Mariano Sánchez Gutiérrez - Métodos de unión y desunión de elementos fijos estructurales. TMVL0309

Nota

Los casquillos de bronce sinterizado son autolubricados, por lo que no necesitan lubricación adicional para que en el interior de ellos gire el eje libremente. Tienen unas tolerancias muy ajustadas, tanto en su diámetro exterior como interior; sus dimensiones se consiguen mediante el proceso de rectificado.

Las aleaciones constituidas por cobre y zinc se denominan propiamente latón; sin embargo, dado que en la actualidad el cobre se suele alear con el estaño y el zinc al mismo tiempo, en el lenguaje no especializado la diferencia entre bronce y latón es bastante imprecisa.

Aplicación práctica

Se le quiere fabricar una estructura antivuelco a un vehículo de competición en su interior. Se dispone de varios tipos de aceros diferentes en el taller en forma tubular con el mismo diámetro, ¿cuál se elegirá?

SOLUCIÓN

La estructura antivuelco debe ser rígida para proteger al piloto y al copiloto en caso de vuelco, por lo que se elegirá un acero de alta resistencia.

Entre ellos, es posible elegir:

F120. Aceros aleados de gran resistencia, temple y revenido: soportan grandes esfuerzos.

F210. Aceros de fácil mecanizado.

F220. Aceros de fácil soldadura.

F250. Aceros de resistencia a la fluencia.

F410 y F420. Aceros de alta resistencia: soportan más de 700 MPa (700 N/mm²).

Cualquiera de ellos cumple con las exigencias del vehículo, por lo que se elegirá el acero F120, que podrá mecanizarse con facilidad para fabricar las barras tubulares necesarias.

3. Utilización de aceros de alto límite elástico

El acero es una aleación de hierro y carbono (0,1 a 1,7% C) que no rebasa el límite de saturación al solidificar, quedando todo él en solución sólida.

El material que se utiliza como materia prima para la obtención del acero se denomina arrabio. Este material proviene de los altos hornos mediante reducción del mineral de hierro.

Los materiales empleados para producir arrabio son:

Mineral de hierro:el hierro es un elemento químico de número atómico 26, situado en el grupo 8, periodo 4 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es “Fe” y tiene una masa atómica de 55,6 u. Es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre, representando un 5%. Es un metal maleable, de color gris plateado y presenta propiedades magnéticas; es ferromagnético a temperatura ambiente y presión atmosférica. Es extremadamente duro y pesado. Raramente se encuentra libre en la naturaleza. Sabía que:para obtener hierro en estado elemental, los óxidos se reducen con carbono y luego es sometido a un proceso de refinado para eliminar las impurezas presentes. Es el elemento más pesado que se produce exotérmicamente por fusión.

Coque:sirve como combustible para calentar el horno. El monóxido de carbono que se genera en la combustión se combina con los óxidos de hierro del mineral y los reduce a hierro metálico.

Caliza:se emplea como fuente adicional de monóxido de carbono y como sustancia fundente.

Actividades

2. Buscar información sobre las minas más importantes que existen en España de:

Cobre.

Hierro.

El proceso de producción de acero a partir de arrabio consiste en quemar el exceso de carbono y otras impurezas presentes en el hierro.

Nota

Una dificultad para la fabricación del acero es su elevado punto de fusión (1.400 ºC), que impide utilizar combustibles y hornos convencionales.

Perfiles de acero

Los distintos constituyentes para las aleaciones de los aceros y aceros especiales son:

Azufre:se encuentra en los aceros como impureza. Se toleran porcentajes hasta un 0,05%. En caliente se produce una gran fragilidad del acero, dando lugar a aceros llamados de fácil mecanización, que tienen menor resistencia, pero pueden ser trabajados con velocidades de corte el doble que un acero corriente.

Cobalto:se usa en los aceros rápidos para herramientas, aumenta la dureza de la herramienta caliente. Aumenta las propiedades magnéticas de los aceros.

Cromo:forma carburos muy duros y de mayor dureza, resistencia y tenacidad a cualquier temperatura. Solo aleado con otros elementos, proporciona a los aceros características de inoxidables y refractarios.