Metales en la industria

Unidad 2Integrantes: Hernández Ortiz Clarisa Sánchez Trejo Vianka Yadira Almaraz Badillo Juan Carlos Díaz Quintín Dania Bautista Cruz Alì Oscar Sánchez Fuentes José Carlos Luis García Juan Antonio

 

Estudios de difracción de rayos X han permitido determinar la estructura de muchos elementos metálicos, revelando la existencia de empaquetamientos compactos en muchos de ellos. Ello indica que presenta una débil tendencia a formar en esas estructuras enlaces covalentes dirigidos. Una consecuencia del compactación es la alta densidad de dichos metales, ya que existe una gran cantidad de masa en un volumen mínimo. La Tabla 1 muestra las estructura cristalinas que presentan algunos metales en condiciones suaves.Tabla 1.

ESTRUCTURA ATÓMICA

Tabla 1. Estructuras cristalinas de elementos metálicos a 25ºC y 1atm

ESTRUCTURA ATÓMICA

Estructura cristalina Elemento

Hexagonal compacta Be, Cd, Co, Mg, Ti, Zn

Cúbica compacta Ag, Al, Au, Ca, Cu, Ni, Pb, Pt

Cúbica centrada en el cuerpo Ba, Cr, Fe, W, alcalinos

PROPIEDADES MECÁNICAS Dureza: Resistencia que ofrece un material a ser rayado o penetrado por otro (los

metales Son generalmente duros y no se perforan ni se cortan con facilidad)

Resistencia mecánica: Capacidad de un material para soportar un esfuerzo sin romperse. Los esfuerzos a los que pueden estar sometidos son: tracción, compresión, flexión, torsión y cizalladura.

Ductilidad: Capacidad que tienen material a ser rayado o penetrado algunos metales para extenderse en por otro (los metales son hilos (cobre, plata, oro). generalmente duros y no se perforan ni se cortan con facilidad)

Tenacidad: Capacidad que tienen la mayoría de los metales Plasticidad: Capacidad de algún metal de deformarse cuando sobre él actúa una

fuerza y mantener esa forma al cesar la fuerza. Elasticidad: Capacidad de los metales de recuperar su forma inicial al cesar la

fuerza que lo DUCTILIDAD deformaba. Maleabilidad: Capacidad que tienen algunos metales para extenderse en finas

láminas sin llegar a romperse (aluminio, estaño, oro).

PROPIEDADES TÉRMICAS

•Conductividad térmica: Todos los metales presentan una buena conductividad térmica, es decir, transmiten muy bien el calor.•Dilatación y contracción: Los metales se dilatan (aumentan de volumen) al aumentar la temperatura y se contraen si se disminuye la temperatura.•Fusibilidad: Los metales tienen la propiedad de fundirse (pasar de estado sólido a líquido), aunque cada uno lo hace a distinta temperatura.

Los metales permiten el paso de la corriente eléctrica con facilidad. Son por tanto buenos conductores de la electricidad.

PROPIEDADES ELÉCTRICAS

Capacidad de oxidación: Los metales reaccionan fácilmente con el oxígeno del aire formando una capa de óxido. Generalmente se intenta evitar que se forme esta capa de óxido ya que hace que el metal pierda el brillo y puede dañar la pieza y provocar un deterioro en sus propiedades mecánicas.

PROPIEDADES QUÍMICAS

Algunos metales presentan uncaracterístico comportamiento magnético que consiste en la capacidad de atraer a otros materiales metálicos.

PROPIEDADES MAGNÉTICAS

La mayoría de los metales son RECICLABLES, es decir, una vez desechados, pueden volver a procesarse para ser usados de nuevo.

Algunos metales pesados, como el mercurio y el plomo, son TÓXICOS para los seres vivos, por lo que debe restringirse su uso.

PROPIEDADES ECOLÓGICAS

Los metales férricos son materiales cuya composición química está formada principalmente por hierro. Son los más utilizados debido a su relativo bajo costo de extracción. El hierro es un metal abundante en la naturaleza, aunque no esté presente en estado puro, se halla en combinación con otros elementos químicos, formando óxidos. Además el hierro puro o hierro dulce se utiliza en las aleaciones. 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.

Metales Férricos

Metales Férricos

Material Propiedades A plicaciones

Hierro dulce

-Abundante en Naturaleza.

-Se oxida fácilmente. -Es dúctil y maleable. -Permite aleaciones.

Aceros - Excelentes Propiedades

Mecánicas. -Bajo coste.

-Se pueden obtener Piezas.

Fundiciones

- Permite la obtención de Piezas.

-Son más fáciles de mecanizar

-Son menos dúctiles y Tenaces que los aceros.

-Y más duros.

Tipos de Metales Férricos: desde el punto de vista de su aplicación industrial, podemos clasificar los metales férricos, según la cantidad de carbono que contienen, en Hierro dulce, aceros, y fundiciones.

Aunque el hierro y sus aleaciones son los metales más utilizados, presentan una serie de inconvenientes, como su facilidad para la oxidación, su baja conductividad eléctrica y su alto punto de fusión que hacen necesario el uso de nuevos metales, los metales no férricos. Los más comunes son:

Cobre: Es un metal que se puede encontrar en la naturaleza en estado puro o en minerales. Es blando, alta resistencia a la corrosión y es buen conductor eléctrico; además es maleable. Se usa para la fabricación de material eléctrico.

Aluminio: Se extrae de la Bauxita. Es un metal ligero, blando, resistente, dúctil y maleable. Sus características mecánicas y de conductividad eléctrica y calorífica permiten que sea muy valorado en la industria del transporte y de la construcción y en la fabricación de útiles de cocina.

Metales No Férricos

Metales No FérricosEl uso de los materiales en estado puro es poco frecuente debido a su dificultad de obtención o a que sus propiedades no son lo suficientemente buenas para las aplicaciones industriales. Para mejorar estas propiedades se le añaden elementos químicos que forman las aleaciones.

Material Propiedades A plicaciones

Bronce

Aleación Cobre + Estaño

-Resistente al agua. -Resistente al ácido

nítrico. -Resistente al sulfúrico.

Latón

Aleación Cobre + Cinc

-Mayor punto de fusión. -Fácil moldear.

Los metales se presentan para la venta en una serie de formas comerciales, las cuales se usan para diferentes aplicaciones industriales.

Formas Comerciales de los Metales

METAL MÁS COMÚN Y UTILIZADO EN LA INDUSTRIA

Aluminio.

Conclusión