Los Metales

Metales se llaman a aquellos materiales que son buenos conductores del calor y la electricidad, poseen alta densidad, tienen una elevada capacidad de reflexión de la luz, y son sólidos en temperaturas normales (excepto el mercurio).

  Se extraen de los minerales de las rocas. Metales como el oro, la plata y el cobre, fueron utilizados desde la prehistoria, por eso son materiales muy importantes en la Tecnología.

  Los materiales metálicos cuyo componente principal es el hierro se llaman ferrosos, el resto se llaman no ferrosos. Otro tipo de metales, pero que no son de uso en la industria, serían los llamados metales preciosos.

Propiedades de los Metales

La mayoría de los metales se encuentran en la naturaleza formando minerales. Entre sus propiedades destacan las siguientes:

Un brillo muy característico.

Son más densos y pesados que otros materiales de uso técnico.

Gran resistencia mecánica, soporta grandes esfuerzos, presiones o golpes.

Son muy duros

Conducen muy bien el calor y la electricidad.

Clasificacion de los Metales

a mayoría de los metales no se emplean en estado puro, sino en aleaciones; es decir, formando una mezcla homogénea con otros metales o no metales, obtenida a partir de la fusión de ambos.

Metales Ferricos

Corresponde al grupo de aleaciones cuyo componente principal es el hierro. Ejemplos: Hierro dulce, aceros y fundiciones.

El hierro

Es un elemento metálico, magnético, maleable y de color blanco plateado. Tiene de número atómico 26 y es uno de los elementos de transición del sistema periódico.

También, es uno de los elementos metálicos más abundantes en el planeta. Constituye aproximadamente el 4.5% de la corteza terrestre. Generalmente es encontrado en forma de óxido de magnetita , hermatita, limonita, u óxidos .También existen pequeñas cantidades de hierro combinadas con aguas naturales, en las plantas, y además es un componente de la sangre.

El hierro fue descubierto en la prehistoria y era utilizado como adorno y para fabricar armas. El objeto más antiguo existente, es un grupo de cuentas oxidadas encontrado en Egipto, y data del 4000 a.c. El término arqueológico edad del hierro se aplica sólo al periodo en el que se extiende la utilización y el trabajo del hierro. El procesado moderno del hierro no comenzó en Europa central hasta la mitad del siglo XIV.

Extracción del hierro

El hierro que se utiliza en la industria suele proceder fundamentalmente de dos sitios:

a) De las minas.

b) De la chatarra, es decir, a través del reciclado de automóviles, electrodomésticos,....

n este apartado vamos a estudiar cuales son los pasos que hay que seguir para obtener el hierro en la minería, tanto si se trata de una mina subterránea o una mina a cielo abierto.

1) El primer paso será hacer explotar la roca, por ejemplo, con dinamita.

2) El material que se ha soltado gracias a la explosión se carga en camiones.

Todos los pasos que siguen tienen como objetivo separar la parte del mineral que tiene hierro (mena), de la tierra, rocas y otras impurezas (ganga). Para ello debemos realizar las siguientes operaciones:

3) Los camiones se hacen pasar por arcos detectores de metal, de esa forma descartamos aquellos que no tienen metal, los cuales directamente son eliminados.

Los camiones que si tienen metal son llevados a la planta de tratamiento en la que se realizan los siguientes pasos:

4) Primero se trituran las rocas, para facilitar la separación de la mena y la ganga.

5) Finalmente se pueden eliminar parte de las impurezas mediante imanes o mediante flotación (se aprovecha que el hierro pesa más que las rocas, o pueden emplearse detergentes que se pegan al hierro y lo hacen flotar).

Son todos estos pasos se puede conseguir hierro con una pureza aproximadamente del 70%, es decir, aún nos queda un 30% de impurezas, lo cual es un porcentaje todavía muy importante que debemos seguir eliminando.

6) Para poder ser utilizados en los pasos que vamos a ver a continuación debemos terminar compactando los trozos de hierro obtenidos para conseguir nuevamente pequeñas rocas, a este le denominamos sinterizado.

La Fundición

Es un compuesto Fe-C en el que el carbono supera en el peso 1.76 %,por norma general son fragiles y duras pero adquieren diferentes propiedades según el proceso de obtención .

Debido a que no aceptan muchas formas de transformación  del acero  la fundición es mayormente usada para hacer piezas de modelo o piezas que deben ser sometidos a grandes esfuerzos mecanicos

El Acero

El Acero es básicamente una aleación o combinación de hierro y carbono (alrededor de 0,05% hasta menos de un 2%). Ya que el acero es básicamente hierro altamente refinado (más de un 98%), su fabricación comienza con la reducción de hierro (producción de arrabio) el cual se convierte más tarde en acero.

Tipos de acero

ACEROS AL CARBONO :

Más del 90% de todos los aceros son aceros al carbono. Estos aceros contienen diversas cantidades de carbono y menos del 1,65% de manganeso, el 0,60% de silicio y el 0,60% de cobre. Entre los productos fabricados con aceros al carbono figuran máquinas, carrocerías de automóvil, la mayor parte de las estructuras de construcción de acero, cascos de buques, somieres y horquillas.

ACEROS ALIADOS :

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%.

Para Herramientas : 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, ejes y rodamientos.

ACEROS DE BAJA ALEGACIÓN :

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.

ACEROS INOXIDABLES :

Estos 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.

Mentales no Férricos

Son los metales puros y las aleaciones que no tienen hierro en su composición. Ejemplos: Cobre, estaño, cinc, aluminio, magnesio y titanio.

El Aluminio

El aluminio es el segundo metal más empleado en el mundo gracias a sus propiedas únicas: ligereza, alta resistencia, gran versatilidad, facilidad de mecanizado, excelente resistencia a la corrosión .... Además el aluminio es 100% reciclable ilimitadamente

Metalúrgica del aluminio

La metalurgia es la ciencia aplicada cuyo objeto es el estudio de las operaciones industriales tendentes a la preparación, tratamiento (físico y/o químico) y producción de metales y sus aleaciones.Los minerales del aluminio son la bauxita oxido o aluminio hidratado.se optiene por electrostis por la mena de la bauxita , se origina la formación del aluminio en el cátodo y la liberación de oxigeno en el ánodo.

Cobre

El cobre es un elemento metálico de color rojo pardo, brillante, maleable y dúctil; más pesado que el níquel y más duro que el oro y la plata; símbolo químico, Cu; punto de fusión 1.083º C; densidad 8,94; muy buen conductor de la electricidad y el calor; presenta un alto grado de acritud (se vuelve quebradizo si es sometido a martilleo) y posee gran resistencia a la corrosión atmosférica.

INSTITUCIÓN EDUCATIVA POLICARPA SALAVARRITA

Laura Marcela Miranda Cardona y Juan Daniel Arzuaga Patermina

7°A