Un metal es una sustancia que es buena conductora del calor y la electricidad, densa, capaz de reflejar la luz y sólida a temperatura ambiente (excepto el mercurio).
¿Qué ES EL METAL?
Se extraen de minerales de roca.
Los metales como el oro, la plata y el cobre se han utilizado desde tiempos inmemoriales, por lo que son materiales muy importantes desde el punto de vista tecnológico.
Los materiales metálicos que tienen el hierro como componente principal se denominan «ferrosos», mientras que otros se llaman «no ferrosos».
Los metales que no se utilizan con fines industriales también se denominan «metales preciosos».
Los materiales metálicos son metales que han sido modificados mediante procesos físicos o químicos y se utilizan en la fabricación de productos.
La mayoría de los metales están mezclados con otros elementos en la naturaleza, lo que significa que deben someterse a un determinado proceso de limpieza antes de poder ser utilizados.
Los procedimientos de transformación más habituales para los materiales metálicos son la fundición, el moldeado, la conformación, el corte y el mecanizado.
Es importante saber la composición que tiene cada material.
He aquí algunas de ellas
Maleabilidad: la facilidad con la que el material puede estirarse en forma de lámina.
Alargamiento: propiedad que permite estirar el material para fabricar cables e hilos.
Dureza: resistencia a los daños causados por otros materiales.
Tenacidad: la resistencia que tiene un material a romperse cuando se golpea
Fragilidad: lo contrario de la fuerza.
¿Cuáles son los metales más utilizados?
FERROS
Los principales minerales de los que se obtiene el hierro son
– Hematita (mineral rojo): 70% de contenido de hierro.
– Magnetita (mineral negro): 72,4% de hierro
– Siderita (mineral marrón débil): 48,3% de hierro.
– Limonita (mineral de hierro marrón): 60-65% de hierro
Los minerales marrones son los más adecuados para la producción de hierro y existen grandes yacimientos en Estados Unidos y Suecia.
La pirita se encuentra en grandes cantidades en todo el mundo, pero no está disponible por su alto contenido en azufre.
El hierro no puede utilizarse normalmente como material, por lo que se le añade carbono para hacerlo más duro y mejorar sus propiedades.
El hierro puede aceptar una cierta cantidad de carbón diluido (char), pero nunca superará el 4%.
Si el contenido de carbono supera el 4%, el hierro es de muy mala calidad.
El acero: Una aleación de hierro y carbono, en la que la cantidad de carbono es inferior al 2% de la cantidad de aleación.
Es un material dúctil, fuerte, maleable, fácilmente soldable y conductor térmico y eléctrico.
Por ejemplo, el acero 18/10 es un acero que contiene un 18% de cromo y un 10% de níquel.
¿Cuál es el proceso de producción del acero inoxidable y del acero.?
Aplicaciones: Numerosos usos, entre los que se incluyen la cubertería y los utensilios de cocina, las vigas, los puentes, los tirantes, los chasis y las carrocerías de los automóviles, las piezas de conexión y las herramientas.
Fundición: Aleación de hierro y carbono en la que la proporción de carbono supera el 2% del total de la aleación y es inferior al 4%.
Es un material muy duro, muy resistente al desgaste, de color gris oscuro y resistente a la corrosión.
Solo se puede fundir el material en un molde y luego enfriarlo.
Su ventaja sobre el acero es que es más barato.
Usos: carcasas de motores y coches, tapas de alcantarilla, farolas, patas de mesa, etc.
Hierro forjado: también llamado hierro dulce, es un hierro con un contenido muy bajo de carbono (entre el 0,05% y el 0,025%) y es una de las variedades más puras de hierro utilizadas comercialmente.
Es muy duro y se puede soldar mediante forja (dando forma al metal con fuego y martillo, como en la herrería).
Aplicaciones: Para la construcción de puentes y otras grandes estructuras, barandillas, puertas, cerraduras, pestillos, etc.
No ferrosos
Aluminio: Se extrae exclusivamente de un mineral llamado bauxita.
Es un mineral muy común en la naturaleza, de color blanco plateado.
Es resistente a la corrosión, muy suave, maleable, soldable y tiene una baja densidad.
También se utiliza en la carpintería de puertas, ventanas, utensilios de cocina y latas de bebidas.
El cobre: Se produce a partir de los minerales cobre blanco, pirita y malaquita.
Es de color rojizo, tiene un gran brillo, es maleable, suave y se oxida fácilmente.
El cobre puede transformarse en diversas aleaciones, las más comunes son el latón (cobre y zinc) y el bronce (cobre y estaño).
Usos: cableado eléctrico, cables telefónicos, bobinas de motores, tuberías, calderas, radiadores, usos decorativos, joyería y artesanía.
Plomo: se obtiene de la galena. Color gris plateado, suave y duro (muy denso).
Muy dúctil, maleable, flexible, extensible, conductor térmico, tóxico si se inhala.
Se puede martillar o forjar a temperaturas muy altas (hasta el rojo) y se enfría rápidamente.
Usos: se utiliza en la fabricación de pilas y acumuladores y es un ingrediente de algunos productos petrolíferos.
En la industria del vidrio se utiliza para endurecerlo y también se emplea en la fabricación de armas.
Níquel: El níquel también se encuentra en los meteoritos, pero el mineral más común es la niquelina.
Usos: Se utiliza como revestimiento protector y decorativo para otros metales, especialmente los propensos a la corrosión, como el hierro y el acero.
¿Cómo se funden los metales ferrosos a escala industrial?
La fundición es una aleación de hierro y carbono y puede contener otros elementos químicos. Sus principales características dependen tanto del proceso de fabricación como de su composición. Los procesos de fundición pueden clasificarse de la siguiente manera
Fundición convencional: fundición de metales ferrosos compuesta únicamente por hierro y carbono; existen tres tipos
Hierro blanco: frágil y duro. Se utiliza para hacer aleaciones maleables.
Hierro gris: Contiene carbono (grafito). Se utiliza para fabricar piezas de fundición de grafito dúctil.
Fundición de impacto: se encuentra entre la fundición blanca y la fundición gris.
Aleación de hierro fundido: Tipo de hierro fundido que contiene elementos químicos como el hierro y el carbono y tiene todas las propiedades mejoradas.
Fundición especial: Un tipo de fundición a partir de hierro fundido ordinario y luego tratado térmicamente. Así pues, los principales tipos son los siguientes
Dúctil de grafito modular o esferoidal: piezas de fundición gris a las que se añade magnesio y cerio. A continuación, se vierten en moldes y se dejan enfriar a temperatura ambiente.
Negro maleable: En este tipo de fundición se adapta el hierro blanco. A continuación, se recubren de nuevo con arena y se introducen en un horno a 900°C durante seis días. Finalmente, se dejan enfriar durante cinco días hasta que alcanzan la temperatura ambiente.
Dúctil de núcleo blanco: En este tipo de fundición de hierro, las piezas deben fundirse en hierro blanco. Para ello, deben recubrirse con mineral de hierro y colocarse en un horno a 1000°C durante 10 días. Por último, deben dejarse enfriar durante cinco días hasta que alcancen la temperatura ambiente.
