El Cuestionario

1. ¿Cómo se clasifican los metales no ferros en base a su densidad?

R=

2. ¿ Metal de color rojizo, cuya densidad es de 8.9 g/cm3 y su punto de fusión es de 1083°C. Es después de la plata el mejor conductor del calor y de la electricidad. Sus propiedades mecánicas más destacables son la maleabilidad y ductilidad.

R= Cobre

3. Mencione los métodos existentes para la obtención del Cobre.

R= * Vía húmeda

* Vía seca

4. Describa brevemente el método de obtención de Cobre por vía húmeda.

R= se emplea cuando el contenido en cobre es bajo (entre 3 y 10%).

i. Triturar el mineral

ii. Añadir H2SO4 (ácido sulfúrico)

iii. Someter a electrolisis

5. Mencione los pasos para la obtención de Cobre por vía seca.

R= se emplea cuando el contenido de cobre en el mineral es mayor del 10%

i. Se tritura el mineral y se separan los trozos grandes con una criba

ii. Se muele el mineral en un molino de bolas

iii. Se vierte el mineral en un recipiente para realizar la separación por flotación

iv. Se somete la espuma recuperada a un proceso de tostación.

v. En un horno de reverbero se funde el mineral con sílice y cal se separan los restos de azufre y óxido de hierro. Se obtiene cobre bruto o blister (40% de pureza)

Para obtener un cobre más puro se debe someter a un proceso de afino que consta de 2 etapas

Fase Térmica: el cobre bruto se introduce en hornos especiales de afinación, en el cual se reduce el óxido de cobre residual mediante gas natural. El cobre que sale del convertidor se vierte en moldes especiales de para obtener placas que luego serán utilizadas como ánodos.

Fase Electrolítica: se utiliza como ánodo de la fase anterior, mientras que el cátodo está formado de finas placas de cobre puro. Al hacer pasar corriente eléctrica, el cobre bruto se disuelve y va depositándose sobre las placas del cátodo. Se obtiene cobre de una pureza de 99.9 %

6. Defina Aleación

R= Es la mezcla de 2 o más metales o de un metal con un no metal para formar otro material con características diferentes a los de sus constituyentes.

.

7. Mencione cuáles son las dos aleaciones más importantes que forma el Cobre.

R=

8. Elemento metálico más abundante de la corteza terrestre, es un metal ligero, blando pero resistente de aspecto gris plateado. Es muy maleable y dúctil y se considera apto para el mecanizado y la fundición. 0

R= Aluminio

9. Describa el término anfótero.

R= Una sustancia anfótera es aquella que puede reaccionar ya sea como un ácido o como una base

sustancia que se disuelve tanto en ácidos como en bases fuertes

10. Mencione el nombre del método por el cual se obtiene Aluminio y mencione el nombre de las fases en que se lleva a cabo.

R= Método Bayer

Consta de dos fases que son: La obtención de alúmina y el afino electrolítico

Primera fase: Obtención de la Alúmina

1. Se tritura y pulveriza la bauxita.

2. Se disuelve en sosa cáustica utilizando además cal y agua caliente (vapor saturado).

3. Se decanta y se separan los residuos sólidos.

4. Se utiliza un intercambiador de calor para enfriarlo y se añade agua para la precipitación de la alúmina (Al2O3).

5. En una cuba de precipitación la alúmina se deposita y mediante un filtro se recupera la sosa.

6. Se elimina la humedad de la alúmina en un horno rotativo.

Segunda fase: Afino electrolítico

1. Se enfría la alúmina y se mezcla en criolita fundida, A 1000ºC se somete a electrólisis.

La criolita (Na3AlF6)baja el punto de fusión

de la alúmina de 2050 a 1000° C

2. Se descompone el material en aluminio y oxígeno y queda Al de un 99% de pureza.

11. Mencione los elementos que forman la aleación Duraluminio.

R= Aluminio (95.5%) y cobre (4.5%)

12. Mencione el nombre y los elementos que forman la aleación que se utiliza para formar imanes permanentes.

R= la aleación de aluminio con niquel y cobalto que se llama alnico.

13. ¿Cómo se clasifican las aleaciones de aluminio para forja?

R= Aleaciones tratadas térmicamente y aleaciones NO tratadas térmicamente

14. Mencione el nombre de los procesos mediante los cuales se obtiene aluminio para fundición.

R=

15. Es un metal maleable, tenaz de color gris plateado, presenta propiedades magnéticas. Se encuentra en la naturaleza formando parte de muchos minerales, entre ellos muchos óxidos y raramente se encuentra libre.

R= Hierro

16. Defina los siguientes términos: Acero y Fundición.

R= acero: se entiende por acero la aleación de hierro y carbono, donde el carbono no supera el 2.2% en peso de la composición de la aleación, alcanzando normalmente porcentajes entre el 0,2% y el 0,3%.

Fundición: Cuando el contenido en carbono es superior a un 2.2% en peso, la aleación se denomina fundición. proceso de fabricación de piezas, comúnmente metálicas pero también de plástico, consistente en fundir un material e introducirlo en una cavidad, llamada molde, donde se solidifica.

17. ¿Cuáles son las diferentes formas estructurales que presenta el hierro en función de la temperatura?

R= Hierro-α: estable hasta los 911 °C. El sistema cristalino es una red cúbica centrada en el cuerpo (bcc).

Hierro-γ: 911 °C - 1392 °C; presenta una red cúbica centrada en las caras (fcc).

Hierro-δ: 1392 °C - 1539 °C; vuelve a presentar una red cúbica centrada en el cuerpo.

Hierro-ε: Puede estabilizarse a altas presiones, presenta estructura hexagonal compacta (hcp).

18. ¿Cómo se llama al horno donde se lleva a cabo la reducción de los óxidos para obtener el hierro?

R= Alto Horno

19. Mencione las etapas que se llevan a cabo para la obtención de hierro.

R= La reducción de los óxidos para obtener hierro se lleva a cabo en un horno denominado comúnmente ALTO HORNO (también, horno alto). En él se añaden los minerales de hierro, en presencia de coque y carbonato de calcio, CaCO3, que actúa como escorificante.

Los gases sufren una serie de reacciones; el coque puede reaccionar con el oxígeno para formar dióxido de carbono: Reducción de Gases

C + O2 → CO2

A su vez el dióxido de carbono puede reducirse para dar monóxido de carbono:

CO2 + C → 2CO

Aunque también se puede dar el proceso contrario al oxidarse el monóxido con oxígeno para volver a dar dióxido de carbono:

2CO + O2 → 2CO2

El proceso de oxidación de coque con oxígeno libera energía y se utiliza para calentar (llegándose hasta unos 1900 °C en la parte inferior del horno).

Los óxidos de hierro pueden reducirse, parcial o totalmente, con el monóxido de carbono, CO; por ejemplo: Reducción de Óxidos

Fe3O4 + 3CO → 3FeO + CO2

FeO + CO → Fe + CO2

Después, conforme se baja en el horno y la temperatura aumenta, reaccionan con el coque (carbono en su mayor parte), reduciéndose los óxidos. Por ejemplo:

Fe3O4 + C → 3FeO + CO

El carbonato de calcio (caliza) se descompone: Descarbonatación

CaCO3 → CaO + CO2

Y el dióxido de carbono es reducido con el coque a monóxido de carbono como se ha visto antes.

Más abajo se producen procesos de carburación: Carburización

3Fe + 2CO → Fe3C + CO2

Finalmente se produce la Combustión y Desulfuración (eliminación de azufre) mediante la entrada de aire. Y por último se separan dos fracciones: la escoria y el arrabio: hierro fundido, que es la materia prima que luego se emplea en la industria.

El arrabio suele contener bastantes impurezas no deseables, y es necesario someterlo a un proceso de Afino en hornos llamados convertidores.

20. ¿Cuáles son las principales microestructuras presentes en los aceros?

R= Ferrita (Feα), cementita (Fe3C), perlita (capas alteradas de ferrita + cementita) y austenita.

21. ¿Cómo se clasifican los aceros dependiendo de su contenido en carbono?

R= Aceros Eutectoides: contienen 0.79% de carbono y está formado solamente por la fase perlita.

Aceros Hipoeutectoides: contienen menos de 0.79% de carbono y está formado por las fases ferrita y perlita.

Aceros Hipereutectoides: contienen más de 0.79% y menos de 2.2% está constituido de las fases perlita y cementita.

22. ¿Cómo se clasifican los aceros en base a su aplicación?

R= aceros inoxidables, aceros para herramientas y aceros de construcción

23. Mencione cómo se clasifican los aceros para herramientas?

R= Los aceros para herramientas presentan un contenido de carbono superior al 0.30% y se clasifican como:

Aceros al Carbono: su contenido de carbono oscila de 0.50 a 1.4 % y se usa en la fabricación de martillos, picos, cuchillas, limas, etc.

Aceros rápidos: la característica fundamental de estos aceros es conservar su filo en caliente, pudiéndose trabajar con herramientas casi al rojo (600 C)

Aceros Indeformables: no sufren deformaciones después de ser sometidos a tratamientos térmicos.

Aceros al corte no rápidos: se utilizan para fabricar herramientas de corte que no deben trabajar en condiciones muy forzadas, su calidad es intermedia entre los aceros rápidos y los aceros al carbón.

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