Materiales sintéticos II

Hemos hablado de aquello que llamamos materiales sintéticos, pero le falta chicha, aquí venimos cargadetes con la segunda parte que entra fresca...fresca.

En este caso lo vamos a dividir en los siguientes apartados:

1. Macromoléculas, monómeros y polímeros;
2. ¿Qué es un plástico? (vs un polímero)
3. Plásticos y elástómeros;
4. Termoplásticos y termoestables;
5. Métodos de identificación de elementos plásticos en el automóvil;
6. Otros métodos de identificación:
1. Rotura/Flexión;
2. Pirólisis;
3. Sensibilidad a distintos disolventes orgánicos;
7. Reparación de elementos termoplásticos;
1. Grapado;
2. Soldadura;
3. Adhesivos y rellenos;

Macromoléculas, monómeros y polímeros

Se llama macromolécula a aquellas sustancias que tienen una gran masa molecular, una cantidad superior a 100 átomos. Estas pueden ser de orden orgánica o inorgánica y se pueden clasificar en naturales o sintéticas:

• Macromoléculas naturales:
• Caucho
• Celulosa
• Almidón
• Proteínas y ácidos nucleicos (ADN y ARN)
• Macromoléculas sintéticas:
• Plásticos
• Fibras textiles sintéticas
• Poliuretano
• Baquelita
• LDPE  (Low Density Polyethylene)
• HDPE (High Density Polyethylene)

Las macromoléculas y polímeros son términos con significado similar y todo depende del punto de vista desde el cual se les considere, por ejemplo, un polímero orgánico es un compuesto formado por la unión de dos o más unidades moleculares carbonadas que reciben el nombre de monómeros, la unión de dos monómeros da lugar a un dímero, la de tres a un trímero, y así sucesivamente

Cuando los polímeros contienen cientos o miles de monómeros constituyen moléculas gigantes a las cuales, por su tamaño, se les da el nombre de macromoléculas.

En los monómeros, por ejemplo, que poseen un alto grado de entrecruzamiento, el polímero resultará mucho más difícil de fundir que aquellos que están formados por monómeros sin cruzamiento, esto va a tener mucha importancia a la hora de soldar plásticos por temperatura.

Se pueden clasificar en:

¿Qué es un plástico? (vs un polímero)

  
Se llaman plásticos a ciertos tipos de materiales sintéticos obtenidos mediante fenómenos de polimerización o multiplicación semi-natural de los átomos de carbono en las largas cadenas moleculares de compuestos orgánicos derivados del petróleo y otras sustancias naturales.

Claro, que si lo contrastamos con lo que hemos dicho antes, el plástico es un polímero ya que hablan, en los dos casos, de moléculas de carbono unidas en cadena.

Plásticos y elástómeros

Elastómeros, estos muestran un comportamiento elástico de ahí su nombre. El término, que proviene de polímero elástico, es a veces intercambiable con el término goma, que es más adecuado para referirse a vulcanizados. Cada uno de los monómeros que se unen entre sí para formar el polímero está normalmente compuesto de carbono, hidrógeno, oxígeno o silicio.
Los elastómeros son polímeros amorfos que se encuentran sobre su temperatura de transición vítrea, de ahí esa considerable capacidad de deformación. Esto quiere decir que sigue siendo solido pero dotado de flexibilidad y elasticidad vamos que a temperatura ambiente las gomas son relativamente blandas y deformables.
Se usan principalmente para cierres herméticos, adhesivos y partes flexibles. Comenzaron a utilizarse a finales del siglo XIX, dando lugar a aplicaciones hasta entonces imposibles (como los neumáticos de automóvil).

Por otro lado o por contraste, en los plásticos, esta elasticidad y flexibilidad es adquirida cuando el material es sometido a cierta temperatura siendo aun así la misma estructura de cadenas moleculares de carbono, peeeero no todos, solo los termoplásticos.

Aquí dejo una pequeña foto para que te suene mas abajo.

Termoplásticos y termoestables

 •Plásticos termoplásticos:

Se caracterizan porque se ablandan con el calor y se pueden moldear para darle una gran variedad de formas ,sabiendo que al enfriarse volverá a endurecerse manteniendo sus características iniciales .

Este proceso de ablandamiento y endurecimiento puede volverse a repetir cuantas veces se quiera sin que el material modifique su aspecto o sus propiedades.

Estos son:

-Polietileno.

-Poloprileno.                                                                   

-PVC(Cloruro de Polivinilo)

-Acrílicos.

-Nailon.

-Polietileno.

• Plásticos termoestables:

Al calentarlos por primera vez el polímero se ablanda y se le puede dar forma bajo presión. Debido al calor comienza una reacción química en la que las moléculas se enlazan permanentemente. Esto se conoce como degradación. Consecuencia: el polímero se hace rígido  permanentemente y si se calienta no se ablandará si no que se romperá.

Estos son:

-Baquelita(Resinas Fenólicas).

-Melamina(Formaldehído).

-Poliéster.

Métodos de identificación de elementos plásticos en el automóvil

En la reparación de los materiales termoplásticos, es imprescindible conocer la naturaleza de los mismos, pues las soldaduras deben se realizadas con el mismo plástico.

Los métodos más utilizados para realizar su identificación son:

- Por combustión.

- Por el test de soldadura.

- Por la documentación del vehículo desarrollada en microfichas.

- Por el código de identificación incorporado a los materiales plásticos.

La primera identificación consistirá en distinguir un material termoplástico de un termoestable o de un elastómero.

En segundo lugar y por descarte quedan los termoestables y elastómeros, los últimos se identifican fácilmente debido a sus peculiares características, ya que estos materiales se deforman con facilidad en cualquier dirección y cuando cesa el esfuerzo que provoca esta deformación recuperan rápidamente su dimensión o forma inicial.

Identificación de termoplásticos por combustión

Es un procedimiento fácil y rápido, que consiste en identificar el plástico basándose en el análisis de la combustión de un trozo de material extraído del elemento a reparar

- Extraer la muestra necesaria de una parte no vista del elemento a reparar.

- Limpiar el trozo extrído.

- Prender el extremo del trozo con una llama limpia.

- Observar las características de la combustión.

Identificación a través de código del plástico

La industria del automóvil ha introducido un sistema de recuperación que se caracteriza por marcar con un código todas las piezas de plástico.

La marca que identifica el tipo de material utilizado se encuentra en todas las piezas con un peso superior a 50 gramos. Los símbolos pueden colocarse en secuencia horizontal o vertical y cada uno suele estar entre los símbolos ><. Esta simbología viene regulada por la norma ISO 1043 y su equivalente española UNE 53227/92 que permite un reconocimiento del material.

Algunos polímeros sufren modificaciones especiales, como densidad, flexible, plastificado... En estos casos, estas características están reflejadas con la incorporación al código del polímero de una sigla adicional que indica el tipo de modificación.

EJEMPLO en un VEHÍCULO

Para los materiales con refuerzo, se indican también con una letra el tipo de carga o refuerzo y con una segunda, su forma o presentación. En ocasiones, es posible que aparezca a continuación de esta letra un número que indica el porcentaje de la carga de refuerzo.

Ejemplo:

PP-30 G H 30
PP: Polímero base (PP-Polipropileno).
30: Número de carbonos.
G: Carga de refuerzo (G-Vidrio).
H: Forma de la carga de refuerzo (H-Fibra cortada).
30: Porcentaje de carga (30%).

En los termoplásticos es posible encontrar otras siglas que indican la forma de transformación del plástico y que no se deben confundir con la identificación de dicho plástico. Las siglas más habituales son:

-BMC: compuesto moldeable a granel.
-SMC: compuesto moldeable en láminas.

Identificación por test de soldadura

 Si no disponemos de la información anteriormente mencionada, se puede identificar el tipo de material realizando una prueba de soldadura en la parte interior del elemento con diferentes varillas de plástico.

- Quitar la pintura y limpiar una zona de la parte interior del elemento a reparar.
- Seleccionar la tobera de acuerdo con la medida de la varilla.
- Ajustar la temperatura, de acuerdo con el material a soldar.
- Pasar la varilla a través de la tobera y comenzar la soldadura para fijarla al material base. Soldar aproximadamente 2 cm.
- Retirar el soldador, dejar enfriar y a continuación tirar de la varilla.

Si la varilla se desprende es que ese plástico no es igual, ni compatible con el plástico que constituye el elemento a reparar. Por el contrario, si al tirar no se desprende o deja rastros de esta, la varilla es igual o compatible con el plástico. En ocasiones, cuando los plásticos no son compatibles, según se va soldando, la varilla se va despegando.

Identificación por disolventes orgánicos

Estos son los principales disolventes orgánicos, algunos conocidos, otros que no y algunos que desconocíamos su función como disolvente. Dentro de este apartado me ha costado encontrar información, aun así decidí decantarme por los dos tipos dados por Barriga.P en el aula, ABS si le afecta la acetona y llega a tener un aspecto pastoso y en caso contrario se trataría de un XENOY. Esto ha sido explicado brévemente en la entrada de materiales sintéticos.

Reparación de elementos termoplásticos

• Grapado

En este caso pienso que vale mas un vídeo que soltarte una parrafada aburridita, además el video mola un huevin.

• Soldadura

Basándonos en fundir los extremos de lo plásticos y unirlos mientras mantiene la textura pastosa  hasta que solidifique.

VIIIIDEEEOOOO

• Adhesivos y rellenos

Perdona por la calidad HD, igual no la soporta tu dispositivo. Este vídeo utiliza un adesivo y con una malla termina de rellenar la defensa, está interesante. Muy chulo el VW.

Espero que con videos del final hayas acabado el analisis del blog con mejor sabor de boca que otros ya que no es tan pesado, un besi. 😇

Materiales sintéticos

La evolución de la especie humana se debe en gran parte al ingenio, obtención e invención de materiales cuyas cualidades técnicas nos son favorables en piezas y/o estructuras. En este caso hablaremos de los materiales sintéticos.

Este va a ser el indice del tema a tratar:

-¿Qué es un material sintético? (¿Qué es sintetizar materiales?)
-¿A qué nos referimos cuando hablamos industriálmente de materiales sintéticos?
-Hitos históricos que marcan la vida de los materiales sintéticos.
-Materias primas para la producción de materiales sintéticos. (Origen, obtención…)

¿Material sintético?

Algunos de los materiales que encontramos en la naturaleza no cumplen los requisitos para nuestra sociedad, pues fíjate que somos muy listos y nos las hemos ingeniado para conseguir que los cumplan. Esto materiales están fabricados o modificados a partir de materias primas, por ejemplo, el caucho natural tras el proceso de vulcanización se vuelve mas resistente al descaste sin perder la adherencia, así conseguimos los materiales artificiales y ahora a partir de estos es cuando creamos los sintéticos.

En resumen, mamá naturaleza nos da material, material no gustar y hacer artificiales a partir de estos, nosotros querer mas y crear sintéticos.😀 Es decir la sintetización es un proceso industrial por el cual los materiales son sometidos a reacciones químicas para obtener un material compuesto a raíz de sustancias más simples.

¿A que nos referimos cuando hablamos instrumentalmente de materiales sintéticos?

Si hablamos de materiales sintéticos puede que nos suene a algo raro, pero nanai , hay muchos más materiales sintéticos a tu alrededor de lo puedas llegar a imaginar, como pueden ser los muebles, las sillas, los marcos de fotos, etc.

Los materiales sintéticos, como todo, tienen una clasificación, asi que vamos a ver como podemos diferenciarlos:

-Desde el punto de vista físico y mecánico.

Elastómeros.

Aquellos materiales sintéticos los cuales pueden ser sometidos a una presión, y mientras no se supere su límite elástico, recuperará su forma inicial. El caucho y el caucho sintético son un par de ejemplos.

-Desde el punto de vista químico.

Termoplásticos.

Sintéticos con la capacidad de poder reaccionar a los cambios de temperaturas y así adoptar formas complejas. Además, los termoplásticos tienen la capacidad de ser materiales fácilmente reciclables.

Dentro de este grupo podemos encontrar varios materiales, materiales los cuales podemos identificar de tres formas distintas:

    1. Por sus siglas.

Estas siglas se encontrarán siempre en mayúsculas y entre los símbolos de "mayor que" y "menor que".

    - >PP< : Polipropileno.

    - >PE< : Polietileno.

    - >PS< : Poliestireno.

    - >PC< : Policarbonato.

    - >PVC< : Policloruro de vinilo.

    - >ABS< : Acrilonitrilo butadieno estireno.

    - >XENOY< : Policarbonato de butileno.

    2. Método empírico de la pirólisis.

Este método consiste en ir quemando un plástico, y según las características de la combustión, observamos unas tablas existentes y obtenemos el termoplástico que tenemos.

    3. Si le afecta o no la acetona.

Esto es un poco menos preciso, ya que no nos dará el termoplástico del que se trata, únicamente nos servirá para saber si es >ABS< (la acetona le afecta), si es >XENOY< (la acetona le afecta un poco), y si no le afecta la acetona es algún otro termoplástico.

Termoestables.

Un material termoestables es aquel que una vez confortada la pieza y enfriada, no acepta cambios, por lo tanto estamos hablando también de un material no reciclable. Y algunos ejemplos son la fibra de vidrio, el poliuretano o el epoxi.

Hitos históricos que marcan la vida de los materiales sintéticos

Los materiales sintéticos como ya hemos dicho no se encuentran de forma natural, por lo que es necesario que intervenga el hombre para obtenerlos. Pues bien, mayoritariamente nosotros nos referimos a los plásticos cuando hablamos de materiales sintéticos, y el plástico se obtenía en sus inicios de las resinas de los árboles.

Nuestros antepasados empleaban las resinas para hacer ropas, calzado, etc, pero no podemos comenzar a hablar de materiales sintéticos hasta el año 1839, cuando Charles Goodyear volcó de forma accidental un recipiente con azufre y caucho encima de una estufa, este reaccionó y creó un material que se endureció y se volvió impermeable.

Fue en el año 1860 cuando se dio el primer plástico con importancia comercial, esto surgió en Estados Unidos por la necesidad de encontrar un material que pudiera reemplazar el marfil de las bolas de billar. Fue Wesley Hyatt quien trabajando con algodón, ácido nítrico y alcanfor, logró cumplir con el reto de sustituir las bolas de billar, el material que obtuvo es lo que hoy en día conocemos como Celuloide.

Otro año a destacar dentro de los materiales sintéticos es 1906, cuando aparecieron los primero plásticos totalmente sintéticos, fue el químico Leo Hendrik Baekeland quien dio con la fórmula, y su nombre se dio a conocer como Baquelita.

Todos hemos escuchado alguna vez las letras PVC, pues bien, este sintético se descubrió en el año 1920 cuando Waldo Semon a base de mezclas consiguió algo similar al caucho, a pesar de descubrirse en 1920, no fue hasta 1938 cuando se comenzó a comercializar.

La II Guerra Mundial fue otro de los puntos claves para el crecimiento de los sintéticos, ya que con la reducción de suministros de las materias primas, ambos bandos tuvieron que recurrir a la industria de los plásticos, ya que aparentemente era una fuente inagotable de recambios con una calidad aceptable.

Materias primas utilizadas

Los sintéticos inicialmente provenían de las resinas. Pero no es el único método de obtener productos sintéticos, es más, en la actualidad la resina no se emplea para ello.

Hoy en día son las materias de procedencia animal las que se emplean en la industria textil (lana, seda, piel, etc) aunque también en el vehículo podemos encontrar sintéticos de procedencia animal, como por ejemplo el cuero para los asientos.

El reino vegetal es otro gran suministrador de materias primas para confeccionar materiales sintéticos, algunas de las materias que podemos encontrar en la naturaleza y que posteriormente trataremos para convertir en un objeto que nos sea útil son el algodón, el corcho o la madera.

Los fósiles y minerales también son susceptibles de ser transformados en materiales sintéticos mediante una serie de tratamientos (arena, mineral de hiero, carbón, petróleo, etc.).

Así finalizamos la breve pero interesante entrada sobre los materiales sintéticos, sobre todo en los hitos históricos podemos llegar a comprender la manera con la que esto cambió el planeta, y por supuesto nuestro gran mundo, la automoción.

Un besito.

El favorcín

Ya ha pasado un tiempo desde la ultima vez que me puse a escribir algo aquí, ya es hora. Capitán, céntrese. Por motivos de papeleo diplomático tuve que faltar un día y al momento de incorporarme había un adelanto importante en las prácticas. Con el permiso del mister me puse manos a la obra con un pequeño problema del coche.

El problemón.

Soy muy listo si. Resulta que hace poco me puse a mirar una cosa en lo referente a la distribución del coche, para ello es necesario quitar la rueda delantera derecha y como buena llanta de calidad premium y suculenta para ladrones tiene tu tornillo de seguridad TOP. Realicé todo lo que tenia que hacer y aquí es donde viene la parte del listo; Apreté todas los tornillos y guardé todo. Salí con el coche camino a Santander y cuando me fui a dar cuenta recordé haber dejado el vaso de seguridad puesto en la rueda... Paré en la primera salida que encontré y efectivamente, sin vaso. 

Como bien he aprendido en la clase me puse a practicar mecanizado en un pequeño vaso para poder conseguir la forma correcta.

Pues quedó algo así, el problema principal fue que las patillas volvían a su forma original con un poco de torsión que aplicases, ahora.

Decidí meterle un poco de soldadura para reforzarlo, ademas le aportaba mayor solidez e igual quedaría chulo. Pues no, funcionó una vez pero dos no.

Así que en clase me dedique a repasarlo y a ver si podía mejorar el apaño con la rotalín y e incluso con el coche para cambiar de paso la polea dumper. 

Pues nada oye, da rabia decirlo pero perdí tres horas de trabajo para nada, bueno no. El coche saldrá en un par de fotos para el tríptico del grado, jeje.

Bueno y al final de toda esta historia conseguí un vaso que puede servir ya que es casi igual al que perdí, me alegra la verdad.

Un saludazo.

Soldadura MIG-MAG

¡Muy buen@s días tardes noches! Tema atractivo y provocador, soldadura. Y más concrétamente la MIG-MAG. 

Como nos han dejado a libre elección el escoger los contenidos mínimos, he optado por dar apenas dos puntos importantes y dentro de uno de estos todo lo referente a la MIG-MAG.

Estos puntos son:

-¿Qué es la soldadura? Soldadura por arco vistas hasta ahora.

-La soldadura MIG-MAG
   ·Diferencias entre MIG y MAG
   ·Procedimiento de ajuste de la máquina.
   ·Modo de soldar y superficies a proceder.
   ·Diferencia de resultado frente a la SMOW.

¿Qué es la soldadura? Soldadura por arco vistas hasta ahora.

La soldadura es un proceso de unión de dos materiales mediante la fusión momentánea y puntual de materiales, normalmente metales y termoplásticos.

En nuestro caso, por ahora, hablaremos de la soldadura por arco, esta es exclusiva de los metales. La fusión del material es causada por el salto de electrones desde el extremo del electrodo a las piezas a soldar, siendo de polaridades inversas normalmente negativo en la pieza, este salto de electrones provoca una fuerte luz por el haz causado, creando plasma, este haz es el llamado arco eléctrico de donde proviene su nombre.

En nuestro taller hemos tratado dos tipos de soldadura por arco;
-La SMAW
-MIG-MAG (GMAW)
   Que en nuestro caso, será la que haremos hincapié en esta entrada.

La soldadura MIG/MAG

Se trata de un proceso térmico semiautomático por fusión que sirve para todos los metales y aleaciones comerciales en todas las posiciones que emplea un arco con velocidad y dirección controlada entre un electrodo continuo de metal de aporte protegido mediante un gas inerte (MIG) o activo(MAG) con suministro externo y el metal base, logrando soldaduras largas y sin producir mucha escoria.

En primer lugar procederemos a conocer nuestra máquina, dejaré dos fotos que nos dirán sus partes e incluso alguna pista de como es su funcionamiento.

Partiendo de la primera foto (la de números) vamos a ir nombrando parte por parte y explicando su utilidad en su funcionamiento.

1. Caudalímetro: Como su nombre indica mide el caudal del gas, este es regulado por la llave de paso de la bombona o bien por el regulador de presión (3).

2. Antorcha (la encontrareis desglosada en la segunda imagen): Consta de mango, gatillo(que activa la maquina) y distribuye el gas protector. Creo que se ve claramente como funciona la antorcha en la imagen, se pude añadir que el hilo sale constantemente mientras el gatillo es presionado.

3. Regulador de presión: Nos permite disminuir la presión desde el máximo proporcionado por la bombona al mínimo. Esto es útil ya que a mayor presión más rápido desplazamos el aire de la superficie a trabajar.

4. Cilindro de gas protector: Contiene el gas a alta presión y está provisto de un regulador para el flujo. Dependiendo de si es MIG o MAG y del metal que se quiere soldar varia su contenido pero comúnmente el más utilizado es el CO2 (MAG), el Ar y He (MIG).

También es muy común la mezcla de gases con el CO2 para soldaduras MAG.

5. Manguera de suministro de gas.

6. Electrodo: en este caso un hilo enrollado en una bobina, de esta manera no es necesario pausar para cambiar el electrodo y conseguir soldaduras mas largas. Este hilo suele estar recubierto para evitar que las condiciones atmosféricas oxiden o corroan el hilo.

7. Cuerpo de la máquina: Este suele portar la bombona de gas para poder ser movida por el taller a donde sea necesaria. Del mismo modo solo precisa de una conexión que es a la electricidad que suele ser trifásica aunque hoy en día las encontramos para enchufes convencionales de 220V.

8. Potenciómetro: Este regula la tensión que es transmitida a la antorcha para soldar. A diferencia de la SMAW donde se regula la intensidad de forma manual, esta la hace de forma automática consiguiendo con el voltaje la potencia.

9. Regulador de velocidad del hilo: En ese caso con una ruedecita podemos incrementar la velocidad de salida de hilo ya que al subir la tensión el hijo se funde con mas facilidad. Si la regulamos correctamente el hilo fluirá de manera continua. Esto se sabe escuchando la maquina soldar, con un chisporroteo continuo se asegura un buen resultado.

10. Cable de potencia: Por este se encamina el gas hacia el gatillo y en  el caso de otras máquinas también el cable ya que el dispensador de hilo se encuentra dentro de la propia maquina.

11. Cable de tierra: A este le corresponde la polaridad negativa en el arco. Se coloca las pinzas que tiene en un extremo en la mesa metálica de trabajo o en la pieza a trabajar para así cerrar el circuito.

12. Pinza de masa: Extremo del cable de tierra.

13. Dispensador de alambre: Este viene de una bobina de alambre continuo y junto a unos rodillos impulsores presiona el alambre y lo envía a la antorcha.

A la hora de proceder Internet informa de maneras que se contradicen, por ejemplo la dirección de avance si es hacia ti o en dirección contraria, pues a mi parecer lógico la mejor manera es hacia delante ya que te aseguras de el gas toca la superficie y protege el arco de las condiciones atmosféricas.

Aun así hay algo que todas las páginas o vídeo tutoriales que he visto coincide, el practicar previamente, regular bien la maquina y probar con resto de la chapa a trabajar y si no con una de mismo grosor. 

Importante llevar los EPIS adecuados, y sobretodo cabeza, no me canso de decirlo en este blog.

Una vez haya finalizado todo el proceso, cerrar el gas, apagar la máquina, recoger y limpiar la zona.

En contraste con la SMAW no produce apenas escoria ya que lo mínimo que puede aparecer es oxido producido por la alta temperatura y el contacto con el O2.

Como curiosidad, hay distintos grosores de hilo y además grosores de metal, esto puede ser un caos a la hora de regular la maquina. Para facilitar este proceso muchas máquinas vienen con una pequeña tabla donde indica el voltaje a meter teniendo en cuenta los parámetros dichos anteriormente e incluso teniendo en cuenta con que gas se va a proceder. Muchas veces, esta información es nula en las máquinas, pero bueno nuestro amigo Internet es de gran ayuda.

También a la hora de comprar máquinas hay que tener en cuenta su rendimiento ya que este determina el tiempo que puede trabajar adecuadamente la máquina según la potencia seleccionada, es importante respetar estos parámetros indicados en otra tablita que hay en la maquina. 

Un abrazo amoroso.💋

Diagrama Fe-C

Bueeeno, bueeeno, bueeeno, hoy toca inspirarse, estamos hablando de una doña entrada, así como el patrón de las entradas, 'El papá de Pablito'.

El acero es un material muy querido y necesario en nuestro mundo, casi tanto como los materiales sintéticos obtenidos mediante fenómenos de polimerización o multiplicación semi-natural de los átomos de carbono en las largas cadenas de moleculares de compuestos orgánicos derivados del petroleo o llamados también plásticos.

Empecé gracioso pero me da 'ilu' hacer la primera entrada del año.

Sigamos. 
En este caso vamos a tratar los siguientes temas:

  - Obtención del Hierro y su uso industrial.

  - Producción del acero.

  - Clasificación de los aceros por %C.

  - Estructuras cristalográficas del acero.

  - ¿Que son los constituyentes de los aceros?
  
  - ¿Relación de los constituyentes con los granos de los aceros?

  - ¿Relación de los constituyentes con los cristales de los aceros?

  - Distintos constituyentes que se forman en los aceros atendiendo a su %C y enfriamiento lento.

  - Relación entre tamaño y forma de grano y las características físicas de los aceros.

  - Tratamientos térmicos en los aceros. Influencias en las propiedades mecánicas por tanto en los constituyente.

  - Diagramas de enfriamiento (curvas de s)

Obtención del hierro y su uso industria

Es uno de los 5 materiales mas abundantes en este planeta, con solo esto da mucho para hablar.

La obtención se basa en conseguir materia prima como óxidos de hierro o moléculas en la que el hierro este involucrado además de recuperar el acero de la chatarra.

 Estos materiales se introducen en el conocido Horno alto donde con temperaturas de hasta 2000ºC funde y descompone las moléculas separando el resultado en dos grupos, escoria que al ser menos denso flota por encima de el arrabio que este se encuentra en la parte inferior del horno y sera el aprovechado en la industria.

No se podría hablar de Fe en su totalidad, puesto que es muy difícil conseguirlo ya que al utilizar una fuente de calor proveniente de una combustión, el hierro absorbe las moléculas de carbono del CO₂ o del CO, creando en si Acero.

Con todo esto el 'hierro' en su mayor parte es utilizado en la industria para aleaciones ya que un hierro con un muy alto grado de pureza no suele ser aprovechable ya que no posee ciertas características.

Producción del acero

En nuestro mundo de la automoción se trabaja con Acero casi casi casi en su totalidad, pero ¿De donde viene todo este material?

El hierro fundido se le somete a un proceso donde se reduce el contenido de carbono producido en la obtención del hierro. Además de esto se le retiran impurezas o se añaden ciertos materiales para conseguir mejores características en el material, aunque esta última parte es mas común cuando se quiere conseguir para algo mucho mas especifico, chapa, puertas, verjas.. etc.

Al horno alto se le introduce el hierro con carbón de coque que ademas de servir como combustible ayuda a separar el hierro de las impurezas (gangas). Ya con el resto de que es hierro con un % de carbono bajo, se le pasa a malear o a trefilar.

Clasificación de los aceros por %C

Cuando se quiere crear acero se tiene en cuenta su nivel de carbono ya que a mas carbono mas duro. 

Vamos a pedir prestada la pequeña gráfica de nuestro profe para explicarlo. Si queréis ver la procedencia pinchar en la imagen.

Vamos a valorarlo por debajo de la linea de los 723-727ºC, desde 0ºC hasta aquí se considera que el acero no sufre cambios en su estructura molecular. Mirando la gráfica podemos apreciar los cambios del material y hay que destacar algún porcentaje. 
De 0 a 0.25% la ferrita es utilizada para vehículos, tuberías, etc... Desde el 0.25 hasta el 0.6% son mas resistentes aunque menos dúctiles, se emplea en nuestro mundillo a piezas de motor o estructurales. Desde 0.6 a 1.4% se alean para conseguir aceros adecuados para herramientas, por ejemplo. 
Justo antes de llegar al 1.76 se denominan aceros. El 1.76% que suele variar según las ediciones ya que hay veces que se presenta como 2.11%, es el punto donde se dice que el acero es muy resistente pero muy difícil de conformar ya que presenta mas tenacidad se llama fundición. Si llegamos al 6.67% el acero pierde características que lo hace inútil para su uso siendo demasiado duro y por tanto, frágil, es llamado grafito.

Estructuras cristalográficas del acero

Conocida de una forma muy simple como el estudio de la geometría de las moléculas en los materiales donde en el caso de nuestro queridísimo acero varia según su %C y temperatura. 
Hablaremos del acero en si, bajaremos del 1.76% y ademas si queremos hablar de cristales como estructura solida, no hablamos de temperaturas superiores a las lineas curvas discontinuas que hay en la gráfica. (910ºC---723ºC----1130ºC)

Aquí podemos ver un buen ejemplo de los granos en su proceso de calentamiento y la manera como va cambiando de algo estructurado y fijo a unos graos mas grandes y mucho mas líquidos pasando por pastoso. A unos 723ºC la perlita pasa a ser Austenita mientras que la ferrita se conserva unos 100ºC más. Al final todo pasa a ser una gran masa pastosa llamada austenita.

¿Qué son los constituyentes del acero?

El sufre un proceso de calentamiento durante su obtención para fundir los materiales y crear al final una masa pastosa.

A medida que aumente la temperatura sufre cambios y la estructura característica en cada cambio se clasifica. Estos son los llamados constituyentes.

Ferrita, Perlita, Cementita, Austenita, Martensita, Bainita.

Relación de los constituyentes con los granos de los aceros

Tan sencillo como que a temperaturas relativamente baja todos forman granos sueltos que se distinguen fácilmente, estos son la ferrita y austenita

Relación de los constituyentes con los cristales de los aceros

En este caso los cristales son formados por estructuras frías que hayan sido pasadas por el proceso de calentamiento e enfriamientoya que así son aceros y a la vez están estructurados de una forma que no se puede ver, ya que es una estructura molecular. Son la cementita, martensita y bainita.

Distintos constituyentes que se forman en los aceros atendiendo a su %C y enfriamiento lento

Y volvemos a la gráfica del principio.

Aqui se aprecia todos los constituyentes según su porcentaje.

Relación entre tamaño y forma de grano y las características físicas de los acero

Un grano de menor tamaño y mas compacto hace que el material se más duro y con eso soporte menos los golpes.Por otro lado un grano mas grande y tosco provoca que el grano soporte bien los impacto, incluso lo hace mas dúctil.Produciendo una mezcla entre tamaños siendo la exterior la de grano pequeño se consigue un material muy tenaz.

Tratamientos térmicos en los aceros. Influencia en las propiedades

El más conocido de estos es el temple donde se eleva el acero a temperatura de austenización y se somete a un enfriamiento rápido en una cuba de aceite o agua (raramente aire) y vibratoria para que las burbujas causadas por la evaporación del fluido por el choque térmico no impida el enfriamiento rápido. Esto lo convierte en un material mas tenaz.

Tenemos el recocido, que elevando la temperatura algo mas que 723ºC se deja enfriar lentamente para liberar tensiones internas y crear un material dúctil, se podría decir que es lo contrario al temple ya que vuelve al material mas dúctil.
Algo parecido puede ser el revenido donde la temperatura de enfriamiento es mucho mas controlada, tanto que la pieza sigue en el horno hasta el final del tratamiento y con esto se consigue bajar la temperatura muy lentamente hasta incluso días. Se consigue ablandar la pieza es decir mas dúctil.

Normalizado, al igual que el resto se calienta unos 30 o 50ºC por encima de la temperatura lo más rápido posible durante y se mantiene muy poco tiempo de austenización y se deja a enfriar al aire, con esto queremos que recupere cualidades como las del hierro en naturaleza lo mas dúctil posible.

Con esto podemos decir que con el acero se puede jugar mucho y conseguir muchos resultados variados.

Diagramas de enfriamiento (curvas de s)

Durante la entrada nos hemos basado en esa gráfica de Tº y %C que diferencia los distintos tipos de hierro carbono, aquí se explicará cómo se consiguen todos los constituyentes pero con una gráfica algo diferente, las llamadas curvas TTT.
Las curvas TTT (con forma de s, creo que te referías a esto Don BarrigaP).
Es un tema sencillo de explicar pero veo que con palabras sería algo muy tedioso. Aun así explicare como va el diagrama, en el eje vertical esta la temperatura y en el horizontal el tiempo de enfriamiento pero de modo logarítmico, esto significa que por cada espacio se eleva los segundos en 1ˣ⁺¹, de esa manera se reduce la gráfica.Para ayudarme en esta labor os pongo un vídeo de profesor Lucas Castro, que con este elemento audiovisual lo deja bastante claro.

He de marcar que solo nos fijaremos hasta el minuto 5:57 ya que a partir de ahí habla de la otra curva CCT.

Con todo esto espero que no sea la entrada muy pesada ya que son muchas cosas que abarcar y tampoco quise meterme muchísimo en este mundo, también deseo que se haya tocado un poco todo y explicado la manera mas sencilla posible para que cualquier persona que le interese pueda entenderlo con algunos conocimientos previos de no mucho nivel.

Del mismo modo, me despido con un saludo muy formal para acabar la entrada que comenzó con guasa, con un poco de seriedad.

Gracias por leerlo y le deseo un buen día.

Un fuerte abrazo.

Saúl Gárnica.💖