IES Plurilingüe Eusebio da Guarda 2º ESO 3ª Eval. Resumen Metales

Metales

Propiedades: Dúctiles, maleables, tenaces, con gran resistencia mecánica a la tracción, torsión compresión y flexión. Muy buenos conductores eléctricos, térmicos y acústicos. Algunos tienen comportamiento magnético. Se pueden soldar gracias a su fusibilidad. Se dilatan con los aumentos de temperatura. Elevada capacidad de oxidación. La mayoría son reciclables.

Obtención: Se obtienen a partir de minerales en minas a cielo abierto o subterráneas, y cada vez más del reciclado. Llamamos mena al mineral útil y ganga al mineral no útil que a menudo acompaña a la mena. Metalurgia: Conjunto de industrias que se encargan de la extracción y transformación de los minerales metálicos. Siderurgia: Rama de la metalurgia que trabaja con los materiales ferrosos. Los metales pueden ser:

✦ Ferrosos: Aquellos que contienen hierro. Son los más empleados. ✦ No ferrosos: no lo contienen, como el cobre, plomo, aluminio, titanio, cinc,…

Materiales ferrosos: Aleación: Mezcla de dos o más elementos químicos, de los cuales el que se encuentra en mayor proporción es un metal. Las principales aleaciones de hierro se obtienen añadiendo carbono y se clasifican en:

✦ Hierro puro: si la concentración de carbono es inferior al 0,03%. ✦ Acero: Cuando la concentración de carbono oscila entre el 0,03% y el 1,76%. ✦ Fundición: Cuando el carbono se encuentra entre el 1,76% y el 6,67%.

¿Por qué preferimos emplear el acero y la fundición antes que el hierro puro? Porque el hierro puro se corroe con facilidad, es difícil de mecanizar, es frágil y quebradizo. Solo se usa para componentes eléctricos y electrónicos.

La fundición tiene una gran dureza y resistencia al desgaste. La usamos para fabricar elementos de maquinaria, carcasas de motores, bancos de máquinas, engranajes, pistones, tapas de alcantarilla…

El acero tiene una dureza elevada y gran tenacidad, con gran resistencia a la tracción. Si además lo aleamos con otros elementos químicos (níquel, cromo, wolframio,…) sus propiedades mejoran. También cambian sus propiedades si lo sometemos a tratamientos térmicos como el templado (enfriamiento brusco cuando está al rojo vivo) o el recocido (dejamos enfriar la aleación muy lentamente).

Proceso siderúrgico de obtención del acero. ✦ Eliminación de la ganga: Lavado, trituración y cribado. ✦ Mezcla de la mena de hierro con carbón (en forma de coque) y caliza. ✦ Introducción en el Alto Horno a más de 1.500ºC para obtener el arrabio (hierro

fundido con impurezas) y la escoria (residuos sólidos de la fundición). ✦ Afino del arrabio para purificar el acero, retirando parte del carbono y las impurezas.

Se emplea el convertidor y un tubo que inyecta oxígeno puro.

Materiales no ferrosos: Metales ligeros y ultraligeros:

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IES Plurilingüe Eusebio da Guarda 2º ESO 3ª Eval. Resumen Metales

✤ Aluminio: obtenido de la bauxita. Muy blando, baja densidad, muy dúctil y maleable. Usado en líneas eléctricas de alta tensión, útiles de cocina, botes de bebida, carpintería metálica…

✤ Magnesio: usado en pirotecnia, industria aeroespacial, bicicletas,… ✤ Titanio: Usado en industria aeroespacial, prótesis médicas,…

Metales pesados: ✤ Plomo: Obtenido de la galena. Gran plasticidad. Muy tóxico. Usado en baterías y

acumuladores, fabricación de vidrio, protector contra radiaciones,… ✤ Estaño: Obtenido de la casiterita. Muy blando, no se oxida a temperatura ambiente.

Usado en la hojalata y para soldaduras. ✤ Cinc: Obtenido de la blenda. Baja dureza. Usado en cubiertas de edificios, cañerías,

automoción y para galvanizar piezas (protección contra la corrosión). ✤ Cobre: Extraído de la cuprita y calcopirita. Blando, fácilmente oxidable. Usado en

cables eléctricos, bobinas de motores, tuberías y calderas, artesanía,… ✤ Bronce: Aleación de cobre y estaño. Buena resist. al desgaste y corrosión. Usado en

campanas, esculturas, engranajes, hélices de barco,… ✤ Latón: Aleación de cobre y cinc. Alta resist. a la corrosión. Usos: cuberterías, turbinas,

orfebrería,…

Técnicas de conformación: Para obtener diferentes formas y productos industriales. • Deformación: Modifican la forma de una pieza metálica mediante aplic. de fuerzas externas.

✴ Laminación: la pieza pasa por rodillos laminadores, que reducen el grosor y aumentan la longitud.

✴ Extrusión: El metal pasa por un orificio con la forma deseada (tubos, barras, perfiles…)

✴ Forja: Golpeo repetido usando martillo o martillo pilón y yunque. ✴ Estampación: Introducción entre dos matrices con la forma deseada. Usada en

radiadores, carrocerías,… ✴ Doblado: Plancha sometida a un esfuerzo de flexión para darle curvatura o ángulo. ✴ Trefilado: Usando dos bobinas a distintas velocidades se estira el metal formando

cables. • Moldeo: El metal fundido se introduce en un recipiente (molde) que contiene una cavidad que

le dará la forma deseada al enfriar. El molde puede ser hecho con arena, metal o cera.

Uniones: Pueden ser fijas o desmontables. • Uniones fijas: No podremos separar las piezas sin deteriorarlas o romperlas.

✦ Remache, por ejemplo en las sillas de clase. Se usa una remachadora. ✦ Unión por ajuste a presión. ✦ Adhesivos. ✦ Soldadura: Empleando calor y presión. A veces se añaden materiales fundidos. Tres

tipos: Blanda (soldador eléctrico y aleación de estaño y plomo, alcanza 400ºC), fuerte (con soplete de gas, 800ºC) y oxiacetilénica (con soplete oxiacet., alcanza más de 3.000ºC)

• Uniones desmontables: ✦ Tornillo pasante con tuerca. Atraviesa las piezas. Importante usar arandelas. ✦ Tornillo de unión. ✦ Espárrago. Varilla roscada por los dos extremos. A veces se emplea tuerca y

contratuerca, por ejemplo en farolas. ✦ Chaveta y lengüeta. Para transmisión del giro. ✦ Ejes estriados. Para transmisión del giro. ✦ Guías, por ejemplo en las ventanas de aluminio.

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