CAPÍTULO 1.- ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DE LOS METALES

1.1 INTRODUCCIÓN.

Los materiales metálicos, a lo largo de la vida del hombre, han tenido una primerísima importancia. Al recorrer con la mirada nuestro alrededor para valorar la cantidad de artículos que se fabrican de metal, encontraremos que sin exagerar, el hombre actual está rodeado de metales. Es innumerable la cantidad de productos que son manufacturados con metales, desde las pequeñas esferas empleadas en los bolígrafos, hasta los cohetes con los cuales el hombre se ha trasladado a la luna, pasando por los confortables artículos de la era moderna o sus tradicionales usos dentro de la joyería.

1.2 PROPIEDADES Y APLICACIÓN INDUSTRIAL.Este gran uso de los metales se ha debido a sus especiales características; así

decimos: que son excelentes conductores de la electricidad y empleamos al cobre para fabricar miles de artículos eléctricos; que tienen buena resistencia a la oxidación y fabricamos kilómetros de tubería de aluminio para obras de riego; pero si los metales como elementos puros tienen muchas aplicaciones una propiedad de ellos los transforma en insustituibles: pueden unirse unos con otros o con elementos no metálicos para formar las llamadas aleaciones, con propiedades muy diversas. Un ejemplo de esto, quizá el más representativo, es la unión del fierro con pequeñas cantidades de carbono, para producir la aleación con el nombre de acero y que ha resultado ser el cimiento sobre el que se ha edificado gran parte de la tecnología existente.

Entre las propiedades más importantes de los metales y sus aleaciones, tenemos:

Son buenos conductores térmicos, se les emplea en la fabricación de resistencias eléctricas.

Su conductividad eléctrica es insuperable; el más empleado de los metales para explotar esta propiedad es el cobre electrolítico (99.90% Cu mínimo). Pero actualmente se ha incrementado el uso del aluminio en la fabricación de conductores eléctricos, por su menor peso.

Son opacos y brillantes, pudiéndose lograr con ellos acabados superficiales muy agradables a la vista, como el aluminio anodizado que se emplea mucho en la arquitectura moderna.

Son deformables en frío y en caliente, ésta es una importante propiedad pues se hace uso de ella en forma frecuente durante la fabricación de muchas piezas; los cuales se pueden laminar hasta obtener hojas extremadamente delgadas o trefilar y producir alambre de muy pequeño diámetro.

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Por medio del troquelado se pueden obtener formas diversas, ejemplo de esto son las líneas de los automóviles.

La resistencia mecánica de los metales y sus aleaciones se encuentra dentro de límites amplios, desde pocos Kg/cm2 hasta 350 Kg/cm2 ó más, en algunas superaleaciones.

Son dúctiles y maleables, esto quiere decir que se deforman plásticamente antes de romperse.

La resistencia a la corrosión de algunos metales y aleaciones es buena.

Son resistentes a temperaturas elevadas y muy empleados en procesos criogénicos.

En general, son maquinados con facilidad lo que permite hacer piezas de diversas formas y reducidas tolerancias.

Si se trata de fabricar piezas muy grandes o de forma complicada se recurre a otra propiedad: la de poder ser vaciados en estado líquido dentro de un molde y que al solidificar se obtenga la forma deseada.

Otra propiedad interesante y útil de algunos metales son los cambios que al estado sólido pueden realizarse en ellos, con el objeto de emplearlos en su mejor condición; ejemplo de esto lo encontramos en los tratamientos térmicos para el acero o en endurecimiento por precipitación de ciertas aleaciones de aluminio.

Una propiedad más de los metales y de especial importancia para el presente texto es la de ser soldables, la soldadura es la unión de dos piezas metálicas; esta unión puede lograrse calentando las piezas a soldar hasta una temperatura cercana a la de fusión y posteriormente presionarlas o empleando un metal de aporte el que se funde entre las dos piezas y sirve de enlace entre una y otra.

Cabe hacer notar que es posible encontrar algún material que tenga una determinada propiedad superior a una igual en los metales, pero ninguno conjugará de forma tan adecuada un cierto número de estas propiedades como lo hacen éstos; ahora, es bien claro que no todos los metales y aleaciones tienen las mismas características ni en el mismo grado; por ejemplo, no todos resistirán en la misma forma a la abrasión, ni tampoco cualquier aleación soportará temperaturas criogénicas sin fragilizarse; así también, encontramos que muchos plásticos resisten de manera inmejorable a la corrosión pero su resistencia mecánica o térmica es tan bajas que no pueden competir con los metales cuando se requiere un buen balance de estas propiedades.

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1.3 ESTRUCTURA.

Hemos citado algunas de las propiedades más relevantes de los metales y aleaciones; ahora las relacionaremos en forma breve con la estructura de éstos.

Así como se encuentra un enlace de tipo iónico que es responsable de la unión del ion sodio (Na) con el ion cloro (Cl) para formar el producto conocido como cloruro de sodio (NaCl), existe un enlace metálico en el que los electrones de valencia forman una nube que envuelve a los iones positivos del metal. Figura 1.1. La nube de electrones es la responsable de las buenas conductividades de los metales, así como su opacidad y brillo.

Los metales, a diferencia de muchos otros materiales, son cristalinos, es decir, sus átomos “ están dispuestos en una plantilla o modelo de tres dimensiones”. Son dos las características que identifican a los cristales:

1).- Que sus átomos están arreglados según una razón dada.

2).- Que esta razón es repetitiva, lo que resulta en las llamadas redes cristalinas.Existen siete sistemas cristalinos, siendo desde

nuestro particular punto de vista, los más importantes; el cúbico y el hexagonal, pues es en estos sistemas donde encontraremos incluidos a los metales más comunes (Fe, Ni, Cu, Al, Zn) Figura 1.2

NUBE DE ELECTRONES(NEGATIVO)

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ION METÁLICO(POSITIVO)

Dentro del sistema cúbico son importantes las redes espaciales, cúbica centrada en el cuerpo y cúbica centrada en las caras y, dentro del sistema hexagonal, la red hexagonal compacta.

1.4 DEFECTOS.

Es conveniente hacer notar que para definir esta estructuración se recurrió a modelos perfectos, y por lo tanto ideales. En la realidad, estas estructuras cristalinas poseen un buen número de defectos que se dividen en:

Defectos de punto: que pueden ser de tres tipos:

A: Vacancia: Es la falta de un átomo en la red. Figura 1.3.

B: Átomos Intersticiales: Es la existencia de un átomo fuera de su lugar. Figura 1.4

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Figura No. 1.1

C: Átomos de Impurezas: Son los átomos de material diferente al del original. Figura 1.5.

Figura 1.3 Figura 1.4 Figura 1.5

Defectos de Línea. Conocidas también como dislocaciones, éstas son planos incompletos dentro de la red cristalina; pueden ser de dos tipos: de borde (Figura 1.6) o helicoidales (Figura 1.7).

Curiosamente estos defectos son los responsables de una propiedad citada anteriormente, su capacidad para deformarse plásticamente, ya que permiten deslizamientos locales dentro de la estructura metálica con un esfuerzo menor que el necesario, si estos defectos no existieran. Actualmente, la ciencia metalúrgica estudia estos temas afanosamente, lo cual ha permitido conocer mejor a los metales y con esto su aplicación será cada día mejor.

Hay metales como el fierro, el que al variar la temperatura se modifica su red espacial; esta alotropía aunada a la influencia de los elementos de aleación, los cuales pueden entrar en la estructura cristalina del metal base, dependiendo de su tamaño, en forma intersticial (C en Fe) o de manera sustitucional (Ni en Fe). Permiten obtener una amplia variedad de propiedades; sólo se requerirá hacer uso de estas variables de manera adecuada.

Por lo que toca a la resistencia a la oxidación, ésta se basa en la adherencia de la película de óxido a la superficie del metal en cuestión; así, si observamos la oxidación del aluminio encontraremos que al iniciarse se forma una película de óxido de aluminio que se adhiere con gran fuerza evitando la subsecuente oxidación; en cambio, esto no sucede con el fierro pues la película de óxido de fierro formada no se adhiere a la superficie sino que se cae fácilmente y es entonces como la oxidación continúa formando una nueva capa que repetirá el ciclo.

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1.5 CLASIFICACIÓN DE LOS ACEROS

Es una aleación de hierro con carbono y en menor grado con manganeso (Mn), silicio (Si), fósforo (P) y azufre (S). El carbono no deberá estar arriba del 2 %.

Aceros de bajo contenido de carbono: 0.05% a 0.30%Aceros de medio contenido de carbono: 0.30% a 0.45%Aceros de alto contenido de carbono: 0.45% a 0.75%Muy alto contenido de carbono: 0.75% a 0.95% o más.

Aceros de baja aleación: 1.2% a 5% suma de aleantes.Aceros de media aleación: 5% a 10% suma de aleantes.Aceros de alta aleación: 10% en adelante.

1.5.1. CLASIFICACIÓN AISI –SAE PARA ACEROS

EJEMPLO: ACERO SAE 2330

SIGNIFICADO:

(a) SAE Norma.(b) 2 Que pertenece al grupo 2 de la clasificación SAE.(c) 3 Contiene el 3% del elemento de aleación, indicado en el grupo 2.(d) 30 Indica que contiene 30 puntos de carbono o sea 0.30% de carbono.

A continuación se presenta una relación de aceros, considerando el primer dígito de la izquierda, que nos indica a que grupo de aleación pertenece.

CLASIFICACIÓN PARCIAL SAE – AISI PARA ACEROS

GRUPO ELEMENTO DE ALEACIÓN1 Carbono2 Níquel3 Níquel – Cromo4 Molibdeno5 Cromo6 Cromo – Vanadio7 Tungsteno8 Cromo – Níquel – Molibdeno9 Silicio – Manganeso

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En general cuatro números identifican a un ACERO AL CARBONO y tres un ACERO INOXIDABLE.

1.5.2 CLASIFICACIÓN AISI/SAE PARA ACEROS AL CARBONO Y DE BAJA ALEACIÓN

10XX Aceros al Carbono11XX Aceros al Carbono Resulfurado12XX Aceros al Carbono Resulfurado y Refosforado13XX Acero al Manganeso (1.7%)23XX Aceros al Níquel (3.5%)25XX Aceros al Níquel (5.0%)31XX Aceros al Níquel – Cromo (1.25% Ni, 0.6% Cr)33XX Aceros al alto Níquel – Cromo (3.5% Ni, 1.5% Cr)40XX Acero al Carbono Molibdeno (0.20 a 0.25% Mo)41XX Acero al Cromo Molibdeno (0.5, 0.8, 0.95% Cr; 0.12, 0.20, 0.30% Mo)43XX Acero al Cromo Níquel Molibdeno (1.83% Ni, 0.5-0.8% Cr, 0.25% Mo)44XX Acero al alto Molibdeno (0.53% Mo)46XX Acero al Níquel Molibdeno (0.85-1.85% Ni, 0.20-0.25% Mo)48XX Acero al Alto Níquel Molibdeno (3.5% Ni, 0.25% Mo)50XX Acero al Bajo Cromo (0.40% Cr)51XX Acero al Cromo (0.80-0.88-0.93-0.95-1.00% Cr)52XX Acero al Cromo Carbono (1.04% C, 1.03 a 1.45% Cr)61XX Acero al Cromo Vanadio (0.60 a 0.95% Cr, 0.13 a 0.15 V)86XX Acero al Bajo Níquel Cromo Molibdeno (0.55% Ni, 0.50% Cr, 0.20% Mo)87XX Acero al Bajo Níquel Cromo Molibdeno (0.55% Ni, 0.50% Cr, 0.25% Mo)88XX Acero al Bajo Níquel Cromo Molibdeno (0.55% Ni, 0.50% Cr, 0.35% Mo)92XX Acero al Silicio Manganeso para Muelles (2.0% Si, 0.9%Mn)

SOLDABILIDAD

ACEROS DE BAJO CONTENIDO DE CARBONO: Aceros de muy buena soldabilidad, su punto de fusión es aproximadamente 1530°C, a esta temperatura el azufre se combina con el hierro (sulfuros de hierro punto de fusión menor) provocando que cuando el hierro solidifica, los sulfuros estén todavía en estado líquido, produciendo que los cristales se unan completamente y nos queden grietas. Esto se remedia con electrodos con revestimiento de manganeso (sulfuros de manganeso) los cuales funden a la misma temperatura que el hierro.

ACEROS DE BAJO CARBONO Y BAJA ALEACIÓN: Para la soldadura de estos aceros es necesario considerar otro factor de posible falla que es la inclusión de hidrógeno dentro

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de la zona de fusión al estar aplicando la soldadura. Para evitar la inclusión de bolsas de gas hidrógeno, es necesario utilizar electrodos de bajo hidrógeno. Estos electrodos contienen en su revestimiento un mínimo de hidrógeno y con una cantidad adecuada de manganeso, para reducir los efectos del azufre.

Estos electrodos de bajo hidrógeno es necesario mantenerlos en horno cuando no se usen.

ACEROS AL CROMO MOLIBDENO: Para recipientes a presión, se deteriora la pieza en la zona afectada por el calor, se remedia sometiendo la pieza a un calentamiento en un horno (300-400°C) y después dejarla enfriar lentamente.

Al soldarse estos aceros, hacer un charco de fusión lo más angosto posible, manteniendo un arco corto.

ACEROS CON ALTO CONTENIDO DE CARBONO: Se recomienda precalentar por lo menos a 200°C en piezas pequeñas y 300°C en piezas grandes y un enfriamiento lento para lo cual es necesario cubrir la pieza después de soldarla con asbesto o cal. A temperaturas próximas a la de fusión el carbono tiende a formar carburos de hierro, pero si se enfría lentamente se da tiempo a que el carbono y el hierro se separen y vuelva a su estado original.

ACEROS INOXIDABLES

Son aleaciones de hierro, cromo y níquel y en más pequeños porcentajes de C, Si, Mo, w, Cb, Al, etc.

ELEMENTOS QUE INFLUYEN EN ESTE TIPO DE ACERO

Cromo:Elemento principal que le da resistencia a la corrosión y se puede decir que en un 10% mínimo le da la característica de inoxidable al acero.

Níquel:Modifica la estructura granular.Mejora ligeramente la resistencia a la corrosión.Aumenta la ductilidad.Aumenta la resistencia mecánica en caliente.Aumenta la soldabilidad.

Molibdeno, cobre:Aumentan la resistencia a la corrosión en presencia de humedad.

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Aluminio, Silicio:Aumentan la resistencia a la oxidación a altas temperaturas.

Wolframio:Mejora sus características mecánicas en frío y en caliente.

Titanio y Cb (Columbio):Son utilizados en un grupo de aceros inoxidables por su afinidad de reaccionar con el carbono evitando la formación de carburos de cromo.

DE ACUERDO A SU ESTRUCTURA GRANULAR LOS ACEROS INOXIDABLES SE DIVIDEN EN:

(a) Aceros Inoxidables martensíticos. 16% Cr máximo y 0.15 –1.20% C.(b) Aceros Inoxidables ferríticos. 16-30% de Cr y 0.08-0.20% C.(c) Aceros Inoxidables austeníticos. 14-32% Cr y 3.5-36% Ni.

ACEROS INOXIDABLES MARTENSÍTICOS:

Algunas de sus propiedades son las siguientes:(a) Se pueden templar (por su alto contenido de carbono)(b) Son duros y frágiles, resistentes a la erosión.(c) Su inoxibilidad aparece después del temple únicamente.(d) Son magnéticos.EN SU SOLDABILIDAD:(a) Sufren crecimiento del grano (zona dura y quebradiza) que se remedia con tratamiento

térmico.(b) Se endurecen con el aire.(c) Hay que precalentar la pieza mínimo 250°C dependiendo del tamaño de la pieza.(d) Después de soldar hay que aplicar postcalentamiento para no permitir el enfriamiento

rápido de la soldadura.

EJEMPLOS:

410 (martensítico):Se puede soldar con AGA R-76, o con austeníticos como R-60, R-72 y R-67, las cuales dan depósito dúctil y eliminan precalentamiento.

502 (martensítico):Se puede soldar con AGA B-78

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APLICACIONES:(a) Paletas para turbinas de vapor.(b) Válvulas para motores.(c) Pernos.(d) Tornillos.(e) Accesorios para bombas.(f) Industria petroquímica.

ACEROS INOXIDABLES FERRÍTICOS:

(a) Pueden templarse.(b) Son suaves y dúctiles.(c) Son magnéticos.(d) Sufre crecimiento de grano (al sostener 900°C ó más) disminuyendo su ductilidad y

tenacidad (se tornan quebradizos).(e) Al no poderse templar, no se pueden recuperar sus propiedades.(f) Para soldarse se recomiendo; un precalentamiento entre 100 y 200°C y mantener esta

temperatura durante todo el proceso de soldar; usar electrodos de diámetro pequeño con el menor amperaje posible; cordones alternados; enfriar con aire o con agua para evitar el crecimiento del grano.

(g) Otro procedimiento para soldar estos aceros es el de utilizar electrodos de Acero inoxidable austenítico como R-72 (309), R-67 (310), los cuales dan depósito dúctil y resistente al impacto, aunque no es recomendable, ya que los austeníticos no resisten alta corrosión como los ferríticos.

APLICACIONES:Tienen excelente ductilidad y disposición para ser trabajados en frío o en caliente.(a) En decoración.(b) Fabricación de utensilios domésticos.(c) En la industria química.(d) En especial tiene aplicación en válvulas para manejo de líquidos corrosivos.

ACEROS INOXIDABLES AUSTENÍTICOS:

(a) No pueden templarse.(b) No son magnéticos.(c) Son tenaces, dúctiles y resistentes al impacto a altas temperaturas (1093°C) y

extremadamente bajas (-200°C)(d) Resisten a casi todos los agentes corrosivos mejor que los martensíticos y ferríticos.(e) Son sensibles al crecimiento del grano, no pudiéndose regenerar por tratamiento

térmico, pero no se produce fragilidad como en los ferríticos.

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(f) Su principal problema es la formación de carburos de cromo al mantener una temperatura de 400-800°C (precipitación de carburos)

(g) En general, son más fáciles de soldar.

Para evitar la precipitación de carburos se recomienda:1. Emplear electrodos de diámetro pequeño de extrabajo contenido de carbono y con

elementos estabilizadores, además de usar el menor amperaje posible.2. Cordones alternados.3. Enfriamiento rápido del depósito para evitar la formación de carburos de cromo.4. Otra forma que no es muy recomendable por la deformación de la pieza, es calentar

entre 1040 y 1050°C la pieza y enfriar rápidamente y lograr así la disolución de los carburos de cromo.

APLICACIONES:Son los más comúnmente usados en la construcción y reparación de equipos para la industria alimenticia en general, para cervecerías, hospitales y destilación.

CLASIFICACIÓN AISI

2XX Cr – Ni – Mn (Austenítico, no templable, no magnético)3XX Cr – Ni (Austenítico, no templable, no magnético)4XX Cr (Martensítico, templable)4XX Cr (Ferrítico, no templable)5XX Cr – Mo (Bajo cromo, martensítico, resistente a altas temperaturas)

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METALES NO FERROSOS

ALEACIONES DE ALUMINIO

El total de las aleaciones de aluminio utilizadas por la industria nacional para la fabricación de lámina, pertenecen a la familia de las aleaciones no tratables térmicamente, o sea aquéllas que requieren un trabajo mecánico en frío para obtener sus propiedades de dureza y resistencia.

1070Aluminio con pureza de 99.7%, su principal aplicación es en pastillas para extrución por impacto, placas decorativas, bisutería, reflectores, etc.

1050Aleación con pureza de 99.5%, sus aplicaciones son similares a la aleación 1070.

1100Aluminio con pureza de 99.0% mínimo. Es la aleación más comúnmente usada para fabricación de utensilios, envases, aletas de refrigeración, cápsulas y en general en aquellas aplicaciones donde se requiere realizar grandes deformaciones.

Es ligeramente más blanda que la aleación 1200 y está mas desarrollado su uso en el área de la Unión Americana.

1200Aluminio con pureza de 99.0% mínimo. Es la aleación más comúnmente usada para la fabricación de utensilios domésticos, envases, piezas decorativas, recubrimientos y en general, aquellas aplicaciones donde no se requiere una resistencia mecánica importante.

1350Aleación con pureza de 99.5% mínimo. Esta aleación está destinada fundamentalmente a los usos de conducción eléctrica.

3003Aleación de aluminio con bajo contenido de manganeso. Sus características generales y aplicaciones son muy semejantes a las de 1200, sólo sus propiedades mecánicas aumentan ligeramente.

3004Aleación de aluminio con bajo contenido de manganeso y magnesio. Esta aleación tiene propiedades mecánicas superiores a la 3003, ofrece mayor resistencia a ser deformada, lo

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que dificulta su uso en piezas que se obtienen por embutido, cuidando el diseño y el proceso de embutido pueden obtenerse piezas terminadas de muy buena rigidez y resistencia mecánica. Sus principales aplicaciones son en bases para focos, recubrimientos o piezas rígidas de mediana resistencia mecánica.

3105Aleación de aluminio con bajo contenido de manganeso y magnesio. Es una solución intermedia entre aleación 3003 y aleación 3004. Las ventajas están en relación a su menor capacidad de oxidación, cumpliendo adecuadamente en los procesos de deformación, muy similares a la aleación 3004.

Constantes y Propiedades

NOTAS

Las propiedades mecánicas de la aleación 1070 son ligeramente menores a las mostradas para la 1050.

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Los valores de esfuerzo a la ruptura que se muestran en la tabla, no podrán usarse para diseño por tratarse de valores típicos; para diseñar deberá consultarse con nuestro Departamento de Ventas los valores mínimos garantizados para cada caso.

Temples

Los temples para aleaciones no tratables térmicamente, se designan mediante la letra Hay dos cifras, indicando la primera cifra la práctica empleada en su proceso y la segunda, el grado de endurecimiento en frío.

PRIMERA CIFRA:1.- El material sólo se sometió a endurecimiento por reducción en frío.2.- El material se endureció por reducción en frío y posteriormente se le dio un recocido parcial.3.- El material está endurecido por reducción en frío y estabilizado por tratamiento térmico.

SEGUNDA CIFRA:1.- Un octavo de dureza2.- Un cuarto de dureza4.- Medio duro6.- Tres cuartos de dureza8.- Duro9.- Extra duro

Así pues, por ejemplo, un temple H-14 es el temple de una aleación no tratable térmicamente en la cual el material sólo se sometió a reducción en frío, para conseguir un grado de endurecimiento medio duro. Si este mismo material se estabiliza por tratamiento térmico posteriormente a la reducción en frío, el temple sería H-34.

Las aleaciones de aluminio en general se proporcionan también en los temples "O" y "F".

Temple "O"Una vez laminado el material hasta su espesor final, se recoce hasta volverlo completamente suave.

Temple "F"Este temple es el obtenido en un proceso de laminación donde no se controlaron las reducciones en frío, por lo que no se pueden garantizar las propiedades mecánicas del producto final.

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ALUMINIO.- Se hace a partir del mineral llamado bauxita; éste mineral es el más rico en aluminio.- Es un metal blando, de color blanco y se usa cuando se necesita un metal ligero y anticorrosivo. El aluminio suele tener aleación de otros metales para aumentar su resistencia y rigidez. Se usa mucho en la construcción de aviones porque pesa la tercera parte del acero.

TITANIO.- El se forma a partir del mineral ilmenita. Es uno de los elementos más abundantes que algunos de los metales más conocidos, tales como el plomo y el cobre. Es difícil obtenerlo como metales libres, se necesitan agentes reductores tan fuertes como el sodio metálico y el magnesio para desplazarlos de sus compuestos.El metal titanio es muy fuerte, tiene un punto de fusión alto y es muy resistente a la corrosión formando en su superficie capas de óxido y nitruro protectoras.Debido a sus propiedades, el titanio se usa ampliamente como material estructural en los motores de propulsión a chorro.

TITANILO.- ( TiO2 ), se emplea como pigmento blanco tanto en la industria de pinturas como en la de cosméticos.

CIRCONILO.- ( ZrO2 ), Son refractarios usados para aislamiento de altas temperaturas.

HAFNILO.- ( HfO2 ), Son refractarios usados para aislamiento de altas temperaturas.PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS METALES

Es la capacidad de un metal para oponerse a su destrucción bajo la acción de cargas externas.

ELASTICIDAD

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Cuando una fuerza actúa sobre una parte metálica, tirando de ella, torciéndola, doblándola o aplastándola ( comprimiéndola ), la pieza cambia de forma elásticamente durante un tiempo, la fuerza llega a su limite elástico del metal; momento en que comienza a deformarlo permanentemente y se expresa como punto de fluencia o resistencia a la fluencia del metal.

DUCTILIDAD Es aquel que puede deformarse permanentemente sin romperse o sin fallar.Existen 4 métodos para medir la ductilidad:1.- La magnitud de estiramiento permanente ( sobre una distancia de 2” ) que soporta una parte en una prueba de tensión.2.- La diferencia entre el área original de la sección transversal y el área más pequeña en el punto de ruptura en una prueba de tensión, a ésta prueba se le denomina “ prueba de reducción de área”.3.- “Prueba de doblez libre” para una determinación comparable.4.- Prueba guiada de doblez.

FRAGILIDAD La fragilidad es la propiedad contraria a la ductilidad; los materiales frágiles son sustancias que fallan, sin deformación permanente apreciable.

TENACIDAD Es la propiedad de un metal que le permite soportar esfuerzo considerable, aplicado lenta o súbitamente, en forma continuada o intermitente, y deformarse antes de fallar.

DUREZA Para determinar la dureza de un metal, se somete a pruebas:Prueba Brinell - método más antiguo de dureza por identación (N D B), Número de Dureza Brinell.Prueba Rockwell - es también del tipo de identación, (C), Dureza Rockwell “C”.Prueba Escleroscópio de Shore - mide la altura de rebote de un martillo con punta de diamante. MALEABILIDADEs la propiedad de un metal que puede ser martillado o laminado sin romperse o rajarse.

Por medio del tratamiento térmico de los metales es posible obtener ciertas características de sus propiedades:

1) LA DUREZA.- Indica que el metal resiste la penetración. Entre más duro es el metal menos probable será que cambie de forma, la dureza puede ser aumentada por templado o tratamiento térmico.

2) LA FRAGILIDAD.- Significa que el metal se rompe con facilidad; ciertas clases

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de hierro fundido son frágiles y se rompen si se dejan caer; la dureza y la fragilidad están íntimamente relacionadas.

Los metales más duros son más frágiles que los metales más blandos.

3) LA MALEABILIDAD.- Significa que el metal puede ser martillado o laminado sin romperse o rajarse.

4) LA DUCTILIDAD.- Quiere decir que el material puede ser estirado sin romperseEl cobre es muy dúctil y por lo tanto se puede estirar en forma de alambre.

5) LA ELASTICIDAD.- Es la propiedad del metal para retornar a su forma original después de haber sido doblado ejemplo, el acero utilizado en los resortes.

6) LA TENACIDAD.- Es la cualidad que hace que el material soporte los choques o golpes, la tenacidad es lo opuesto de la fragilidad.

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