Los metales no ferrosos

INTRODUCCIÓN

Las aleaciones son productos homogéneos de propiedades metálicas de dos o más elementos. Estas aleaciones pueden ser ferrosas y no ferrosas. Las aleaciones ferrosas son aquellas que contienen un porcentaje muy alto de hierro, como el acero o los hierros fundidos y las aleaciones no ferrosas son aquellas que carecen de hierro o tienen un bajo nivel de este. Son básicamente aleaciones de hierro y carbono. Las fundiciones de hierro, contienen más carbono del necesario para saturar la ausentita a temperatura eutéctica y por lo tanto contienen entre 2 y 6,67%. Como el alto contenido de carbono tiene a hacer muy frágil al hierro fundido, la mayoría del material fabricado contiene entre 2,5 y 4% de C. La ductilidad del hierro fundido es baja, lo que hace que no siempre pueda trabajarse ni en frío ni en caliente. sin embargo, es relativamente sencillo de fundir y colar sobre moldes de formas complejas. Aunque son frágiles y sus propiedades mecánicas son inferiores a las de los aceros, su costo bajo, su fácil colado y sus propiedades específicas los hace uno de los productos de mayor tonelaje de producción en el mundo.

Los metales no ferrosos que más se aplican en el ámbito industrial son el cobre y sus aleaciones: el aluminio, el plomo, el estaño y el cinc. El mercurio y el volframio, se aplican en ámbitos industriales muy específicos. Los demás metales es raro que se empleen en un estado puro, más bien se presentan por medio de aleaciones como el níquel, el cromo, el titanio o el manganeso.

METALES NO FERROSOS

Los metales no ferrosos son aquellos que incluyen elementos metálicos y aleaciones que no se basan en el hierro, algunos ejemplos son el aluminio, el cobre, el magnesio, el níquel, el zinc entre otros. Aunque algunos metales no ferroso no pueden igualar la resistencia de los aceros, algunas aleaciones no ferrosas tienen otras características, como resistencia a la corrosión y relaciones resistencia-peso.

Son aleaciones que no contienen fierro, o contienen cantidades relativamente pequeñas de hierro, algunos ejemplos, aluminio, cobre, zinc, estaño y níquel. Sus propiedades son lata resistencia a la corrosión, elevada conductividad eléctrica y térmica, baja densidad y facilidad de producción.

Una aleación es una mezcla sólida homogénea de dos o más metales, o de uno o más metales con algunos elementos no metálicos.

Estas aleaciones pueden ser por tratamiento térmico o por precipitación.

ALEACIONES DE COBRE.

El cobre posee una densidad de 8.93 g/cm3 y una temperatura de fusión de 1083 C. su conductividad eléctrica es excelente, y se puede mejorar mediante procesos de afino, lo que hace de las aleaciones de cobre un material idóneo para la fabricación de cables eléctricos. Su excelente conductividad térmica permite su uso de radiadores o cambiadores de calor.

ALEACIONES DE BASE NIQUEL.

Fácilmente deformable por su red fcc, posee un excelente comportamiento a corrosión, oxidación a alta temperatura, buena resistencia mecánica a altas temperaturas, alta conductividad eléctrica y propiedades magnéticas. Las aleaciones de base níquel tienen como objeto mejorar las características de tracción, fluencia, fatiga y estabilidad superficial del material.

SUPERALEACIONES.

Se les conoce como supe aleaciones ya que resisten las condiciones más críticas, cargas elevadas, alta temperatura y un ambiente agresivo, son caros pero su aplicación se ha ido extendiendo.

La aleación de níquel-aluminio se llama duraníquel, alta resistencia a la corrosión y gran resistencia mecánica similar a los aceros, el permaníquel es una aleación de níquel-cobalto-fierro-carbono-manganeso-silicio-titanio-magnesio, buena resistencia a la corrosión, buena conductividad eléctrica y térmica y propiedades magnéticas, pero disminuye su dureza al aumentar la temperatura.

Las supe aleaciones de base níquel como Inconel (níquel-cromo-hierro), Hastelloy (níquel-molibdeno-hierro-cromo) o Nimonic, que incorpora titanio, son ejemplos de supe aleaciones base níquel. Se emplean en cámaras combustión, alabes de turbinas, toberas y en la industria aeroespacial.

SUPERALEACIONES BASE COBALTO.

La adición de ciertos aleantes, como fierro y níquel, hacen disminuir la temperatura de transformación alotrópica. Estas superlaciones presentan ventajas respecto a las de níquel, como la mayor temperatura de fusión, la superior resistencia a la corrosión y la oxidación en caliente debido al mayor contenido en cromo (del 20 al 30%), y en general mayor resistencia a la corrosión-fatiga. Son resistentes al choque térmico y pueden obtenerse por moldeo. El aluminio refuerza el comportamiento a oxidación y corrosión.

También existen superlaciones de base hierro, la mayor parte aceros inoxidables auténticos reforzados con carburos (so aleaciones Fe-Ni-Cr).

ALEACIONES DE CINC, PLOMO Y ESTAÑO.

El cinc, plomo y estaño son metales pesados y con un bajo punto de fusión. Poseen una temperatura de re cristalización muy próxima a la ambiente. Su dureza y resistencia mecánica son bastante bajas.

El cinc es un metal blanco azulado, es muy sensible a la corrosión electroquímica, y es atacado por la humedad. Se emplea en procesos de galvanizado de aceros, para obtener latones y en pinturas. Las aleaciones de cinc que incorporan cobre y aluminio son fácilmente moldeables debido a su baja temperatura de fusión y a la ausencia de reacción con los crisoles y matrices de acero. Se utilizan en piezas de automóviles.

Las aleaciones de aluminio son las más importantes entre las no ferrosas principalmente por su ligereza, endurecimiento por deformación, resistencia a la corrosión y su precio relativamente bajo. El cobre no aleado se usa en abundancia por su conductividad eléctrica, resistencia a la corrosión, buen procesado y costo relativamente bajo, el cobre se alea con el cinc para formar unas serie de latones que tienen mayor resistencia que el cobre sin alear.

BASES DE ALEACIONES NO FERROSAS.

Base de la aleación: Cu

Se emplean ampliamente en la industria debido a que presentan alta conductividad térmica y eléctrica. Los ejemplos más significativos son:

El latón es una aleación de cobre en la que el cinc es un constituyente importante, el bronce es una aleación de cobre que contiene estaño o algún otro elemento como fósforo o aluminio como constituyente esencial.

Base de la aleación: Al

Se utilizan en la fabricación de pomos. Dado que son aleaciones livianas pueden utilizarse en construcción aeronáutica (duraluminio:95,5% Al, 3% Cu, 1% Mn, 0,5% Mg) y en fabricación de barcos (hidronalio: 90% Al, 10% Mg) siendo además muy resistentes a

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