Metales Definiciones

1. Metales

Definiciones:

Los metales son electropositivos (tienden a perder electrones), conducen fácilmente el calor y la electricidad.

En estado sólido los metales tienen estructura cristalina (los átomos están situados en los nudos de una red regular y definida)

Los metales son isotrópicos (tienen iguales propiedades en todas las direcciones)

Los defectos de la red, que provocan una disminución de la resistencia son:

Vacancia: falta de átomos dentro de su distribución normal

Dislocaciones: se produce la falta o discontinuidad en la línea de átomos (alteraciones en el paralelismo de la estructura)

Atomos intersticiales: aparecen átomos de elementos de aleaciones con distinta estructura interna

2. Definiciones básicas

Elasticidad: las deformaciones desaparecen cuando se anula el esfuerzo que las provoca

Plasticidad: permite que el material tenga deformación permanente sin llegar a la rotura

Tenacidad: energía requerida para producir la rotura

Resiliencia: energía absorbida por el material en un régimen elástico

Ductilidad: propiedad que permite que el material se deforme antes de llegar a la rotura

Fragilidad: opuesta a la ductilidad, el material se rompe con deformación nula o despreciable

Maleabilidad: propiedad que permite, por procesos mecánicos, formar láminas delgadas sin fracturas

Tensión: relación entre fuerza y superficie

Solidificación de metales:

Si el metal está fundido y lo enfriamos lentamente, este enfriamiento es continuo y uniforme, hasta el momento donde la temperatura se estabiliza y entonces comienza la solidificación. Cuando ésta termina continúa con la misma uniformidad, el período de enfriamiento, hasta la temperatura ambiente

Soluciones sólidas:

Sustancia cuyos iones constituyentes forman una única red cristalina, de forma que los iones del soluto se encuentran ocupando posiciones al azar en la celda del solvente. La diferencia de tamaño entre los iones del soluto y los del metal base provoca un endurecimiento de la aleación.

Solución sólida sustitucional: el aleante sustituye las posiciones de los iones del metal base

Solución sólida intersticial: el aleante se ubica entre los espacios interiónicos del metal base

Aleación:

Disolución (maleables): las moléculas de los diferentes componentes se mezclan en la masa (no cambian de naturaleza).

Combinación (frágiles): formación de nuevas moléculas, diferentes de las de los componentes

Solidificación de aleaciones metálicas:

Las curvas de enfriamiento de las soluciones sólidas presentan un intervalo de solidificación. Entonces existe una temperatura de comienzo y una de culminación de la solidificación.

Diagramas de equilibrio:

- Sirven para conocer en todo momento el estado de la aleación partiendo de la temperatura y la composición

- Se construye a partir de las curvas de enfriamiento

- Nos suministran:

Fases presentes a una determinada temperatura

Composición de cada fase (sólido o líquido)

Cantidad relativa de fases existentes en el campo bifásico (sólido + líquido)

3. Siderurgia

Es la parte de la metalurgia que estudia lo referente a Hierros, Aceros y Fundiciones.

Los principales minerales de hierro son:

Magnetita: 65% de hierro

Óxido férrico: 50 % de hierro

Óxidos férricos hidratados: son fáciles de reducir

4. Acero

Pueden ser considerados como aleaciones Hierro-Carbono con agregados e impurezas naturales como fósforo o azufre

El acero está compuesto por Hierro y carburo de hierro (Cementita)

El acero es hierro descarburado, con una proporción de carbono inferior a 1.8 % que puede adquirir otras propiedades mediante

tratamientos térmicos o mecánicos.

Procesos de conformación del acero:

El hierro colado o arrabio contiene no solamente un exceso de carbono (procedente del carbón que ha servido para reducir el mineral), sino también azufre, fósforo y otras impurezas.

Su conversión en acero se obtiene mediante afino, líquido o sólido, o pudelado, que eliminan el exceso de carbono y las impurezas indeseables.

El afino es una oxidación que se efectúa en los convertidores de Bessemer (para arrabio silíceo y pobre en fósforo) o de thomas (hierros fosforosos), en los hornos de reverbero (martin), en hornos eléctricos o en crisoles, según sea la composición del hierro colado y la clase de acero que se desea elaborar.

Consiste en inyectar aire u oxígeno, o una mezcla de ambos, en el seno del hierro fundido (al cual se le agrega a veces chatarra), con lo que se consuma la combustión del carbono y otras

...