Fundamentos de Metalurgia y Gestión de Residuos: Aleaciones, Tratamientos Térmicos y Corrosión

Ciencia de Materiales: Aleaciones y Propiedades Metálicas

Definiciones Fundamentales

Aleación: Es todo producto que resulta de la unión de dos o más elementos químicos, uno de los cuales tiene carácter metálico. La aleación mejora la tenacidad, dureza o conductividad del metal base.

Disoluciones Sólidas

Dependiendo de la disposición de los átomos de disolvente o soluto, se clasifican en:

• Solución por Sustitución: Los átomos de disolvente y soluto tienen una estructura cristalina similar.
• Solución por Inserción: Ocurre cuando los átomos de soluto son muy pequeños comparados con los del disolvente.

Aleaciones Metálicas Específicas

Cobre y sus Aleaciones (Cu)

Sin alear, el cobre es blando y dúctil. Su aleación mejora su resistencia mecánica y ante la corrosión.

• Latón (Cu-Zn): Aleación de cobre y zinc.
• Bronces (Cu-Sn): Más resistentes que los latones y con mayor resistencia a la corrosión.

Aluminio y sus Aleaciones (Al)

Tanto el aluminio como sus aleaciones se caracterizan por su baja densidad, conductividad térmica y eléctrica, y resistencia a la corrosión.

Magnesio y sus Aleaciones (Mg)

Tiene poca densidad y se usa por su bajo peso. Presenta el inconveniente de ser caro y arder en contacto con el aire.

Titanio y sus Aleaciones (Ti)

Se caracteriza por su baja densidad y un punto de fusión muy elevado. Su inconveniente es su alto poder de reacción con otros metales a alta temperatura.

Tratamientos Térmicos de Metales

Los tratamientos térmicos son procesos donde únicamente se usa la temperatura como magnitud variable modificadora de la microestructura y constitución de metales.

Tipos de Tratamientos Térmicos

• Temple: Es el tratamiento térmico convencional y se usa para la obtención de aceros martensíticos. Se caracteriza por enfriamientos rápidos y continuos en agua, aceite o aire.
• Recocido: Tratamiento térmico que consiste en calentar un material hasta una temperatura durante un tiempo y posteriormente enfriarlo lentamente. Su finalidad es suprimir los defectos del temple.

Corrosión: Tipos y Protección

Tipos de Corrosión

La corrosión se clasifica según su manifestación:

• Corrosión uniforme
• Corrosión galvánica
• Corrosión por aireación diferencial
• Picaduras
• Corrosión intergranular
• Corrosión selectiva
• Corrosión por erosión
• Corrosión por tensión

Protección contra la Corrosión

Las estrategias de protección incluyen:

• Diseño adecuado
• Inhibidores
• Recubrimientos protectores
• Protección anódica
• Protección catódica
• Selección de material

Gestión y Tratamiento de Residuos

Tratamiento de Residuos Sólidos Urbanos (RSU)

Métodos comunes de tratamiento de RSU:

• Vertedero controlado
• Incineración
• Producción de metano
• Compostaje
• Reciclado de materiales
• Separación y reciclado

Tratamiento de Residuos Tóxicos y Peligrosos (RTP)

Métodos específicos para RTP:

• Incineración
• Tratamiento físico-químico
• Depósitos de seguridad