Propiedades de los Metales
Los metales poseen una serie de propiedades características que los hacen útiles en una amplia variedad de aplicaciones. Entre las más destacadas se encuentran:
- Dureza: Resistencia a ser rayado o penetrado.
- Elasticidad: Capacidad de recobrar su forma original al cesar una fuerza deformante.
- Tenacidad: Capacidad para soportar golpes bruscos sin romperse. Lo contrario es la fragilidad.
- Maleabilidad: Propiedad para ser transformado en láminas delgadas mediante presión.
- Ductilidad: Propiedad para ser estirados en forma de hilos finos.
- Resistencia mecánica: Capacidad de resistir esfuerzos de tracción, compresión, torsión y flexión.
Clasificación de los Metales
Los metales se pueden clasificar en dos grandes grupos:
- Férricos: Contienen hierro como componente principal.
- No Férricos: No contienen hierro o lo contienen en pequeñas cantidades.
La metalurgia del hierro y sus aleaciones se llama siderurgia, y los productos obtenidos se denominan productos siderúrgicos.
Metales: Características Generales
- Elementos sólidos a temperatura ambiente, excepto el mercurio.
- Adquieren un brillo característico al ser pulidos. Algunos se oxidan.
- Se usan en estado puro o combinados con otros (aleaciones).
- Buenos conductores del calor y la electricidad.
Metalurgia: Conjunto de procesos técnicos que intervienen en la extracción y elaboración de los metales y sus aleaciones.
Obtención de los Metales
Los metales se extraen de las minas, que pueden ser a cielo abierto o subterráneas. El mineral extraído se compone de:
- Mena: Parte del mineral que contiene el metal que se desea extraer.
- Ganga: Parte del mineral que no tiene valor y se desecha.
Según su procedencia, los metales se clasifican en ferrosos o no ferrosos.
Metales Ferrosos
Son aquellos cuyo componente principal es el hierro. Entre ellos se encuentran:
- Hierro puro
- Aceros
- Fundiciones
Son los más empleados debido a que las técnicas de extracción del mineral y los procesos de producción del metal son muy económicos.
Metales No Ferrosos
No contienen hierro o lo contienen en pequeñas cantidades. Ejemplos:
- Cobre
- Bronce
- Latón
- Zinc
Son resistentes a la oxidación y a la corrosión.
Aleaciones de Hierro
Las aleaciones de hierro se obtienen añadiéndole carbono. Según el porcentaje de carbono, se clasifican en:
- Hierro puro: Muy bajo contenido en carbono.
- Acero: Contenido de carbono entre 0,03% y 1,7%.
- Fundiciones: Contenido de carbono superior al 1,7%.
Aceros Aleados
El acero es un material de elevada pureza, tenacidad y gran resistencia mecánica. Los aceros aleados contienen, además de carbono, otros elementos químicos como manganeso, cromo y níquel, que mejoran sus propiedades.
Fundiciones
Las fundiciones presentan una elevada dureza y una gran resistencia al desgaste. Se utilizan para la fabricación de elementos de maquinaria, engranajes, etc.
El hierro puro es un material de color blanco grisáceo, tiene buenas propiedades magnéticas, pero se corroe fácilmente. Es frágil y quebradizo.
Metales No Ferrosos
Se pueden clasificar en:
- Pesados
- Ligeros
- Ultraligeros
Metales Pesados
Cobre
- Se obtiene a partir de minerales como la cuprita, calcopirita y malaquita.
- Presenta alta conductividad térmica y eléctrica.
- Es un metal blando de color rojizo y brillo intenso.
- Se oxida fácilmente.
- Adecuado para la fabricación de cables eléctricos, bobinas de motores, tuberías, calderas, etc.
Latón
- Aleación de cobre y zinc.
- Gran resistencia a la corrosión.
- Utilizado en artesanía, cubertería, tuberías y turbinas.
Bronce
- Aleación de cobre y estaño.
- Elevada ductilidad y buena resistencia al desgaste y a la corrosión.
- Se emplea en hélices de barcos, filtros, campanas, etc.
Alpaca
- Aleación de cobre, níquel, zinc y estaño.
- Se usa en orfebrería y bisutería.
Cuproníquel
- Aleación de cobre y níquel.
- Empleada en la fabricación de monedas.
Estaño
- Metal de color blanco brillante.
- Poco dúctil y muy maleable.
- Se utiliza para fabricar papel de estaño y hojalata.
Zinc
- Metal gris azulado, frágil en frío y de baja dureza.
- Se utiliza en cubiertas de edificios, cañerías, canalones y en la industria de la automoción.
Metales Ligeros y Ultraligeros
Aluminio
- Material muy blando, de poca densidad, gran maleabilidad y ductilidad.
- Presenta una alta conductividad eléctrica y térmica.
- Se utiliza en líneas eléctricas de alta tensión y, por su baja densidad, en la fabricación de aviones, coches, bicicletas, etc.
Titanio
- Metal ligero, muy duro y resistente.
- Su brillo característico lo hace adecuado en ciertas estructuras arquitectónicas.
- Se emplea en la industria aeroespacial y en la fabricación de prótesis médicas.
Magnesio
- Metal de color blanco brillante, muy ligero, blando, maleable y poco dúctil.
- Reacciona violentamente con el oxígeno.
- Se emplea en pirotecnia y en combinación con otros metales (sobre todo titanio y aluminio).
- Se utiliza en aeronáutica, coches, etc.