MÓDULO DE APRENDIZAJE SALIDA OCUPACIONAL: CALDERERO · 2020. 5. 5. · INTRODUCCIÓN El cuaderno de estudio correspondiente a la Salida Ocupacional “Calderero”, comprende el

CUADERNO DE ESTUDIO 1/2

V E N E Z U E L A , 2 0 0 5

CICLO DE FORMACIÓN: BÁSICOCOMPONENTE: TÉCNICO PRODUCTIVOMAB - TP - 1

MÓDULO DE APRENDIZAJE

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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO PARA LA ECONOMÍA POPULAR

INSTITUTO NACIONAL DE COOPERACIÓN EDUCATIVA

Abril, 2005

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO PARA LA ECONOMÍA POPULAR

INSTITUTO NACIONAL DE COOPERACIÓN EDUCATIVA

Especialistas en ContenidoJesús Antonio Henríquez Durán (Instructor – Gerencia Regional INCE Aragua)

Juan Bautista Marcano (Instructor – Gerencia Regional INCE Aragua – La Victoria)

Daniel Franquines (Instructor – Gerencia Regional INCE Aragua – La Victoria)

Carlos Montero (Instructor – Gerencia Regional INCE Carabobo – Puerto Cabello)

Elaboración, Diagramación y Diseño Wolfgang Rafael Crespo (Supervisor de Formación Profesional – Gerencia Regional INCE Táchira)

Emiro Contreras (Analista Ocupacional – Gerencia Regional INCE Barinas)

Edinson Figueroa (Analista productor de medios – Gerencia Regional INCE Yaracuy)

Wilfredo Alvarado (analista productor de medios – Gerencia Regional INCE Portuguesa)

Validadores

José Belisario (Instructor – Gerencia Regional INCE Aragua – La Victoria)

Mariela Luna (Analista – Gerencia Regional INCE Barinas)

Celina Humbría (Analista Productor de Medios – Gerencia Regional INCE Barinas)

Coordinación Técnica Estructural División de Recursos para el Aprendizaje

Coordinación General Gerencia General de Formación Profesional

Gerencia de Tecnología Educativa

1ra Edición 2005Copyright INCE

INDICEPág.

INTRODUCCIÓN

CALDERERÍA ............................................................. 3

Función.................................................................... 3

OPERACIONES MATEMÁTICAS............................... 4

Operaciones Básicas............................................... 4

Regla de tres......................................................... 14

Despeje de ecuaciones simple................................ 6

Trigonometría .......................................................... 7

CONVERSIONES DE UNIDADES............................ 13

Sistemas de unidades de medidas........................ 13

TECNOLOGÍA DE LOS METALES........................... 18

Metalografía (Metalurgia Física)............................ 18

Terminología Básica para el Calderero ................. 19

Deformación de los Metales.................................. 21

Diagrama de Fases ............................................... 22

Propiedades de los Metales .................................. 23

Aleaciones............................................................. 29

NORMAS APLICADAS A LA CALDERERÍA............. 34

Normas Covenin (Comité Venezolano de Normas

Industriales)........................................................... 34

GLOSARIO ............................................................... 35

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS………………….37

INTRODUCCIÓN

El cuaderno de estudio correspondiente a la Salida

Ocupacional “Calderero”, comprende el módulo de

aprendizaje del Ciclo de Formación Básico,

Componente Técnico-Productivo denominado:

Trazado Sobre Superficie Metálica.

Éste tiene como fin, la adquisición de conocimientos y

valores; el desarrollo de habilidades, destrezas y

actitudes del sujeto de aprendizaje, en lo que respecta

a: Calderero, operaciones matemáticas, conversión de

unidades, normas aplicadas a la calderería y

tecnología de los metales.

El contenido que a través de este material se

presenta, ofrece los conocimientos básicos que

requiere el sujeto de aprendizaje en su formación; Así

como el de orientar la tarea de enseñanza que tiene el

facilitador como responsable de una formación que va

más allá de la participación y métodos activos.

Es importante resaltar que los diversos ejes temáticos

tratados, se ajustan al programa de formación

diseñado según los requerimientos de la Salida

Ocupacional, donde los temas o puntos específicos

presentan ilustraciones y referencias bibliográficas,

que serán utilizadas como insumo para la

Construcción Colectiva de la Acción Docente.

Se recomienda que investigue en otras fuentes de

estudio y comparta experiencias con sus compañeros;

a fin de consolidar y enriquecer los conocimientos

adquiridos.

Trazado sobre Superficies Metálicas 3

CALDERERÍA

Es la persona encargada de realizar las operaciones

de fabricación, montaje y reparación de elementos de

construcciones metálicas tanto fijas como móviles, en

condiciones y normas de seguridad, realizando el

mantenimiento de primer nivel de equipos y medios

auxiliares que utiliza aplicando los procedimientos

establecidos de control de calidad.

Así mismo actúa como trazador, soldador, calderero;

carpintero metálico, montador de tuberías y de

productos metálicos estructurales y reparador de

estructuras de acero en taller y obra. Se ubica en el

sector mecánico de construcciones metálicas en el

área de fabricación, montaje y reparación.

Función

1.- Interpreta planos, desarrolla croquis empleando las

técnicas de trazado que permite el desarrollo de corte

y conformado de las estructuras metálicas.

2.- Construye estructuras metálicas, recipientes y

tuberías con chapas de distintos espesores y perfiles

normalizados en acero al carbono e inoxidable. Así

mismo elabora conductos cilíndricos, conos, tolvas y

depósitos utilizando maquinas de corte y

conformado, utilizando equipos de soldaduras

eléctricas.

3.- Trabaja bajo el proceso de Soldadura Eléctrica al

Arco con electrodo revestido y Soldadura

Oxiacetilénica (OAW).

4.- Taladra, roscas, conforma perfiles y chapas con las

condiciones de calidad que facilite su posterior

ensamblaje.

5.- Organiza el equipo de trabajo para la obtención de

productos en las condiciones de seguridad, con los

parámetros y características de calidad requeridas.

6.- Cumple con las normas de higiene y seguridad

industrial.

Trazado sobre Superficies Metálicas4

OPERACIONES MATEMÁTICAS

Operaciones Básicas

NÚMEROS ENTEROS

Rápidamente nuestro sistema numérico quedo

limitado, pues no nos permitía representar

numéricamente muchas cosas, como por ejemplo, una

deuda, una temperatura bajo cero o un saldo en

contra. Para solucionar este problema aparecen los

números enteros, mismos que pueden ser positivos o

negativos

C Números Enteros Positivos y Negativos

a) Números Enteros Positivos:

Se llaman así a todos los números que representen

una cantidad. Los números naturales son los enteros

positivos, con la única diferencia que a la hora de

representar un entero positivo podemos anteponerle el

signo +.

El número 8 es un entero positivo, puedo representarlo

como 8 o como +8

El número 24 es un entero positivo, puedo

representarlo como 24 o como +24

Los números 11, +32, +7, 35 son todos enteros

positivos (no es necesario anteponer +).

b) Números Enteros Negativos:

Los enteros negativos representan una cantidad en

contra o algo que no tenemos y necesariamente

debemos anteponerle el signo -.

El número -8 es un entero negativo.

El número -24 es un entero negativo.

Los números -11, -32, -7, -35 son todos enteros

negativos y por ello llevaran necesariamente el signo.

C Comparación de Números Enteros

Para comparar números enteros debemos tener en

cuenta que:

a) Cualquier número positivo es mayor que cualquier

número negativo.


Por ejemplo:

4 es mayor que -1, ya que 4 es un entero positivo y -1

es un entero negativo.

+3 es mayor que -18, ya que +3 es un entero positivo

y -18 es un entero negativo.

b) Entre números positivos será mayor el que

represente mayor cantidad.

Por ejemplo:

+5 es mayor que +3, ya que 5 representa mayor

cantidad que 3.

16 es mayor que 8, ya que 16 representa mayor

cantidad que 8.

+13 es mayor que +12, ya que 13 representa mayor

cantidad que 12.

c) Entre números negativos será mayor el que

represente menor cantidad.

Por ejemplo:

-2 es mayor que -5, ya que 2 representa menor

cantidad que 5.

-11 es mayor que -13, ya que 11 representa menor

cantidad que 13

C Adición y Sustracción de Números Enteros

Tendremos dos posibilidades, las cuales son:

a) Si tenemos números de igual signo:

Cuando tengamos dos o más números de igual signo,

lo que tendremos que hacer es sumar las cantidades y

al resultado anteponerle el mismo signo.

Observemos el siguiente caso: 35 +46 +11

35+46+11

En esta operación tenemos tres númerospositivos: +35, +46 y +11

35+46+11

Entonces lo que debemos hacer es sumar lostres números, nos dará: 92

+92 =92

El resultado también será positivo.


Otro ejemplo podría ser: -12 -28 -21

b) Si tenemos números de signos diferentes:

Si tenemos números de diferentes signos, restamos el

número mayor menos el número menor y el resultado

llevara el signo del número mayor.

Veamos: 35 -46

Multiplicación de Números Enteros

Cuando tengamos que multiplicar dos o más números

enteros, lo primero que debemos hacer es proceder a

multiplicar los números sin importarnos el signo que

estos tengan. Una vez que hemos hallado el resultado,

recién colocaremos el signo que corresponda de

acuerdo a la siguiente Ley de Signos:

(+) x (+)= (+)

El resultado de multiplicar dos númerospositivos es un número positivo

(+) x (-)= (-)

El resultado de multiplicar un númeropositivo por otro negativo es un númeronegativo

(-) x (+)= (-)

El resultado de multiplicar un númeronegativo por otro positivo es un númeronegativo

(-) x (-) =(+)

El resultado de multiplicar dos númerosnegativos es un número positivo

División de Números Enteros

Cuando tengamos que dividir números enteros, lo

primero que debemos hacer es proceder a dividir los

números sin importarnos el signo que estos tengan.

Una vez que hemos hallado el resultado, recién

colocaremos el signo que corresponda de acuerdo a la

siguiente Ley de Signos (que es prácticamente la

misma que la que utilizamos en multiplicación):

-12 -28 -21

En esta operación tenemos tres númerosnegativos: -12, -28 y -21

-12 -28 -21

Entonces lo que debemos hacer es sumar lostres números, nos dará: 61

-61 El resultado también será negativo,necesariamente le antepondremos -.

35 -46 En esta operación tenemos un númeropositivo y otro negativo.

35 -46 El mayor es 46 y el menor 35, entonces: 46 -35 = 11

-11 Como el número mayor es 46, y este esnegativo, el resultado será también negativo.


(+) ÷ (+)= (+)

El resultado de dividir dos númerospositivos es un número positivo

(+) ÷ (-)= (-)

El resultado de dividir un número positivoentre otro negativo es un número negativo

(-) ÷ (+)= (-)

El resultado de dividir un número negativoentre otro positivo es un número negativo

(-) ÷ (-) =(+)

El resultado de dividir dos númerosnegativos es un número positivo

NÚMEROS DECIMALES

Suma

Los elementos de la adición son:

Sumando + Sumando = Suma

La suma de los números decimales se obtiene en

forma semejante a la de los números cardinales.

Los sumandos deben ubicarse, de tal forma, que

coincidan las columnas de posición: unidades,

decenas y las demás columnas de la parte entera y

décimos, centésimos y otros, por la parte decimal.

En la suma, la coma debe colocarse en el lugar

correspondiente. Ejemplo:

3,5 + 0,0049 + 2.514,8

3,5 + 0,0049 2.514,8

2.518,3049

Resta

Como en los números cardinales, es la operación

inversa de la adición. Sus elementos son:

Minuendo - Sustraendo = Resta o Diferencia

Para resolver operaciones de sustracción de

decimales, además de colocar ordenadamente los

números de acuerdo a su columna de posición, es

conveniente igualar el número de cifras decimales del

minuendo y el sustraendo, mediante ceros.

Lo mismo se realiza cuando uno de ellos es entero.

Por ejemplo, la forma de solución si se resta:

El minuendo debe ser mayor que el sustraendo


Multiplicación

La multiplicación es una suma repetida y sus

elementos son:

Factor X Factor = Producto.

La multiplicación de decimales puede presentar sus

dos factores decimales o uno de ellos puede ser

entero.

En ambos casos se obtiene el producto de la misma

forma:

� Se multiplica como si no tuviera coma ningún

factor.

� Se cuenta el número de decimales de ambos

factores.

Se coloca la coma en el producto, contando de

derecha a izquierda, la cantidad de decimales de sus

factores.

a)

b)


c)

División

La división tiene como elementos:

Dividendo: Divisor = Cociente

Cuando el divisor no cabe exactamente en el

dividendo, queda un resto o residuo debajo de él.

Es división inexacta; quedó de residuo el 3.

¿Cómo seguir dividiendo si no hay más cifras en el

divisor?

Recuerde que los enteros son decimales periódicos:

Para continuar dividiendo, se baja el primer 0 decimal

al lado del 3, se coloca la coma en el cuociente y se

sigue dividiendo. Así:

En este ejemplo se tuvo que sacar dos cifras

decimales para lograr un decimal exacto. Es más

específico el cuociente 8,75 que 8.

Cuando se llega al milésimo y todavía no se tiene un

decimal exacto, por acuerdo, no se continúa la

división.


Algunas veces se presenta un dividendo menor al

divisor. Entonces, inmediatamente se coloca 0 en el

cuociente, la coma y se escribe la parte decimal del

dividendo para continuar.

Vea qué sucede con: 2:8

2< 8, entonces

20 : 8 = 0,25 40 0

Cuando haya aprendido la forma de solución, no será

necesario escribir la parte decimal con ceros; lo hará

mentalmente.

Observación General

La división es la operación inversa de la multiplicación.

Entonces, se puede recurrir a ella para comprobar

resultados.

Sólo debe multiplicar el cociente por el divisor, luego

se le adiciona el residuo (si hay) y la suma deberá

coincidir con el dividendo.

Revise el ejemplo anterior de 38: 17. Su cuociente era

2,235 y el residuo, 5.

Entonces, multiplicamos:

CON FRACCIONES

Fracciones: Se llaman así a todos los números que

representen una división inexacta, por ejemplo:

8 ÷ 5 = 1,6 El resultado de esta división es inexacto y

tiene como resultado un número decimal, que se

puede representar como un número fraccionario.


Ahora, este número fraccionario, o simplemente

fracción tendrá sus partes definidas:

8 ~> es el numerador

5 ~> es el denominador

Además cabe resaltar que la raya o división central

representa el operador matemático de división.

Fracciones equivalentes: Es cuando se tienen

fracciones que valen exactamente lo mismo, aunque

se escriban de diferente manera.

Para ver si dos fracciones son equivalentes, se

multiplica el numerador de una con el denominador de

otra y si el resultado es igual, las fracciones son

equivalentes. Ejemplo:

4 y 66 9

6 x 6 = 36

4 x 9 = 36

Comparación de números fraccionarios: En el caso

ideal de comparación se tienen fracciones de igual

denominador, entonces la de mayor numerador será la

mayor. Por ejemplo:

4 y 57 7

La mayor de ellas es 5/7 porque tiene igual

denominador pero mayor numerador.

Pero por lo general se trabaja con fracciones de

diferentes denominadores, entonces tendrá que hacer

un par de multiplicaciones para determinar cuál es

mayor, cuál es menor, o si son iguales:

3 y 5

4 6

En este caso se debe determinar cuál de estas

fracciones representa mayor cantidad.

3 y 5

4 6

Multiplicar en forma cruzada los numeradores con los

denominadores. Así se tendrá: 3 x 6 = 18 y 5 x 4 = 20


3 y 5

4 6

18 <20

Observe los resultados abajo de las fracciones. En

este caso en particular resulta que el número 20 es

mayor que el número 18, pro lo tanto 5/6 es mayor que

3/4.

Adición y sustracción de números fraccionarios:

Los números fraccionarios ofrecen la ventaja de poder

trabajar sumas y restas al mismo tiempo. Para

resolver una suma o resta se deben seguir los

siguientes pasos:

3 + 5 - 2

4 3 9

En este ejemplo e tiene suma y resta a la vez. Lo

primero que se hace es hallar el mínimo común

múltiplo de los denominadores.

3 + 5 - 24 3 9

El mínimo común múltiplo de 4, 3 y 9 es 36. Este

número pasara a ser el denominador de la fracción

resultante-

3 + 5 - 2 =4 3 9 36

Ahora se divide el mínimo común múltiplo entre el

primer denominador, es decir, 36 ÷ 4 = 9

Ese resultado se multiplica ahora por el primer

numerador, es decir, 9 x 3 = 27

El 27 se colocamos en el numerador y como después

viene el signo más (+) en la operación también se

coloca.

3 + 5 - 2 = 27+ 4 3 9 36

Ahora se trabaja de manera similar para la segunda

fracción. Se divide el mínimo común múltiplo entre el

segundo denominador: 36 ÷ 3 = 12

Ese resultado se multiplica ahora por el segundo



Se Coloca el 60 en el numerador y el signo que viene

a continuación, es decir, menos (-)

3 + 5 - 2 = 27+60- 4 3 9 36

Se repite el mismo trabajo para la tercera fracción.

Primero se divide el mínimo común múltiplo entre el

tercer denominador: 36 ÷ 9 = 4

El resultado se multiplica ahora por el tercer


Finalmente colocamos 8 en el numerador.

3 + 5 - 2 = 27+60 -8 4 3 9 36

Solo faltara resolver la operación que se presenta en

el numerador: 27 + 60 -8 = 79

3 + 5 - 2 = 79

4 3 9 36

El resultado de la operación será el que dejo indicado.

En este caso no se puede simplificar.

Multiplicación de números fraccionarios: Cuando

se tengan que multiplicar dos o más números

fraccionarios, simplemente se deben multiplicar todos

los numeradores y todos los denominadores por

ejemplo:

2 x 3 x 5 se tiene que multiplicar: 2 x 3 x 5 = 305 4 3 5 x 4 x 3 60

El resultado se puede simplificar dividiendo el

numerador y el denominador entre 30, así se obtiene

la fracción equivalente 1/2.

División de números fraccionarios: Cuando se

tienen que dividir números fraccionarios, en realidad lo

que se pide es hacer una multiplicación cruzada. Por

ejemplo:

2 ÷ 3 = 8 5 4 15

Se multiplica 2 x 4 para hallar el numerador 8 y se

multiplica 5 x 3 para hallar el denominador 15.


También se puede convertir la división a

multiplicación, para esto cada vez que se tenga una

operador ÷ se puede reemplazar por un operador x

siempre y cuando invierta la fracción que viene

después del operador.

Ejemplo:

2 ÷ 3 = 2 x 4 = 8 5 4 5 3 15

Lo más recomendable es llevar las divisiones a

multiplicación, ya que así la operación se puede hacer

directamente sin importar la cantidad de fracciones

que se tengan y además puede simplificarse antes de

multiplicar.

Regla de tres

REGLA DE TRES SIMPLE

La regla de tres simple se apoya en los criterios de las

magnitudes proporcionales, se tienen dos clases:

a) Regla de tres simple directa: Ésta se utiliza para

magnitudes directamente proporcionales. Por ejemplo,

si se tiene que 5 libros cuestan 26 Bs. Y se quiere

saber cuánto costaran 15 libros, entonces:

Supuesto 5 libros ~> 26 Bs.

Pregunta 15 libros ~> x

Para hallar el valor de x, se multiplican de forma

cruzada los datos que se tienen:

15 x 26 Bs. = 390 Bs.

Y se divide la cantidad obtenida entre el número que

aún no se ha empleado:

390 Bs. ÷ 5 = 78 Bs.

Finalmente se dice que 15 libros costaran 78

Bolívares.

b) Regla de tres simple inversa: Ésta se utiliza

para magnitudes inversamente proporcionales.

Solamente se puede simplificar antes

de operar en la multiplicación.


Por ejemplo, si 4 obreros hacen una pequeña

construcción en 12 días, ¿cuántos días demoraran 6

obreros?

Supuesto 4 obreros ~> 12 días

Pregunta 6 obreros ~> x

Para hallar el valor de x, se multiplican directamente

los datos que si tenemos:

4 x 12 días = 48 días

Y ahora se divide la cantidad obtenida entre el número

que aún no se ha empleado:

48 días ÷ 6 = 8 días

Finalmente se dice que 6 obreros completaran su

trabajo en 8 días.

REGLA DE TRES COMPUESTA

Es una aplicación sucesiva de la regla de tres simple.

Se debe tener mucho cuidado al ver si se está

trabajando con una regla de tres simple o una regla de

tres compuesta, por ello es recomendable hacerlo por

partes. Ejemplo:

Si 3 hombres avanzan 80 metros de una obra en 15

días, ¿cuantos días necesitaran 5 hombres para

avanzar 60 metros de la misma obra?

Se distingue en nuestro ejemplo:

Supuesto 3 hombres ~> 80 metros ~> 15 días

Pregunta 5 hombres ~> 60 metros ~> x

Se puede decir que la relación entre cantidad de

hombres y días trabajados, está formando una regla

de tres simple inversa (a mayor cantidad de hombres

menos días), entonces e pudría expresar así: 3 x 15

5

Además se sabe que la cantidad de hombres y la

cantidad de trabajo avanzada forman una regla de tres

simple directa (a mayor cantidad de hombres, más

trabajo se puede realizar, entonces:

3 x 15 x 60 = 2700 = 6,75

5 x 80 400

Entonces se dirá que el trabajo se realizara en 7 días

(haciendo una aproximación por exceso).



Despeje de ecuaciones simple

DESPEJE DE ECUACIONES

Una ecuación es una igualdad en la que existen

cantidades conocidas y una cantidad desconocida que

se acostumbra llamar incógnita. La forma general de

una ecuación de primer grado (o lineal) es:

ax + b = 0

Los rectángulos simbolizan las expresiones

matemáticas ubicadas al lado izquierdo y derecho. La

igualdad (=) es un símbolo de orden (o un

comparador).

El proceso de resolución (1) consiste en someter la

ecuación a sucesivos pasos algebraicos, consistentes

en aislar en uno de sus miembros todos los términos

que contiene la incógnita y al otro lado de la ecuación

todos los números.

El despeje final de la ecuación da como un resultado

(2) que para ser considerado verdaderamente solución

debe satisfacer la ecuación. (3)

Ejemplo, si se tiene la ecuación 6X – 16 = 17,entonces:

6X – 16 = 17" 6X = 17 + 16" X = (17 + 16) / 6

X = 33 / 6 " X = 11 / 2

Remplazando X = 11/2 en la ecuación resulta:

6 (11/2) – 16 = (66/2) – 16 = 33 – 16 = 17

Como X = 11/2 satisface la ecuación, entonces es la

solución.


Trigonometría

TEOREMA DE PITÁGORAS

"En todo triángulo rectángulo, el cuadrado de la

hipotenusa es igual a la suma de los cuadrados de los

catetos". Y, "En todo triángulo rectángulo, el cuadrado

de uno de los catetos es igual a la diferencia entre el

cuadrado de la hipotenusa y el cuadrado del otro

cateto".

∆ ABC, rectángulo en A

a: hipotenusa.

b: cateto.

c: cateto

a2 = b2 + c2

b2 = a2 + c2

Debido a que un triángulo tiene tres lados, se pueden

establecer seis razones, dos entre cada pareja de

estos lados. Las razones trigonométricas de un ángulo

agudo en un triángulo rectángulo son las siguientes:

CÁLCULO DEL SENO

El Seno es la razón entre el cateto opuesto al ángulo y

la hipotenusa.


Fórmula:

CÁLCULO DEL COSENO

El coseno es la razón entre el cateto adyacente al

ángulo y la hipotenusa.

Formula:

CÁLCULO DE LA TANGENTE

La tangente es la razón entre el cateto opuesto al

ángulo y el cateto adyacente.

Formula:

CÁLCULO DE ARCO, CUERDA Y FLECHA

El cálculo del arco, la cuerda y la flecha que

componen una parte de la circunferencia es de suma

utilidad en aquellos casos donde se desee determinar

que tan curva debería quedar una lamina para

completar, por ejemplo la fabricación de un tanque de


grandes dimensiones o simplemente la porción

superior de una puerta. Reja o protector, requerido en

un trabajo de herrería.

Supóngase que se requiere fabricar un tanque de

diámetro total de seis metros con lámina comercial de

(1.5m x 2m), sabiendo que el perímetro de la

circunferencia es de 18,84 m se puede iniciar el

cálculo de la manera siguiente:

Calculando el valor del ángulo alfa (α), utilizando la

ecuación:

α / 360˚ = arco/ perímetro

Donde:

Arco = longitud comercial de la lamina.

Perímetro = perímetro del tanque.

α = ángulo

α = Arco X 360˚ / Perímetro.

α = 2 m X 360˚ / 18,84 = 38.19˚

Para calcular la cuerda, se considera que la suma de

los ángulos internos de un triangulo es de 180˚, y

utilizando la ley de los senos, se tiene que:

Seno 38.19˚/ cuerda = seno 70,9˚/ radio

Cuerda = radio x seno 70.9˚/ seno 38.19˚

Cuerda = 3m x seno 70.9˚ / seno 38.19˚

Cuerda = 4.58m


CALCULO DEL PERÍMETRO

Es la longitud total en el plano que al ser cerrado de

manera circular conforma el diámetro total de una

circunferencia. La ecuación utilizada es:

P = Π X D

Calculase el perímetro de la circunferencia del tanque,

utilizando la ecuación anterior. Donde:

P = Perímetro de la circunferencia.

Π = 3.1416

D = diámetro de la circunferencia (tanque)

P = Π X D = 3.1416 X 6m = 18.84 m

CÁLCULO DEL ÁREA Y VOLUMEN

Área

Ecuación:

A = π. r 2 = 3,1416 x r2

Volumen

Ecuación:

V = 4 π.r3 / 3 = 4,1888x r3

Sector Circular:

Ecuación:

A= ½ r.l = 0,008727 x α x r2

α = 57,296 x l r

L = r. α. π 180


Segmento circular

Ecuación:

A= ½ (( r.l – c (r-h))

C=2( (h. (2r-h))

Calculo del volumen de un cilindro hueco

Ecuación:

V= π ( R2 – r2 ) x h

GENERATRIZ, BISECTRIZ Y MEDIATRIZ

Bisectriz: La bisectriz, de un ángulo, es la semirrecta

que lo divide en dos ángulos iguales. También se

puede definir la bisectriz de un ángulo, como el lugar

geométrico de los puntos del plano que equidistan

(están a la misma distancia) de los lados del ángulo.

1/2


Mediatriz: En un segmento, es la recta perpendicular

al segmento en su punto medio.

También se puede definir la mediatriz de un segmento

como el lugar geométrico de los puntos del plano que

equidistan de los extremos del segmento.

Generatriz: Cono (geometría), o cono circular recto,

es el cuerpo de revolución engendrado por un

triángulo rectángulo al girar alrededor de uno de sus

catetos.

La hipotenusa del triangulo es la generatriz es, g, del

cono. El cateto sobre el cual se gira es la altura, h. El

otro cateto es el radio, r, de la base.

TÉCNICA DE TRABAJO

Resolución de triángulos rectángulos: Resolver un

triángulo significa encontrar el valor numérico de cada

uno de sus tres lados y sus tres ángulos. En esta clase

de problemas siempre se nos dan los valores de tres

elementos, uno de los cuales es uno de los lados, y se

nos pide hallar los otros tres. De la geometría plana

elemental sabemos que "la suma de las medidas de

los tres ángulos interiores en cualquier triángulo es

igual a 180 grados". Así, para encontrar el valor del

tercer ángulo, conocidos los otros dos, basta con

utilizar la siguiente fórmula: A = 180º - (B + C).


CONVERSIONES DE UNIDADES

Sistemas de unidades de medidas

El Sistema Internacional de Unidades se fundamenta

en siete unidades de base correspondientes a las

magnitudes de longitud, masa, tiempo, corriente

eléctrica, temperatura, cantidad de materia, e

intensidad luminosa.

Estas unidades son conocidas como el metro, el

kilogramo, el segundo, el ampere, el kelvin, el mol y la

candela, respectivamente. A partir de estas siete

unidades de base se establecen las demás unidades

de uso práctico, conocidas como unidades derivadas,

asociadas a magnitudes tales como velocidad,

aceleración, fuerza, presión, energía, tensión,

resistencia eléctrica, entre otros.

El sistema inglés de unidades o sistema imperial, es

aún usado ampliamente en América y, cada vez en

menor medida, en algunos países con tradición

británica. Debido a la intensa relación comercial que

tiene Venezuela con el resto del mundo, muchos

productos fabricados con especificaciones en este

sistema. Ejemplos de ello son los productos de

madera, tornillería, cables conductores y perfiles

metálicos. Algunos instrumentos como los medidores

de presión para neumáticos automotrices y otros tipos

de manómetros frecuentemente emplean escalas en el

sistema inglés.

A diferencia de este último, no existe una autoridad

única en el mundo que tome decisiones sobre los

valores de las unidades en el sistema inglés. De

hecho, algunas unidades tienen valores diferentes en

diversos países. Para el usuario venezolano, tal vez la

referencia más conveniente es la aceptada. Por ese

motivo, la metrología nacional.

En el sistema métrico decimal (S.M.D.) la unidad es el

metro.

El metro es la longitud a 0º Centígrado del prototipo

internacional de platino e Iridio que se conserva en el

museo de Servres en la ciudad de París, según el

acuerdo de C.G.P.M. celebrado en París en el año

1889.


SISTEMA INGLES A SISTEMA INTERNACIONAL

Medidas de Longitud

Pulgadas (pulg.) x 25.4 = Milímetros (mm)

Pulgadas (pulg.) x 2.54 = Centímetros (cm)

Pies (pie) x 304.8 = Milímetros (mm)

Pies (pie) x 30.48 = Centímetros (cm)

Pies (pie) x 0.3048 = Metros (m)

Yardas (yda) x 0.9144 = Metros (m)

Millas (mi) x 1,609.3 = Metros (m)

Millas (mi) x 1.6093 = Kilómetros (k)

Medidas de Área o Superficie

Pulgadas cuadradas(pulg.2) x 6.4516 = Centímetros

cuadrados (cm2)

Pies cuadrados (pie2) x 0.092903 = Metros cuadrados(m2)

Yardas cuadradas (yd2) x 0.8361 = Metros cuadrados(m2)

Acres (Ac) x 0.004047 = Kilómetroscuadrados (km2)

Acres (Ac) x 0.4047 = Hectáreas (ha)

Millas cuadradas (mi2) x 2.59 = Kilómetroscuadrados (km2)

Unidades de Volumen

Pulgadas cúbicas(pulg.3) x 16.3871 = Mililitros (ml)

Pulgadas cúbicas(pulg.3) x 16.3871 = Centímetros cúbicos

(cm3)

Pies cúbicos (pie3) x 28,317 = Centímetros cúbicos(cm3)

Pies cúbicos (pie3) x 0.028317 = Metros cúbicos (m3)

Pies cúbicos (pie3) x 28.317 = Litros (lt)

Yardas cúbicas (yd3) x 0.7646 = Metros cúbicos (m3)

Acre–Pie (Ac-Pie) x 1233.53 = Metros cúbicos (m3)

Onzas fluidas (US)(oz) x 0.029573 = Litros (lt)

Cuarto (qt) x 946.9 = Milímetros cúbicos(mm3)

Cuarto (qt) x 0.9463 = Litros (lt)

Galones (gal) x 3.7854 = Litros (lt)

Galones (gal) x 0.0037854 = Metros cúbicos (m3)

Galones (gal) x 3785 = Centímetros cúbicos(cm3)

Pecks (pk) x 0.881 = Decalitros (DL)

Bushels (bu) x 0.3524 = Hectolitros (HL)

Cucharada x 5 = Mililitros (ml)

Cucharadita x 15 = Mililitros (ml)

Taza x 0.24 = Litros (lt)

Pinta x 0.47 = Litros (lt)


Unidades de Peso

Granos (troy) x 0.0648 = Gramos (g)

Granos (troy) x 64.8 = Miligramos (mg)

Onzas (oz) x 28.3495 = Gramos (g)

Libras (lb) x 453.59 = Gramos (g)

Libras (lb) x 0.4536 = Kilogramos (kg)

Toneladas (cortas:2,000 lb) x 0.9072 = Megagramos (tonelada

métrica)

Libras/pies cúbicos(lb/pie3) x 16.02 = Gramos/litro (g/lt)

Libras/mil-galón(lb/milgal.) x 0.1198 = Gramos/metros cúbicos

(g/m3)

Sistema Internacional al Sistema Ingles Medidas de Longitud

Milímetros (mm) x 0.03937 = Pulgadas (pulg.)

Milímetros (mm) x 0.00328 = Pies (pie)

Centímetros (cm) x 0.3937 = Pulgadas (pulg.)

Centímetros (cm) x 0.0328 = Pies (pie)

Metros (m) x 39.3701 = Pulgadas (pulg.)

Metros (m) x 3.2808 = Pies (pie)

Metros (m) x 1.0936 = Yardas (yda)

Kilómetros (k) x 0.6214 = Millas (mi)

Unidades de Peso

Miligramos (mg) x 0.01543 = Granos (troy)

Gramos (g) x 15.4324 = Granos (troy)

Gramos (g) x 0.0353 = Onzas (oz)

Gramos (g) x 0.0022 = Libras (lb)

Kilogramos (kg) x 2.2046 = Libras (lb)

Kilogramos (kg) x 0.0011 = Toneladas (cortas:2,000 lb)

Megagramos (toneladamétrica) x 1.1023 = Toneladas (cortas:

2,000 lb)

Gramos/litro (g/lt) x 0.0624 = Libras/pies cúbicos(lb/pie3)

Gramos/metros cúbicos(g/m3) x 8.3454 = Libras/mil-galón

(lb/milgal.)


Medidas de Área o Superficie

Centímetroscuadrados (cm2) x 0.16 = Pulgadas cuadradas

(pulg.2)

Metros cuadrados(m2) x 10.7639 = Pies cuadrados (pie2)

Metros cuadrados(m2) x 1.1960 = Yardas cuadradas

(yd2)

Hectáreas (ha) x 2.471 = Acres (Ac)

Kilómetroscuadrados (km2) x 247.1054 = Acres (Ac)

Kilómetroscuadrados (km2) x 0.3861 = Millas cuadradas

(mi2)

Unidades de Volumen

Mililitros (ml) x 0.03 = Onzas fluidas (oz)

Mililitros (ml) x 0.0610 = Pulgadas cúbicas(pulg.3)

Centímetros cúbicos(cm3) x 0.061 = Pulgadas cúbicas

(pulg.3)

Centímetros cúbicos(cm3) x 0.002113 = Pintas (Pt)

Metros cúbicos (m3) x 35.3183 = Pies cúbicos (pie3)

Metros cúbicos (m3) x 1.3079 = Yardas cúbicas (yd3)

Metros cúbicos (m3) x 264.2 = Galones (gal)

Metros cúbicos (m3) x 0.000811 = Acre–Pie (Ac-Pie)

Litros (lt) x 1.0567 = Cuarto (qt)

Litros (lt) x 0.264 = Galones (gal)

Litros (lt) x 61.024 = Pulgadas cúbicas(pulg.3)

Litros (lt) x 0.0353 = Pies cúbicos (pie3)

Decalitros (DL) x 2.6417 = Galones (gal)

Decalitros (DL) x 1.135 = Pecks (pk)

Hectolitros (HL) x 3.531 = Pies cúbicos (pie3)

Hectolitros (HL) x 2.84 = Bushels (bu)

Hectolitros (HL) x 0.131 = Yardas cúbicas (yd3)

Hectolitros (HL) x 26.42 = Galones (gal)


Equivalencia métrica del sistema inglés entamaños de tuberías

La intención es de eventualmente convertir todas las

mediciones al sistema métrico. Las siguientes

equivalencias métricas han sido obtenidas del

sistema convencional inglés.

Pulgadas Milímetros Pulgadas Milímetros

1/4 8 16 400

3/8 10 18 450

1/2 15 20 500

3/4 20 24 600

1 25 28 700

1-1/4 32 30 750

1-1/2 40 32 800

2 50 36 900

2-1/2 65 40 1000

3 80 42 1050

3-1/2 90 48 1200

4 100 54 1400

6 150 60 1500

8 200 64 1600

10 250 72 1800

12 300 78 1950

14 350 84 2100


TECNOLOGÍA DE LOS METALES

Metalografía (Metalurgia Física)

Es la ciencia que estudia la estructura molecular de los

metales, las propiedades físicas, químicas y

mecánicas de los materiales.

CLASIFICACIÓN DE LOS METALES

Ferrosos: Los metales férricos son los derivados de

hierro.

* Hierro: El hierro es muy abundante en la naturaleza

(forma parte del núcleo

de la corteza terrestre) y

es el metal más utilizado.

Elemento químico,

símbolo Fe, número

atómico 26 y peso

atómico 55.847.

El hierro se encuentra en diferentes minerales:

pirita, hematites, siderita.

* Acero: Aleación de hierro y carbono, en la que el

carbono se encuentra presente en un porcentaje

inferior al 2%.

Para obtener acero, se toma como materia prima el

arrabio, eliminando al máximo las impurezas de este, y

reduciendo el porcentaje del principal componente de

la aleación que es el carbón. Esto de hace con el

proceso de combustión en el que se producen muchas

reacciones químicas.

No ferrosos: las aleaciones no ferrosas tienen un

metal distinto del hierro.

NOTA: Investiga sobre Clasificación de los metales no ferrosos

http://html.rincondelvago.com/clasificacion-de-los-metales-no-ferricos.html


Terminología Básica para el Calderero

Tenacidad: Es la capacidad que tiene un material de

soportar o adsorber impactos y deformarse

plásticamente antes de fracturarse.

Ductilidad: Es la capacidad que tiene un material de

deformarse plásticamente, bajo condiciones de

esfuerzos de fusión.

Maleabilidad: Es la capacidad que tienen los

materiales para ser deformados plásticamente, bajo un

proceso de fabricación.

Dureza: Resistencia que tiene un material al ser

penetrado por otro.

Alotropía: Fenómeno reversible mediante el cual

ciertos metales pueden existir, en más de una

estructura cristalina. Si no es reversible el fenómeno

se llama “polimorfismo”

Plasticidad: Es la propiedad que tiene un material de

ser deformado periódicamente, al haber sido excedida

su capacidad elástica.

Elasticidad: Es la capacidad que tienen los materiales

de permitir que los átomos, recuperen su posición de

equilibrio cuando se retiran las fuerzas expuestas.

FASE E INTERPRETACIÓN

Un sistema de aleaciones es la unión de dos o más

metales en todas sus combinaciones posibles, es

decir, considerando todas las concentraciones

posibles del metal A con el metal B.

Un diagrama de fase es un esquema que muestra las

fases y sus composiciones en cada temperatura y

composición de la aleación. Cuando en la aleación

sólo están presentes dos elementos se puede elaborar

un diagrama de fases binario.

Cada fase tiene una composición expresada en

porcentajes de cada uno de los elementos, expresado

en peso.

La curva superior en el diagrama es la temperatura de

líquidos para las distintas aleaciones. Esto significa

que la aleación debe calentarse por encima de la

temperatura acotada por líquidos para hacerla


completamente líquida y que empezará a solidificarse

cuando se la enfríe hasta la temperatura marcada por

líquidos.

La temperatura de sólidos es generalmente la curva

inferior. Una aleación no estará totalmente sólida sino

hasta que se enfríe por debajo de la temperatura de

sólidos.

La diferencia de temperatura entre líquidos y sólidos

se denomina rango de solidificación. Dentro de este

rango coexistirán dos fases: una líquida y otra sólida.

El diagrama de fases es muy útil cuando se desea

saber que fases están presentes a cierta temperatura,

en el momento de diseñar un proceso de fabricación

para un producto metálico.

Varias combinaciones de dos elementos producen

diagramas de fase complejos que contienen

reacciones que implican tres fases independientes.

Existen cinco reacciones de tres fases de mayor

importancia en los diagramas binarios y son: eutéctica,

peritéctica, monotéctica, eutectoide y peritectoide.

Las reacciones eutécticas, peritéctica y monotéctica

forman parte del proceso de solidificación. Las

aleaciones que se utilizan para fundición o soldadura

aprovechan el bajo punto de fusión de la reacción

eutéctica. El diagrama de fases de las aleaciones

monotécticas tiene un domo llamado zona de

miscibilidad, en donde coexisten dos fases líquidas..

Las reacciones peritécticas conducen a la

solidificación fuera de equilibrio y a la segregación.

Las reacciones eutectoide y peritectoide son

exclusivas del estado sólido. La reacción eutectoide

forma la base del tratamiento térmico de varios

sistemas de aleaciones, incluyendo el acero. La

reacción peritectoide es extremadamente lenta y

produce indeseables estructuras fuera de equilibrio.

Fase acuosa: una solución rica de lixiviación, es la

fase portadora del metal, usualmente se le denomina

PLS (pregnant leaching solution), usado en proceso de

SX.

Fase extracto: fase relacionada con la fase orgánica

en procesos de SX.


Fase orgánica: el reactivo extractante disuelto en un

diluyente orgánico, usado en proceso de SX.

Fases líquidas: es la zona en que se reúnen los

elementos en estado líquido.

Deformación de los Metales

Son cambios que experimentan los materiales para

ser deformados plásticamente bajo un proceso

determinado bien sea manual o mecánico.

TIPOS

Deslizamiento: Es el movimiento de un plano sobre

otro, en otras palabras la deformación por

movimientos de dislocaciones se basa además en

que durante el proceso se crean dislocaciones en el

interior de los granos y que, si cada una de ellas

requiere de cierto esfuerzo para moverse, a medida

que se deforma se requerirá más energía, entendida

como esfuerzo para poder seguir deformando.

Así mismo las dislocaciones se acumulan entre si, de

la misma forma como un choque en una autopista

tranca el tránsito, por lo que debido a esto aumentará

los requerimientos de esfuerzo para poder deformar

más a la red cristalina.

Maclado: Es un proceso de deformación a elevadas

velocidades que esta determinada por la velocidad del

sonido; las maclas no endurece el material tanto como

las dislocaciones puesto que guardan coherencia con

la red cristalina vecina, por lo que las dislocaciones

podrán moverse a través de ellas sin mucho esfuerzo.

La deformación por maclado es común en los

Metales con estructura cristalina hexagonal compacta

(HCP) y cúbica centrada en el cuerpo (BCC).

Las deformaciones por maclado son, al igual que el

caso de las dislocaciones, difícil de seguir al

microscopio, debido a que ocurre a la velocidad del

sonido en el material, lo que hace imposible estudiar

su evolución.

Deformación frío y caliente: Al deformar un material

lo endurecemos, pero al calentarlo lo ablandamos; se

podría pensar en la existencia de una temperatura

para la cual el endurecimiento que logramos del


material, a través de la deformación plástica que le

aplicamos, es contrarestado en endurecimiento por la

recristalización del grano que nuclea y crece al ser

calentada la pieza.

Esta temperatura existe de hecho y es típica de cada

material, si se deforma un material por encima de ella,

decimos que se está trabajando en caliente, mientras

que si el proceso ocurre a una temperatura menor se

está trabajado en frío.

Estructura cristalina: Es el ordenamiento atómico

que se observa en los metales a distintas

temperaturas. Algunos tipos de ordenamientos

atómicos más conocidos son:

w FCC (Cúbicas centrada en las caras): Esta

estructura cristalina se encuentra entre una rango

de temperatura comprendida entre 910 º C y

1.400 º C.

w BCC (Cúbicas Centrada en el cuerpo) estructura

cristalina que se encuentra entre un rango de

temperatura comprendida entre 1.400 º C y

1.539 º C.

w HCP (Hexagonal Compacta): Esta estructura

cristalina se presenta comúnmente en aquellos

materiales en que se observa la formación por

maclado.

Diagrama de Fases

Con representaciones gráficas de las fases que están

presentes en un sistema de materiales a varias

temperaturas, presiones y composiciones. La


mayoría de los diagramas de fase han sido

construidos según condiciones de equilibrio

(condiciones de enfriamiento lento), siendo utilizadas

por ingenieros y científicos para entender y predecir

muchos aspectos del comportamiento de los

materiales. Los diagramas de fases más comunes

involucran temperatura versus composición.

A menudo, en una aleación a una temperatura en

particular interesa saber qué fases están presentes. Si

se planea fabricar una pieza por fundición, debe

quedar seguro que inicialmente todo el metal esté

líquido; si se planea efectuar un tratamiento térmico de

un componente, se debe procurar que durante el

proceso no se forme líquido. El diagrama de fases

puede ser tratado como un mapa de carreteras; si se

sabe cuáles son las coordenadas, temperatura y

composición de la aleación, se podrán determinar las

fases presentes.

La información que se puede obtener de los

diagramas de fase es:

1. Conocer que fases están presentes a diferentes

composiciones y temperaturas bajo condiciones de

enfriamiento lento (equilibrio).

2. Averiguar la solubilidad, en el estado sólido y en

el equilibrio, de un elemento (o compuesto) en

otro.

3. Determinar la temperatura a la cual una

aleación enfriada bajo condiciones de equilibrio

comienza a solidificar y la temperatura a la

cual ocurre la solidificación.

4. Conocer la temperatura a la cual comienzan a

fundirse diferentes fases.

Propiedades de los Metales

PROPIEDADES FÍSICAS

Los metales muestran un amplio margen en sus

propiedades físicas. La mayoría de ellos son de color

grisáceo, pero algunos presentan colores distintos; el

bismuto (Bi) es rosáceo, el cobre (Cu) rojizo y el oro

http://www.monografias.com/trabajos5/colarq/colarq.shtml


http://www.monografias.com/trabajos13/tramat/tramat.shtml#COBRE


(Au) amarillo. En otros metales aparece más de un

color, y este fenómeno se denomina pleocroismo.

Otras propiedades serían:

a. Densidad: relación entre la masa del volumen

de un cuerpo y la masa del mismo volumen de

agua.

b. Estado físico: todos son sólidos a temperatura

ambiente, excepto el Hg.

c. Brillo: reflejan la luz.

d. Maleabilidad: capacidad de lo metales de

hacerse láminas.

e. Ductilidad: propiedad de los metales de

moldearse en alambre e hilos.

f. Tenacidad: resistencia que presentan los

metales a romperse por tracción.

g. Conductividad: son buenos conductores de

electricidad y calor.

PROPIEDADES MECÁNICAS

Son aquellas que expresan el comportamiento de los

metales frente a esfuerzos o cargas que tienden a

alterar su forma.

a.- Resistencia: Capacidad de soportar una carga

externa si el metal debe soportarla sin romperse se

denomina carga de rotura y puede producirse por

tracción, por compresión, por torsión o por

cizallamiento, habrá una resistencia a la rotura

(kg/mm²) para cada uno de estos esfuerzos.

b.- Dureza: Propiedad que expresa el grado de

deformación permanente que sufre un metal bajo la

acción directa de una carga determinada. Los ensayos

más importantes para designar la dureza de los

metales, son los de penetración, en que se aplica un

penetrador (de bola, cono o diamante) sobre la

superficie del metal, con una presión y un tiempo

determinados, a fin de dejar una huella que depende

de de la dureza del metal, los métodos más utilizados

son los de Brinell, Rockwell y Vickers.

c.- Elasticidad: Capacidad de un material elástico

para recobrar su forma al cesar la carga que lo ha

deformado. Se llama límite elástico a la carga máxima

que puede soportar un metal sin sufrir una

deformación permanente. Su determinación tiene gran

importancia en el diseño de toda clase de elementos


http://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtml

http://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtml

http://www.monografias.com/trabajos/termodinamica/termodinamica.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/medio-ambiente-venezuela/medio-ambiente-venezuela.shtml

http://www.monografias.com/trabajos5/natlu/natlu.shtml

http://www.monografias.com/trabajos16/romano-limitaciones/romano-limitaciones.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/restat/restat.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/nofu/nofu.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/transf-calor/transf-calor.shtml


mecánicos, ya que se debe tener en cuenta que las

piezas deben trabajar siempre por debajo del límite

elástico, se expresa en Kg/mm².

d.- Plasticidad: Capacidad de deformación

permanente de un metal sin que llegue a romperse.

e.- Tenacidad: Resistencia a la rotura por esfuerzos

de impacto que deforman el metal. La tenacidad

requiere la existencia de resistencia y plasticidad.

f.- Fragilidad: Propiedad que expresa falta de

plasticidad, y por tanto, de tenacidad. Los materiales

frágiles se rompen en el límite elástico, es decir su

rotura se produce espontáneamente al rebasar la

carga correspondiente al límite elástico.

g.- Resiliencia: Resistencia de un metal a su rotura

por choque, se determina en el ensayo Charpy.

h.- Fluencia: Propiedad de algunos metales de

deformarse lenta y espontáneamente bajo la acción de

su propio peso o de cargas muy pequeñas. Esta

deformación lenta, se denomina también creep.

i.- Fatiga: Si se somete una pieza a la acción de

cargas periódicas (alternativas o intermitentes), se

puede llegar a producir su rotura con cargas menores

a las que producirían deformaciones.

PROPIEDADES QUÍMICAS

Para determinar la composición de cada una de las

fases a una temperatura deseada, se debe proseguir

de la siguiente forma:

1. Trazar por la temperatura deseada una línea

horizontal que corte a las líneas de la solubilidad

(en este caso la línea a-b).

2. En los puntos a y b trazamos líneas verticales que

corten el eje de las abcisas (composiciones); el

punto (a) así proyectado nos dará la composición

de la fase.


Regla de la palanca: Finalmente, el interés se enfoca

en las cantidades relativas de cada fase, presentes

dentro de la aleación. Estas cantidades normalmente

se expresan como porcentaje del peso (% peso).

En regiones de una sola fase, la cantidad de la fase

simple es 100%. En regiones bifásicas, sin embargo,

se deberá calcular la cantidad de cada fase. Una

técnica es hacer un balance de materiales.

Para calcular las cantidades de líquido y de sólido, se

construye una palanca sobre la isoterma con su punto

de apoyo en la composición original de la aleación

(punto dado). El brazo de la palanca, opuesto a la

composición de la fase cuya cantidad se calcula se

divide por la longitud total de la palanca, para obtener

la cantidad de dicha fase.

En general la regla de la palanca se puede escribir de

esta forma:

Porcentaje de fase = brazo opuesto de palanca x 100 Longitud total de la isoterma

Se puede utilizar la regla de la palanca en cualquier

región bifásica de un diagrama de fases binario. En

regiones de una fase no se usa el cálculo de la regla

de la palanca puesto que la respuesta es obvia (existe

un 100% de dicha fase presente).

DIAGRAMA ALOTRÓPICO DEL HIERRO PURO

El mismo permite identificar el cambio de la estructura

cristalina del hierro a distinta temperatura.


DIAGRAMA HIERRO CARBONO

La adición de elementos de aleación al hierro influye

en las temperaturas a que se producen las

transformaciones alotrópicas. Entre estos elementos,

el más importante es el carbono.

El diagrama hierro-carbono, aun cuando teóricamente

representa unas condiciones metastables, se puede

considerar que en condiciones de calentamiento y

enfriamiento relativamente lentas representa cambios

de equilibrio.

En el diagrama aparecen tres líneas horizontales, las

cuales indican reacciones isotérmicas. La parte del

diagrama situada en el ángulo superior izquierdo de la

figura se denomina región delta. En ella se reconocerá

la horizontal correspondiente a la temperatura de

1493ºC como la típica línea de una reacción

peritéctica. La ecuación de esta reacción puede

escribirse en la forma.

La máxima solubilidad del carbono en el hierro delta

(de red cúbica centrado en el cuerpo) es 0,10 % de C,

mientras que el Fe gamma (de red cúbica centrado en

las caras) disuelve al carbono en una proporción

mucho mayor. En cuanto al valor industrial de esta

región es muy pequeño ya que no se efectúa ningún

tratamiento térmico en este intervalo de temperaturas.


La siguiente línea horizontal corresponde a una

temperatura de 1129ºC, esta temperatura es la de

solidificación del eutéctico y la reacción que en ella se

desarrolla es:

La mezcla eutéctica, por lo general, no se ve al

microscopio, ya que a la temperatura ambiente la fase

gamma no es estable y experimenta otra

transformación durante el enfriamiento.

La última línea horizontal, se presenta a los 722ºC,

esta línea corresponde a la temperatura de formación

del eutectoide, y al alcanzarse en un enfriamiento

lento la fase gamma debe desaparecer. La ecuación

de la reacción eutectoide que se desarrolla puede

expresarse por:

En función del contenido de carbono suele dividirse el

diagrama de hierro-carbono en dos partes: una que

comprende las aleaciones con menos del 2 % de

carbono y que se llaman aceros, y otra integrada por

las aleaciones con más de un 2 % de carbono, las

cuales se llaman fundiciones.

A su vez, la región de los aceros se subdivide en otras

dos: una formada por los aceros cuyo contenido en

carbono es inferior al correspondiente a la

composición eutectoide (0,77 %C) los cuales se

llaman aceros hipoeutectoides, y la otra compuesta

por los aceros cuyo contenido se encuentra entre 0,77

y 2 %, y que se conocen por aceros hipereutectoides.

http://www.esi2.us.es/IMM2/Pract-html/inf-acer.html

http://www.esi2.us.es/IMM2/Pract-html/inf-fund.html

http://www.esi2.us.es/IMM2/Pract-html/x-19.html

http://www.esi2.us.es/IMM2/Pract-html/x-20.html


Aleaciones

ACERO

El acero es una aleación de hierro y carbono; El

carbono puede existir en solución sólida o bien puede

estar formado por carburo de hierro (Fe3C).

El carbono puede existir en la austenita como

elemento intersticial en solución sólida hasta

contenidos de 2%, dependiendo de la temperatura.

En la austenita el hierro se aloja en los sitios

intersticiales de la estructura CCC (cúbica central),

Que son un poco más pequeños que el propio átomo

de carbono, por lo que se tiene una distorsión de la

estructura.

En la ferrita el carbono también se aloja en los sitios

intersticiales, pero éstos son considerablemente más

pequeños que el átomo de carbono y se produce

una fuerte distorsión.

Este hecho limita la cantidad de carbono que pueda

existir en solución sólida intersticial en el hierro a

grandes temperatura.

TIPOS DE ACERO

w Carbono: El acero al carbono es una aleación

de composición química compleja. Además de hierro,

cuyo contenido puede oscilar entre 97,0-99,5%-, hay

en él muchos elementos cuya presencia se debe a los

procesos de su producción (manganeso y silicio), a la

dificultad de excluirlos totalmente del metal (azufre,

fósforo, oxígeno, nitrógeno e hidrógeno) o a

circunstancias casuales (cromo, níquel, cobre y otros).

En tal sentido, el aumento del contenido de carbono en

el acero eleva su resistencia a la tracción, incrementa

el índice de fragilidad en frío y hace que disminuya la

tenacidad y la ductilidad.

Los aceros se clasifican teniendo en cuenta sus

propiedades y utilización, en tres grandes grupos:

aceros de construcción, aceros de herramientas y

aceros inoxidables.


w Inoxidable: Los Aceros Inoxidables son una

gama de aleaciones que contienen un mínimo de 11%

de Cromo. El Cromo forma en la superficie del acero

una película pasivante, extremadamente delgada,

continua y estable. Esta película deja la superficie

inerte a las reacciones químicas. Esta es la

característica principal de resistencia a la corrosión de

los aceros inoxidables.

Los aceros inoxidables contienen cromo, níquel y otros

elementos de aleación, que los mantienen brillantes y

resistentes a la herrumbre y oxidación a pesar de la

acción de la humedad o de ácidos y gases corrosivos.

Algunos aceros inoxidables son muy duros; otros son

muy resistentes y mantienen esa resistencia durante

largos periodos a temperaturas extremas. Debido a

sus superficies brillantes, en arquitectura se emplean

muchas veces con fines decorativos. El acero

inoxidable se utiliza para las tuberías y tanques de

refinerías de petróleo o plantas químicas, para los

fuselajes de los aviones o para cápsulas espaciales.

También se usa para fabricar instrumentos y equipos

quirúrgicos, o para fijar o sustituir huesos rotos, ya que

resiste a la acción de los fluidos corporales. En

cocinas y zonas de preparación de alimentos los

utensilios son a menudo de acero inoxidable, ya que

no oscurece los alimentos y pueden limpiarse con

facilidad.

El extenso rango de propiedades y características

secundarias, presentes en los aceros inoxidables

hacen de ellos un grupo de aceros muy versátiles.

La selección de los aceros inoxidables puede

realizarse de acuerdo con sus características:

o Resistencia a la corrosión y a la oxidación a

temperaturas elevadas. Propiedades mecánicas

del acero.

o Características de los procesos de

transformación a que será sometido.

o Costo total (reposición y mantenimiento)

CLASIFICACIÓN DE LOS ACEROS INOXIDABLES

w Aceros aleados: Estos aceros contienen un

proporción determinada de vanadio, molibdeno y otros

elementos, además de cantidades mayores de


manganeso, silicio y cobre que los aceros al carbono

normales. Estos aceros de aleación se pueden

subclasificar en:

Estructurales

Son aquellos aceros que se emplean para

diversas partes de máquinas, tales como

engranajes, ejes y palancas. Además se

utilizan en las estructuras de edificios,

construcción de chasis de automóviles,

puentes, barcos y semejantes. El contenido

de la aleación varía desde 0,25% a un 6%.

ParaHerramientas

Aceros de alta calidad que se emplean en

herramientas para cortar y modelar metales

y no-metales. Por lo tanto, son materiales

empleados para cortar y construir

herramientas tales como taladros,

escariadores, fresas, terrajas y machos de

roscar.

Especiales

Los Aceros de Aleación especiales son los

aceros inoxidables y aquellos con un

contenido de cromo generalmente superior al

12%. Estos aceros de gran dureza y alta

resistencia a las altas temperaturas y a la

corrosión, se emplean en turbinas de vapor,

engranajes, y ejes.

w Aceros de baja aleación ultrarresistentes:

Esta familia es la más reciente de las cuatro grandes

clases de acero. Los aceros de baja aleación son más

baratos que los aceros aleados convencionales ya que

contienen cantidades menores de los costosos

elementos de aleación. Sin embargo, reciben un

tratamiento especial que les da una resistencia mucho

mayor que la del acero al carbono. Por ejemplo, los

vagones de mercancías fabricados con aceros de baja

aleación pueden transportar cargas más grandes

porque sus paredes son más delgadas que lo que

sería necesario en caso de emplear acero al carbono.

Además, como los vagones de acero de baja aleación

pesan menos, las cargas pueden ser más pesadas. En

la actualidad se construyen muchos edificios con

estructuras de aceros de baja aleación. Las vigas

pueden ser más delgadas sin disminuir su resistencia,

logrando un mayor espacio interior en los edificios.

PROPIEDADES DEL ACERO

Los aceros inoxidables tienen una resistencia a la

corrosión natural que se forma automáticamente, es

decir no se adiciona. Tienen una gran resistencia


mecánica, de al menos dos veces la del acero al

carbono, son resistentes a temperaturas elevadas y a

temperaturas criogénicas. Son fáciles de transformar

en gran variedad de productos y tiene una apariencia

estética, que puede variarse sometiendo el acero a

diferentes tratamientos superficiales para obtener

acabado a espejo, satinado, coloreado, texturizado,

entre otros.

Mecánicas del Acero

• Resistencia al desgaste: Es la resistencia que ofrece

un material a dejarse erosionar cuando esta en

contacto de fricción con otro material.

• Tenacidad: Es la capacidad que tiene un material de

absorber energía sin producir Fisuras (resistencia al

impacto).

• Maquinabilidad: Es la facilidad que posee un material

de permitir el proceso de mecanizado por arranque de

viruta.

• Dureza: Es la resistencia que ofrece un acero para

dejarse penetrar. Se mide en unidades BRINELL (HB)

ó unidades ROCKWEL C (HRC), mediante test del

mismo nombre

CALIBRE DE LÁMINAS

Son aquellas que están referidas a los distintos

espesores de láminas y planchas que se encuentran

en el mercado. De acuerdo a las especificaciones las

láminas y planchas que existen en el mercado son:



NORMAS APLICADAS A LA CALDERERÍA

Normas Covenin (Comité Venezolano deNormas Industriales)

Es el organismo encargado de programar y coordinar

las actividades de normalización y calidad en el país.

Para llevar a cabo el trabajo de elaboración de

normas, COVENIN constituye comités y comisiones

técnicas de normalización, donde participan

comisiones gubernamentales y no gubernamentales

relacionadas con un área específica.

Las normas que se aplican en esta área son:

w 2517-98: ISO 8323-85: Contenedores de carga

aire-superficie.

w 0813-89: Materiales ferrosos. Fundiciones férreas.

w 0803-89: Aceros. Definiciones y clasificación.

w 3029-93: Láminas de acero de aleación cromo

molibdeno para la fabricación de recipientes de

presión.

Normas AISI (Instituto Americano del Hierro y elAcero)

Normas SAE (Sociedad de IngenierosAutomotrices)

Normas ASTM (Sociedad americana de ensayosde materiales)

Normas ASME (Sociedad americana de ingenierosmecánicos)

NOTA: Investiga sobre las Diferentes Normas aplicadas

a la calderería en:

:www.monografias.com/trabajos/aceros/aceros.shtml -

30k - 27 Sep 2005,

http://www.latimer.com.ar/legisutil/legis-2001-1/res_403-

2001_me.htm

http://www.google.co.ve/search?hl=es&q

http://www.astm.org/FAQ/whatisaastmspanish_index.html


GLOSARIO

& Acero: Es básicamente una aleación de hierro y

carbono, donde el % de carbono es igual o menor

a 2,11%.

& Aleación: Es la combinación de dos o más

elementos, de los cuales al menos uno debe ser un

metal.

& Aleación ferrosa: Es aquella donde el elemento

principal es el hierro.

& Aleación no ferrosa: Es aquella donde el

elemento principal no es el hierro.

& Alotropía: Es la propiedad de los materiales de

modificar su forma cristalina por cambios de

temperatura.

& Carbono como elemento químico: es un

elemento químico de número atómico 6 y símbolo

C. Es sólido a temperatura ambiente. Dependiendo

de las condiciones de formación puede encontrarse

en la naturaleza en distintas formas alotrópicas,

carbono amorfo y cristalino en forma de grafito o

diamante.

& Elasticidad: Propiedad que tienen los materiales

de recobrar la forma y dimensiones primitivas

cuando cesa el esfuerzo que causo tal

deformación.

& Eutectoide: Contenido de carbono del 8%

microestructura todo perlita.

& Esfuerzo: Es la carga aplicada sobre un cuerpo

por unidad de área.

& Hiper-eutectoides: Contenido de carbono mayor

al 0,8 por menor al 2,11% micro estructura perlita +

cementita.

& Hipo-eutectoide: Contenido de carbono menor al

0,8% micro-estructura de perrita y perlita.

& Metalurgia: Es la ciencia y tecnología de los

metales.

http://es.wikipedia.org/wiki/Tabla_peri%C3%B3dica_de_los_elementos

http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_at%C3%B3mico

http://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%B3lido

http://es.wikipedia.org/wiki/Alotrop%C3%ADa

http://es.wikipedia.org/wiki/Grafito

http://es.wikipedia.org/wiki/Diamante


& Plasticidad: Propiedad que tienen los materiales,

de adquirir deformaciones permanentes bajo la

acción de un esfuerzo externo.


REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Manual de Adiestramiento Basico. Caracas

Venezuela.

Aloia D´, G. (1999). Ciencias de los Mteriales,

Publicación Instituto Universitario de Tecnología

I.U.T.E, La Victoria Estado Aragua, Venezuela.

Avnen (1988) Introducción a la Metalurgia Fisica. 2da

Edición. McGraw Hill, México.

Casillas A. L. (1982). Maquinas. Ediciones

Hispanoamericana.

Hénriquez J. (2005). Guía Técnica de Soldadura

Eléctrica al Arco.


Lectura e Interopretacion de Planos. Caracas,

Venezuela.


Manual del Calderero Trazador. Edición 2da.

Caracas, Venezuela.

Mc Graw - Hill (1989). Manual de Soldadura. 3ra

Edición.

Infoacero (2000). El Acero. C.A.P. S.A. Chile. Extraído

el 28 abril 2005 de:

http://www.infoacero.cl/acero/que_es.htm

Yahoo .com (2005). Ecuaciones simples. Extraído el

29 abril 2005 de:

http://www.sapiens.ya.com/geolay/pagehtm/algeb0

6.htm

Altavista com. Extraído el 29 abril 2005 de: 2005

.http://www.interelectron.com/apuntes/materiales_n

oferricos.doc

Clasificación de los metales no ferrosos

http://html.rincondelvago.com/clasificacion-de-los-

metales-no-ferricos.html

Fases de Interpretación de los Metales

http://www.mailxmail.com/curso/excelencia/ciencia

materiales/capitulo10.htm

http://www.sapiens.ya.com/geolay/pagehtm/algeb06.htm

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MÓDULO DE APRENDIZAJE SALIDA OCUPACIONAL: CALDERERO · 2020. 5. 5. · INTRODUCCIÓN El cuaderno de estudio correspondiente a la Salida Ocupacional “Calderero”, comprende el