Materiales de Ingeniería: Aluminio, Titanio, Magnesio, Superaleaciones y Aceros Especiales

Aluminio

El aluminio presenta las siguientes características:

• Muy deformable (CCC)
• Muy maleable (capacidad de reducir la superficie sin rotura)
• Precio razonable
• Buena conductividad térmica y dieléctrica
• Baja densidad
• Reciclable
• Muy reflectante
• Baja temperatura de fusión (Tf)
• Baja resistencia mecánica (se alea para mejorar)
• Poca rigidez

Protección contra la corrosión

• Anodizado: Formación artificial de una capa de óxido más gruesa.
  1. Sulfúrico
  2. Oxálico
  3. Crómico → Seguido de un sellado de los poros
• Placado: Con otra aleación más resistente a la corrosión mediante laminación en caliente conjunta del material a placar y de las chapas de corrosión.

Titanio

Tipos de titanio: comercial (Rm baja), alfa y casi alfa (Al), beta (Cr, Fe, V, Mo deformación), alfa-beta (muy utilizada, propiedades modificables mediante tratamiento térmico).

• Tf alta
• Excelente resistencia a la corrosión hasta 535°C
• Densidad baja (ρ↓)
• Excelente resistencia específica
• Propiedades modificables por tratamiento térmico (TT)

Desventajas:

• Necesidad de protección del metal caliente
• Dificultad de conformado
• Elevado precio

Magnesio

• Densidad baja (ρ↓)
• Posibilidad de conformado en caliente (hexagonal compacta)
• Buena resistencia relativa
• Tratable térmicamente (existen tratamientos térmicos)
• Buena soldabilidad
• El cuerpo elimina magnesio

Desventajas:

• Tf baja
• Polvo de magnesio altamente reactivo
• Precio elevado (10:1)
• Poca rigidez (40GPa)
• Poca resistencia a la corrosión

Superaleaciones

Contienen grandes cantidades de elementos de aleación con el fin de producir una combinación de alta resistencia a altas temperaturas, a la corrosión, a las vibraciones y a la termofluencia.

• Níquel: Estructura CCC → Tenaz, fácilmente moldeable y resistente a la corrosión.
• Confieren Rm, resistencia a la corrosión y propiedades criogénicas → INOX

Tipos de aleaciones:

• Soluciones sólidas
• Endurecibles por precipitación
• Endurecibles por dispersión

Aleaciones comerciales:

• Monel: Ni (%66)-Cu → Buena conductividad térmica, ductilidad, Rm
• Inconel: Ni-Cr → Buena resistencia a la corrosión en ambientes reductores y oxidantes. Resisten la carburización
• Incoloy: Ni-Fe-Cr → Buena resistencia a la corrosión en ambientes acuosos y resistencia a la corrosión a temperaturas altas
• Nimonic: Ni-Cr-Ti-C → Se reduce la resistencia mecánica, pero la resistencia a la oxidación se mantiene
• Hastelloy

Aceros Especiales

• Aceros al C F-1100 Aceros dulces

  Aplicaciones que no son de mucha exigencia

• Aleados para Temple/Revenido F-1200

  Bonificados únicamente. [Engranajes de dureza, cigüeñales,...]

• De Cementación F-1500

  Capa superficial dura y núcleo tenaz. Superficie dura con mucho C

  Cementado para prevenir el desgaste

  Para mayor dureza → Nitruración

• De nitruración F-1700

  Para mayores durezas que la cementación en la superficie hoy en día tratamientos más avanzados. [Cojinetes, tornillos sinfín, piñones]

• Aceros de muelles F-1400

  Aceros de alto límite elástico [muelles helicoidales]

• Aceros para rodamientos y resistencia al desgaste

  Aquellos que tienen que resistir esfuerzo y también desgaste. Especialmente diseñados