Realizado por:

Daniel Ivan Castro Arias


Jose Miguel Rincon Obando


Sebastian Alsonso Ardila de Cerquera




GRADO    11-02 J.M

Principales Aleaciones Utilizadas en la Industria

Principales aleaciones utilizadas en la industria:

Alnico: Aleación formada principalmente de cobalto, aluminio y níquel aunque también puede contener hierro, cobre y en ocasiones titanio. Su uso principal es en aplicaciones magnéticas. Las aleaciones de álnico son ferromagnéticas y se usan para hacer imanes permanentes. Antes del desarrollo de imanes de tierras raras en la década de 1970, fueron el tipo más fuerte de imán.

Acero: aleación de hierro y carbono  donde el carbono no supera el 2,1% en peso[ de la composición de la aleación, alcanzando normalmente porcentajes entre el 0,2% y el 0,3%. Porcentajes mayores que el 2,0% de carbono dan lugar a las fundiciones aleaciones que al ser quebradizas y no poderse forjar  a diferencia de los aceros, se moldean.

Alpaca: aleación ternaria compuesta por zinc, cobre y níquel con un color y brillo parecido al de la plata . Las aleaciones que contienen más de un 60% de cobre son monofasicas y se caracterizan por su ductibilidad  y por la facilidad para ser trabajadas a temperatura ambiente , la adición de níquel confiere una buena resistencia a los medios corrosivos.

Cobre:  aleación metalica de cobre y estaño en la que el primero constituye su base y el segundo aparece en una proporción de entre el 3 y el 20%.

Constantán:  Aleación generalmente formada por un 55% de cobre y un 45% de níquel  (Cu55Ni45). Se caracteriza por tener una resistencia eléctrica  constante en un amplio rango de  temperaturas, es uno de los materiales más utilizados para la fabricación de monedas.

Magnam: aleación de magnesio (mg) que se le añade manganeso (mn), aluminio (al) y zinc  (zn). Es un metal muy difícil de conseguir ya que solo se usa para experimentos y construcción de solo algunos instrumentos.

Nicrom: Aleación de níquel, cromo está compuesta de un 80% de niquel y un 20% de cromo. Es de color gris y resistente a la corrosión , con un punto de fusión cercano a los 1400°. Por su gran resistividad  y su difícil oxidación a altas temperaturas, es muy utilizado en la confección de resistencias para elementos calefactores, como secadores de pelo, hornos eléctricos y tostadoras.

Oro blanco:  Aleación de oro y algún otro metal blanco, como la plata , el platino, paladio , o níquel , muchas veces recubierta de rodio de alto brillo. Esta aleación es muy usada en joyería, Una mezcla que fue muy usada por un tiempo, contiene dos a cuatro partes de oro y una parte de plata.

Peltre: Aleación  compuesta por estaño, cobre, antimonio y plomo. Es maleable, blando y de color blanco con alguna similitud a la plata, poco reactivo y funde a 320 ºC por lo que su utilización para adornos es muy común.

Zamak: Aleación de cobre, zonz con aluminio , magnesio y cobre.Tiene dureza, resistencia a la tracción, y temperatura de fusión de 386 °C.. Es un material barato, posee buena resistencia mecánica y deformabilidad plástica, y buena maleabilidad. Se puede cromar, pintar y mecanizar.

Metales mas Utilizados y Mas Importates

Hierro:

Es un metal reductor que se combina principalmente con el oxígeno, el azufre y el cloro. Reduce los ácidos cuyo anión no es reducible produciendo un desprendimiento hidrógeno, cosa que sucede con el ácido clorhídrico y el ácido sulfúrico. Con los ácidos cuyo anión es reducible, la acción del hierro es mucho más compleja.

Cobre:

Metal rojizo, maleable y dúctil. Es un excelente conductor de la electricidad. Se encuentra libre en la naturaleza (cobre nativo), combinado con el oxígeno, y aparece en cantidades variables en los minerales de plata, hierro, antimonio, etc. Sus métodos de obtención se agrupan en dos grupos: por vía seca, que consiste en una serie de oxidaciones, fusiones y reducciones de los minerales, con el fin de aumentar su contenido en cobre y obtener un metal casi puro; y por vía húmeda, en el que se tuestan primero los minerales con el sulfuro de hierro o pirita, transformándose el cobre en sulfato, y posteriormente queda el metal libre por reducción de esa sal con chatarra de hierro.

Plomo:

Tiene un aspecto plateado grisáceo; aunque recién cortado es brillante, va perdiendo brillo al oxidarse en contacto con el aire, y con los ácidos forma sales venenosas. Es un metal pesado, dúctil, maleable, blando y flexible; por lo que es muy fácil de modelar. Su número atómico es el 82, su peso atómico 207'22, y su símbolo el Pb.

Zinc:

Presenta una coloración blanca azulada. Es un metal algo blando. Cuando se funde es frágil, sin embargo, cuando está laminado adquiere una mayor resistencia, e incluso es posible darle forma.

Aluminio:

Metal de colores y brillo similares a los de la plata, ligero y dúctil, muy maleable, por lo que puede presentarse en hilos y demás formas, buen conductor de calor y de la electricidad y resistente a la oxidación. Es un metal blando; tiene poca resistencia a la rotura y bajo límite elástico. Tiene un buen poder reflector. Su densidad en estado sólido es de 2'7; Su punto de fusión es de 660ºC y su temperatura de ebullición, de 2500ºC. Es un metal muy reactivo. Se combina en caliente con los halógenos, el oxígeno el nitrógeno y el carbono.

Usos en la Industria

Metales que están destinados a un uso especial, son el antimonio, el cadmio o el litio.

Los pigmentos amarillos y anaranjados del cadmio son muy buscados por su gran estabilidad, como protección contra la corrosión, para las soldaduras y las aleaciones correspondientes y en la fabricación de baterías de níquel y cadmio, consideradas excelentes por la seguridad de su funcionamiento. También se le utiliza como estabilizador en los materiales plásticos (PVCsad ) y como aleación para mejorar las características mecánicas del alambre de cobre. Su producción se lleva a cabo en el momento de la refinación de zinc, con el que está ligado, se trata de un contaminante peligroso.

El litio, metal ligero, se emplea principalmente en la cerámica y en los cristales, como catalizador de polimerización y como lubricante, así como para la obtención del aluminio mediante electrólisis. También se emplea para soldar, en las pilas y en las baterías para relojes, en medicina (tratamiento para los maníaco-depresivos) y en química.

El níquel, a causa de su elevada resistencia a la corrosión, sirve para niquelar los objetos metálicos, con el fin de protegerlos de la oxidación² y de darles un brillo inalterable en la intemperie.

El denominado "hierro blanco" es, en realidad, una lamina de acero dulce que recibe un baño de cloruro de zinc fundido, y a la que se da después un revestimiento especial de estaño.

Obtencion de Metales

Algunos metales se encuentran en forma de elementos nativos, como el oro, la plata y el cobre, aunque no es el estado más usual.

Muchos metales se encuentran en forma de óxidos₂O₃) y la limonita (Fe₂O₃).

. El oxígeno, al estar presente en grandes cantidades en la atmósfera, se combina muy fácilmente con los metales, que son elementos reductores, formando compuestos como la bauxita (Al

Los sulfuros constituyen el tipo de mena metálica más frecuente. En este grupo destacan el sulfuro de cobre (I), Cu₂S, el sulfuro de mercurio (II), HgS, el sulfuro de plomo, PbS y el sulfuro de bismuto (III), Bi₂S₃.

Los metales alcalinos, además del berilio y el magnesio, se suelen extraer a partir de los cloruros depositados debido a la evaporación de mares y lagos, aunque también se extrae del agua del mar. El ejemplo más característico es el cloruro sódico o sal común, NaCl.

Algunos metales alcalino-térreos, el calcio, el estroncio y el bario, se obtienen a partir de los carbonatos insolubles en los que están insertos.

Por último, los lantánidos y actínidos se suelen obtener a partir de los fosfatos, que son unas sales en las que pueden estar incluidos.

Propiedades de los Metales

Propiedades

Otras propiedades serían:Los metales poseen ciertas propiedades físicas características, entre ellas son conductores de la electricidad. 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 (Au) amarillo. En otros metales aparece más de un color; este fenómeno se denomina policromismo.

• Maleabilidad
  
• : capacidad de los metales de hacerse láminas al ser sometidos a esfuerzos de compresión.
• Ductilidad: propiedad de los metales de moldearse en alambre e hilos al ser sometidos a esfuerzos de tracción.
  
  
  
  • Tenacidad: resistencia que presentan los metales al romperse o al recibir fuerzas bruscas (golpes, etc.)
    
    
    
    • Resistencia mecánica: capacidad para resistir esfuerzo de tracción, compresión, torsión y flexión sin deformarse ni romperse.
      

Historia de los Metales

Metales como el oro, la plata y el cobre, fueron utilizados desde la prehistoria. Al principio, sólo se usaron los que se encontraban fácilmente en estadopuro (en forma de elementos nativos), pero paulatinamente se fue desarrollando la tecnología necesaria para obtener nuevos metales a partir de susmenas, calentándolos en un horno mediante carbón de madera.

El primer gran avance se produjo con el descubrimiento del bronce, fruto de la utilización de mineral de cobre con incursiones de estaño, entre3500 a. C. y 2000 a. C., en diferentes regiones del planeta, surgiendo la denominada Edad del Bronce, que sucede a la Edad de Piedra.

Otro hecho importante en la historia fue la utilización del hierro, hacia 1400 a. C. Los hititas fueron uno de los primeros pueblos en utilizarlo para elaborar armas, tales como espadas, y las civilizaciones que todavía estaban en la Edad del Bronce, como los egipcios

No obstante, en la antigüedad no se sabía alcanzar la temperatura necesaria para fundir el hierro, por lo que se obtenía un metal impuro que había de ser moldeado a martillazos. Hacia el año 1400 A. D (Anno Domini). se empezaron a utilizar los hornos provistos de fuelle, que permiten alcanzar latemperatura de fusión del hierro, unos 1.535 °C.

Henry Bessemer descubrió un modo de producir acero en grandes cantidades con un coste razonable. Tras numerosos intentos fallidos, dio con un nuevo diseño de horno (el convertidor Thomas-Bessemer) y, a partir de entonces, mejoró la construcción de estructuras en edificios y puentes, pasando el hierro a un segundo plano.

Poco después se utilizó el aluminio y el magnesio, que permitieron desarrollar aleaciones mucho más ligeras y resistentes, muy utilizadas en aviación, transporte terrestre y herramientas portátiles.

El titanio, es el último de los metales abundantes y estables con los que se está trabajando y se espera que, en poco tiempo, el uso de la tecnología del titanio se generalice.

Los elementos metálicos, así como el resto de elementos, se encuentran ordenados en un sistema denominado tabla periódica. La mayoría de los elementos de esta tabla son metales.

Los metales se diferencian del resto de elementos, fundamentalmente en el tipo de enlace que constituyen sus átomos. Se trata de un enlace metálico y en él los electrones forman una «nube» que se mueve, rodeando todos los núcleos. Este tipo de enlace es el que les confiere las propiedades de conducción eléctrica, brillo, etc.

Hay todo tipo de metales: metales pesados, metales preciosos, metales ferrosos, metales no ferrosos, etc. y el mercado de metales es muy importante en la economía mundial.

Que son los Metales?

Se llama metales a los elementos químicos caracterizados por ser buenos conductores del calor y la electricidad. Poseen alta densidad y son sólidos en temperaturas normales (excepto el mercurio); sus sales forman iones electropositivos (cationes) en disolución.

La ciencia de materiales define un metal como un material en el que existe un solapamiento entre la banda de valencia y la banda de conducción en su estructura electrónica (enlace metálico). Esto le da la capacidad de conducir fácilmente calor y electricidad, y generalmente la capacidad de reflejar la luz, lo que le da su peculiar brillo. En ausencia de una estructura electrónica conocida, se usa el término para describir el comportamiento de aquellos materiales en los que, en ciertos rangos de presión y temperatura, la conductividad eléctrica disminuye al elevar la temperatura, en contraste con los semiconductores.

El concepto de metal se refiere tanto a elementos puros, así como aleaciones con características metálicas, como el acero y el bronce. Los metales comprenden la mayor parte de la tabla periódica de los elementos y se separan de los no metales por una línea diagonal entre el boro y el polonio. En comparación con los no metales tienen baja electronegatividad y baja energía de ionización, por lo que es más fácil que los metales cedan electrones y más difícil que los ganen.

En astrofísica se llama metal a todo elemento más pesado que el helio.