MetalesALEACIONES FERROSAS Y NO FERROSAS:

Las aleaciones son productos homogneos de propiedades metlicas de dos o ms elementos. Estas aleaciones pueden ser ferrosas y no ferrosas. Las aleaciones ferrosas son aquellas que contienen un porcentaje muy alto de hierro, como el acero o los hierros fundidos y las aleaciones no ferrosas son aquellas que carecen de hierro o tienen un bajo nivel de este. Los metales no ferrosos que ms se aplican en el mbito industrial son el cobre y sus aleaciones: el aluminio, el plomo, el estao y el cinc. El mercurio y el volframio, se aplican en mbitos industriales muy especficos. Los dems metales es raro que se empleen en un estado puro, ms bien se presentan por medio de aleaciones como el nquel, el cromo, el titanio o el manganeso.

METALES NO FERROSOS

Los metales no ferrosos son aquellos que incluyen elementos metlicos y aleaciones que no se basan en el hierro, algunos ejemplos son el aluminio, el cobre, el magnesio, el nquel, el zinc entre otros.Aunque algunos metales no ferrosos no pueden igualar la resistencia de los aceros, algunas aleaciones no ferrosas tienen otras caractersticas, como resistencia a la corrosin y relaciones resistencia-peso.Los metales no ferrosos se clasifican en tres grupos:

Pesados: son aquellos cuya densidad es igual o mayor de 5 kg/dm, Ligeros: su densidad est comprendida entre 2 y 5 kg/dm. Ultraligeros: su densidad es menor de 2 kg/dm.

Las aleaciones no ferrosas tienen grandes diferencias entre s. Temperaturas de fusin. Resistencias mecnicas. Densidades Resistencias mecnicas especficas

COBRE

Aleaciones del cobre: = 8.93 g/cm3 y Tfusin=1083C Excelente conductor trmico (recocido): CABLES ELCTRICOS Excelente conductor trmico: RADIADORES Y CAMBIADORES DE CALOR Estructura. FCC: Fcilmente deformable Resistencia a traccin: 200-350 MPa Metal criognico: -196C, excelente resistencia mecnica (+50% de incremento) Fcil mecanizable al aadirle P y S (Cu puro es muy blando y muy dctil) Excelente resistencia a la corrosin al agua de mar (se forma una capa protectora de xido de color verde) Se aaden aleantes para mejorar las propiedades. Mecnicas Su resistencia mecnica especfica es menor que las aleaciones de aluminio y magnesio. Tienen una mejor resistencia a la fatiga, al termo fluencia y al desgaste. Tiene excelente ductilidad, resistencia a la corrosin y conductividad elctrica y trmica. Se puede soldar fcilmente.El Cobre puro es rojo, con Zinc es amarillo y con Nquel es plateado.

Propiedades del Cobre Esttico. Dctil, maleable y relativamente blando. Alta resistencia a la corrosin. Bactericida. Alta conductividad trmica. Puede alearse con otros metales. La propiedad ms importante es su alta conductividad elctrica y capacidad de transmisin de voz y datos.

NIQUEL

Aleaciones del Nquel: FCC: fcilmente deformable Punto de fusin elevado Elevada resistencia mecnica a alta temperatura.Alta conductividad elctrica.Forma aleaciones de solucin slida tenaz y dctil con muchos de los metales comunes (Cu, Fe, Cr, Si, Mo, Mn y Al) (Monel (+ impte): 2-1: Ni-Cu, resistencia alta, buena soldabilidad y resistencia a corrosin a los cidos, lcalis, salmueras, aguas, productos alimenticios y a la atmsfera. Se utiliza ampliamente en los campos qumicos, farmacutico, marino, energtico, elctrico, textil y equipo de fabricacin de papel. Nquel -55% Cobre (Constantn) presenta la ms alta resistividad elctrica, el ms bajo coeficiente de resistencia elctrica a la temperatura y la ms alta fem trmica junto con el platino. Se utiliza para resistores elctricos y termopares.Se utilizan para proteccin contra la corrosin y la oxidacin a alta temperatura

Superaleaciones. Son aleaciones de Nquel, Fierro-Nquel y Cobalto. Tienen una alta resistencia mecnica a altas temperaturas (termo fluencia) Son resistentes a la corrosin. Entre las ms utilizadas se encuentran la Hastelloy, Chromel, Nichrome, Inconel, Illium, Invar, Elinvar, Permalloy y Alnico entre otras.

ALEACIONES LIGERAS

ALUMINIO

El aluminio es el segundo metal ms abundante sobre la Tierra= 2.7 g/cm^3 (acero 7.9 g/cm3), pero Tfusin=660C Excelente conductor trmico Excelente conductor trmico Estructura. FCC: Fcilmente deformable (papel y enrollar) Tiene buena maleabilidad y formalidad. Baja dureza Mala resistencia al desgaste. La resistencia mecnica se mejora: acritud y por aleacin (Cu, Mg, Si, Mn y Zn), pero se empeora su resistencia a corrosin Comportamiento no magntico

Clasificacin su mtodo de manufactura:

Para Fundicin: La gran cantidad de Si causan la reaccin eutctica, dndoles bajos puntos de fusin, una fluencia adecuada y baja temperatura de fusin. El enfriamiento rpido obtenido en la fundicin a presin o en molde permanente incrementa la resistencia. Se pueden endurecer algunas aleaciones por solucin slida y por dispersin.

Para Forja: Se conforman mediante deformacin plstica. Sus propiedades quedan controladas por endurecimiento por deformacin, endurecimiento por solucin slida y control del tamao de grano.

Aplicaciones: partes estructurales de los aviones, latas de bebidas, partes de la carrocera de autobuses y de los automviles.

MAGNESIO.

= 1.74 g/cm3 (la menor de los metales estructurales, acero 7.9 g/cm3), pero Tfusin=651C Estructura. HCP: POCO deformable a t.a. Aleaciones poco estables y muy susceptibles a la corrosin marina, pero razonablemente resistentes en condiciones atmosfricas normales.Polvo de Mg se quema fcilmente al calentarlos al aire.Su resistencia a la corrosin y su resistencia mecnica especfica son similares al aluminio.Tiene escasa resistencia a la fatiga, a la termo fluencia y al desgaste. ALEANTES: Al, Zn, Mn y algunas tierras raras.

Aplicaciones: partes estructurales de los aviones, misiles, maletas, y ruedas de automvil.

TITANIO.

El titanio es el cuarto elemento ms abundante pero su proceso de obtenerlo an es relativamente costoso.Extraordinaria COMBINACIN de propiedades = 4.5 g/cm3 (acero 7.9 g/cm3), Tfusin=1668CMuy altas resistencias (1400 MPa) a t.a., y buenas propiedades mecnicas a altas temperaturasMuy dctiles y fcilmente forjables y mecanizables.Buena resistencia a la corrosin: ambiente atmosfrico, marino, y variedad de industriales. Una pelcula de TiO2 proporciona por debajo de los 535C excelente resistencia a la corrosin y a la contaminacin. Por arriba de esa temperatura la pelcula de TiO2 se desintegra y fragiliza al titanio. Es muy reactivo con otros elementos a elevada temperatura.

El titanio puro se utiliza en intercambiadores de calor, tuberas, reactores, bombas y vlvulas para las industrias qumicas y petroqumicas. Al agregar elementos de aleacin influir en la temperatura de transformacin alfa a beta. A los elementos de aleacin se les denomina como estabilizadores de alfa o beta. Un estabilizador alfa, hace que la temperatura de transformacin de beta se eleve. El Aluminio es un estabilizador alfa y el Cromo, el Molibdeno, el Vanadio, el Manganeso y el hierro son estabilizadores beta.Las aleaciones de titanio alfa, proporcionan endurecimiento por solucin slida, tienen una buena resistencia a altas temperaturas y capacidad de soldado. Las aleaciones de titanio alfa-beta, son ms fuertes que las anteriores y son tratables trmicamente para un mayor endurecimiento. Las aleaciones de titanio beta, son endurecibles por tratamiento trmico pero sus aplicaciones se limitan a temperaturas moderadas.

METALES FERROSOS

Un material es ferroso o frrico cuando su componente principal es el hierro. Normalmente posee pequeas cantidades de C que se han incorporado en el proceso de obtencin y otros metales incorporados, para que la aleacin resultante adquiera propiedades especiales. El Fe puro no presenta buenas propiedades mecnicas, por lo que tiene muy pocas aplicaciones tcnicas Caractersticas del hierro puro - Es un material magntico (ferromagntico). - Color blanco azulado. - Muy dctil y maleable. - Punto de fusin: aproximadamente 1500 C - Densidad alta (7,87 g/cm3.) - Buen conductor del calor y la electricidad. - Se corroe y oxida con mucha facilidad. - Bajas propiedades mecnicas (al corte, limado, conformado, etc). - Es un metal ms bien blando. En la industria, el hierro se emplea aleado con carbono y otros materiales, lo que mejora mucho sus propiedades. Una aleacin de Fe + C es un producto siderrgico, que se define como toda sustancia frrea que ha sufrido un proceso metalrgico.Mtodo de obtencin. Proceso siderrgico. Se conoce como proceso siderrgico al conjunto de operaciones que es preciso realizarpara llegar a obtener un metal frrico de unas determinadas caractersticas. El proceso siderrgico engloba desde la extraccin del mineral de hierro en las minas hasta la obtencin del producto final. El Fe es un metal que forma parte de la corteza terrestre (5 %); nunca se presenta en estado puro, sino combinado formando xidos, hidrxidos, carbonatos y sulfuros. Segn el contenido en hierro se distinguen distintos tipos:

Mineral de hierro, Contenido en hierro, Composicin Magnetita >70% xido de hierro Hematites roja 70% xido de hierro Limonita 60% Hidrxido de hierro Siderita 40-50% Carbonato de hierro Pirita