METALES DE IMPORTANCIA INDUSTRIAL

Introducción

Hoy en día los metales tienen una gran importancia para nuestra sociedad desarrollada, sin los metales seguramente no podríamos tener muchos de los lujos de los que disponemos, además de que han permitido el desarrollo de la humanidad.

Existen metales que el hombre ha utilizado desde la antigüedad, como el hierro, el cobre, el estaño, el plomo, etc., sin embargo, los metales se empezaron a utilizar con mayor frecuencia a partir de la Revolución Industrial (Gran Bretaña, a fines del siglo XVIII).

Uno de los metales de mayor importancia es el hierro (más del 80 % del peso metálico industrial), que con otros que se alean con él, forman los metales ferroaleables, necesarios para la producción de los diversos aceros.

El grupo metálico más utilizado en los sectores industriales es el de los no ferrosos, como en:

• Electrotécnica

• Transporte

• Construcción

• Armamento

En el grupo de los metales preciosos es esencial el oro y la plata en el sistema monetario internacional.

El platino, bastante escaso en la naturaleza tiene una gran importancia industrial y carece de sustitutos.

En el campo industrial y en el campo científico ha adquirido un peso formidable la técnica nuclear, cuyo metal clave es el uranio.

La industria de la automotriz, la industria aeronáutica, la industria electrónica y la industria nuclear necesitan materiales con propiedades muy específicas. Los metales contemplan estas exigencias y satisfacen sus necesidades.

METALES DE IMPORTANCIA INDUSTRIAL

Antes de mencionar los metales más importantes en la industria y algunas de sus características, se mencionaran algunos conceptos importantes como los siguientes:

Metal

Los metales son elementos químicos de mayor utilización con fines estructurales en edificios y medios de transporte, como conductores de calor y electricidad, etc. Los metales se caracterizan por tener un brillo especial, llamado metálico, y por ser buenos conductores de la electricidad y del calor. Esta gran conductibilidad, comparada con la de los no metales, se debe probablemente a la existencia de electrones libres en su interior. Además los metales tienen una molécula monoatómica y originan los hidróxidos (al disolverse los óxidos metálicos en agua). Algunos metales se presentan en estado libre como el oro, pero otros aparecen en estados de óxidos, sulfuros, carbonatos, fluoruros, cloruros, etc.

Propiedades físicas de los metales

Los metales, con la excepción del mercurio, que es líquido, son sólidos a la temperatura ordinaria, tienen brillos metálicos, un color casi siempre blanco grisáceo (en los casos del cobre rojo y el oro amarillo), son de densidad muy variable. El magnesio y aluminio son los más ligeros de los metales utilizados en la industria por sus aplicaciones prácticas.

Metalurgia

Es la extracción comercial de los metales a partir de sus minerales y su preparación para usos posteriores. Consta de varias etapas:

• Obtención del mineral por minería

• Tratamiento del mineral

• Reducción del metal al estado libre

• Refinado o purificación del metal

• En su caso, obtención de aleaciones.

Metales ferrosos

Se denominan metales ferrosos o férricos a aquellos que contienen hierro como elemento base, pueden llevar pequeñas porciones de otros elementos. Estos materiales son pesados, se oxidan con facilidad y son difíciles de trabajar pero son los más usados en la actualidad. Las aplicaciones significativas de estos materiales es en la construcción de puentes, estructuras de edificios, barcos, trenes, coches y utensilios domésticos, como ollas, grifos, etc.

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. Tienen características, como la resistencia a la corrosión y relaciones resistencia-peso.

Aleación

Una aleación es una mezcla homogénea, de propiedades metálicas, que está compuesta de dos o más elementos, de los cuales, al menos uno es un metal. Las aleaciones están constituidas por elementos metálicos como el aluminio, el cobre, el plomo, el hierro. Pueden tener algunos elementos no metálicos, como el fosforo, el azufre, el carbono, entre otros. Para su fabricación se mezclan llevándolos a temperaturas para que sus componentes se fundan.

A continuación se mencionaran los metales más importantes en la industria:

Hierro

Es uno de los componentes mas comunes en la corteza terrestre, se halla en una proporción del 4.7%, como la limonita [2Fe2O3 • 3H2O], la hematites (Fe2O3), o la magnetita (Fe3O4); de carbonatos, como la siderita (Fe2CO3); de sulfuros, como la pirita (FeS2); de silicatos, cloruros, sulfatos, fosfatos, etc. El hierro metálico nativo es bastante raro (en cantidades apreciables se encuentra en la isla de Disko, en la costa occidental de Groenlandia).

Para producir el hierro, se deja caer por la parte superior de un gran horno, una carga de menas de hierro, coque y piedra caliza. En este horno se hace pasar una corriente de gases calientes a gran velocidad desde la parte baja de la cámara para realizar la combustión y la reducción del hierro. La carga desciende lentamente desde lo alto del horno hacia la base alcanzando temperaturas de hasta 3000 °F, este calor realiza la combustión del coque en su proceso de bajada. El hierro se funde y se va almacenando en la base del horno.

El hierro puro presenta pocas aplicaciones; en cambio, poseen mayor interés sus aleaciones debido a las transformaciones que experimenta como consecuencia de las variaciones de temperatura. La mayor parte del hierro se utiliza para fabricar acero y, en menor proporción, fundición.

El hierro puede utilizarse para la fabricación de chapas, pernos, alambres, tubos, etc., en función de las posibilidades que ofrecen para la soldadura, forja, estirado y trefilado.

Siderurgia: es la rama de la metalurgia que trata del hierro y de sus aleaciones.

Acero

La aleación más importante del hierro es el acero. Esta importancia se debe fundamentalmente a tres hechos:

• Abundancia relativa del hierro en la corteza terrestre

• Conocimiento actual del sistema hierro carbono

• Economía

Es una aleación de hierro y carbono, en varias ocasiones se añaden otros

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