Metales Férricos y No Férricos: Una Exploración Detallada

Los metales se clasifican principalmente en dos grandes grupos: férricos y no férricos. A continuación, exploraremos sus características, tipos y aplicaciones.

Metales Férricos

Los metales férricos son aquellos que contienen hierro y son atraídos por un imán.

Minerales de origen del hierro: hematites, magnetita, siderita.

Tipos de Metales Férricos según la Cantidad de Carbono

La cantidad de carbono aleado al hierro influye en las propiedades del metal resultante:

1. Hierro Puro: Hierro + Carbono (0 – 0,1 %)

   Dúctil, maleable, blando y frágil. Se emplea poco: en electrónica y medicina.

2. Acero: Hierro + Carbono (0,1 – 2 %)

   Duro y tenaz (tiene la cantidad óptima de carbono). Se emplea muchísimo: vigas, carrocerías, herramientas…

   Un tipo de acero muy resistente es el:

   Acero Inoxidable: Hierro + Carbono (0,1 – 2 %) + Níquel o Cromo. Se emplea en medicina, objetos especiales…

3. Fundición: Hierro + Carbono (2 – 7 %)

   Soldabilidad mala. Duro pero frágil. Se emplea medianamente: en motores, maquinaria, tapas de alcantarilla, farolas.

Metales No Férricos

Los metales no férricos son aquellos que no contienen hierro y no son atraídos por un imán. Algunos ejemplos:

1. Cobre

   Minerales de origen: cuprita, calcopirita y malaquita. Color rojizo-dorado. Gran resistencia a la corrosión. Dúctil, maleable y fácil de soldar. Se emplea mucho: cables eléctricos, tuberías, bobinas en motores…

   Aleaciones del cobre:

   • Bronce: Cobre + Estaño (esculturas, campanas)
   • Latón: Cobre + Cinc (bisutería, bisagras)
   • Cuproníquel: Cobre + Níquel (monedas)

2. Estaño

   Mineral de origen: casiterita. Color plateado. Blando, muy dúctil y maleable en frío. Fácil de trabajar y soldar. Se utiliza como “pegamento” en las soldaduras, para aleaciones, y para recubrir y proteger otros metales como el acero, formando así la hojalata (chapa de acero recubierta de estaño). Pesado y tóxico: los metales blandos suelen ser tóxicos (el plomo también es pesado y tóxico).

3. Aluminio

   Mineral de origen: bauxita, muy abundante. Color blanco plateado, brillante. Ligero, no tóxico, barato. Dúctil, maleable pero difícil de soldar. Se emplea mucho: latas de refresco, ventanas, papel de aluminio…

4. Cinc

   Mineral de origen: blenda, poco abundante. Color blanco azulado. Dúctil y maleable. Muy resistente a la corrosión y oxidación debidas a la intemperie, humedad, productos agresivos… Se emplea para aleaciones y para “galvanizar”; galvanizado: recubrir y proteger a otros metales con cinc para protegerlos de la corrosión y oxidación. Ej acero galvanizado (valla de carreteras y autovías).

Trabajo con Metales

Son los procesos para dar forma y unir las piezas de metal, también se les llama conformación o mecanizado. Los hay a máquina y a mano. Los manuales son:

• Medida y trazado (o marcado): pasar las medidas a la pieza de metal con marcadores (lápiz, rotulador, granete, elementos que rayen…) y usando herramientas auxiliares (regla y escuadra metálicas, compás, compás de puntas de acero…)
• Para clavar y apoyar la punta de giro del compás debemos antes hacer una pequeña hendidura con el “granete” (pequeña barra dura y afilada). Este también sirve para marcar.
• Aprovechamiento del material: marcar al lado de los bordes de la plancha y aprovechar los retales (sobrantes)
• Sujeción y doblado
• Guantes
• Herramientas: gato o sargento, tornillo de banco y alicates (tipos de alicates: punta plana, de corte, universales)
• Corte
  • Alicates para alambres y cables
  • Tijeras de chapa para láminas finas
  • Sierra de metal para planchas, tubos y barras (a menor tamaño de diente, mayor dureza del metal a cortar)
• Taladrado
  • Martillo y punzón para chapas finas
  • Taladradora para planchas gruesas. Guantes, gafas, pelo recogido
• Limado
  • Limar no es lijar. La lima es una herramienta de acero con dientes. La lija es un cartón con granos de arena pegados. Sirven para desgastar por frotación un material; sobre todo bordes, rebabas y así terminar o acabar mejor la pieza.
  • La lija desgasta materiales blandos (madera blanda, plástico…). La lima desgasta materiales duros (madera dura, metal…). A menor tamaño de diente o grano mayor finura de acabado. Hay limas con diferentes secciones (triangular, circular…) y grosores para llegar a todos los rincones
• Uniones
  • Fijas: de poco espesor: remaches y pegamentos
    • de mayor espesor: soldadura
  • Desmontables: tornillo, tornillo+tuerca(+arandela), pasadores

Acabado o Tratamiento de los Metales

Son los procesos para protegerlos de la corrosión o para mejorar su aspecto. A estos procesos también se les llama acabado. Algunos acabados:

• Pintado normal
• Pintado con antioxidante + pintado normal
• Cromado: simple baño de cromo (grifos)
• Cincado: simple baño de cinc
• Galvanizado: baño de cinc con electrólisis (valla de carretera, es de acero galvanizado)
• Forjado: golpear repetidamente hasta el rojo vivo y dar forma
• Templado: enfriamiento brusco del metal al rojo vivo

Repercusiones Medio Ambientales

Tanto en la extracción, transformación y reciclaje por varias razones.

Reciclaje

• Materiales férricos: fáciles de separar del resto porque son atraídos por el imán.
• Materiales no férricos: difíciles de separar del resto porque no son atraídos por el imán, por lo que son más caros de reciclar.

Propiedades de los Metales

Mecánicas

Reacción a las fuerzas exteriores.

• Dureza: resistencia al rayado. Acero
• Maleabilidad: facilidad para obtener láminas. Aluminio
• Ductibilidad: facilidad para obtener hilos. Cobre
• Tenacidad: resistencia al golpeo. Acero

Térmicas

Reacción a la temperatura.

• Conductibilidad: transmisión de la temperatura. Acero
• Soldabilidad: fusión y unión del material. Estaño

Eléctricas

Reacción a la electricidad.

• Conductibilidad: transmisión de la electricidad. Cobre en los cables de la instalación

Magnéticas

Atracción por el imán. Sólo los metales férricos.

Otras

• Conductibilidad Sonora: transmisión del sonido.
• Oxidación: mezcla con el oxígeno. Hojalata
• Densidad y Peso elevados
• Estado Sólido: todos son sólidos, excepto el mercurio

Propiedad – Propiedad Contraria

Dúctil: Se aplica al metal que puede someterse a grandes deformaciones y estirarse en forma de hilos o alambres sin romperse.

Maleable: Se aplica al metal que puede descomponerse en planchas o láminas.