U. T. 1. LOS METALES

1. Propiedades.

2. Metales Férricos.

3. Metales no Férricos.

Propiedades Físicas:

         Brillo: Los metales presenta brillo metálico, es decir, reflejan la luz.

         Densidad variable: Según su valor, los metales se califican en ligeros (aluminio, titanio) y pesados (plomo, hierro).

Punto de fusión: En general, los metales funden por encima de los 400 ºC (excepto el mercurio que es líquido a temperatura ambiente).

   Conductividad: Los metales son buenos conductores del calor y la electricidad. El mejor conductor es la plata.

Propiedades Mecánicas:

    Dureza variable: Según su valor, los metales se clasifican en blandos (estaño, plomo, aluminio) y furos (cromo, wolframio, níquel).

    Tenacidad alta: Los metales, en general, son resistentes a los golpes y a los impactos.

     Ductilidad: Los metales pueden estirarse en hilos por tracción.

Maleabilidad: También pueden extenderse en láminas por compresión.

Con el fin de mejorar las propiedades físicas y mecánicas de los metales en estado puro, se suelen mezclar entre sí para producir aleaciones. Es el caso del bronce (cobre y estaño), el latón (cobre y cinc) o el acero (hierro y carbono).

Para estudiar los metales y las aleaciones distinguiremos dos grandes grupos: los metales férricos (derivados del hierro) y los metales no férricos (todos los demás).

2. METALES FÉRRICOS.

El Hierro

Fuentes de extracción:

   Industrialmente se extrae de los minerales de hierro, entre los que destacan: a)   El oligisto (hasta un 65% de hierro) b)   La magnetita (hasta un 70% de hierro) c)   La siderita (hasta un 40% de hierro) d)   La pirita (hasta un 46% de hierro)

Sistema de obtención:

-       El mineral de hierro se extrae de las minas.

-         El proceso de obtención del hierro se conoce con el nombre de siderurgia y se lleva a cabo en un horno alto, donde se separa el hiero del resto de los minerales y se obtiene el hierro fundido.

-         A partir de éste se fabrica el acero y el resto de las aleaciones.

Propiedades y aplicaciones:

El hierro puro presenta las siguientes propiedades:

-         Color blanco plateado. -         Se magnetiza fácilmente a temperatura ordinaria. -         Su punto de fusión es 1.538 ºC. -         Su punto de ebullición es de 2.861 ºC. -         Su densidad es de 7.874 Kg/m3.

Sólo se utiliza para fabricar objetos de forja y núcleos de electroimanes. Generalmente se combina con el carbono para mejorar sus propiedades y aplicaciones.

Según sea el contenido en carbono, las aleaciones del hierro se denominan fundiciones y aceros.

-         En las fundiciones, en contenido de carbono es alto (entre el 1,76% y el 6,67%). Se utiliza, en estado fundido, para fabricar piezas por moldeo.

-      En los aceros, el contenido de carbono es bajo (entre el 0,1% y el 1,76%). Dependiendo de su composición, distinguimos los de baja aleación y los de alta aleación. Es un material de gran aplicación en la industria.

El Acero

Aceros no aleados: - Son aquellos que presentan otros metales en proporción inferior al 1%. - Son duros, tenaces, dúctiles y maleables.- Se emplean para fabricar tornillos, bisagras y planchas de carrocería.

Aceros de baja aleación:- Son aquellos que poseen algún componente en proporción comprendida entre el 1% y el 5%.- Son muy duros y tenaces pero menos dúctiles que los no aleados.- Se emplean para fabricar herramientas y rodamientos.

Aceros de alta aleación:- Son aquellos que poseen componentes cuya proporción supera el 5%.- Son medianamente duros y muy resistentes a la oxidación.- El más conocido es el acero inoxidable, que tiene muchas aplicaciones: depósitos, cubiertos.

3. METALES NO FÉRRICOS.

EL ALUMINIO.

 Propiedades:  -      Es blando y ligero. Se corta y se dobla con facilidad. -      Se oxida superficialmente y pierde su brillo, pero la capa de óxido impide que la corrosión siga adelante. -      No admite la soldadura ordinaria.  Aplicaciones:  -     Industrial del automóvil, fabricación de estructuras ligeras, puertas y ventanas, ollas y cacerolas, tapas de botellas de leche y algunos perfumes, botes de ciertas bebidas, envolturas de algunos productos.   

EL COBRE.

 Propiedades:  -         Es relativamente blando. Se trabaja con facilidad. -         Es muy dúctil y maleable: puede estirase en hilos muy finos o extenderse en láminas delgadas. -         Es un excelente conductor de la electricidad. -         Si está a la intemperie, se oxida formando una capa de color verdoso muy venenosa denominada cardenillo.  Aplicación:  -         Se emplea fundamentalmente en la industria de fabricación de componentes eléctricos y electrónicos, por su buena conductividad. Las tuberías de cobre no se oxidan ni se estropean y pueden doblarse con facilidad.   

LA PLATA Y EL ORO

 Propiedades:  -         Son muy dúctiles y maleables. -         La plata es el mejor conductor de la electricidad que existe.  Aplicaciones:  -         Se utilizan en joyería y para fabricar objetos de lujo. -         Generalmente, no se presentan en estado puro, sino aleados entre sí o con otros metales, como el cobre.   

ALEACIONES

EL BROCE. LATONES.

Duraluminio: aleación de aluminio y cobre (5%). Se utiliza en la industria de la construcción.

Alnico: aleación de aluminio, níquel y cobalto . Se emplea para fabricar imanes.

Soldadura blanda: aleación de estaño y plomo. Se utiliza para soldar componentes eléctricos y electrónicos.

Nicrom y constatán: aleaciones de níquel y cromo, con algo de manganeso. Se usan para fabricar resistencias eléctricas.

Aleaciones ultraligeras: aleaciones de magnesio con otros metales (aluminio, etc.). Se emplean en la industria aeroespacial.

Widia: material a case de wolframio y carbono. Se utiliza para fabricar herramientas de corte.