiones, fabricación y el medio ambiente
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Las dimensiones y la fabricación ofrecen cuestiones sobre la calidad del material, ya que deben soportar su diseño y su producción Las condiciones medioambientales no son tan extremas como las impuestas sobre el...