By REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA BOLIVARIANA NÚCLEO ARAGUA- SÉDE MARACAY SECCION. AER401 EL NÍQUEL Y SUS ALEACIONES PACE 1 org to View nut*ge Maracay, Noviembre 2015 INTRODUCCIÓN IJno de los problemas más serios en los vuelos en general y particularmente en los espaciales es el de la estructura de la nave; dicho de otra manera, la resistencia mecánica que debe tener el vehículo para soportar las velocidades, aceleraciones, impactos y esfuerzos a los que habrá de verse sujeto.
También deben tomarse en cuenta factores como las temperaturas y descriptiva, se desglosara el tema principal en puntos, empezando por la definición de los términos básicos, para una mayor comprensión del tema. Aleación una aleación es una combinación de propiedades metálicas, que está compuesta de dos o más elementos metálicos. Las aleaciones están constituidas por elementos metálicos como Fe (hierro), Al (aluminio), Cu (cobre), Pb (plomo), ejemplos concretos de una amplia gama de metales que se pueden alear. El elemento aleante puede ser no metálico, como: P (fósforo), C carbono), Si (silicio), S (azufre), As (arsénico).
Mayoritariamente las aleaciones son consideradas mezclas, al no producirse enlaces estables entre los átomos de los elementos involucrados. Excepcionalmente, algunas aleaciones generan compuestos químicos. Aleaciones del Níquel (NI): El Níquel es un elemento químico de la tabla periódica, cuyo número atómico es el 28, es un metal y se presenta en el grupo de transición, se caracteriza por ser un metal muy resistente a la oxidación y con propiedades magnéticas, su masa atómica es de 58,71 y su densidad es de 8. 902 gramos/ cm3.
Por otro lado es un elemento muy versátil, resistente a la corrosion y se puede combinar con muchos metales, debido ala gran resistencia que posee a la corrosión, el níquel es usado para mantener la pureza en el p o de comidas y fibras sintéticas. buenas. En contrastes, las aleaciones del níquel poseen una cantidad significante adicionada de otros elementos, ya que estas aleaciones son metales no ferrosos, útiles en una variedad de aplicaclones que incluyen, resistencia a la corrosión y al calor. El Níquel y sus aleaciones pueden clasificarse en los siguientes grupos:
Puede ser puro, electrolítico (99,56% NI). Níquel carbonilo en polvo y comprimido Otras características de la aleación en sus propiedades magnéticas, son sus elevadas conductividades térmicas y eléctricas, su bajo contenido en gas y su baja presión de vapor. Campo de aplicación: Las aleaciones especiales a base de níquel son ampliamente utilizadas en la construcción naval, instalaciones marítimas y otros usos industriales. unas de las aplicaciones a base de níquel mas comunes, es la acuñación de monedas.
Propiedades: Punto de fusión y ebullición (14550c y 27300 c). Color (blanco y plateado). Las aleaciones a base de níquel, especialmente las súper- aleaciones, tienen muchas aplicaciones en las industrias más importantes, tan estratégicas como las del automóvil, empresas aeronáuticas, aeroespaciales, química y generación de energía. Estas súper-aleaciones, además pueden alcanzar elevadas propiedades mecánicas, gracias a que son tratables térmicamente y un excelente comportamiento a la corrosión.
Sus buenas propiedades mecánicas se caracterizan por: buena capacidad de deformación en el frio, gran tenacidad, alta resistencias al calor, resistencias a la oxidación a altas emperaturas, así como una buena resistencia a 31_1f8 calor, resistencias a la oxidacion a altas temperaturas, así como una buena resistencia a la corrosión, por muchos agentes químicos, todos estas propiedades han hecho que el níquel y sus aleaciones encuentren aplicación creciente en todas las ramas industriales y fabricas de gran importancias.
Las aleaciones del níquel han solucionado muchos problemas de corrosión y buenos valores de resistencia mecánica a alta temperatura, en donde para tales condiciones, los aceros inoxidables resultan inadecuados. Aleaciones del Estaño (Sn): Estaño, este es un elemento quimico de número atómico 50, posee una masa atómica de 1 18,69.
Es un metal de color característico blanco plateado, muy dúctil y maleable de estructura cristalina, se usa en forma de hojalata como capa protectora para recipientes de cobre, se utiliza mucho en las fabricaciones de metales, en aleaciones, soldadura, ,mas que todo en la industria aeroespacial y como ingrediente de algunos insecticidas. Su obtención proviene de la casiterita (oxido de estaño) en donde se le presenta como un oxido, este metal no se oxida fácilmente con el aire y es muy resistente a la corrosión, se ncuentra en muchas aleaciones y es muy útil para recubnr otras clases de metales, protegiéndolos de la corrosión.
Al doblar una barra de este material, se produce un sonido muy característico al cual se llama grito del estaño producido por la fricción del de los cristales que lo componen. Aplicaciones del Estaño: Se usa como revestimiento protector del cobre, Hierro y de diversos metales usados en la fabricación de latas de c protector del cobre, Hierro y de diversos metales usados en la fabricación de latas de conserva. Su uso también es de disminuir la fragilidad del vidrio.
Los compuestos del Estaño se usan para fungicidas, tintes, dentífricos (SnF2) y pigmentos. Se usa para hacer Bronce, aleación de Estaño y Cobre. Es usado para la soldadura blanda, aleado con plomo. Aplicado en la aleación con plomo para fabricar la lamina de tubos de los órganos musicales Recubrimiento de acero. Aleaciones: Las aleaciones con base de estaño, mejor conocido como metales blandos, generalmente contienen cobre, antimonio y cobre.
Estas aleaciones al igual que muchas contienen diversas propiedades mecánicas, dependiendo de su composición. El estaño (Casiterita), se usa en azogado de espejos, papel de staño como conservador de alimentos, en fabricación de tubos para uso de farmacia y cosmética, fabricación de hojalata de acero, también es utilizado para la fábrica de baldosas y tejas, en una amplia variedad de aleaciones con otros metales: con plomo (estaño blando) para fontanería y automóviles, bronce ferroso, latón ligero y latón industrial.
Aleación Ni-Cr-Fe: Níquel: Es un metal de transición de color blanco plateado con un ligero toque dorado, conductor de la electricidad y del calor, muy dúctil y maleable por lo que se puede laminar, pulir y forjar fácilmente, y presentando ferromagnetismo a temperatura mbiental. Es otro de los metales altamente densos como el hierro, iridio y osmio. Es resistente a la corrosión y se suele utilizar como recubrimiento, mediante electro deposición. El crom resistente a la corrosión y se suele utilizar como recubrimiento, mediante electro deposición.
El Cromo: El cromo es un metal de transición duro, frágil, gris acerado y brillante. Es muy resistente frente a la corrosión. Su estado de oxidación más alto es el +6, aunque estos compuestos son muy oxidantes. Los estados de oxidación +4 y +5 son poco frecuentes, mientras que los estados más estables on +2 y +3. También es posible obtener compuestos en los que el cromo está presente en estados de oxidación más bajos, pero son bastante raros. Hierro: Es un metal maleable, de color gris plateado y presenta propiedades magnéticas; es ferromagnético a temperatura ambiente y presión atmosférica.
Es extremadamente duro y denso. Aleación de Ni/Cr/Fe Electrodo de revestimiento básico que aporta material no magnético de alta resistencia mecánica y excelente tenacidad a temperaturas tan bajas como – 1960 C, además de buena resistencia a la termofluencia lenta hasta temperaturas de 6000C, esistente a la corrosión y a la oxidación por soluclones alcalinas y ácidos reductores hasta temperaturas superiores a los 8000C, resistente a choques térmicos, al envejecimiento, a la fatiga y no responde a tratamiento térmico.
Aleaciones Ni-Fe: Las aleaciones de Níquel-Hierro (conocidas como INVAR o NILO) forman una familia de materiales de expansión controlada. Son un componente esencial en la fabricación de termostatos bimetálicos, ampliamente usados en planchas, tostadoras, interruptores de seguridad, calefactores, termómetros, etc. El Invar también se utiliza en la fab nterruptores de seguridad, calefactores, termómetros, etc. El Invar también se utiliza en la fabricación de monitores y televisores y tubos de rayos catódicos. Se caracterizan por su bajo coeficiente de dilatación lineal en un amplio rango de temperaturas.
El Invar 36 tiene 36% de Niquel (el resto es Hierro) y posee la menor expansión térmica entre todos los metales y aleaciones en el rango desde temperatura ambiente hasta 2300C. Es una aleación dúctil y soldable, y puede maquinarse en forma similar a los aceros inoxidables austeníticos. Su coeficiente medio de expansión térmica (CTE) de 20 a 1000C s menor a 1,3 x 10-60C-1. La temperatura de Curie es 2300C y la densidad g/cm3 Aleaciones que también están formadas por Ni-Fe: Fernico: Es una aleación de hierro (Fe), níquel (Ni) y cobalto (Co).
Es un nombre comercial formado a partir de los símbolos de los elementos. La aleación tiene el mismo coeficiente de dilatación lineal que ciertos tipos de vidrio. Por sus cualidades de adherencia, sellado y aislamiento permiten uniones vidrio-metall y por lo tanto esto lo hace un material ideal para los terminales de contacto externo de las bombillas y las válvulas termoiónicas. Su composición es parecida a la de otras aleaciones multi- componente (Kovar, Rodar, Therlo). Está compuesto por un 28% de níquel, 18% de cobalto y 54% de hierro.
Cunife: es una aleación de cobre (Cu), níquel (Ni), e hierro (Fe), y en algunos casos algo de cobalto (Co). La aleación tiene el mismo coeficiente de dilatación lineal que ciertos tipos de vidrio, y por lo tanto e mismo coeficiente de dilatación lineal que ciertos tipos de vidrio, y por lo tanto es un material ideal para sellado de uniones vidrio- metal, como los conectores metálicos externos de bombillas y válvulas termolónicas. Tiene propiedades magnéticas y puede ser utilizado para la fabricación de imanes.
Por ser dichas aleaciones altamente resistentes al agua de mar, los productos de Cunife se usan en muchas aplicaciones relacionadas con el área marítima, como por ejemplo, en sistemas conductores de agua de mar: circuitos refrigerantes de agua de mar, desagües. Por sus propiedades de remanencia magnética (B: 0,54 tesla= 5400 Gauss y de coercitividad magnética (Hz 44000 Amperio- vuelta/metro= 550 oersted) es utilizada para la construcción de Imanes. Constantán Es una aleación, generalmente formada por un 55% de cobre y n 45% de níquel (Cu55Ni45).
Se caracteriza por tener una resistencia eléctrica constante en un amplio rango de temperaturas, es uno de los materiales más utilizados para la fabricación de monedas. También se usa habitualmente en el diseño de galgas extensiométricas dadas sus apropiadas características para este uso. Hay otras aleaciones conocidas por tener también un muy pequeño coeficiente de temperatura, por ejemplo el manganin (Cu86Mn12Ni2). Características físicas Resistividad 4,9×10-7 Coeficiente de temperatura (a 20 0C) 0,00001 Densidad 8,8 g/cm3 Calor específico 81_1f8
