Metal·lúrgia: Processos d'Obtenció i Tractament de Metalls

Metal·lúrgia: Conjunt de Processos per a l'Obtenció de Metalls

Metal·lúrgia és un conjunt de processos que porten a l'obtenció dels metalls. La siderúrgia és la branca de la metal·lúrgia que es dedica a l'obtenció de ferro.

Procés d'Obtenció del Mineral

Després de l'obtenció del mineral, s'aplica l'enriquiment. El mineral es forma per:

• Mena: part aprofitable i rica en metall buscat.
• Ganga: part no aprofitable i pobra en metall.

Aliatges i Temperatures de Fusió

Aliatge és el producte obtingut a partir de la unió de 2 o més elements químics (1 metall). Exemples d'aliatges són:

• Fe + C = Acer
• Cu + Zn = Llautó
• Cu + Sn = Bronze
• Cu + Ni = Cuproníquel

La temperatura de fusió dels metalls purs és fixa, mentre que la dels aliatges no ho és.

Formació dels Metalls

Per donar forma als metalls, s'utilitzen els següents processos:

1. Forja (acers)
2. Emmotllament (fosa)

Alt Forn i Processos d'Enriquiment

En l'alt forn, es treballa amb mineral de ferro, coc i pedra calcària. Els passos del procés d'enriquiment són:

1. Enriquiment
2. Reducció
3. Afinament

Separació Física

Els processos de separació física inclouen:

• Trituració: disminuir la grandària de les roques.
• Concentració: separació de la mena i la ganga.

Separació del Metall

La separació del metall amb la resta d'elements es realitza si el metall no es troba en forma d'òxid, mitjançant:

• Torrefacció o Calcinació

Eliminació d'Impureses

Els mètodes per a l'eliminació d'impureses són:

• Tèrmic
• Electrolític

Característiques dels Metalls

Algunes característiques dels metalls són:

• Magnesi: ultralleuger
• Titani: resistent als esforços
• Plom: dens
• Estany: tou
• Zinc i Níquel: inoxidable
• Tungstè: infusible
• Coure: conductor
• Alumini: lleuger
• Crom: dur

Tractaments Tèrmics

Els tractaments tèrmics inclouen:

1. Tremp: per aconseguir acer amb elevada duresa i resistència mecànica (martensita).
2. Revingut: escalfament inferior als 723º i refredament a l'aire, evitant l'austenita.
3. Recuita: per disminuir la duresa i incrementar la plasticitat, escalfament alt i refredament lent.
4. Normalitzat: escalfament fins a la temperatura d'austenització i refredament a l'aire.

Pulverimetal·lúrgia

La pulverimetal·lúrgia permet obtenir o donar forma a materials metàl·lics a partir de components que es fonen a temperatures molt elevades, aconseguint una extrema duresa o altres característiques especials. Els mètodes d'obtenció són:

1. Mecànics: polvorització i atomització.
2. Físics i Químics: reducció d'òxids, electròlisi, descomposició tèrmica, condensació.

Compressió i Sinterització

La compressió de pols metàl·lica implica:

• Pressió per juntar àtoms.
• Sinterització: en forn a temperatures elevades per juntar àtoms.

Avantatges de la Pulverimetal·lúrgia

Els avantatges d'aquest procés inclouen:

• Estalvi d'energia.
• Ràpid i eficient.
• Estalvi de matèries primeres i producte final.

Monòmers i Polímers

Els monòmers són estructures en què es parteixen els plàstics, mentre que els polímers són cadenes de monòmers. Les característiques dels plàstics inclouen:

• Lleugeresa.
• Resistència a agents meteorològics.
• Aïllants.