Materiales en Ingeniería: Propiedades, Aleaciones, Aceros y Sostenibilidad Ambiental

Impacto Ambiental de los Materiales

El ciclo de vida de los materiales y productos tecnológicos conlleva diversas implicaciones ambientales en sus distintas fases:

• Fabricación: Genera emisiones contaminantes, producción de residuos sólidos y líquidos, y un considerable consumo de energía.
• Utilización: Requiere un uso adecuado y un consumo eficiente de energía para minimizar su huella.
• Fin de Vida: Implica procesos de eliminación, reciclado y reutilización para una gestión sostenible.

Aleaciones Metálicas: Propiedades y Aplicaciones

Las aleaciones son combinaciones de elementos metálicos que mejoran las propiedades de los metales puros. A continuación, se detallan algunas de las más comunes:

Aleaciones Férricas

• Presentan buenas características mecánicas.
• Fácil fundición y moldeo.
• Son densas y de coste moderado.
• No son resistentes a la corrosión.

Aleaciones de Cobre

Incluyen el Cobre comercial (Cu), Bronces y Latones.

• Excelentes conductores eléctricos y térmicos.
• Resistentes a la corrosión.
• Son densas y de coste elevado.
• Presentan desgaste abrasivo.
• Dúctiles y decorativas.
• Poco oxidables.

Aleaciones de Aluminio

• Son ligeras.
• Resistentes a la corrosión.
• Precio alto.
• Dúctiles y maleables.
• Blandas y sin dureza superficial inherente (requieren aleación para mejorarla).

Aleaciones de Cinc

• Bajo punto de fusión.
• Fácil moldeo.

Aleaciones de Magnesio

• Baja densidad.
• Ultraligeras.

Aleaciones de Titanio

• Ligeras y con excelentes propiedades mecánicas.
• Alta resistencia a la corrosión.
• Buen comportamiento con tejidos vivos (biocompatibilidad).
• Alto coste.

Aleaciones de Níquel

• Resistentes a la corrosión.
• Buenas propiedades mecánicas.
• Muy caras.

Clasificación de Aceros por Aplicación (Norma F)

La clasificación F agrupa los aceros según sus propiedades y usos específicos:

Aceros para Construcción (F1000)

• F1100: No aleados (10: 0,1-0,2% C / 50: 0,4-0,5% C).
• F1200-1300: Muy resistentes.
• F1400: Gran elasticidad (con Si, V).
• F1500-1600: Para cementar (aumentan dureza y resistencia al rozamiento).
• F1700: Para nitruración (con Al).

Aceros para Usos Especiales (F2000)

• F2100: Fácil mecanización (con Pb, S, P).
• F2200: Fácil soldadura (0,1-0,2% C).
• F2300: Propiedades magnéticas (con Co, Si).
• F2400: Aceros de alta o baja dilatación.
• F2500: Resistentes a la fluencia.

Aceros Inoxidables (F3000)

Contienen más del 11% de Cromo (Cr) y Níquel (Ni).

• F3100: Inoxidables de usos generales.
• F3200: Para válvulas de motores de explosión.
• F3300: Aceros refractarios.

Aceros para Herramientas (F5000)

• F5100: Aceros al carbono para herramientas.
• F5200: Aceros aleados para herramientas.
• F5500: Aceros de velocidades rápidas.
  • F5551/2: Rápidos.
  • F5553/4: Extrarrápidos.