ics- propiedades de los materiales metalicos

Asociacin Colombiana deSoldadura ACS

PROPIEDADES DE LOS MATERIALESMETLICOS

Ing. JUAN HERNANDO REYES


CLASIFICACIN DE LOSMATERIALES

Materiales metlicos.Materiales cermicos.Materiales polimricos.Materiales compuestos.Materiales electrnicos y superconductores.


MATERIALES METLICOS

Son sustancias inorgnicas compuestos porelementos, de los cuales por lo menos uno tieneque ser metal.

Generalmente, todos son slidos a T ambiente (aexcepcin del Hg, Ce, Ga).

Ceden fcilmente electrones y no tienen tendencia aganarlos, adems son poco electronegativos.

Presentan estructuras cristalinas muy bien definidas. Se pueden deformar fcilmente, son dctiles y

maleables. Son conductores del calor y de la electricidad.


MATERIALES METLICOS(CONT.)

Tienen elevado punto de fusin y ebullicin (salvoaquellos que son lquidos a T ambiente).

Poseen brillo metlico y densidad elevada (aexcepcin del Li, Na y K, los cuales son ms densosque el agua).

Han tenido importancia decisiva en la historia de lahumanidad, como la Edad de los Metales, la Bsquedadel Oro, la utilizacin del Hierro en el desarrolloindustrial, el uso del Cobre en la Industria Elctrica yNaval, la invasin del Plomo y el Aluminio en laindustria domstica y Aeroespacial y la bsquedaconstante de nuevas Aleaciones para ciertasnecesidades.


MATERIALES METLICOS(CONT.)

Los metales han sido y sern fuente deprogreso en todos los mbitos de laactividad humana.

Metales hay muchos y muy variados,especialmente en forma de aleaciones ycon grandes aplicaciones.


PROPIEDADES DE LOSMETALES

Se destacan: Propiedades Mecnicas y Fsicas Propiedades Elctricas Propiedades Trmicas Propiedades Qumicas


PROPIEDADES MECNICASY FSICAS DE LOS METALES

DENSIDADRESISTENCIA A LA TENSIN(RESISTENCIA MECNICA)

RESISTENCIA A LA FLUENCIADUCTILIDAD Y MALEABILIDADFRAGILIDADELASTICIDADDUREZATENACIDAD Y RESILIENCIASOLDABILIDAD


Densidad

Se expresa en unidades de masa por unidad devolumen

SI Kg/m US lb/ft


Resistencia a la TensinMxima carga que soporta un

material antes de romperse(ensayo de tensin).

Resistencia a la FluenciaMxima carga que un material

metlico soporta antes dedeformarse permanentemente.


DuctilidadCapacidad que tiene un metal de deformarse

sin romperse (dejarse transformar enalambres o hilos). Su valor se cuantifica en el% de alargamiento y en el % de reduccin derea.

MaleabilidadCapacidad que tiene un metal de

dejarse transformar en lminas oplanchas.


FragilidadPropiedad contraria a la ductilidad.

Los materiales frgiles fallan sindeformacin permanente, y presentan bajaresistencia al choque o al impacto.


Elasticidad

Capacidad que tiene un metal de estirarse,bajo la accin de una fuerza tensora y volvera su tamao original cuando se suprimadicha carga.


MDULO ELSTICO DE ALGUNOSMATERIALES METLICOS


DurezaResistencia que ofrece un metal a ser

penetrado por otro.

Bola de acero endurecidoPirmide de diamante


TenacidadCapacidad que tiene un metal de absorber

energa en la zona plstica de esfuerzosantes de romperse (Valor que se obtiene delEnsayo de Impacto).

Resiliencia

Capacidad que tiene un metal deabsorber energa en la zona elstica deesfuerzos antes de romperse.


Soldabilidad

Es la capacidad que tienen los metales dedejarse unir mediante Procesos deSoldadura.


PROPIEDADESELCTRICAS DE LOS

METALES

CONDUCTIVIDAD ELCTRICA

RESISTIVIDAD O RESISTENCIAELCTRICA


Conductividad ElctricaCapacidad de un metal para conducir la

corriente elctrica.

A mayor temperatura sobre un metal laconductividad disminuye.

Propiedad importante para procesos desoldadura por resistencia.

Metales de mayor Conductividad: Platnicos,aleaciones de cobre, etc.


Resistencia Elctrica

La resistencia elctrica es la "friccin" queencuentra una corriente elctrica cuando pasapor un metal.

A medida que aumenta la resistencia ofrecidapor un metal, se requiere un voltaje mselevado para forzar una corriente dada (enamperios) para pasar por el metal .


Resistencia Elctrica(CONT.)

El voltaje requerido para forzar una corrientedada por el metal puede calcularse por mediode la ecuacin siguiente:

Resistencia (ohmios) x corriente (amperios) = Voltios

Una parte de la resistencia del metal se convierteen calor (watts), y puede calcularse por medio dela siguiente ecuacin:

watts-horas = (amperios)2 x ohmios x horas



Un buen conductor se calienta menos que otromalo cuando se hace pasar la misma corriente porcada uno de ellos.

En la soldadura por puntos, el mal conductorrequiere menos corriente que el buen conductor,mantenindose iguales los dems factores.

En la soldadura con arco, la resistividad elctricaes de poca importancia para el calentamiento delelectrodo.



Una solucin slida (aleacin) de dos oms metales tiene siempre mayorresistividad elctrica que el metal puro.

Por otra parte, la resistividad aumenta alelevarse la temperatura.

Al igual que la conductividad trmica, laresistividad elctrica depende delcontenido de elementos de aleacin.


PROPIEDADESTRMICAS DE LOS

METALES PUNTO DE FUSIN CONDUCTIVIDAD TRMICA CALOR ESPECFICO COEFICIENTE DE DILATACIN

TRMICA


Punto de Fusin

TEMPERATURA a la cual un metal pasa deestado slido a estado lquido

SI (C) US (F)


Conductividad TrmicaCapacidad que tiene un metal para transmitir

el calor a travs de su masa.

Es mayor la conductividad trmica de la platacomparada con el cobre.

La conductividad trmica del aluminio es lamitad del cobre.

Los aceros estn entre la quinta y la dcimaparte de la conductividad trmica del cobre.


Calor EspecficoMedida de la cantidad de calor requerido para

incrementar la temperatura de un metal enuna cantidad especfica.


Coeficiente deDilatacin Trmica

Medida del incremento lineal por unidadde longitud, debido al cambio de

temperatura experimentado en un metal(incremento en las dimensiones

producidas por el calor).

El aluminio es el metal de mayorexpansin trmica.

Concepto importante: por el alabeopresentado, su control y configuracin.


PROPIEDADES QUMICASDE LOS METALES

De las propiedades qumicas de un metal, lade mayor importancia es la de la capacidad delos metales para resistir el ataque porcorrosin.

Corrosin es la prdida paulatina de losmetales por combinacin lenta y gradual conotros elementos y compuestos qumicos.

La resistencia a la corrosin es la capacidadde un metal para resistir tal ataque.

El ataque qumico puede ser producido por ungas o un lquido, ya sea en caliente o en fro.


PROPIEDADES QUMICASDE LOS METALES (CONT.)

Herrumbre Fe2O3 Se puedecontrolar mediante la aplicacin depinturas en puentes y estructuras.Aluminio Se oxida y forma unacapa protectora que lo proteje de la accinatmosfrica.Acero inoxidable Aleacin Fe, Cr, Ni;Resistente tambin a la accin atmosfrica


PROPIEDADES QUMICASDE LOS METALES, CONT. Un gas comn, o una combinacin de gases,

como el aire o un lquido comn como el agua,pueden hacer que los metales se destruyanpor corrosin.

Los efectos de la corrosin, en general, se venincrementados por el calor aunque para lamayora de los fines se considera la corrosincomo un ataque que tiene lugar a temperaturaambiente.


PROPIEDADES QUMICASDE LOS METALES (CONT.) La forma de corrosin ms conocida es la que

ocurre cuando los metales reaccionan con eloxigeno del aire para formar xidos.

El ataque qumico que ejerce el oxgeno sobrelos metales se llama oxidacin. La herrumbre esuna forma de oxidacin


PROPIEDADES QUMICASDE LOS METALES (CONT.)

En el caso de algunos metales, el rgimende oxidacin es tan rpido que producecalor por la reaccin qumica, y dicho calores suficiente para mantener la reaccinhasta que el metal se haya consumidocompletamente. Este efecto es notableespecialmente a altas temperaturas.


PROPIEDADES QUMICASDE LOS METALES (CONT.) Como resultado del uso del nquel y el cromo

como elementos de aleacin, los acerosinoxidables no reaccionan con el oxgeno del aire,ni an a alta temperatura.

El rgimen de corrosin de un metal puedemodificarse en presencia de otro metal. Si unmetal se pone en contacto con otro de posicinms baja en la lista, es decir que es ms catdico,el metal de posicin ms alta estar protegidocontra la corrosin.

Luego se usa la tcnica de galvanizado orecubrimiento electroltico, para proteger un metalde bajo costo, pero de alta resistencia.


PROPIEDADES QUMICASDE LOS METALES (CONT.) A veces se usa la tcnica del

galvanizado, o recubrimiento electroltico,para la proteccin de un metal de bajocosto, pero de alta resistencia.

El peligro de la prdida de metal porcorrosin est siempre presente, y debevigilarse en la manufactura de cualquierproducto metlico.


CLASIFICACIN DEMATERIALESMETLICOS

Metales Ferrosos: Aceros y Fundiciones Metales NO ferrosos: Aleaciones de Al, Cu, Mg, Ni, Ti, Pb, Zn. Metales reactivos Hf, Th, U, V, Be. Metales refractarios Ta, W, Re, Mo. Metales preciosos Au, Ag, Pt, Pd,

Os, Ir, Ru, Rb.


ACEROS AISI/SAE


PROPIEDADES DE LOSACEROS


COMPOSICIN QUMICA DE ACEROSINOXIDABLES


PRUEBAS DESTRUCTIVAS DE LOSMETALES

ENSAYOS FSICOS: Dureza Tensin Impacto Fatiga

ENSAYOS QUMICOS Resistencia a la corrosin (Cmara

salina) Composicin Qumica Marchas qumicas


PRUEBAS DESTRUCTIVAS DE LOSMETALES (CONT.)

ENSAYOS FSICO-QUMICOS Ensayo microscpico Ensayo macroscpico Normalidad y Tamao de grano (Ensayo de

Mc Quaid) Ensayos de chispa Determinacin de segregacin de azufre Determinacin de porosidad Ensayo de papel fotogrfico


PRUEBAS DESTRUCTIVAS DE LOSMETALES (CONT.)

ENSAYOS ELCTRICOS Permeabilidad Fuerza coercitiva Magnetismo remanente Prdidas por histresis Induccin


PRUEBA DE TENSINRESISTENCIA MECNICAMDULO ELSTICOLMITE DE ELASTICIDADALARGAMIENTO O PORCENTAJE DE ELONGACIN:%E=Lf-Lo/Lo

REDUCCIN DE AREA (ESTRICCIN):%RA= Ao-Af/Ao

CARGA DE ROTURA: R=Q/A(Kg/mm2)


MQUINA UNIVERSAL PARA EL ENSAYODE TENSIN


TIPOS DE PROBETAS DE USO COMNPARA LAS PRUEBAS DE TENSIN


PRUEBAS DE DUREZA

MEDICIN DUREZA MINERALGICA(Oposicin a ser rayado)

MEDICIN RESISTENCIA A LAPENETRACIN(Esttica o Dinmicamente)

MEDICIN DUREZA ELSTICA(Al rebote)


Ensayo de Lima

A los que no les entra la Lima(Dureza >60 RC)

Los que son rayados( Dureza < 60 RC)


Ensayo de Dureza Brinell

Consiste en aplicar y comprimirprogresivamente sobre unasuperficie plana y lisa del material aensayar, una bola de acero muy duromanteniendo la presin durante uncierto tiempo para que se produzcauna impresin o huella en forma decasquete esfrico.


HB (Cont.)

Despus se mide el dimetro de lahuella con un microscopio y se hallala dureza Brinell dividiendo la cargaque ha actuado sobre la bola de aceropor la superficie de la huella. Estasuperficie se calcula en funcin deldimetro de la huella.


HB (Cont.)

Ecuacin:H = P/S;

Donde:

H=Dureza Brinell (Kg/mm2)

P=Carga aplicada (Kg)

S=rea o superficie, del casquete esfrico o huella(mm2)


Dureza Brinell para algunosmateriales usados en la industria

Material D. BrinellHierro dulce 120Ac. Semi-duro (0.4%C). Normalizado 180Ac. Duro (0.8%C). Laminado 250Ac. Construc (100Kg/mm2). Bonificado 300Ac. Muelles. Templado y Revenido 450Bronce (90%Cu, 10%Sn) 80Bronce (84%Cu, 16%Sn) 117Latn (90%Cu, 10%Zn) 60Bronce-Aluminio (90%Cu, 10%Al) 120Cupronquel(80%Cu, 20%Ni) 110


Ensayo de Dureza Rockwell

En este ensayo actan dos carga diferentes.

Primero se aplica una carga pequea de 10 Kg,utilizando como penetrador una bola de aceroo un cono de diamante.

Segundo se aplica la carga grande de acuerdocon lo estipulado para el ensayo; se efectaenseguida de la aplicacin de la carga pequeasin mover la pieza.


DURMETRO PARA EL ENSAYO DEDUREZA ROCKWELL


HR (Cont.)

El valor de la dureza Rockwell, es funcin dela diferencia entre la penetracin conseguidacuando acta la carga pequea y laprofundidad de la huella por la cargapermanente.

Para piezas templadas y duras se empleacomo cuerpo penetrador un cono dediamante tallado con un ngulo de 120 y conlas puntas ligeramente redondeadas a 1/64 in.


HR (Cont.)

Para materiales duros generalmente seutiliza el cono de diamante y la durezaobtenida se da en la escala Rockwell C.

Para materiales blandos se utiliza una bolade acero templado de 1/16 in y la durezaobtenida se da en la escala Rockwell B.


Ensayo de Dureza Vickers

Su fundamento es parecido al del ensayoBrinell, se halla la dureza dividiendo lacarga por la superficie de la huella dejadaen el material ensayado.

Utiliza como penetrador un cono dediamante tallado en forma de pirmidecuadrangular de 136 entre caras.

Este ensayo se emplea cuando la durezaBrinell es superior a 500.


HV (Cont.)

Normalmente se utilizan cargas variables de 1 a120 Kg, siendo la carga normal de 30 Kg.

Puede utilizarse para materiales blandos yduros, incluso en chapas muy delgadas,piezas cementadas, nitruradas y endurecidassuperficialmente.

NHV= (P/E)*1.854 ; E= (E1+E2)/2P= Carga Aplicada (kg)E1, E2 = Diagonales de la huella


RESUMEN DE TIPOS DE ENSAYO DEDUREZA


Ensayo de Penetracin porGolpe

Este ensayo se realiza cuando se deseaconocer la dureza de grandes piezas,difciles de mover y colocar sobre unamquina de ensayo.

Su fundamento es parecido al del ensayoBrinell, pues se mide el dimetro de lahuella marcada por una bola.


Se diferencia del Ensayo Brinell en queno se aplica progresivamente la carga,sino instantneamente por choque; estacarga por ende es variable.

La bola que tiene el aparato se apoya porun lado sobre la pieza a ensayar y por elotro sobre la barra patrn.

Ensayo de Penetracin porGolpe (Cont.)


Al dar un golpe, se marca una huella en cadauna de las superficies; si ambos materialestienen la misma dureza, las huellas seran delmismo dimetro.

Si la pieza a ensayar es ms dura, su huellaser menor.

Midiendo las dos huellas y comparando conlas tablas se puede conocer la dureza delmaterial ensayado.

Ensayo de Penetracin porGolpe (Cont.)


TABLA DE CONVERSIN DE DUREZA PARA ACEROS


OTRAS PRUEBAS MECNICASADICIONALES

Prueba de Impacto (Charpy) Prueba de Doblez Prueba de Rotura por Entalladura (Ensayo

para tubera de oleoductos API 1104)

Prueba de Fatiga Pruebas Metalogrficas


METALURGIA DE LA SOLDADURA


MICROESTRUCTURA DE LOS METALES YLAS ALEACIONES

Cada metal tiene una estructura cristalinadefinida. El hierro a T ambiente, por ejemplo,est formado por celdillas de estructura cbicacentrada en el cuerpo (BCC).

Las propiedades de los metales dependen de laforma de los cristales, del nmero de tomosque comprende cada estructura espacial decristales, de la distancia entre los tomos de laestructura espacial, y de la interrelacin de lasestructuras espaciales.


MICROESTRUCTURA DE LOS METALES YLAS ALEACIONES (CONT.)

Otros factores importantes de los que dependen laspropiedades son la caractersticas del proceso desolidificacin, o los fenmenos asociado con latransformacin de los metales del estado lquido alestado slido.

. Este proceso se ilustra en forma esquemticaen un diagrama de equilibrio, diagrama deconstitucin o diagrama de fase.

Un diagrama de fase es en esencia unarepresentacin grfica de la temperatura sobrela cual son estables las fases de un metal.


MICROESTRUCTURA DE LOS METALES Y LASALEACIONES (CONT.)

Cuando se usa la palabra equilibrio, seimplica que cualquier cambio que ocurraen un metal puro o en una aleacinhabr de ser un cambio reversible.

. Es decir, cualquier cambio que resultecomo consecuencia de una elevacin detemperatura, por ejemplo, se producir ala inversa, al haber un descensocorrespondiente en la temperatura.


Estructuras Cristalinas

Los metales y aleaciones en un90% cristalizan en los sistemas:

Cbico de cuerpo centrado (BCC)Cbico de cara centrada (FCC)Hexagonal compacto (HCP)


Estructura cristalina BCC

En este sistema cristalizan:

Cr, V, Mo, Nb, W, Pt, Cs, Ba, Acero.


Estructura cristalina FCC


Au, Ag, Ir, Th, Ce, Acero Inoxidable.


Estructura cristalina HCP


Zr, Hf, La, Os, Co, Cd, B.


Aleaciones

Una aleacin es un metal compuesto de doso ms elementos, de los cuales por lo menosuno es metlico.

Las principales categoras de aleacin son:soluciones slidas y fases intermedias.

Una solucin slida es una aleacin en lacual un elemento est disuelto en otro paraformar una estructura de fase nica.

El trmino fase describe cualquier masahomognea de material.


Soluciones Slidas

(a) (b)Las soluciones slidas vienen en dos formas: lasubstitucional (a) y la intersticial (b).


Soluciones Slidas (Cont.)

En la solucin o aleacin slidasubsititucional los tomos del elementosolvente son remplazados en su celda unitariapor tomos del elemento disuelto.

En la solucin o aleacin slida intersticiallos tomos del elemento disuelto se introducenel los espacios vacantes interatmicos de laestructura reticular del metal base.


ALEACIONES HIERRO - CARBONO

Corresponden a los aceros(0.005% - 2% C).

Fundiciones (2% - 4.3% C). El C se encuentra generalmente

combinado con el hierro comoFe3C (Cementita).


ALEACIONES HIERRO CARBONO (Cont.)

A temperatura ambiente losconstituyentes fundamentales delos aceros son la Ferrita, lacementita y la perlita.

La Ferrita es el hierro alfa o hierrocasi puro. Es muy dctil, maleable ymagntico. Cristaliza en el sistemaBCC.


Microestructura del Hierro Puro

Fte: APRAIZ. Metalurgia de los Aceros


La cementita es un carburo dehierro (Fe3C) es el constituyentems duro de los aceros. Esmagntica por debajo de los 210Cy no magntica a temperaturassuperiores.

Contiene 6.67%C y 93.33%Fe.



MICROGRAFA DE UNA TOMA CONMICROSCOPA ELECTRNICA DE BARRIDO, LA

CUAL MUESTRA LAS HOJUELAS DE GRAFITO ENUNA FUNDICIN GRIS


TIPOS DE GRAFITO


CLASIFICACIN DE LAS HOJUELAS DEGRAFITO DEL TIPO VII


La perlita es una mezcla mecnica de88.5% de ferrita y 11.5% de cementita.

Tiene forma laminar (lminas finas)dispuestas alternadamente.

La proporcin en un acero crece desde0% hasta 100% para un acero eutectoide(0,77-0,8% C).

Las propiedades mecnicas sonintermedias entre la ferrita y la cementita.



Microestructura de la Perlita

Fte: APRAIZ. Metalurgia de los Aceros


ESTRUCTURA PERLTICA


Por encima de 726C aparece otromicroconstituyente que correspondea la austenita.

La Austenita es una solucin slidade carbono en hierro gamma, esblanda, dctil, tenaz y nomagntica.

Cristaliza en el sistema FCC.



ESTRUCTURA AUSTENTICA (BAINITA)


La Martensita puede considerarsecomo una solucin slida de carbonoen ferrita sobresaturada ydistorsionada.

Este es el constituyente de los acerostemplados.

Su aspecto es de forma acicular. Tiene una elevada dureza pero es muy

frgil.



MICROESTRUCTURA MARTENSTICA


ESTADOS ALOTRPICOS DEL HIERRO PURO


DIAGRAMA HIERRO CARBONO


Tratamiento Trmico, es el conjunto deoperaciones de calentamiento yenfriamiento, bajo condicionescontroladas de T, t, atmsfera y velocidad,cuyos principales objetivos son:

Remocin de tensiones internas. Aumento o disminucin de la dureza. Aumento de la resistencia mecnica. Mejora de la ductilidad, maquinabilidad,

resistencia al desgaste, resistencia a lacorrosin, resistencia al calor, propiedades decorte.

Modificacin de las propiedades elctricas ymagnticas.

Tratamientos Trmicos de los Aceros


Los Tratamientos Trmicos de uso comn son:recocido, alivio de tensiones, temple,revenido, normalizado, tratamientosisotrmicos. Recocido. Consiste en el calentamiento del acero

por encima de la T crtica, durante el tiemponecesario, para tener solucin de carbono o de loselementos aleantes en el Fe gamma, seguido de unenfriamiento muy lento, realizado controlando lavelocidad de enfriamiento en el horno o apagandoel mismo y dejando que el acero enfre al mismotiempo que l.

Tratamientos Trmicos de los Aceros(Cont.)


Alivio de Tensiones. Consiste en elcalentamiento del acero por debajode la T crtica. El objetivo es aliviarlas tensiones producidas durante losprocesos de fabricacin, operacionesde conformado, soldadura omaquinado.

Tratamientos Trmicos de losAceros (Cont.)


Temple. Consiste en el calentamiento delacero por encima de la T deaustenizacin, seguido de un enfriamientorpido en un medio como agua, aceite,sales o aire inducido. Su objetivo es laobtencin de la estructura martenstica,reducindose la ductilidad, la tenacidad yapareciendo en el material apreciablestensiones internas.



Revenido. Es el T.T. que normalmenteacompaa al temple, ya que adems dealiviar las tensiones internas, corrige laexcesiva dureza y fragilidad del material,aumentando su ductilidad y resistencia alchoque, como tambin la prdida de piezaspor rotura.

Generalmente se calienta el acero a una Tinferior a la crtica, seguido de unenfriamiento lento.



Normalizado. Consiste en elcalentamiento del acero por encimade la T de austenizacin, seguido deun enfriamiento al aire. Este T.T. esaplicable a piezas que han sidolaminadas o forjadas.



Aceros Recocidos

0.35%C , 900 CEnfriamiento lento :Cristales blancos = Ferrita

Puntos negros = Perlita 1.1%C , 900 C

Aparicin de cristales negros contorneadospor una retcula blanca.Cristales negros = PerlitaRetcula blanca = Cementita.

Ataque HNO3 (3%) , t = 10 s.


Aceros Recocidos (Cont.)

Los constituyentes caractersticos de losaceros recocidos son: La ferrita La perlita La cementita


Enfriamiento en los Aceros

Cuando un acero se enfra lentamente seobtiene como resultado unamicroestructura dctil, la cual tiene unaapariencia laminar y corresponde a laperlita.

Cuando un acero se enfra rpidamentese obtiene como resultado unendurecimiento con tendencia a lafragilidad y corresponde a una estructuramartenstica.


ASPECTOS METALRGICOSDE LA SOLDADURA

Como resultado del enfriamiento rpido deldepsito de soldadura, las reaccionesqumicas que se inician en el metal fundido yen la escoria no tienen tiempo paracompletarse.

Al avanzar la formacin del cordn, latemperatura del depsito de soldaduradesciende, debido a la salida del calor hacia elmetal base y a la radiacin hacia la atmsferadel ambiente, luego el metal, solidifica.


ASPECTOS METALRGICOS DE LA SOLDADURA (CONT.)


RELACIN ENTRE LA TEMPERATURA EXPERIMENTADA EN LAS REGIONES DE

LASOLDADURA CON EL DIAGRAMA FE - C

CARACTERSTICAS:

La zona afectada por el calor nose funde pero como estadyacente a la soldaduraalcanzan temperaturasdemasiado altas.Las ratas de enfriamiento enesta zona son las ms rpidasdebido al fenmeno del templepor contacto.


VARIABLES A CONSIDERAREN LA SOLDADURA Y QUEPRODUCEN CAMBIOS EN LASPROPIEDADES

Entrada de calor

Precalentamiento

Carbono equivalente del metal base

Espesor


Entrada de CalorA medida que la entrada de calor se

incrementa, la rata de enfriamientodisminuye.

El uso de electrodos de dimetro pequeocorrientes bajas y Vavance ms rpidas,tendern a disminuir la entrada de calor ypor lo tanto incrementan la rata deenfriamiento.


Entrada de Calor (Cont.)

Q: Entrada de Calor (J/in).I: Corriente (A).V: Voltaje (Voltios). (in/min).


PrecalentamientoEl uso del precalentamiento tiene un efecto

significativo en la microestructura resultantede la ZAC.

Un precalentamiento tiende a reducir la ratade enfriamiento de la soldadura y en la ZAC,produciendo una mayor ductilidad.

Cuando no se usa precalentamiento la ZACes angosta y presenta una dureza ms alta(martensita).


INFLUENCIA DEL PRECALENTAMIENTO EN EL VALOR DEDUREZA EN LA ZAC EN ACEROS AL CARBONO


Carbono EquivalenteTiene el efecto ms pronunciado en el

endurecimiento del acero, por tanto se debeconocer, cuanto est presente en la aleacin.

A mayor %C se presenta mayorendurecimiento en el acero.

De acuerdo al %C se puede predecir la T deprecalentamiento, para obtener los mejoresresultados.


Carbono Equivalente (Cont.): Se utiliza un frmula emprica para

determinar cual es el efecto que loselementos de aleacin tienen en elendurecimiento del acero.

C.E= %C + %Mn/6 + %Ni/15 + %Cr/5 +%Cu/13+ %Mo/4

C.E T Precalentamiento 0.45 Opcional0.45 a 0.60 200 a 400 F> 0.60 400 a 700 F


CARBONO EQUIVALENTE


Espesor del Material Base

La soldadura en metales bastantes gruesosse enfra ms rpidamente que en lassecciones delgadas.

Se deben utilizar precalentamientos ensecciones gruesas para mejorar laspropiedades mecnicas resultantes en laZAC.

ics- propiedades de los materiales metalicos

Documents