Materiales Metálicos: Propiedades, Obtención y Aplicaciones

Metales

Los metales son materiales que tienen múltiples aplicaciones y constituyen en la actualidad una pieza clave en la industria del transporte y de las telecomunicaciones, en el sector agrícola, campo de la construcción y en maquinaria de fabricación.

Propiedades de los Metales

Los metales presentan buena resistencia mecánica a los esfuerzos de tracción, compresión y flexión. Son dúctiles y maleables (que se pueden extender en hilos y planchas) y tenaces, ya que ofrecen resistencia a romperse cuando son golpeados. Algunos de ellos presentan plasticidad, otros presentan un carácter elástico. Son muy buenos conductores eléctricos, térmicos y acústicos. Algunos metales presentan un característico comportamiento magnético, que consiste en la capacidad de atraer a otros materiales metálicos. Gracias a su fusibilidad, pueden soldarse con facilidad. Los metales se dilatan cuando aumenta la temperatura; del mismo modo, se contraen si esta disminuye. También tienen una capacidad de oxidación. La mayoría son reciclables; otros resultan tóxicos.

Obtención de los Metales

La obtención de los metales se realiza en minas a cielo abierto si la capa del mineral se encuentra a poca profundidad. Si está muy profunda, se llama mina subterránea. Para extraerlo se usa: explosivos, taladradoras y otra maquinaria. Los materiales de los metales utilizables se llaman útiles o mena, y los no utilizables, ganga.

Metalurgia y Tipos de Metales

Metalurgia

Metalurgia: conjunto de industrias que se encargan de la extracción y transformación de los minerales metálicos.

Siderurgia

Siderurgia: es la rama de la metalurgia que trabaja con los materiales ferrosos.

Materiales Ferrosos

Materiales ferrosos: son aquellos cuyo componente principal es el hierro. Entre ellos se encuentran el hierro puro, el acero y las fundiciones. Los metales ferrosos son los más utilizados en la actualidad, ya que tanto las técnicas de extracción del mineral como los procesos de obtención del metal son relativamente económicos. Del hierro puro también se utilizan las aleaciones.

Metales No Ferrosos

Metales no ferrosos: son materiales metálicos que no contienen hierro o que lo contienen en muy pequeñas cantidades. Ejemplos: bronce, cobre, latón y cinc.

Aleaciones y Hierro

Aleación

Aleación: mezcla de dos o más elementos químicos, de los cuales al menos uno (el que se encuentre en mayor proporción) es un metal.

Hierro

Hierro: es un metal de color blanco grisáceo que tiene buenas propiedades magnéticas. Presenta algunos inconvenientes como: se corroe con facilidad, tiene un punto de fusión elevado y es de difícil mecanizado. Además, resulta frágil y quebradizo. Se utiliza en componentes eléctricos y electrónicos.

Acero y Fundición

Acero

Acero: es un material de elevada dureza y tenacidad, y de gran resistencia mecánica.

Aceros Aleados

Los aceros aleados contienen, además de carbono, otros elementos químicos. Por ejemplo: el manganeso aporta dureza y resistencia al desgaste; el cromo aumenta la dureza y hace que el acero sea inoxidable; y el níquel evita la corrosión, mejora la resistencia a la tracción y aumenta la tenacidad.

Proceso de Obtención del Acero

Proceso de obtención del acero: se lava el mineral de hierro y se somete a procesos de trituración y cribado. Con ello se logra separar la ganga de la mena. A continuación, se mezcla el mineral de hierro con carbón y caliza y se introduce en el interior de un alto horno a más de 1.500 ºC. Así se obtiene el arrabio, que es un mineral de hierro fundido con carbono y otras impurezas. El arrabio obtenido es sometido a procesos posteriores con objeto de reducir el porcentaje de carbono, eliminar impurezas y ajustar la composición del acero, añadiendo los elementos que procedan en cada caso: cromo, níquel, manganeso, etc.

Fundición

Fundición: presenta una elevada dureza y una gran resistencia al desgaste. Se utiliza para fabricar diversos elementos de maquinaria, carcasas de motores, engranajes, pistones, farolas, tapas de alcantarilla, etc.