Propiedades de los Metales: Mecánicas, Físicas y Químicas

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Propiedades Fundamentales de los Metales

A continuación, se detallan las propiedades más importantes que definen el comportamiento y las aplicaciones de los materiales metálicos, clasificadas en químicas, mecánicas y físicas.

Propiedades Químicas

Oxidación
Fenómeno de combinación del oxígeno con los metales, produciendo la corrosión. En algunos metales, este proceso no termina en corrosión, sino que genera una capa protectora que, a medida que avanza, dificulta la continuación del proceso hasta detenerlo.
Corrosión
Deterioro lento de los metales al combinarse el oxígeno con la humedad. También existe la corrosión química, producida por ácidos y otros agentes.

Propiedades Mecánicas

Estas propiedades describen cómo responde un material metálico a la aplicación de fuerzas.

Tenacidad
Propiedad de los metales para resistir esfuerzos bruscos, como golpes o choques, sin romperse.
Elasticidad
Propiedad que tienen los metales de recuperar su forma inicial después de haber sido sometidos a una deformación.
Límite elástico
Fuerza máxima que puede soportar un material sin sufrir una deformación permanente.
Módulo de elasticidad (Módulo de Young)
Relación entre la tensión aplicada y el alargamiento unitario producido en la zona elástica del material.
Plasticidad
Capacidad de un metal para adquirir deformaciones permanentes sin romperse.
Maleabilidad
Propiedad que permite reducir los metales a láminas delgadas mediante compresión.
Ductilidad
Capacidad de un metal para ser estirado en hilos o alambres mediante esfuerzos de tracción.
Resistencia a la rotura
Carga máxima que un cuerpo puede soportar por unidad de sección antes de romperse.
Estricción
Fenómeno de reducción de la sección transversal de un material en la zona de rotura cuando es sometido a un esfuerzo de tracción.
Dureza
Resistencia que opone un metal a ser penetrado o rayado por otro cuerpo.
Fragilidad
Propiedad opuesta a la tenacidad; es la facilidad con la que un material se rompe por la acción de un choque, sin apenas deformarse.
Resiliencia
Energía que absorbe un cuerpo antes de romperse por un impacto o choque.
Fluencia (Creep)
Capacidad que tienen algunos metales de deformarse lentamente y de forma continua bajo la acción de una carga constante, especialmente a altas temperaturas.
Maquinabilidad
Facilidad con la que un material puede ser mecanizado por arranque de viruta. Se evalúa por factores como la calidad de la viruta producida, la velocidad de corte alcanzable y el desgaste de la herramienta.

Propiedades Físicas

Fusibilidad
Propiedad que tiene un material para pasar del estado sólido al líquido (fundirse) bajo la acción del calor.
Calor específico
Indica la cantidad de calor necesaria para aumentar la temperatura de una unidad de masa de un cuerpo en un grado.
Dilatabilidad
Propiedad de los metales para aumentar su volumen cuando se incrementa la temperatura.
Temperatura de fusión
Temperatura a la cual se produce el cambio de estado sólido a líquido que experimenta un metal al calentarse progresivamente.
Conductividad térmica
Propiedad de los materiales que les permite transmitir el calor a través de su masa.
Conductividad eléctrica
Propiedad que les permite transmitir la corriente eléctrica a través de su masa.

Tablas de Referencia de Materiales Metálicos

Influencia de Elementos de Aleación en el Acero

ElementoInfluencia Principal
C (Carbono)Eleva la dureza y la resistencia; disminuye la tenacidad.
Si (Silicio)Mejora la elasticidad y la resistencia a la corrosión.
P y S (Fósforo y Azufre)Son impurezas generalmente perjudiciales que aumentan la fragilidad.
Ni (Níquel)Incrementa la tenacidad, la resistencia a la corrosión y al impacto.
Cr (Cromo)Incrementa la resistencia, la dureza y la resistencia a la corrosión (aceros inoxidables).
V (Vanadio)Incrementa la resistencia al desgaste y afina el grano del acero.
W y Mo (Tungsteno y Molibdeno)Incrementan la dureza y la resistencia a altas temperaturas.

Propiedades y Aplicaciones de Metales Comunes

SímboloPeso Específico (g/cm³)Punto de Fusión (°C)Mineral PrincipalPropiedadesAplicaciones Comunes
Cu (Cobre)8.961083CalcopiritaColor rojizo, dúctil, maleable. Excelente conductor de electricidad y calor.Cableado eléctrico, tuberías, componentes electrónicos, aleaciones (bronce, latón).
Al (Aluminio)2.7660BauxitaLigero, blando, dúctil, maleable. Buen conductor eléctrico y térmico. Resistente a la corrosión.Aviación, automoción, bicicletas, carpintería metálica, envases.
Sn (Estaño)7.3232CasiteritaBlanco plateado, brillante, muy maleable y moldeable. Difícil de oxidar.Recubrimiento de acero (hojalata), soldaduras blandas, aleaciones.
Pb (Plomo)11.34327GalenaBlando, muy denso, color grisáceo. Funde fácilmente, maleable, poco dúctil y poco tenaz.Baterías, protección contra radiaciones, soldaduras.
Zn (Zinc)7.14419BlendaBlanco azulado, frágil a temperatura ambiente pero laminable en caliente. Resistente a la corrosión.Recubrimiento de acero (galvanizado), chapas, canalones, aleaciones (latón).