• No results found

ALOTROPIA

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "ALOTROPIA"

Copied!
35
0
0

Loading.... (view fulltext now)

Full text

(1)

YURILUZ VEGA DELGADO YURILUZ VEGA DELGADO

(2)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

(3)

Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco

Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco

Facultad de Ingeniería Geológica, Minas y Metalúrgica Facultad de Ingeniería Geológica, Minas y Metalúrgica

Escuela Profesional de Ingeniería Metalúrgica Escuela Profesional de Ingeniería Metalúrgica Departamento Académico de Ingeniería Metalúrgica Departamento Académico de Ingeniería Metalúrgica

Asignatura: Tratamientos térmicos y termoquímicos

Asignatura: Tratamientos térmicos y termoquímicos

 Docente: Ing. Barrios Ruiz GuillermoDocente: Ing. Barrios Ruiz Guillermo 

 Semestre académico: 2017-IISemestre académico: 2017-II 

 Presentado por: Vega Delgado, YuriluzPresentado por: Vega Delgado, Yuriluz   Código: 14109Código: 14109  Noviembre  Noviembre –  –  2017 2017

EFECTOS DE LA

EFECTOS DE LA

ALOTROPIA DEL HIERRO

ALOTROPIA DEL HIERRO

(4)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

(5)

CONTENIDO CONTENIDO

EFECTOS DE

EFECTOS DE LA LA ALOTROPIA DEL ALOTROPIA DEL HIERRO ...HIERRO ... .... 44 1.

1. OBJETIVO OBJETIVO ... ... 44 2.

2. MARCO MARCO TEORICO TEORICO ... ... 44 2.1.

2.1. ALOTROPIA ALOTROPIA O O POLIMORFISMO POLIMORFISMO ... ... 44 2.2.

2.2. HIERRO HIERRO ... ... 55 2.3.

2.3. CARACTERISTICAS CARACTERISTICAS DE DE LAS LAS ESTRUCTURAS ESTRUCTURAS QUE QUE SE SE FORMAN FORMAN EN EN UNUN ENFRIAMIENTO LENTO

ENFRIAMIENTO LENTO DE DE LAS ALEACIONES LAS ALEACIONES HIERRO CARBONO ...HIERRO CARBONO ... ... 77 2.3.1. 2.3.1. Ferrita Ferrita ... ... 77 2.3.2. 2.3.2. Austenita...Austenita... ... 88 2.3.3. 2.3.3. Cementita Cementita ... .... 88 2.3.4. 2.3.4. Perlita Perlita ... ... 99 2.3.5. 2.3.5. Ledeburita...Ledeburita... ... 1010 2.4.

2.4. Conductividad Conductividad térmica térmica ... ... 1010 2.5.

2.5. Pirómetro...Pirómetro... ... 1212 3.

3. MATERIALES MATERIALES Y EQUIPOS Y EQUIPOS ... ... 1313 4.

4. PROCEDIMIENTO...PROCEDIMIENTO... ... 1414 5.

5. ANÁLISIS DE ANÁLISIS DE RESULTADOS RESULTADOS ... ... 1515 6. 6. CONCLUSIONES CONCLUSIONES ... ... 1717 7. 7. RECOMENDACIONERECOMENDACIONES S ... ... 1818 ANEXOS ANEXOS ... ... 1919

(6)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

(7)

1.

1. OBJETIVOOBJETIVO •

• Observar y describir el efecto dela Observar y describir el efecto dela alotropía del hierro, mediante practicasalotropía del hierro, mediante practicas

experimentales de enfriamientos brusco en probetas de distinta composición de experimentales de enfriamientos brusco en probetas de distinta composición de carbono

carbono

• Desarrollar experimentalmente el efecto de la alotropía Desarrollar experimentalmente el efecto de la alotropía del hierrodel hierro 2.

2. MARCO TEORICOMARCO TEORICO 2.1.

2.1. ALOTROPIA O POLIMORFISMOALOTROPIA O POLIMORFISMO

El polimorfismo o alotropía es

El polimorfismo o alotropía es el fenómeno por el el fenómeno por el cual muchos elementos y compuestos existencual muchos elementos y compuestos existen en más de una estructura cristalina bajo diferentes condiciones de temperatura y presión. en más de una estructura cristalina bajo diferentes condiciones de temperatura y presión. Muchos metales de importancia industrial como el hierro, el titanio y el níquel sufren Muchos metales de importancia industrial como el hierro, el titanio y el níquel sufren transformaciones alotrópicas a elevadas temperaturas a presión

transformaciones alotrópicas a elevadas temperaturas a presión atmosférica.atmosférica.

El concepto de alotropía fue

El concepto de alotropía fue propuesto originalmente en 1841 por el propuesto originalmente en 1841 por el químico sueco Jöns Jacobquímico sueco Jöns Jacob Berzelius (1779-1848) y se define como la capacidad que poseen algunos materiales para Berzelius (1779-1848) y se define como la capacidad que poseen algunos materiales para existir en más de una forma o estructura cristalina en la misma fase o

existir en más de una forma o estructura cristalina en la misma fase o estado de la materia.estado de la materia.

La transformación de una variedad alotrópica del metal en otra, va acompañada de una La transformación de una variedad alotrópica del metal en otra, va acompañada de una absorción de calor al calentarse, y por un desprendimiento de calor latente al enfriarse, absorción de calor al calentarse, y por un desprendimiento de calor latente al enfriarse, verificándose estos procesos a temperatura constante y, solo se

verificándose estos procesos a temperatura constante y, solo se modifica la temperatura, cuandomodifica la temperatura, cuando hubo un cambio total de

hubo un cambio total de fase.fase.

Lo mismo sucede con el agua: cuando la tenemos en forma de hielo a 0 ° C y le damos calor Lo mismo sucede con el agua: cuando la tenemos en forma de hielo a 0 ° C y le damos calor lentamente, veremos que la temperatura del hielo no

lentamente, veremos que la temperatura del hielo no aumenta y en lugar de aumenta y en lugar de eso cambia de faseeso cambia de fase al derretirse; sólo sigue aumentando la temperatura después de que se derritió todo el hielo al derretirse; sólo sigue aumentando la temperatura después de que se derritió todo el hielo (cambio total de fase). También, cuando le quitamos calor al agua a punto de solidificar a cero (cambio total de fase). También, cuando le quitamos calor al agua a punto de solidificar a cero grados centígrados, veremos que no baja su temperatura, sino que empieza a formar hielo, y grados centígrados, veremos que no baja su temperatura, sino que empieza a formar hielo, y sólo seguirá bajando la temperatura cuando toda haya cambiado a hielo.

(8)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

(9)

transformación, durante un cierto tiempo no cambia la temperatura; a estas partes de la curva transformación, durante un cierto tiempo no cambia la temperatura; a estas partes de la curva se les llama "puntos críticos".

se les llama "puntos críticos".

Por ejemplo, en la imagen se muestra l

Por ejemplo, en la imagen se muestra la curva de enfriamiento del hierro puro. a curva de enfriamiento del hierro puro. Nótese las líneasNótese las líneas isotermas correspondientes a las temperaturas de

isotermas correspondientes a las temperaturas de transformación alotrópica.transformación alotrópica.

-- En el intervalo entre los 1535 y 1390 °C el hierro tiene la red cúbica centrada en elEn el intervalo entre los 1535 y 1390 °C el hierro tiene la red cúbica centrada en el

cuerpo y esta fase alotrópica reci

cuerpo y esta fase alotrópica recibe el nombre de hierro δ ( Fe δ ).be el nombre de hierro δ ( Fe δ ).

-- En el intervalo entre 1390 y 910 En el intervalo entre 1390 y 910 ° C la estructura pasa a ° C la estructura pasa a ser cúbica centrada en las carasser cúbica centrada en las caras

(Fe γ). (Fe γ).

-- Finalmente por debajo de 9Finalmente por debajo de 910 °C la red pasa a ser 10 °C la red pasa a ser cúbica centrada en el cuerpo (Fe α).cúbica centrada en el cuerpo (Fe α).

Fuente:

Fuente: http://www.monografias.com/trabajos70/formas-alotrpicas-hierro-combinaciones-carbono/formas-

http://www.monografias.com/trabajos70/formas-alotrpicas-hierro-combinaciones-carbono/formas-alotrpicas-hierro-combinaciones-carbono2.shtml#anlisisdea

alotrpicas-hierro-combinaciones-carbono2.shtml#anlisisdea

2.2.

(10)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

(11)

color gres plateado y magnético. Los cuatro isótopos estables, que se encuentran en la color gres plateado y magnético. Los cuatro isótopos estables, que se encuentran en la naturaleza, tienen las masas 54, 56, 57 y 58. Los dos minerales principales son la hematita, naturaleza, tienen las masas 54, 56, 57 y 58. Los dos minerales principales son la hematita, Fe2O3, y la limonita, Fe2O3.3H2O. Las piritas, FeS2, y la cromita, Fe(CrO2)2, se explotan Fe2O3, y la limonita, Fe2O3.3H2O. Las piritas, FeS2, y la cromita, Fe(CrO2)2, se explotan como minerales de azufre y de

como minerales de azufre y de cromo, respectivamente.cromo, respectivamente.

Fuente:

Fuente: https://sectorminero.wordpress.com/category/hierro/https://sectorminero.wordpress.com/category/hierro/

El hierro tiene a diferencia del agua tres fases sólidas separadas y distintas: hierro alfa, hierro El hierro tiene a diferencia del agua tres fases sólidas separadas y distintas: hierro alfa, hierro gamma y hierro delta. En el diagrama se observan tres puntos triples en los que coexisten tres gamma y hierro delta. En el diagrama se observan tres puntos triples en los que coexisten tres fases

fases diferentes: (1) líquido, vapor y Fe δ; (2) vapor, Fe δ y Fe γ; y (3) vapor, Fe γ y Fe α.diferentes: (1) líquido, vapor y Fe δ; (2) vapor, Fe δ y Fe γ; y (3) vapor, Fe γ y Fe α.

Para una presión constante de 1 atm, el hierro pasa de la fase líquida a la fase de Fe δ a la Para una presión constante de 1 atm, el hierro pasa de la fase líquida a la fase de Fe δ a la

temperatura de fusión de 1.539°C. Si continua el enfriamiento de la muestra y a 1.394°C un temperatura de fusión de 1.539°C. Si continua el enfriamiento de la muestra y a 1.394°C un

(12)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

(13)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

910°C se produce el cambio de fase a Fe α que se mantendrá hasta llegar a temperatura 910°C se produce el cambio de fase a Fe α que se mantendrá hasta llegar a temperatura

ambiente. ambiente.

Fuente:

Fuente:Diagrama de equilibrio de fases para el hierro puro.Diagrama de equilibrio de fases para el hierro puro. http://cosmolinux.no-

http://cosmolinux.no-ip.org/uned/unedcurset22.html

ip.org/uned/unedcurset22.html

2.3.

2.3. CARACTERISTICAS DE LAS ESTRUCTURAS QUE SE FORMAN EN UNCARACTERISTICAS DE LAS ESTRUCTURAS QUE SE FORMAN EN UN ENFRIAMIENTO LENTO DE LAS ALEACIONES

ENFRIAMIENTO LENTO DE LAS ALEACIONES HIERRO CARBONOHIERRO CARBONO 2.3.1.

2.3.1. FerritaFerrita

De acuerdo con lo explicado líneas arriba, la

De acuerdo con lo explicado líneas arriba, la solución sólida intersticial de carbono en elsolución sólida intersticial de carbono en el hierro se llama ferrita.

hierro se llama ferrita. El hierro casi no El hierro casi no disuelve carbono, la solubilidad máxima de carbonodisuelve carbono, la solubilidad máxima de carbono en el hierro

en el hierro es de 0.025% a una tempes de 0.025% a una temperatura de 723º C y de 0.0025% a 20º C. La seratura de 723º C y de 0.0025% a 20º C. La solubilidadolubilidad del carbono en el hierro d es de 0.1% a 1490º C.

del carbono en el hierro d es de 0.1% a 1490º C. La ferrita d es estable únicamente aLa ferrita d es estable únicamente a temperaturas muy elevadas y no tiene significado práctico en la

temperaturas muy elevadas y no tiene significado práctico en la ingeniería.ingeniería.

La ferrita es la

La ferrita es la estructura mas blanda y dúctil de estructura mas blanda y dúctil de las aleaciones hierro- carbono, es magnéticalas aleaciones hierro- carbono, es magnética desde la temperatura ambiente hasta 768º C.

desde la temperatura ambiente hasta 768º C. Las propiedades promedio son: resistencia a laLas propiedades promedio son: resistencia a la rotura de 28 Kg/mm2, elongación 40% en 2 pulg., de longitud, dureza 90 Brinell, a

rotura de 28 Kg/mm2, elongación 40% en 2 pulg., de longitud, dureza 90 Brinell, a continuación, figura 4, se presenta la red cristalina de la ferrita

continuación, figura 4, se presenta la red cristalina de la ferrita En la figura 5, se presenta elEn la figura 5, se presenta el empaquetamie

empaquetamiento de átomos en la ferrita, en forma de nto de átomos en la ferrita, en forma de hierro a (no se muestran los átomos dehierro a (no se muestran los átomos de carbono). Al microscopio los granos de ferrita

(14)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

(15)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

2.3.2.

2.3.2. AustenitaAustenita  La solución

 La solución sólida intesólida intersticial rsticial del carbondel carbono en el hieo en el hierro gama se rro gama se llama austenllama austenitaita. La austenita. La austenita

 posee bue

 posee buena ductilidad y pona ductilidad y por lo tanto buena r lo tanto buena formabilidad. Esta estrucformabilidad. Esta estructura tiene unatura tiene una solubilidad del carbono de hasta 2.11%C a 1148º

solubilidad del carbono de hasta 2.11%C a 1148º C. Gracias a que la C. Gracias a que la estructura cúbicaestructura cúbica centrada en el cuerpo (f. c .c., por sus siglas en inglés) tiene posiciones intersticiales más centrada en el cuerpo (f. c .c., por sus siglas en inglés) tiene posiciones intersticiales más amplias que la ferrita, se facilita que se alojen los átomos de carbono y otros como níquel y amplias que la ferrita, se facilita que se alojen los átomos de carbono y otros como níquel y manganeso

manganeso, lo que , lo que le imparte varias propiedades alle imparte varias propiedades al aceroacero.. Generalmente la austenita no  Generalmente la austenita no eses estable a la temperatura ambiente. Las propiedades promedio son: resistencia a la

estable a la temperatura ambiente. Las propiedades promedio son: resistencia a la rotura derotura de 100 Kg/mm2; elongación 10% en 2 pulg.;

100 Kg/mm2; elongación 10% en 2 pulg.; dureza, de 300 Brinell aproximadamente; ydureza, de 300 Brinell aproximadamente; y tenacidad alta. No es magnética.

tenacidad alta. No es magnética.

Fuente:

Fuente: http://www.monografias.com/trabajos70/formas-alotrpicas-hierro-combinaciones-carbono/formas-

http://www.monografias.com/trabajos70/formas-alotrpicas-hierro-combinaciones-carbono/formas-alotrpicas-hierro-combinaciones-carbono2.shtml#anlisisdea

alotrpicas-hierro-combinaciones-carbono2.shtml#anlisisdea

2.3.3.

2.3.3. CementitaCementita

Como se había mencionado, el hierro con el carbono forma también una combinación Como se había mencionado, el hierro con el carbono forma también una combinación química, el carburo de hierro Fe3 C, llamada cementita.

(16)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

(17)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

la tensión, pero tiene una alta resistencia a la compresión, es la estructura más dura que se la tensión, pero tiene una alta resistencia a la compresión, es la estructura más dura que se  presenta en la

 presenta en las aleaciones hs aleaciones hierro- carbono. En ierro- carbono. En las micrografías, el celas micrografías, el cementita se presenta mentita se presenta enen forma de una red clara alrededor de los granos de la otra fase sólida que exista en la

forma de una red clara alrededor de los granos de la otra fase sólida que exista en la aleación.aleación.

Fuente:

Fuente: http://www.monografias.com/trabajos70/formas-alotrpicas-hierro-combinaciones-carbono/formas-

http://www.monografias.com/trabajos70/formas-alotrpicas-hierro-combinaciones-carbono/formas-alotrpicas-hierro-combinaciones-carbono2.shtml#anlisisdea

alotrpicas-hierro-combinaciones-carbono2.shtml#anlisisdea

2.3.4.

2.3.4. PerlitaPerlita  La perlita

 La perlita es una mezces una mezclala mecánicamecánica de ferrita y cementita, que contiene 0.8% de carbono, sede ferrita y cementita, que contiene 0.8% de carbono, se  presenta

 presenta en el área en el área de los acede los aceros ( los acros ( los aceros tiene eros tiene un porcenun porcentaje de cataje de carbono que va rbono que va de 0 ade 0 a 2.14 %)

2.14 %)

En todas las aleaciones hierro carbono, debajo de 727ºC

En todas las aleaciones hierro carbono, debajo de 727ºC a un enfriamiento muy lento, a un enfriamiento muy lento, se llevase lleva a cabo

a cabo la reacción eutectoidela reacción eutectoide (una reacción eutectoide es aquella en la  (una reacción eutectoide es aquella en la que al enfriarse unaque al enfriarse una

fase sólida se transforma en dos

fase sólida se transforma en dos fases sólidas nuevas), en la cual, la fases sólidas nuevas), en la cual, la austenita( una fase sólida)austenita( una fase sólida) se descompone en una mezcla

se descompone en una mezcla mecánicamecánica muy fina de láminas estratificadas de ferrita (fasemuy fina de láminas estratificadas de ferrita (fase sólida nueva) y cementita ( la otra fase sólida nuieva), llamada perlita

sólida nueva) y cementita ( la otra fase sólida nuieva), llamada perlita , , la micrografia de la la micrografia de la

 perlita se presen

 perlita se presenta en la siguienta en la siguiente figura 10 y cote figura 10 y como se ve tiene tipo mo se ve tiene tipo huella dactilar. Lahuella dactilar. Lass  propiedades

 propiedades promedio son: resispromedio son: resistencia a la tensiótencia a la tensión, 80 Kg/mm2; elon, 80 Kg/mm2; elongación, 20% engación, 20% en 2 pulg;n 2 pulg; dureza de 260 Brinell.

(18)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

(19)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

2.3.5.

2.3.5. LedeburitaLedeburita

Mezcla eutéctica de

Mezcla eutéctica de austenitaaustenita y ycementitacementita (  ( la reacción eutéctica se presenta a temperaturala reacción eutéctica se presenta a temperatura

constante al enfriar muy lentamente un lí

constante al enfriar muy lentamente un líquido, obteniéndose entonces dos sólidos purosquido, obteniéndose entonces dos sólidos puros distintos, estos sólidos solidifican alternativamente, resultando una mezcla muy fina distintos, estos sólidos solidifican alternativamente, resultando una mezcla muy fina generalmente visible solo al microscopio), contiene 4.3% de carbono, y se

generalmente visible solo al microscopio), contiene 4.3% de carbono, y se lleva a cabo alleva a cabo a 1147ºC. Su vista al microscopio es similar al de la perlita. S

1147ºC. Su vista al microscopio es similar al de la perlita. Se presenta en el área de lase presenta en el área de las fundiciones en el rango de porcentajes de carbono de

fundiciones en el rango de porcentajes de carbono de 2.14% a 6.67%C2.14% a 6.67%C

2.4.

2.4. Conductividad térmicaConductividad térmica

La conductividad térmica es una propiedad física de los

La conductividad térmica es una propiedad física de los materiales que mide la capacidad demateriales que mide la capacidad de conducción de calor. En otras palabras, la conductividad térmica es también la

conducción de calor. En otras palabras, la conductividad térmica es también la capacidad decapacidad de una sustancia de transferir la

una sustancia de transferir la energía cinética de sus moléculas a otras adyacentes o aenergía cinética de sus moléculas a otras adyacentes o a sustancias con las que está en contacto. En el

sustancias con las que está en contacto. En el Sistema Internacional de Unidades laSistema Internacional de Unidades la conductividad térmica se mide en W/(K·m) (equivalente a J/(m·s·K) )

conductividad térmica se mide en W/(K·m) (equivalente a J/(m·s·K) )

La conductividad térmica es una magnitud intensiva. Su magnitud inversa es

La conductividad térmica es una magnitud intensiva. Su magnitud inversa es la resistividadla resistividad térmica, que es la capacidad de los

térmica, que es la capacidad de los materiales para oponerse al paso del calor.materiales para oponerse al paso del calor.

Factores que influyen en la conductividad térmica Factores que influyen en la conductividad térmica a)

a) TemperaturaTemperatura

El efecto de la temperatura en la conductividad térmica es diferente para metales y para no El efecto de la temperatura en la conductividad térmica es diferente para metales y para no metales. En metales la conductividad es primariamente debido a

metales. En metales la conductividad es primariamente debido a electrones libres. De acuerdoelectrones libres. De acuerdo con la ley Wiedemann-Franz la conductividad térmica de los

con la ley Wiedemann-Franz la conductividad térmica de los metales es aproximadamentemetales es aproximadamente  proporcional al p

 proporcional al producto de la temperoducto de la temperatura absoluta expratura absoluta expresada en Keresada en Kelvins, multiplicada por lalvins, multiplicada por la conductividad eléctrica. En metales puros la

(20)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

(21)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

altas temperaturas. Por tanto la

altas temperaturas. Por tanto la conductividad de los no metales es aproximadamenteconductividad de los no metales es aproximadamente constante. Así la conductividad térmica es baja siempre y

constante. Así la conductividad térmica es baja siempre y cuando la temperatura no seacuando la temperatura no sea demasiado baja. A bajas temperaturas por debajo de la

demasiado baja. A bajas temperaturas por debajo de la temperatura de Debye latemperatura de Debye la conductividad decrec

conductividad decrece justo como le justo como lo hace la capacidad calorífica.o hace la capacidad calorífica.

b)

b) Cambios de fase del materialCambios de fase del material

Cuando un material sufre cambios de fase de sólido a líquido o de líquido a gas, la Cuando un material sufre cambios de fase de sólido a líquido o de líquido a gas, la conductividad térmica puede cambiar. Un ejemplo de esto sería el

conductividad térmica puede cambiar. Un ejemplo de esto sería el cambio en conductividadcambio en conductividad térmica que ocurre cuando el hielo (conductividad térmica de 2,18 W/(m·K)

térmica que ocurre cuando el hielo (conductividad térmica de 2,18 W/(m·K) a 0 °C) se derritea 0 °C) se derrite formando agua líquida (conductivida

formando agua líquida (conductividad térmica de 0,90 W/(m·d térmica de 0,90 W/(m· K) a 0 °C).K) a 0 °C).

c)

c) Estructura del materialEstructura del material

Las substancias cristalinas puras pueden exhibir

Las substancias cristalinas puras pueden exhibir diferentes conductividaddiferentes conductividades térmicas enes térmicas en diferentes direcciones del cristal, debido a diferencias en l

diferentes direcciones del cristal, debido a diferencias en la dispersión de fonones segúna dispersión de fonones según diferentes direcciones en la red cristalina. El

diferentes direcciones en la red cristalina. El zafiro es un ejemplo notable zafiro es un ejemplo notable de conductividadde conductividad térmica según la dirección, con una conductivida

térmica según la dirección, con una conductividad de 35 W/(m·d de 35 W/(m· K) a lo largo del eje-c, K) a lo largo del eje-c, y 32y 32 W/(m·K) a lo largo del eje a.1

W/(m·K) a lo largo del eje a.1

d)

d) Conductividad eléctricaConductividad eléctrica

En metales, la conductividad térmica, varía muy a

En metales, la conductividad térmica, varía muy a la par con la la par con la conductividad eléctrica deconductividad eléctrica de acuerdo con la ley de W

acuerdo con la ley de Wiedemann-Franz ya que los electrones de valencia que se mueveniedemann-Franz ya que los electrones de valencia que se mueven libremente transportan no solo corriente eléctrica sino

libremente transportan no solo corriente eléctrica sino también energía calórica. Sin embargo,también energía calórica. Sin embargo, la correlación general entre conductancia eléctrica y térmica no se

la correlación general entre conductancia eléctrica y térmica no se mantiene para otrosmantiene para otros materiales, debido a la importancia de la transmisión por fotones en no metales.

materiales, debido a la importancia de la transmisión por fotones en no metales.

e)

(22)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

(23)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

efectos similares inhibiendo dramáticamente la convección del aire o el

efectos similares inhibiendo dramáticamente la convección del aire o el agua cerca de la pielagua cerca de la piel del animal.

del animal.

Fuente.

Fuente. https://www.google.cohttps://www.google.com.pe/search?q=cm.pe/search?q=conductividad+termiconductividad+termica&sour a&sour 

2.5.

2.5. PirómetroPirómetro

Un pirómetro es un dispositivo

Un pirómetro es un dispositivo capaz de medir la temperatura de una capaz de medir la temperatura de una sustancia sin necesidadsustancia sin necesidad de estar en contacto con ella.

de estar en contacto con ella. El término se suele El término se suele aplicar a aquellos instrumentos capaces deaplicar a aquellos instrumentos capaces de medir temperaturas superiores a los 600 grados celsius. El

medir temperaturas superiores a los 600 grados celsius. El rango de temperatura de unrango de temperatura de un  pirómetro se enc

 pirómetro se encuentra entre -50 grauentra entre -50 grados celsius hasta dos celsius hasta +4000 grados c+4000 grados celsius. Una aelsius. Una aplicaciónplicación típica es la medida de

típica es la medida de la temperatura de metales incandescentes en molinos de acero ola temperatura de metales incandescentes en molinos de acero o fundiciones.

(24)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

(25)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

3.

3. MATERIALES Y EQUIPOSMATERIALES Y EQUIPOS

5 probetas de acero de 5 probetas de acero de distintas composiciones distintas composiciones de carbón de carbón Fragua Fragua T

(26)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

(27)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

4.

4. PROCEDIMIENTOPROCEDIMIENTO

Se realiza el siguiente procedimiento experimental: Se realiza el siguiente procedimiento experimental:

Se enciende la fragua y se calienta Se enciende la fragua y se calienta

Se utilizan 5 probetas dos aceoros lisos y un acero corrugado Se utilizan 5 probetas dos aceoros lisos y un acero corrugado

y dos muelles de

(28)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

(29)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

5.

5. ANÁLISIS DE RESULTADOSANÁLISIS DE RESULTADOS

1.

1. En el primer enfriamiento no se observa ninguna fisura ni grieta, sin embargo suEn el primer enfriamiento no se observa ninguna fisura ni grieta, sin embargo su textura es algo áspe

textura es algo áspera. ra. Primero no hay fisuras tan solo se acPrimero no hay fisuras tan solo se acumulan tensionesumulan tensiones internas.

internas.

2.

2. Para elPara el segundo enfriamientosegundo enfriamiento brusco se observa fisuras en algunas probetas. Se brusco se observa fisuras en algunas probetas. Se obtienen las siguientes imágenes después:

obtienen las siguientes imágenes después:

Junto al acero corrugado se observa la

Junto al acero corrugado se observa la fisura:fisura:

Muelles:

Muelles:

se observa

se observa

fisura

fisura

(30)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

(31)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

El acero liso también está intacto: El acero liso también está intacto:

Tuerca: su textura esta algo aspera Tuerca: su textura esta algo aspera

perono a sufrido ninguna

perono a sufrido ninguna fisurafisura niaun golpeandolo niaun golpeandolo

Probeta

Probeta

de acero

de acero

liso

liso

(32)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

(33)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Por su conductividad térmica de estos aceros tenderán hacer afectados por

Por su conductividad térmica de estos aceros tenderán hacer afectados por la cambio dela cambio de temperatura:

temperatura:

Probeta de acero

Probeta de acero

con fisura profunda

con fisura profunda

(34)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Observo y describió el efecto dela

Observo y describió el efecto dela alotropía del hierro, mediante practicas experimentales dealotropía del hierro, mediante practicas experimentales de enfriamientos brusco en probetas de distinta composición de carbono.

enfriamientos brusco en probetas de distinta composición de carbono.

Se desarrollo experimental el efecto de la alotropía del hierro y como influye los Se desarrollo experimental el efecto de la alotropía del hierro y como influye los enfriamientos bruscos en la estructura cristalina de l

enfriamientos bruscos en la estructura cristalina de los acerosos aceros

7.

7. RECOMENDACIONESRECOMENDACIONES

Para realizar la prueba tenemos que tener

Para realizar la prueba tenemos que tener en cuenta cuales son las composiciones exactas deen cuenta cuales son las composiciones exactas de las probetas usadas. Ya que sabremos en que región

las probetas usadas. Ya que sabremos en que región del diagrama de equilibrio hierrodel diagrama de equilibrio hierro carbono se encuentra

carbono se encuentra

Podríamos tomar el tiempo

Podríamos tomar el tiempo y la temperatura exacta con el y la temperatura exacta con el cual suceden los cambioscual suceden los cambios

Sería necesario realizar más pruebas de este tipo

(35)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

ANEXOS ANEXOS

Anexo 1.1 probetas que se usan en la prueba y sus defectos por la temperatura Anexo 1.1 probetas que se usan en la prueba y sus defectos por la temperatura

Anexo.2. Experimentación y desarrollo del calentamiento de las probetas y su respectivo Anexo.2. Experimentación y desarrollo del calentamiento de las probetas y su respectivo

References

Related documents