CARRERA:
INGENIERÍA INDUSTRIAL
CURSO:
INGENIERÍA DE MATERIALES
SECCIÓN:
BI1001
DOCENTE:
ING. ENRIQUE DE LA CRUZ SOSA
INTEGRANTES:
Asto Gómez Franz
Miguel Ponce Rodolfo
Rodríguez Rivas Marco
Rojas Ludeña Maité
Velásquez Salazar Alcides
HUANCAYO - 2015
TA 3
Principales propiedades de los Materiales de Ingeniería
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Asignatura: Ingeniería de materiales
ORGANIZACIÓN DEL GRUPO DE TRABAJO
ORGANIZACIÓN DEL GRUPO
La organización de este grupo fue recopilar toda la información necesaria de los 2 temas propuestos,
esta información se dio con la finalidad de entregar al delegado todo lo recopilado de los temas para
que estas informaciones se rellenen en los cuadros de manera ordenada.
Integrantes en orden
alfabético
Responsabilidad asignada Valoración del integrante al final,
poner una nota de 0 a 10
1 Asto Gómez
Franz
Hacer propiedades del
cuproníquel evaluar por qué
es alto o bajo si lo
comparamos con otros
materiales con su respectiva
bibliografía como en el
trabajo anterior (nota de pie
de página), anexos
Colaboro en todo lo que se le pidió,
buscando información sobre las
propiedades, también apoyo en
hacer las conclusiones pero envio
después de la fecha indicada.
NOTA: 8
2 Miguel Ponce
Rodolfo
Hacer propiedades del
cuproníquel y analizar el uso
o usos que se les suele dar
con su respectiva bibliografía
como en el trabajo anterior
(nota de pie de página),
anexos
Realizo el pie de página pero solo de
algunos datos, pero envió después de
la fecha indicada.
NOTA: 6
3 Rodríguez Rivas
Marco
Analizar el uso o usos que se
les suele dar y porque según
sus propiedades es bajo o alto
si lo comparamos con otros
materiales de similar uso y
conclusiones
Ayudo acomodar la información
brindada por los compañeros y quito
algunas cosas que estaban de más,
pero se demoró en enviar su informe,
enviando su aporte el mismo día de
la entrega
NOTA: 6
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Asignatura: Ingeniería de materiales
4 Rojas Ludeña
Maité
Responsable del grupo
-Planificación de la tarea.
-Asignación de
responsabilidades.
-Recopilación de información
necesaria.
-Realizar la estructura del
trabajo según el profesor.
Realizo la base para todo el
trabajo, buscando toda
información sobre el
cuproníquel:
-Propiedades
-Usos
-Composición
-Apoyo en gráficos, fotos o
esquemas y bibliografía
revisada.
-Realizar informe de
desempeño de cada
integrante.
Colaboro en todo lo que se le pidió
apoyando no solo en el tema que se
le impartido sino que también busco
más información y dejo el archivo
para que los demás integrantes
aumenten sus parte el día miércoles.
NOTA: 10
5 Velásquez Salazar
Alcides
Buscar información relevante
del cuproníquel, anexos con
su respectiva bibliografía
como en el trabajo anterior
(nota de pie de página)
Ayudo a corregir el formato del
informe
NOTA: 7
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Asignatura: Ingeniería de materiales
INTRODUCCIÓN
El presente informe comprende el estudio del “cuproníquel“, en el cual se dará a conocer
información relevante, que permitirá que el nivel de compresión sea el más adecuado.
Asimismo el informe da énfasis en el análisis de los usos que se le suele dar al
Cuproníquel, teniendo en cuenta sus propiedades más relevantes, especificando porque
es alto o bajo, o si lo comparamos con otros materiales de similar uso.
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Asignatura: Ingeniería de materiales
ÍNDICE
Caratula……………………………………………………………………………….………………………………………..1
Organización del grupo…………………………………………………………………………………………………2
Introducción…………………………………………………………………………………………………………………4
Índice…………..…………………..…………………………………………………………………………………………..5
INFORME
Historia cuproníquel………………………………………………………………………………………………………6
Descripción general
Cuproníquel……………………………………………………………………………………………..7
Principales características…………………………………………………………………………8
Composición química…………………………………………………………………..……………9
Propiedades……………………………………………..……………………………………………………………………10
Aplicaciones en la industria, usos……………………………………………………………………………………11
Generalidades…………………………………………………………………………………………………………………14
Conclusión…………………………………………………………………..………………………………………………..15
Anexos…………………………………………………………..………………………………………………..…………...16
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Asignatura: Ingeniería de materiales
HISTORIA
La tecnología del cuproníquel ha sido utilizada por los chinos desde el siglo III a.C. con el
nombre de cobre blanco (algunas armas de origen chino estaban construidas por este
metal).
Los reyes Agatocles y Pantaleón fueron los primeros en el mundo en acuñar monedas de
cuproníquel, alrededor del 170 a.C.
El cuproníquel no fue utilizado otra vez hasta el siglo XVIII. El cuproníquel es el
revestimiento de cualquier moneda de medio de Estados Unidos (50¢) acuñadas desde
1971, y todos los cuartos de dólar (25¢) y las monedas de diez centavos (10¢) hechas
después de 1965. Actualmente algunas monedas como las de 5 centavos
estadounidenses, o todas las monedas de Suiza excepto la de 5 Rappen, y las monedas
de 5, 10, 20 y 50 Peniques británicas, son acuñadas en cuproníquel. En el siglo XX, las
chaquetas de la bala fueron hechas comúnmente de este material. Pero lo sustituyeron
por bronce, ya que este ensuciaba.
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Asignatura: Ingeniería de materiales
CUPRONIQUEL
Aleación de cobre, níquel (Cu + Ni) y las impurezas de la consolidación (hierro y
manganeso). Se considera cuproníquel a la aleación con menos del 50% de níquel.
Los cuproníqueles propiamente dichos tienen contenidos de níquel del 5 al 44 % y se
utilizan, generalmente, por su excelente resistencia a la corrosión, la cual aumenta con el
contenido de níquel. Entre las aleaciones con mayor contenido de níquel se encuentra el
MONEL, de excepcionales propiedades de resistencia a la corrosión.
El cuproníquel es una aleación extremadamente versátil, que combina una excelente
resistencia a la corrosión por agua de mar, con buenas propiedades mecánicas y alta
ductilidad. Existen distintas variantes de esta aleación, siendo las más típicas las 90/10 y
70/30. A estas aleaciones se les añade pequeñas cantidades de Hierro (Fe) y
Manganeso (Mn), para mejorar la resistencia al flujo de agua de mar y a la erosión debida
a la arena transportada en el agua. La aleación 70/30 presenta las mismas características
que la 90/10, pero además ofrece una excelente resistencia a la corrosión a altas
velocidades de agua de mar y en mayores rangos de temperatura.
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Asignatura: Ingeniería de materiales
PRINCIPALES CARACTERISTICAS
Excelente resistencia al ataque por erosión y choque de agua de mar en
movimiento.
Excelente resistencia a la fractura por corrosión bajo tensión y corrosión
por fatiga.
Buena resistencia a picaduras en agua de mar inmóvil.
Muy buenas propiedades para trabajo en frío.
Buena soldabilidad.
Virtualmente inmune a bio-incrustaciones marinas.
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Asignatura: Ingeniería de materiales
COMPOSICIÓN
El cuproníquel es una aleación de cobre, níquel (Cu + Ni) y las impurezas de la
consolidación, tales como hierro y manganeso. Este metal no corroe en agua de mar,
porque se ajusta su potencial de electrodo de ser neutral con respecto al agua de mar.
Debido a esto se utiliza para hardware de marina, y a veces para los propulsores, los
cigüeñales y los cascos de remolcadores superiores, los barcos de pesca y otros barcos de
funcionamiento. También se usa mucho en la fabricación de condensadores y aparatos de
destilación. Es un metal pesado no ferroso. Esta aleación es comúnmente usada en
muchas monedas modernas de color plateado, como las monedas del franco suizo
(exepto la de 5 céntimos), la moneda de 50 peniques de la libra esterlina del Reino Unido,
el interior de la moneda de un euro y el exterior de la de dos euros o la moneda de 5
centavos (Nickel) del dólar de Estados Unidos. Una mezcla típica es 75% de Cobre y 25%
de níquel, y una cantidad de rastro de manganeso. Las últimas monedas de plata que
circularon fueron reemplazadas por el níquel o el cuproníquel, que es más económico que
el níquel puro, por el color similar de estos metales al de la plata. A pesar del alto
contenido de cobre, el color del cuproníquel es plateado.
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Asignatura: Ingeniería de materiales
PROPIEDADES
Facilidad de conformación en frío y en caliente.
Facilidad de moldeo.
Buenas características mecánicas, incluso a bajas y altas temperaturas.
Propiedades eléctricas especiales de los tipos con alto contenido de níquel.
Color plateado y aspecto atractivo.
Buena resistencia a la corrosión
Metal pesado no ferroso
No se estropea en agua de mar
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Asignatura: Ingeniería de materiales
Aplicaciones en la industria, usos
Monedas de Cuproníquel:
Para monedas modernas de color plateado, como las monedas del franco suizo
(excepto la de 5 céntimos), la moneda de 50 peniques de la libra esterlina del
Reino Unido, el interior de la moneda de un euro y el exterior de la de dos euros o
la Moneda de US$ 0,05 moneda de 5 centavos (Níckel) del dólar de Estados
Unidos. Las últimas monedas de plata que circularon fueron reemplazadas por el
níquel o el cuproníquel, que es más económico que el níquel puro.
Se utiliza en termopares, pero el contenido de la aleación cambia: posee 45% de
cobre y un 55% de níquel. La aleación más común es de 25% de níquel y 75% de
cobre.
Conducción de agua de mar, limpia y contaminada, estancada en circulación
rápida.
Protección de maderas.
Aparatos de medida.
Aparatos de calefacción.
Enfundado de cables sumergidos o expuestos a atmósferas corrosivas.
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Asignatura: Ingeniería de materiales
APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA MARITIMA
Dada la naturaleza altamente corrosiva del agua del mar, los materiales utilizados tienen
que satisfacer requisitos muy exigentes para asegurar prestaciones fiables.
Las aleaciones de cuproníquel, instaladas en numerosas estructuras de ingeniería marina
y usadas en la industria naval, offshore, de la energía y en plantas desalinizadoras:
Industria naval mercantil y militar
Instalaciones offshore para petróleo y gas
Instalaciones costeras para procesos petroquímicos
Instalaciones de desalinización del agua del mar
Instalaciones costeras para la producción de electricidad
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Asignatura: Ingeniería de materiales
En general las aleaciones en cuproníquel se usan para:
Instalaciones de enfriamiento del agua del mar
Instalaciones antincendios
Sistemas sanitarios
Tubos de vapor en los barcos
Sistemas de balance
Sistemas hidráulicos y neumáticos
Líneas de alimentación del agua del mar para las instalaciones de desalinización y
producción
Revestimientos para la zona splash
Las aleaciones de cuproníquel cumplen los principales requisitos para sistemas de
tuberías de las navieras. A nivel metalúrgico, la resistencia a la corrosión y las propiedades
de mecanizado de cobre-níquel se determinan por esta simple aleación, que ofrece
también niveles adecuados de fuerza mecánica.
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Asignatura: Ingeniería de materiales
GENERALIDADES
Los cuproníqueles propiamente dichos tienen contenidos de níquel del 5 al 44 % y se utilizan, generalmente, por su excelente resistencia a la corrosión, la cual aumenta con el contenido de níquel. Entre las aleaciones con mayor contenido de níquel se encuentra el MONEL, de excepcionales propiedades de resistencia a la corrosión.
Además de los cuproníqueles binarios, formados solamente a base de níquel y cobre algunos contienen un tercer o un cuarto elemento. Los que contienen cinc se conocen por alpacas.
DATOS QUE ENCONTRAREMOS EN LA SECCION DE ANEXOS TABLA N°2
La aleación estándar CuNi44 de las siguientes propiedades:
Bajo coeficiente de temperatura de la resistencia eléctrica
Alta resistencia a la oxidación y a la corrosión
Alta resistencia a la rotura y a la flexión alternativa Es una aleación no magnética. La temperatura máxima en caso de su aplicación
en aire es de 600 °C. El material es fácil de procesar y no presenta problema
alguno en la soldadura fuerte o blanda. Se pueden aplicar todos los tipos de
soldadura conocidos.
Las aplicaciones de las láminas de cuproníquel son:
Resistencias eléctricas
Elementos calefactores
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Asignatura: Ingeniería de materiales
CONCLUSIONES
Las aleaciones de base cobre con níquel, ampliamente usadas en la operación de
plantas y equipos en ambientes marinos, constituyen las aleaciones más adecuadas
para la fabricación de piezas expuestas a la acción agresiva de los iones cloruros
presentes en el agua de mar.
Se le llama Cuproníqueles a las aleaciones con menos del 50% de níquel.
Hoy en día el reemplazo de las tuberías de Cuproniquel con Hierro que conducen
agua de mar natural es viable. Estas deben ser sustituidas por otras de
acero inoxidable de estructura austenitica.
También podemos decir que los aceros inoxidables austeniticos de sustitución
deben poseer una velocidad de circulación igual o superior a 5 m/seg.
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Asignatura: Ingeniería de materiales
BIBLIOGRAFIA
http://www.fundicion-cobre-bronce.com/cuproniquel.html
https://cursosmecatronica.files.wordpress.com/2012/06/cupronc3adquel.pdf http://www.schlenk.com/index.php?id=117&L=2 http://tecno2eso.pbworks.com/w/page/50303216/Aluminio%20y%20Cupron%C3%ADquel
http://www.kme.com/es/industria_maritima
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Asignatura: Ingeniería de materiales
Tabla N° 2
Equivalencias Aplicaciones
K-701 Cu Ni 30 DIN 17664 Aparatos químicos para fines decorativos
K-702 Cu Ni 10 Fe DIN 17664 Para conducir agua de mar, en condensadores de barcos centrales fijas
K-703 Cu Ni 30 Fe DIN 17664 Tubos con velocidades hasta 5 m/s de aguas muy contaminadas
K-704 Ns 6512 DIN 17663 Telecomunicación, construcción, arte
K-705 Ns 6218 Pb DIN 17663 Piezas de maquinado por arranque de viruta
K-706 Ni Cu 30 Fe DIN 17743 Aparatos químicos, válvulas de mariposa, partes de construcción expuestas a corrosión