Materiales Metálicos

Arquitectura. Hierro. Siderurgia. Horno alto. Fundición. Escorias. Acero. Aleaciones. Aluminio. Cobre. Bronce. Latón. Estaño. Cinc. Plomo

  • Enviado por: Alejandro
  • Idioma: castellano
  • País: España España
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Materiales metálicos:

El Hierro:

El hierro aparece en la corteza terrestre en forma de:

  • Óxidos: anhidros (magnetita y hematites) o hidratados (limonita).

  • Carbonatos: (siderita).

  • Sulfuros: (pirita).

  • Silicatos: (chamosita).

El hierro en estado puro (menos de 0,008 % de carbono) tiene estas propiedades:

  • Es un metal muy tenaz y flexible, dúctil y maleable.

  • Su densidad esta entre 7,68 y 7,87 g/cm3.

  • Es buen conductor del calor y la electricidad.

  • Su punto de fusión se encuentra entre los 1530 y 1539 ºC. La temperatura de fusión disminuye al aumentar el contenido en carbono.

  • Cristaliza en sistema cúbico y muestra polimorfismo y alotropía.

Existen 2 variedades fundamentales del hierro (ð y γ).

Fe ð cristaliza en sistema cúbico centrado en el cuerpo. Es el más blando de los constituyentes del hierro.

Fe γ cristaliza en sistema cúbico centrado en las caras. Es el más denso de los constituyentes del hierro, es amagnético y blando. Es capaz de disolver carbono en proporción inferior a 1,8% por lo que es la única variedad alotrópica transformable en acero.

Los aceros para construcción son suelen superar el 0,25% de contenido en carbono.

Siderurgia:

Obtención del metal:

Enriquecimiento:

En el mineral distinguimos mena y ganga. El material que se aprovechará es la mena. Al proceso de separación de la mena y la ganga se le llama enriquecimiento del mineral.

Se realiza por los siguientes procedimientos:

  • Trituración.

  • Lavado: se sumerge el material triturado en agua en movimiento para que se separe en función de las densidades.

  • Separación: mediante la utilización de espumas (flotación) o acciones electrostáticas y/o magnetismo.

  • Calcinación: para incrementar la porosidad, eliminar compuestos volátiles y realizar una oxidación previa.

Existen métodos para mejorar el rendimiento como la sinterización donde se aglomeran a altas temperaturas partículas de mineral inferiores a 10 mm. o la peletización en la que las partículas se amasan con agua, polvo de carbón y aglomerantes y más tarde se someten a cocción para su endurecimiento.

Reacciones:

  • Reducción de óxidos a través del carbón: 2MO + C=2M + CO2

  • Tostación de los sulfuros: 2SM + 3O2=2SO2+2MO

  • Disociación debido al calor: CO3M + calor = CO2+MO

  • Sustitución (mezclando un óxido con aliminio): MO3+2Al=Al2O3+M

  • Electrólisis (ánodo metal impuro y cátodo placa mismo metal puro): SO4M=SO4+M

Materia Prima para la obtención de hierro:

  • Minerales Ferrosos:

    • Óxidos anhidros o hidratados.

    • Carbonatos.

    • Sulfuros.

    • Silicatos.

  • Fundentes: son los materiales que se combinan con la ganga para dejar libre la mena. Al producto resultante de la fusión se le llama Escoria. Hay dos tipos:

    • Fundentes ácidos: cuando la ganga es básica.

    • Fundentes básicos: cuando la ganga es ácida.

  • Combustibles:

    • Coque: mezcla de carbones minerales. Poder calorífico de 6500 Kcal/Kg.

    • Carbón vegetal: obtenido por destilación de la madera.

    • Carbón mineral: madera fósil descompuesta y sometida a altas presiones y temperaturas. Poder calorífico inferior al coque. La antracita es un tipo de carbón mineral con poder calorífico superior al coque (8500 Kcal/Kg).

    • Combustibles líquidos: el mazut es obtenido por la destilación del petróleo en la obtención de kerosenos y gasolinas. Poder calorífico de 8500 a 10500 Kcal/Kg.

    • Combustibles gaseosos: gas de alto horno y gas de horno de coque. Los dos proceden del coque. El gas natural alcanza 10000 Kcal/Kg.

    El Horno Alto:

    Tienen un perfil de dos troncos de cono unidos por sus bases mayores. La parte superior es la cuba y la inferior el etalaje. La intersección de los dos se llama vientre. En el fondo del etalaje se halla el crisol, donde se recoge el metal fundido y las escorias. Aquí están las toberas, unos orificios que regulan el aire procedente de las estufas cooper o recuperadoras de calor. En el fondo del crisol se halla la piquera, orificio por donde sangran las fundiciones; y más arriba una o dos bigoteras por donde sangran las escorias (por ser menos densas).

    Obtención del arrabio:

    • Por el tragante se introducen alternativamente cargas de coque y mineral mezclado con fundentes.

    • En la parte baja del horno los gases de combustión del coque alcanzan una temperatura próxima a los 2000 ºC.

    • La carga sólida va sufriendo una serie de transformaciones en su composición: los óxidos se reducen y el oxigeno liberado se combina con el carbono que sa van por arriba gracias a la corriente de aire de las toberas.

    • El hierro fundido va a parar al crisol. Allí se recogen también las gangas que se combinan con los fundentes pasando a formar escorias.

    El líquido que se recoge en el crisol es el arrabio de 1ª fundición y sobre él las escorias con las impurezas flotando. Algunas impurezas se mezclan con el hierro obtenido siendo algunas perjudiciales.

    Productos obtenidos del horno alto:

    • Fundición, arrabio o lingote de 1ª fusión:

    El arrabio es una aleación hierro-carbono compuesta en su mayor parte por hierro (90 o 95 %). También aparecen restos de silicio y otros elementos procedentes de la ganga. Según su color se clasifican en:

    • Fundición gris: contiene del 3 a 4,5 % de carbono del cual el 0,6 % está combinado y el resto se encuentra libre en forma de escamas de grafito. Se dilata al solidificarse por eso es adecuado para el moldeo.

    • Fundición blanca: contiene del 2,5 a 3 % de carbono totalmente combinado formando cementita, muy dura y frágil. Se emplea para la fabricación del acero.

    • Fundición atruchada: es la fundición intermedia resultado de la mezcla de las dos. Se emplea para la fabricación del acero.

    Para la fabricación del acero es necesario someter a arrabio a una descarburación para reducir el nivel de carbono hasta el 1,78%. A este proceso se la llama afino.

    • Escorias:

    Como fundente se introduce caliza (CaCO3). La cal libre en contacto con los óxidos de sílice, alúmina, fósforo y otros que se encuentran en la ganga, forma la escoria.

    Según el grado de acidez la escoria será ácida o básica. El nivel de acidez se mide por el cociente (siempre mayor que 1) dado por (SiO2+Al2O3)/(CaO+MgO).

    Las escorias ácidas se utilizan en la construcción para la fabricación de elementos prefabricados como a ladrillos, bovedillas, bloques, etc. Las básicas como aditivos a cementos o áridos para hormigones.

    • Gases de horno alto:

    Se recogen y depuran electrostáticamente en las estufas COOPER o recuperadoras de calor, y se emplean otra vez como combustible de 800 Kcal/m3.

    Acero: contenido en carbono 0,008/0,03-1,78%. Hierro colado: de 1,78 a 7 %.

    Constitución de las aleaciones Hierro-Carbono:

  • Ferrita: solución sólida de carbono en hierro ð. El componente más blando y dúctil del acero. Es magnética.

  • Cementita: el componente más duro del acero. Contiene un 6,67% de carbono.

  • Perlita: compuesto por un 86,5% de ferrita y 13,5% de cementita.

  • Austenita: solución sólida de carbono en hierro γ. El componente más denso. Es blanda, dúctil, tenaz y poco magnética.

  • Martensita: después de la cementita es el componente más duro. Procede de la austenita y se consigue enfriándola rápidamente.

  • Troosita: procede de la austenita enfriada hasta 500 o 600ºC y manteniéndola.

  • Sorbita: igual que la anterior pero a una temperatura de 600-650ºC.

  • Bainita: igual que la anterior pero a una temperatura de 200-250ºC.

  • Ledeburita: constituyente de fundiciones.

  • Steadita: de fundiciones con más de 0,15% en fósforo.

  • Grafito: blando, untuoso y de color gris oscuro. Es uno de los tres estados alotrópicos en los que se encuentra el carbono en la naturaleza (diamante, carbono amorfo y fullerenos).

  • Elaboración del acero:

    A partir del arrabio obtenido en el horno o de chatarras se obtendrá el acero. El procedimiento consiste en eliminar las impurezas y rebajar el contenido de carbono. A este proceso se le llama afino.

    Si se rebaja el carbono en hornos de reverbero hablamos de pudelado.

    También se realiza en convertidores soplados por oxigeno puro mediante una lanza introducida en la boca.

    En los hornos Martin-Siemens (en desuso) la energía la aportan combustibles quemados mediante mecheros colocados en las paredes del horno. Por último también existen hornos eléctricos.

    El proceso del convertidor requiere que la carga contenga al menos parte de arrabio para poder proporcionar calor con el oxígeno. En el proceso eléctrico se puede introducir simplemente chatarra.

    Fundida la carga se le adiciona cal y otros fundentes para generar escoria.

    El acero líquido puede tener tres destinos:

    • Lingoteras.

    • Colada continua.

    • Moldes de piezas.

    Fuera del horno el acero se somete a varios procesos para mejorar sus características:

    • Agitación: para homogenizar la temperatura y la composición mediante inyección de gas inerte o inducción.

    • Desfosforación: mediante la adición de escorias sintéticas.

    • Desulfuración: con escorias sintéticas o adiciones de calcio o magnesio.

    • Descarburación.

    • Desoxidación y control de inclusiones: por agitación o adición de desoxidantes.

    • Desgasificación: mediante técnicas de vacío se elimina el hidrógeno y nitrógeno.

    • Control de la composición.

    Colada del acero:

    El acero se vierte sobre moldes de arena. Hay dos tipos de colada: colada convencional y colada continua.

    En la colada convencional el acero pasa por molde prismáticos de sección cuadrada, rectangular, poligonal o de formas especiales. Los lingotes tienen una altura de 2 m y su peso varía desde 100 Kg. hasta 10 T. Los más frecuentes oscilan entre 10 y 30 toneladas. Cuando se ha producido una solidificación suficiente se introducen rápidamente en los hornos de fosa hasta que alcanzan la temperatura para su laminación en el tren desbastador. Otros lingotes se destinan a ser conformados por forja.

    En la colada continua el acero líquido pasa por un molde desplazable que se refrigera por medio de chorros de agua con lo que se consigue una rápida solidificación. Después el acero se trocea en las longitudes deseadas mediante soplete.

    Sistemas de conformación del acero:

    • Laminación: el material pasa por dos cilindros que lo prensan en frío o caliente. En la laminación en caliente se pueden conseguir mayores reducciones de sección. Para obtener chapas finas se pasa repetidas veces por los cilindros. Las chapas gruesas son aquellas de espesor mayor a 6 mm. Los desbastes de sección plana se llaman slabs y los de sección cuadrada son los blooms.

    • Forja y estampación: consiste en dar forma a una barra o tocho mediante golpeo. Actualmente se utilizan pilones movidos por vapor o por prensas hidráulicas. La estampación es un caso particular de forja en la que se golpea con una matriz con un hueco con una forma determinada.

    • Moldeo: consiste en verter el acero líquido en moldes que reproducen la forma de la pieza.

    Clasificación de los aceros:

    • Aceros comunes.

    • Aceros finos al carbono y aleados de gran resistencia: fabricados en general en hornos eléctricos. Con contenidos de azufre y fósforo inferiores a 0,03%. En función del contenido de carbono distinguimos: extra dulce, dulce, semidulces, semiduros, duros, extra duros.

    • Aceros finos de gran elasticidad para cementar y nitrurar: aceros para muelles ballestas: al carbono, mangano-silíceos, aleados.

    • Aceros finos para usos especiales:

    • Aceros de fácil mecanización: al azufre, al plomo o al fósforo.

    • Aceros de fácil soldadura. - Aceros con propiedades magnéticas.

    • Aceros de alta y baja dilatación. - Aceros resistentes a la fluencia.

    • Aceros resistentes a la corrosión y oxidación.

    • Aceros semi-inoxidables: aceros al cobre.

    • Aceros inoxidables:

    • Hierro o acero inoxidable. Cr 13%

    • Aceros de cuchillería: C 0,3% y Cr 12-14%.

    • Aceros martensíticos duros: Cr 17% y Molibdeno 0,5%.

    • Aceros martensíticos al Cr y Ni: Cr 12-16% y Ni 1,5-3%.

    • Ferríticos.

    • Austeníticos.

    • Aceros refractarios.

    - Aceros para imanes. - Aceros para herramientas. - Aceros al carbono.

    - Aceros aleados. - Aceros grafíticos. - Aceros rápidos.

    Ensayos:


    • Dureza: métodos Brinell, Rockwell y Vickers.

    • Tracción.

    • Choque o resilencia.

    • Plegado.

    • Punzonado.

    • Corte o cizalladura.

    • Soldadura.

    • Flexión.

    • Torsión.

    • Fluencia.


    El ensayo de dureza de Brinell consiste en aplicar sobre una superficie de metal pulida, una bola de acero, de diámetro entre 2,5 a 10 mm, durante un tiempo determinado.

    Propiedades físico-mecánicas de los metales empleados en la construcción.

  • Fusibilidad:

    • Es la propiedad de pasar de estado sólido a líquido.

    • Cuanto más bajo sea el calor de fusión más económico y útil para la construcción.

    • En estado líquido ha de tener fluidez para que llene bien el molde.

    • También tendrá que tener poca contracción volumétrica al enfriarse.

  • Forjabilidad:

    • Está en función de la dureza, el límite elástico y del coeficiente de conductividad.

    • Es la capacidad de un metal para poder soportar en estado sólido y en caliente, una variación de su forma por acciones mecánicas de golpeo.

    • Cuando un metal no es forjable se dice que es frágil o quebradizo.

    • Depende del contenido en carbono. Son aptos para la forja aquellos aceros cuyo contenido en carbono es inferior al 0,5%.

  • Maleabilidad:

    • Es la propiedad de variar la forma del acero en frío por golpeo, presión...

    • La pérdida de maleabilidad hace que el materia sea más duro y rígido.

    • El procedimiento de deformar un metal en frío hace que algunos metales se endurezcan y fragilicen. Decimos que el metal se vuelve agrio.

  • Ductilidad:

    • Es la propiedad de un metal a alargarse en dirección de su mayor dimensión.

    • Está en función de la tenacidad, la dureza y del límite elástico.

    • Un material puede volver a su estado primitivo de ductilidad por recocido.

    • Los metales más dúctiles son los metales preciosos.

  • Tenacidad:

    • Resistencia a la rotura por tracción debido a la fuerza de cohesión de sus partículas.

    • Se puede mejorar esta propiedad mediante tratamientos mecánicos:

    • El carbono aumenta la tenacidad en el hierro y el azufre la disminuye.

  • Oxidabilidad:

    • Capacidad de un metal para mezclarse con el oxígeno formando un óxido.

    • Al producirse la oxidación se forma una capa que rodea al metal. Esta capa puede ser impermeable de tal forma que protegería al metal.

  • Corrosibilidad:

    • La capacidad de corroerse por la presencia de un electrolito (normalmente agua).

  • Soldabilidad:

    • La propiedad de poder unir dos trozos formando uno.

    • La soldadura a alta temperatura implica la formación de óxidos que impiden la unión. Por eso se usa bórax que se une con los óxidos formando escoria.

  • Propiedades eléctricas:

    • Conductividad: facilidad con la que un metal permite el paso de corriente.

    Morfología comercial de los aceros para la construcción:

    Semiproductos:

    • Lingotes de acero: de hasta 40 Tm.

    • Tochos: bloques sometidos a laminación o forja. Sección rectangular y aristas redondeadas.

    • Llantón: destinado a la fabricación de chapa delgada y hojalata.

    • Palanquilla: barras de sección cuadrada de aristas achaflanadas.

    Productos elaborados:

    • De sección rectangular:

    • Fleje: perfil plano de menos de 4 mm de espesor y 200 mm de ancho.

    • Pletina: de 4 a 10 mm de espesor.

    • Llanta: de 4 a 100 mm de espesor.

    • Plano ancho: de 6 a 20 mm de espesor y 200 a 600 de ancho.

    • Chapa negra: perfiles planos de más de 600 mm de ancho.

    • Chapa fina: de 0,4 a 2,7 mm de espesor y de 1,25 m de ancho.

    • Chapa mediana y gruesa: de 3 a 35 mm de espesor y 1 a 2,6 m de ancho.

    • Hojalata: chapas negras recubiertas de estaño.

    • Chapa galvanizada lisa: chapas negras recubiertas de cinc.

    • Chapa galvanizada ondulada: destinadas a cubiertas.

    • Chapa desplegada: recocido de chapas lisas. Se realizan cortes que se estiran y quedan con forma de rombos.

    • De sección cuadrada: cuadradillos, palanquillas, torchuelos y torchos.

    • De sección circular: alambres, fermachina, varillas y redondos.

    • Perfiles laminados:

    • Hierro en ángulo L.

    • Hierro en U.

    • Hierro en T sencilla, doble T o viguetas, o hierros en doble T de ala ancha.

    • Perfil deble T.

    • Otros:

    • Clavos: forjando primero el vástago y después la cabeza.

    • Puntas: alambre acerado estirado en hileras.

    • Tornillos y roblones.

    • Cables.

    • Herrajes o cerrajería:

    • Herrajes de colgar: pernio y bisagra.

    • Herrajes de seguridad.

    Uniones de metales:

  • Atornillado: tornillos ordinarios y calibrados.

  • Roblonado: roblones de cabeza esférica, bombeada o plana.

  • Soldadura.


  • Metales no férreos:

    El aluminio:

    La obtención del aluminio se realiza en dos fases:

  • Separación de la alúmina.

  • Procedimiento de Bayer: se calientan las bauxitas para deshidratarlas después de molidas. Se las ataca con lejía de sosa en caliente y a presión para formar aluminato sódico, que se separa del resto de componentes de la bauxita. Seguidamente se procede a la separación de la alúmina hidratada y del hidróxido de sodio mediante la hidrolización.

  • Reducción de la alúmina.

  • Se disuelve en un baño de criolita con fundentes y por electrólisis con electrodos de carbón se separa el aluminio ya reducido: Al.

    Propiedades del aluminio:

    • Es un metal blanco, brillante, blando, muy ligero (densidad 2,699).

    • Su punto de fusión es de 658 ºC.

    • Aluminio de 99% de pureza tiene un alargamiento del 20% y el de 99,97% del 50%.

    • Al puro tiene bajas resistencias mecánicas.

    • Resiste la acción del vapor de agua y el ataque de ácido nítrico concentrado.

    • Es atacado por el ácido sulfúrico y clorhídrico, por el ácido nítrico diluido y por las soluciones salinas.

    Aleaciones del aluminio:

    En general, los elementos no deben superar el 12-15% pues a partir de estas concentraciones la aleación es muy frágil.

    • El Titanio se adiciona para afinar el grano mejorando las propiedades mecánicas.

    • El Cobalto se añade para endurecer la aleación.

    • El Nitrógeno y el Cromo endurecen la aleación y mejoran su resistencia a corrosión.

    • El Magnesio por su ligereza y resistencia realiza aleaciones especiales.

    El aluminio se utiliza para construcciones aeronáuticas, de transporte... También para puertas, ventanas, lamas, falsos techos, carpintería exterior, molduras, etc.

    Tratamientos externos del aluminio y sus aleaciones:

  • Tratamientos anticorrosivos: anodizado.

  • Tratamientos mecánicos.

  • Tratamientos térmicos.

  • Morfología comercial del aluminio:

    • Angulares de lados iguales y desiguales.

    • Perfiles especiales para carpinterías metálicas.

    • Chapas desde 0,2 mm hasta 5 mm.

    • Alambres y varillas.

    • Tubos.

    • Barras de fundición de aluminio.

    El cobre:

    Aparece en forma de sulfuros, óxidos y carbonatos.

    Obtención:

    Se lleva a cabo por dos vías:

  • Vía seca: se realiza en 4 fases:

  • Concentración del mineral: para eliminar parte de la ganga.

  • Eliminación parcial del hierro: por tostación incompleta. Elimina también azufre. El hierro se va en forma de óxido quedando una masa de sulfuro de cobre llamada mata blanca.

  • Oxidación de la mata: en convertidores para eliminar el resto del hierro. El resultado es un cobre bruto o cobre negro de pureza 90-98%.

  • Afino del cobre: elimina impurezas, se lleva a cabo en hornos de reverbero.

  • Vía húmeda.

  • Nomenclatura del cobre:

    • Cobre: elemento químico.

    • Cobre metal: critaliza en cubos centrados en las caras.

    • Cobre Blister: obtenido por fusión de la Mata.

    • Cáscara de cobre: obtenido por vía húmeda.

    • Cobre electrolítico: obtenido por electrólisis.

    • Cobre OFHC: libre de oxígeno, altamente conductor y muy dúctil

    Propiedades del cobre:

    Es un metal de color rojizo más o menos oscuro. Es un metal blando y su punto de fusión es de 1083ºC. Después de la plata es el mejor conductor de la electricidad y el calor.

    • Propiedades mecánicas:

    • Es dúctil y maleable.

    • Tiene un alargamiento del 50%.

    • Adquire gran acritud cuando se deforma en frío.

    • Propiedades químicas:

    • Resiste al agua pura a cualquier temperatura.

    • Los agentes atmosféricos lo atacan formando una película verde (sulfato de cobre o verdín).

    • En zonas próximas al mar le atacan los cloruros.

    • Al calentarlo a 120ªc se forma una película roja de CuO y a los 500ºC se oxida por completo.

    • Se alea muy fácilmente con Au, Ag, Snm Zn y Ni y difícilmente con Pb y Fe.

    • Es facilmente soldable.

    • Con estaño forma el bronce y con cinc el latón.

    • Tratamientos del cobre:

    • Tratamientos mecánicos: forjado, laminado o trefilado en frío.

    • Recocido de estabilización: se eliminan las tensiones producidas por la deformación en frío.

    • Recocido contra la acritud: para ablandar el cobre frágil que había sido endurecido por golpeo o trefilado.

    Aplicaciones del cobre:

    • Por su gran conductividad térmica se utiliza en la fabricación de serpentinas de refrigeración, hornos de baños...

    • Por su gran conductividad eléctrica se utiliza en la fabricación de conductores eléctricos (cables).

    • Por su resistencia a la corrosión se emplea en la industria química.

    Formas comerciales:

    Chapas, tubos, alambres (0,1 mm a 2 cm) y varillas.

    El Bronce:

    Aleación de cobre y estaño con un mínimo de cobre del 75%.

    Distinguimos:

    • Bronce blando: poco contenido en estaño.

    • Bronce duro: alto contenido en estaño.

    Su peso específico varía desde 7,2 a 8,9 según el porcentaje de estaño.

    Clases de bronce:

    • Bronces ordinarios:

    • Bronces laminados o de medallas (10% Sn).

    • Bronces fosforosos: desoxidados con fósforo.

    • Bronces rojos: con pequeños porcentajes de Zn y Pb dando bronces más trabajables.

    • Bronces especiales:


    • Bronces al aluminio.

    • Bronces al níquel.

    • Bronces al magnesio.

    • Bronces al plomo.

    • Bronces al berilio.

    • Bronces conductores.


    Tratamientos del bronce:


    • Tratamientos mecánicos.

    • Recocidos de estabilización.

    • Recocido contra la acritud.

    • Recocido de homogeneización.

    • Temple.

    • Revenido de los bronces templados.


    El Latón:

    Aleación de cobre y cinc con un máximo de 50% en Zn.

    Su color varía en función del contenido de cinc (de gris oscuro a rojo amarillento). Resiste mal los ácidos sulfúricos y clorhídricos.

    Es menos resistente que el cobre a la acción de agentes atmosféricos y resiste durante bastante tiempo la acción del agua del mar.

    Clases de latones:

    • Latones ordinarios: latón para fundir y forjar latón puro.

    • Latones especiales:

    • Latón al aluminio: mayor resistencia a corrosión y mecánica.

    • Latón al hierro: aumenta la dureza.

    • Latón al plomo: aumenta la trabajabilidad a costa de la dureza.

    • Latón al Manganeso: aumenta la resistencia a tracción.

    • Latón al estaño: confiere altas resistencia.

    Aplicaciones:

    Los latones ricos en cobre por su buena conductibilidad se emplean en la fabricación de piezas de embutición, como cartuchos.

    Por su resistencia a la corrosión, los latones al estaño se emplean en la industria naval.

    En la construcción suelen emplearse para herrajes, apliques, tiradores...

    Alpaca:

    También se conoce como plata alemana, metal blanco o argentan. Es una aleación de cobre, níquel y algo de cinc. Es resistente a los ácidos orgánicos débiles y a la acción de los agentes atmosféricos. Tiene un aspecto brillante y se emplea en objetos artísticos y cubertería.

    Estaño:

    Su mena es la casiterita.

    Se obtiene por fusión reductora en hornos de cuba, eléctricos o de reverbero, según la reacción: SnO2+C=CO2+Sn.

    El afinado o afino se efectúa en hornos de reverbero y ebullición en calderas.

    Propiedades:

    A temperaturas de 18ºC es un metal blanco de peso específico 7,29.

    Por debajo de 18ºC cambia su color a gris y su peso específico baja hasta 5,75.

    A menos de -50ºC se convierte en polvo debido a un fenómeno llamado “peste del estaño”.

    Su punto de fusión es de 232ªC.

    Es muy maleable y se pueden obtener hojas de hasta 25 micras de espesor llamadas papel de estaño.

    Se corta muy fácilmente y se trabaja muy bien.

    Es atacado por ácidos y lejías pero inalterable a los ácidos orgánicos.

    Aplicaciones:

    Se emplea en la fabricación de hojalata.

    También se emplea en soldaduras y recubrimientos, en la fabricación de diversas aleaciones y, además como fusibles en circuitos eléctricos ya que aleándolo con plomo, bismuto y cadmio consigue un punto de fusión de 65ºC.

    Cinc:

    Se encuentra en la naturaleza en forma de sulfuros, carbonatos, óxidos y compuestos hidratados.

    Se obtiene por tostación de minerales previamente preparados.

    Propiedades:

    Es un metal de color gris azulado de peso específico de 7,13.

    Es inalterable en el aire seco. En ambiente húmedo el cinc se recubre de una capa de carbonato básico de cinc hidratado que protege al resto de la masa.

    A 500ºC arde fácilmente, empleándose el óxido de cinc obtenido en pinturas.

    El cinc es atacado por los ácidos y los álcalis. También por el yeso, cemento y sus pastas y morteros.

    Clases de cinc:

    • Cinc laminado: se obtiene en un proceso a 100-150ºC donde se prensa, lamina o estira para la fabricación de chapas, barras y alambres.

    • Cinc fundido.

    Aplicaciones:

    Se emplea en la fabricación de chapas lisas y onduladas en construcción, así como elementos y accesorios para cubiertas.

    También se utiliza en la fabricación de pintura y en compuestos químicos.

    Plomo:

    Se encuentra en la naturaleza en forma de sulfuros, carbonatos y sulfatos.

    Se obtiene por tostación pasando el sulfuro de plomo a óxido de plomo. Se obtiene así el plomo bruto que pasa a ser refinado para eliminar impurezas que suelen ser de plata.

    Propiedades:

    Es un metal blanco-gris, con brillo intenso recién cortado que pierde en contacto con el aire por oxidación.

    Es uno de los metales más pesados, de densidad 11,36.

    Es blando y muy maleable, de baja resistencia a tracción.

    Funde a 327ºC.

    Es inalterable al aire seco, pero con la humedad se forma en su superficie una fina capa de carbonato básico de plomo que lo protege.

    Es atacado por el agua destilada y por el agua de lluvia, no por el agua potable.

    No lo ataca el ácido sulfúrico (no concentrado) ya que forma una capa de sulfato de plomo que lo protege.

    Presenta fluencia por lo que se deforma lenta pero indefinidamente cuando está sometido, incluso a su propio peso.

    No se endurece por deformación, no adquiere acritud.

    Aplicaciones:

    Al no ser atacado por el ácido sulfúrico, se emplea en la fabricación de placas para acumuladores o baterías aleado con un 7% de antimonio que aumenta su dureza.

    Se emplea también como protector contra radiaciones como los rayos X.

    En edificación se emplea en forma de planchas para cubiertas y accesorios relacionados con la conducción de agua.

    Se emplea en los caracteres y tipos de imprenta, en insecticidas, en la industria del vidrio y para la fabricación de pinturas.

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    CLASES DE FUNDICIONES:

    • Fundiciones ordinarias:

      • Gris:

        • Ferrítica.

        • Gris ordinaria.

        • Perlítica.

      • Blanca.

      • Atruchada.

    • Fundiciones aleadas:

      • De baja aleación (menos de un 5%)

        • Resistente a esfuerzos de tracción, torsión cortante.

        • Resistente al desgaste.

        • Resistente al calor.

        • De alta dureza.

      • De alta aleación (más de un 5%)

        • Al niquel, cromo, silicio o aluminio.

    • Fundiciones especiales (fundiciones blancas tratadas con recocido):

      • Maleables:

        • Corazón blanco, corazón negro o maleable perlítica.

      • De Grafito esferoidal.

      • De Grafito difuso.