ALEACIONES METALICAS

ALEACIONES METALICAS
Las aleaciones metálicas están formadas por un agregado cristalino de
dos o más metales o de metales con metaloides.
Las aleaciones se obtienen fundiendo los diversos metales en un mismo
crisol y dejando luego solidificar la solución líquida formando una
estructura granular cristalina apreciable a simple vista o con el
microscopio óptico.
La estructura queda conformada por diferentes microconstituyentes o
fases como son:
-Cristales simples o de componentes puros, cristalizados separadamente
donde cada cristal contiene un solo componente. En este caso la aleación
llamada eutéctica es una mezcla íntima de cristales formada cada uno de
ellos de un solo componente puro. Estas aleaciones son de poca
aplicación práctica debido a sus bajas propiedades mecánicas.
Por su baja temperatura de fusión, se emplean casi exclusivamente para
la soldadura dulce. El ejemplo típico lo constituye la aleación plomo
estaño empleada en la soldadura de láminas de cinc, cobre y latón.
-Cristales de elementos compuestos. Estos cristales están formados por
compuestos químicos de los componentes donde no es posible distinguir
separadamente los componentes originales como en el carburo de hierro
que le aporta dureza a los aceros que lo contienen.
-Cristales de solución sólida. Llamada así por semejanza con las
soluciones líquidas. Están formados por una solución sólida de los
componentes puros o por uno de ellos y un compuesto químico de
ambos. Se forman debido a la solubilidad de los componentes en el
estado sólido.
Cuando los cristales de solución sólida se forman con enfriamiento muy
lento, tienen estructuras muy homogéneas y de buenas propiedades
mecánicas para emplearlos en la construcción de partes de máquinas.
Las propiedades de las aleaciones dependen de su composición y del
tamaño, forma y distribución de sus fases o microconstituyentes. La
adición de un componente aunque sea en muy pequeñas proporciones,
incluso menos de 1% pueden modificar intensamente las propiedades de
dicha aleación.
En comparación con los metales puros, las aleaciones presentan algunas
ventajas:
· Mayor dureza y resistencia a la tracción.
· Menor temperatura de fusión por lo menos de uno de sus componentes.
Pero son menores la ductilidad, la tenacidad y la conductividad térmica y
eléctrica.
Para la preparación de las aleaciones se emplean diferentes tipos de
hornos:
· Hornos de crisol
· Hornos eléctricos de arco o inducción
· Hornos de reverbero
Diagrama de equilibrio de fases isomorfo o de solubilidad total
COMPORTAMIENTO DEL ACERO AH-36 FRENTE A LA CORROSIÓN
El material seleccionado por la Armada Nacional Bolivariana para la construcción de los nuevos buques
contratados en España, ha sido el acero naval de alta resistencia tipo AH-36.
La ventaja fundamental de este tipo de material es la disminución de espesores de los elementos
estructurales, en solicitudes de carga similares con respecto a otros tipos de acero, lo que se traduce en
menor peso; pudiendo significar al buque una mayor capacidad de carga ó mayor velocidad, y en
cualquier caso mejoras en la autonomía.
Son estas ventajas las que han hecho que la tendencia mundial sea la incorporación de este material
como el más empleado actualmente en la construcción naval. Se puede prever al corto o mediano plazo la
obsolescencia del A-131-1 que hemos estado usando, como ya ocurrió con el B-52-E empleado en las
Fragatas Clase “Mariscal Sucre”. De manera tal que con la incorporación de este material garantizamos la
vigencia de esa tecnología para estos buque de nueva construcción.
En resumen, y entrando de lleno en el tema del artículo, nuestros nuevos buques contarán con un
acero de calidad superior que permite menores espesores de plancha, y debido al alto grado de calidad del
proceso de fabricación del acero AH-36, que en nuestro caso está incluso certificado por la Germanischer
Lloyds (GL), se pudiera suponer que siendo el acabado más uniforme y con menos imperfecciones e
impurezas, su comportamiento frente a la corrosión sería mejor. Sin embargo recientes estudios llevados
acabo por la IMO (www.imo.org/includes/blastdataonly), refieren que en la práctica existe un
comportamiento muy similar de este acero con los de las demás series en cuanto a la corrosión.
Explicado lo anterior surge una pregunta, si el acero de mayor espesor acepta una tolerancia de
pérdida de material de hasta 3 mm, ¿cuál es la tolerancia de pérdida de material permitida en este acero?,
¿existe una norma particular de tolerancia de reducción de espesor dependiendo del tipo de acero? Para la
respuesta es necesario remitirse a la Sociedad Clasificadora, que para este caso particular es la
Germanischer Lloyds, la cual en sus reglas, en el Tomo I, Parte 0, Sección 3-C, “Surveys – General
Requiriments”, proporciona la respuesta a estas interrogantes.
De acuerdo al GL: primero la tolerancia de pérdida de espesor de corrosión es un porcentaje en
proporción con respecto al espesor original, y segundo es de aplicación general y no depende del tipo de
material. Por poner un ejemplo si antes teníamos una plancha de acero de 10 mm de espesor y podíamos
llegar a perder hasta 3 mm antes de reemplazar, ahora con planchas de 8 mm, escasamente llegaríamos a
2 mm antes de tener que reemplazar.
Estos datos resultan al menos inquietantes desde el punto de vista de mantenimiento, ya que siendo
similar el comportamiento a la corrosión de los aceros de diferentes series según el estudio de la IMO
citado, esto se traduciría en la necesidad de sustitución del acero en menos tiempo que en las unidades
anteriores al AH-36.
Sin embargo existe una gran diferencia. El sistema de protección catódica. Para estos buques el
sistema de protección catódica será de corriente impresa, a diferencia de la tecnología anterior de ánodos
de sacrificio distribuidos por todo el casco, con tecnología de punta de la empresa Cathelco, la cual tiene
representación y una buena trayectoria en nuestro país (los componentes a emplearse y la tecnología se
encuentran disponibles actualmente en Venezuela). Adicionalmente se esta cuidando en el diseño la
incorporación de los comentarios de los miembros de la MNVE a fin de reforzar el sistema en base a las
experiencias de mantenimiento pasadas (la zona de popa, los apéndices del casco, la zona más baja del
forro del casco, las salidas de tuberías, las tomas de fondo, etc.), y fundamentalmente adecuar los
parámetros de operación a las condiciones del Mar Caribe.
Es importante recordar que las resistividades de las aguas en nuestra zona de operación es muy
variable, lo cual supone toda una dificultad a la hora de diseñar y aplicar un sistema de protección
catódica con ánodos de sacrificio, lo que finalmente se traducía en una falta de equilibrio que hacía que
estos sistemas no fueran todo lo efectivo que serían en otras aguas. Esta dificultad está totalmente cubierta
con el sistema de corriente impresa el cual constantemente se adecua, a través de los electrodos de
referencia, a la resistividad del agua. Es decir que el sistema de protección catódica más adecuado para el
Mar Caribe es el de corrientes impresas.
En cuanto al pronóstico del comportamiento, dadas las experiencias en uso del sistema (por ejemplo
F-21, F-22, T-81), la adecuación a la medida de cada buque del sistema, el refuerzo de zonas con ánodos
fijos, la incorporación de soluciones para experiencias de mantenimiento pasadas y el empleo de
tecnología de punta, podemos inferir que serán muy buenas. Pero ojo avizor: el sistema de protección
catódica no debe fallar, puesto que ahora tiene una mayor importancia para nuestros buques.
En cualquier caso el uso
de acero naval AH 36 en la industria naval permite disminuir espesores y por
ende peso manteniendo las mismas capacidades de resistencia que requieren las
estructuras. Vale decir entonces que si en un buque disminuimos el peso de la
estructura podemos aumentar las cargas, la velocidad, la autonomía, etc.
dependiendo de la configuración que más convenga en función de cada tipo de
proyecto.
http://www.mnve.mil.ve/web/index.php?option=com_content&task=view&id=117&Ite
mid=84
http://www.sumindu.com/jsp/productos.jsp
http://www.cee.gov.ec/categoria.php?ca_padre=122