Propiedades y Clasificación de Materiales Metálicos: Ferrosos y No Ferrosos

1. Materiales Metálicos

Propiedades comunes que los definen:

• Resistencia mecánica.
• Buena conductividad eléctrica y térmica.
• Gran plasticidad.
• Maleabilidad.
• Posibilidad de ser reciclados.

2. Materiales Ferrosos

2.1 Hierro

Se considera hierro en estado puro al material con una pureza superior al 99,97%. Es un buen conductor del calor y la electricidad, de color blanco azulado, dúctil y maleable. Su densidad es de 7,87 g/cm³ y su punto de fusión es de 1535 °C.

Se obtiene a través de los minerales del hierro (mena).

2.2 Aceros

Es una aleación de hierro y carbono, cuyo contenido de carbono está entre el 0,03% y el 1,67%. Su temperatura de fusión oscila entre 1400 y 1500 °C.

Aceros al Carbono

En los aceros al carbono, el contenido de este elemento no deberá superar el 1,67% (ni el 1% de otros elementos aleantes). Se pueden distinguir tres tipos:

• Aceros de bajo contenido de carbono.
• Aceros de medio contenido de carbono.
• Aceros de alto contenido de carbono.

Aceros Aleados

Son aquellos en los que el porcentaje de carbono no supera el 1% y a los que se les han añadido otros elementos químicos. Se pueden distinguir aleaciones de acero con:

• Cobalto
• Azufre
• Cromo
• Molibdeno
• Plomo
• Silicio
• Wolframio

Aceros Inoxidables

Es un tipo de acero de gran dureza y resistente a la oxidación y al desgaste. Según los porcentajes de carbono, cromo y níquel que contengan, estos aceros se clasifican en:

• Aceros inoxidables ferríticos.
• Aceros inoxidables martensíticos.
• Aceros inoxidables austeníticos.

2.3 Fundiciones

Es la aleación de hierro y carbono con un contenido de carbono de entre 1,67% y el 6,67%; usualmente, el tanto por ciento de carbono oscila entre un 2% y un 4%. No se pueden laminar, estirar o deformar en frío.

Fundición Blanca

El carbono se encuentra en una proporción del 1,7% al 2,5%, formando perlita y cementita. Se emplea como material de partida para obtener una fundición maleable.

Fundición Gris

Contiene entre el 2,5% y el 4% de carbono. Se obtiene mediante enfriamiento lento y sus propiedades dependen del contenido de silicio.

Fundición Maleable o Ferrítica

Es una fundición blanca tratada térmicamente para reducir su dureza y fragilidad. El proceso consiste en calentar lentamente hasta 980 °C, mantener la temperatura y enfriar muy lentamente, transformando la estructura predominantemente en ferrita.

3. Materiales No Ferrosos

3.1 Metales Ligeros

Aluminio

Es un elemento químico muy abundante, de color blanco, ligero y un buen conductor de la temperatura y la electricidad. Su densidad es de 2,7 g/cm³ y su punto de fusión es de 660 °C.

Magnesio

Es un metal blanco y plateado, blando y muy ligero. Su densidad es de 1,74 g/cm³. Se oxida fácilmente al aire. Su punto de fusión es de 650 °C. Se obtiene de forma parecida al aluminio.

Titanio

Es un metal de color blanco y plateado. Su densidad es inferior a 4,5 g/cm³ (específicamente 4,5 g/cm³) y su punto de fusión es de 1660 °C. Se extrae de minerales como el rutilo y la ilmenita.

Aleaciones Ligeras

Se consiguen añadiendo otros metales en pequeñas proporciones, formando un compuesto con la base del metal principal y potenciando propiedades como la dureza y la elasticidad.

3.2 Metales Pesados

Cobre

Es un metal pesado de color rojizo. Su densidad es de 8,96 g/cm³ y su punto de fusión es de 1085 °C. Es dúctil y maleable. Su conductividad térmica y eléctrica es elevada.

Aleaciones Pesadas (Latón y Bronce)

Latón (Cobre y Cinc)

Su densidad es de aproximadamente 8,5 g/cm³ y su punto de fusión es de alrededor de 950 °C. Una composición común utilizada en soldaduras blandas por fusión tiene un 95% de cobre y un 5% de cinc.

Bronce (Cobre y Estaño)

Su densidad es de aproximadamente 8,6 g/cm³. Su temperatura de fusión varía entre 1050 °C y 1200 °C, dependiendo de la composición. La dureza del bronce aumenta con el contenido de estaño.

Cinc

Es un metal muy abundante en la corteza terrestre. Se obtiene principalmente de la blenda (sulfuro de cinc) y de las calaminas (carbonato o silicato de cinc). Su densidad es de 7,1 g/cm³ y su temperatura de fusión es de 420 °C.

Wolframio (Tungsteno)

Es un metal de color blanco y plateado. Su densidad es muy alta, 19,3 g/cm³, y su punto de fusión es el más elevado de todos los metales: 3410 °C. En estado puro es dúctil y maleable; en estado impuro es duro y frágil.

Cromo

No se encuentra libre en la naturaleza. Es un metal muy duro y quebradizo. Tiene una densidad de 7,2 g/cm³ y su punto de fusión es de 1857 °C.