Bernabé Jiménez Padilla - Montaje y reparación de los sistemas mecánicos. FMEE0208

No férricos (+ aleaciones) 5% del consumo

Hierro (Fe).Se obtiene del mineral pirita, hematíes y magnetita.

Propiedades: Material brillante grisáceo. Densidad = 7,87 Kg/dm 3

A partir de los materiales férricos se pueden obtener piezas mediante operaciones diversas tales como fundición, forja, mecanizado, laminación, soldadura, estirado, trefilado, etc. Además puede hacer cambiar sus propiedades con una gran variedad de tratamientos térmicos.

Características de los metales y las aleaciones

1. Alta capacidad de conductividad térmica y eléctrica.

2. Pulidos presentan brillo en su superficie.

3. Se oxidan en su capa superficial. A veces es beneficioso para que no se oxide el interior y se produzca corrosión.

4. A temperatura ambiente, todos son sólidos excepto el mercurio (Hg).

Las densidades o pesos específicos son muy variados. Lo más usual es utilizarlos en forma de aleación.

Nota

La aleación es una mezcla de dos o más metales, que se utilizan para conseguir unas características especiales.

Materiales metálicos férricos y aleaciones

Los materiales que tienen como base el hierro (Fe) son los más utilizados en la industria y en la ingeniería. El hierro puro no tiene gran aplicación, si acaso en algunos circuitos de electrónica, pero es la base para conseguir la aleación más utilizada.

El aceroes el material compuesto metálico-férrico más utilizado en el mundo. Es una aleación de hierro más carbono en proporciones adecuadas. Según el tanto por ciento de carbono se puede tener:

Hierro. Puro con menos del 0,3% de carbono. Se utiliza aleado:

No metales: carbono, azufre y silicio.

Metales: cromo, níquel y magnesio.

Acero. Aleado hierro y carbono (0,3% al 2% de carbono). Presentan pequeños tantos por ciento de magnesio, silicio, azufre y fósforo.

Fundiciones. Hierro y carbono (tanto por ciento mayor del 2% de carbono). Pueden ser ordinarios y especiales.

En la industria se utilizan sobre todo aleaciones metálicas férricas:

1. Fundición blanca.Se llama así porque al cortarse la superficie cristalina es brillante o blanca. El material resultante tiene gran resistencia al desgaste y a la abrasión. Es duro, frágil y difícil de maquinar. Se aplica en trenes de laminación y cilindros.

2. Fundición gris.La superficie es gris cuando se realiza un corte. Da un material muy resistente a la compresión pero muy poco a la tracción. No se puede forjar ni laminar, pero es fácil de maquinar con el torno o la fresa. Se aplica en estufas y cigüeñales.

3. Fundición dúctil.Da un material con facilidad para formar hilos. Tiene excepcionales propiedades para la ingeniería, debido a las partículas de grafito de su interior. Es muy apto para el moldeo, maquinado y soldadura. Tiene bajo coeficiente de rozamiento y gran resistencia a la fatiga y a la corrosión. Se aplica en levas, ruedas dentadas y cadenas.

4. Fundición maleable.Da un material con facilidad para formar láminas. Disminuye su fragilidad cuando se le somete a un tratamiento térmico adecuado. Posee propiedades importantes para el moldeo, y resistencia mecánica moderada, tenacidad y resistencia a la corrosión. Se aplica en piezas realizadas mediante fusión y moldeo, como bancadas de apoyo de maquinaria.

Aplicaciones específicas del acero

Aceros de construcción

Máquinas, mecanismos, motores y edificación.

De usos generales: barras, perfiles y tubos (soldados o con hormigón).

De cementación: superficie dura y resistente al desgaste (ruedas dentadas).

De bonificación: resistente a tracción y tenacidad (cigüeñales).

De nitruración: superficie muy dura y resistente al desgaste (husillos de rectificadoras).

Para resortes: elásticos y resistentes a la fatiga.

Con propiedades especiales: existen multitud de elementos que lo precisan.

Aceros para herramientas

Tienen alta resistencia mecánica y alta dureza

Deben ser sometidos a un tratamiento de templado

Sin alear. Conservan su dureza hasta los 200 ºC. Se utilizan en trabajos que producen poco calor. Por ejemplo: martillos, cinceles y cizallas.

De baja aleación. (Cromo, molibdeno, níquel, vanadio o wolframio). Mantienen las propiedades hasta los 400 ºC. Por ejemplo: matrices de acuñación, moldes para prensado y herramientas para roscar.

De alta aleación. (Alto contenido en cromo, molibdeno, níquel, vanadio o wolframio). Mantienen las propiedades hasta los 600 ºC. Por ejemplo: herramientas para arranque de viruta, troqueles y estampas de forja.

Aplicaciones de las fundiciones de hierro

Se utilizan para elementos que necesitan moldeo en su fabricación, como estufas, campanas, maquinaria, etc.

Fundición de hierro con grafito laminar.Amortigua las vibraciones. Se utiliza en carcasas de motores y bancadas de maquinaria pesada.