Materiales Metalicos - Ferrosos y No Ferrosos - Puros y aleaciones

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• MATERIALES 
METÁLICOS
2.2.1. Ferrosos y No Ferrosos.
2.2.2. Puros y Aleaciones.
Se le denomina metal a los elementos químicos caracterizados por ser buenos conductores de 
calor y la electricidad. Posee alta densidad y son sólidos en temperaturas normales (excepto el 
mercurio) ; sus sales forman iones electropositivos (cationes) en disolución.
la gran mayoría de los metales los podemos encontrar en la naturaleza mezclados con otros 
elementos, es por eso que necesitamos someterlos a algún proceso de limpieza antes de su 
utilización.
Materiales metalicos
Conducen bien el calor y la 
electricidad.
1
Suelen ser sólidos a temperatura 
ambiente, excepto el mercurio, 
que es líquido. 
2
4
Todo metal tiene un punto de fusión, que es la 
temperatura a la cual el metal pasa de sólido a líquido.
3
Oro, Plata y Bronce son los más 
dúctiles y maleables.
5
Son maleables y dúctiles: pueden 
deformarse para formar láminas y 
alambres sin sufrir roturas.
1
La palabra aluminio
procede del latín alumen,
que quiere decir alum o
alumbre, este es un tipo
de sulfato de doble
compuesto. Es un
elemento químico que
forma parte del grupo de
los metales en la tabla
periódica, el cuals e
distingue por su símbolo
atómico -Al- y por si
número atómico -13-.
El aluminio
El acero es una aleación
(combinación de dos o más
elementos, de los cuales uno
es un metal) formada de
hierro y una pequeña
cantidad de carbono que
oscila entre 0.05% a 2.00% en
masa, y otros elementos en
menor proporción como el
silicio, manganeso, cromo,
entre otros. Presenta mayor
resistencia, elasticidad y
dureza que el hierro puro.
El acero
Algunos metales se encuentran en forma de elementos nativos,
como el oro, la plata y el cobre, aunque no es el estado más
usual.
• Muchos metales se encuentran en forma de óxidos.
• Los metales alcalinos, además del berilio y el magnesio, se
suelen extraer a partir de los cloruros depositados debido a la
evaporación de mares y lagos, aunque también se extrae del
agua del mar.
• Algunos metales alcalino-térreos, el calcio, el estroncio y el
bario, se obtienen a partir de los carbonatos insolubles.
• los lantánidos y actínidos se suelen obtener a partir de los
fosfatos, que son unas sales en las que pueden estar incluidos.
Los metales pueden formar 
aleaciones entre sí y se clasifican en:
• Ultraligeros: Densidad en g/cm³ 
inferior a 2. Los más comunes 
de este tipo son el magnesio y el 
berilio.
• Ligeros: Densidad en g/cm³ 
inferior a 4,5. Los más comunes 
de este tipo son el aluminio y el 
titanio.
• Pesados: Densidad en g/cm³ 
superior a 4,5. Son la mayoría de 
los metales.
Es importante tener en cuenta que el carbono es un elemento no
metálico. Los metales tienen muchas características pero las más
importantes son: buena conductividad eléctrica y térmica, opacidad,
brillo, fusibilidad, plasticidad, dureza, etc. Ahora bien, podemos
subdividir a los materiales metálicos en dos grupos importantes: los
ferrosos y los no ferrosos.
• Ferrosos: a este grupo pertenece el hierro y sus derivados: el
acero y la fundición.
• No ferroso: este grupo esta formado por los demás metales y
sus aleaciones.
nota
Mayores productores de los materiales
metálicos.
• Alemania
• Países bajos
• Japón
• Estados Unidos.
Los metales son unos materiales de enorme interés.
Sus excelentes propiedades de resistencia y conductividad
son de gran utilidad en la construcción de máquinas,
estructuras, mecanismos, circuitos y herramientas.
Es importante destacar que metales se utilizan en infinidad
de aplicaciones. El hierro por, ejemplo, es uno de los más
abundantes en la naturaleza, y con el se obtiene el acero. En
las construcciones se utilizan hierro y acero de distintos tipos.
Utilizamos el cobre para cables, el estaño lo usamos para
soldar, etc.
Los metales ferrosos se definen como aquellos metales que contiene 
hierro. El atributo distintivo del hierro es que es denso, fuerte cuando se 
mezcla con carbono, abundante y fácil de refinar, altamente susceptible a 
la corrosión y magnético.
• Se componen de hierro, que 
combinado con oxigeno dan 
origen al acero,que es frágil a la 
oxidación.
• Menor resistencia a la corrosion.
• Presentan caracteristicas 
magneticas.
• Alto nivel de dureza.
• Son de menor costo(1000kg a 
$1800-$2000)
Además del hierro que es su elemento base, también pueden llevar 
pequeñas proporciones de otros elementos:
El pudelado o afino del metal era un 
procedimiento que consistía en calentar 
en un horno de reverbero y a alta 
temperatura los lingotes de hierro 
fundido para eliminar parte de su 
componente en carbono y las escorias 
que se habían incorporado al arrabio 
durante el proceso de fundición.
El alto horno es la 
construcción para 
efectuar la fusión y la 
reducción de 
minerales de hierro, 
con vistas a elaborar 
la fundición y obtener 
el arrabio. En el se 
introduce el mineral ya 
preparado y 
acompañado de otros 
materiales que 
facilitaran su 
obtencion.
El arrabio es el hierro de primera fusión que se obtiene en el alto horno 
mediante reducción del mineral de hierro mediante la combustión del 
coque, aire y piedra caliza, que actúa como fundente y catalizador.
Muy sencillo, que NO lleva en su composición hierro 
(Fe).
Normalmente hablamos de metales ferrosos o no 
ferrosos, no de materiales, ya que el hierro solo 
puede ir acompañado de otros metales en forma de 
aleación.
https://www.areatecnologia.com/LOSMETALES.htm
• No poseen hierro.
• Son ligeros.
• Son más resistentes a la corrosión.
• Son buenos conductores de electricidad y energía 
calórica.
• Son abundantes, aunque no tanto como el hierro.
• Su temperatura de fusión es variable.
• Los metales no ferrosos incluyen aluminio, cobre, plomo, zinc y 
estaño, así como metales preciosos.
• Aleaciones No Ferrosas, que son los latones y los bronces.
Los no ferrosos ultraligeros
Son metales que tienen una densidad menor a 2 kg/dm cúbico. En esta 
categoría encontramos algunos metales tales como el magnesio y el berilio.
Los no ferrosos ligeros
Estos metales tienen una densidad comprendida entre los 2 kg y los 5 kg/dm 
cúbico. Encontramos en esta categoría metales como el aluminio y el titanio.
Los no ferrosos pesados
Finalmente, entendemos como no ferrosos pesados a los materiales que tienen 
una densidad igual o mayor a 5 kg/dm cúbico. En esta categoría hay metales 
como el cobre, el zinc, el estaño, el níquel, el plomo y el cobalto, entre otros.
Son aquellos que están tal y como son en la 
naturaleza sin sufrir ningún cambio o 
alteración, los materiales mas puros son los 
que se encuentran en la tabla periódica.
Se clasifican en:
Metales Metaloides No Metales
Los metales, cuando estos están en su estado sólido, sus átomos se alinean 
de manera regular en forma de mallas tridimensionales.
De las características de los metales que influyen notablemente en sus 
propiedades es el tamaño de grano.
El cual depende de la velocidad de enfriamiento en la solidificación del 
metal, la extensión y la naturaleza del calentamiento que sufrió el metal al 
ser calentado.
Entre más lento el enfriamiento de un material, mayor uniformidad en el 
crecimiento de los granos, o sea estos serán de menor tamaño.
Tiene átomos en cada uno de los vértices del cubo que integra a su estructura y un 
átomo en el centro. 
Se encuentran con esta estructura el cromo, el molibdeno y el wolframio.
Tiene átomos en los vértices y en cada una de sus caras, su cambio es notado además 
de por los rayos X por la modificación de sus propiedades eléctricas, por la absorción de 
calor y por las distancias intermoleculares. 
A temperatura elevada el aluminio, la plata, el cobre, el oro, el níquel, el plomo y el 
platino son algunos de los metales que tienen esta estructura de malla.
La malla hexagonal compacta se encuentra en metales como el berilio, cadmio, 
magnesio, y titanio. Es una estructura que no permite la maleabilidad y la ductilidad,es 
frágil .
Son elementos químicos que son malos conductores de la corriente 
eléctrica y el calor, son muy frágiles por lo que no se pueden estirar.
Tiene una estructura hexagonal, los distintos modos de empaquetamiento 
en un cristal dan lugar a las llamadas fases polimórficas (fases alotrópicas 
para los elementos), que a los materiales distintas propiedades.
Por ejemplo, el Carbono, que se presenta en la naturaleza en dos formas 
cristalinas muy diferentes el diamante y el grafito.
El grafito es negro, blando y un lubricante excelente sus átomos deben estar distribuidos 
(empaquetados) de un modo que puedan entenderse sus propiedades, sin embargo, el diamante 
es transparente y muy duro, por lo que debe esperarse que sus átomos estén muy fijamente unidos.
Cuentan con cualidades propias de los dos anteriores y se encuentran en 
un punto intermedio entre los dos elementos antes mencionados.
Un ejemplo de esto es el boro.
El boro es un elemento metaloide, semiconductor, trivalente que existe 
abundantemente en el mineral bórax. El boro presenta multitud de formas 
alotrópicas que tienen como elemento estructural común un icosaedro 
regular
El elemento químico puede adoptar una gran variedad de estructuras diferentes que 
son, además, extremadamente sensibles a la presencia de pequeñas cantidades de 
impurezas químicas.
La ordenación de los icosaedros puede ser de dos formas distintas:
• Unión de dos icosaedros por dos vértices, mediante enlaces covalentes normales
• Unión de tres icosaedros por tres vértices, mediante un enlace de tres centros con 
dos electrones.
Una aleación es una sustancia que tiene propiedades metálicas y esta constituida por dos 
o mas elementos químicos, de los cuales por lo menos uno es un metal.
La estructura de una aleación resulta más compleja que la de un metal puro.
Las propiedades de las aleaciones dependen de su composición y del tamaño, forma y 
distribución de sus fases o micro constituyentes.
La adición de un componente aunque sea en muy pequeñas proporciones, incluso inferior 
al 1% pueden modificar enormemente las propiedades de dicha aleación.
Las aleaciones se obtienen fundiendo los diversos metales en un mismo crisol y dejando 
luego solidificar la solución líquida formando una estructura granular cristalina constituida 
por diferentes micro constituyentes.
Las aleaciones presentan brillo metálico y alta conductividad eléctrica y térmica, aunque usualmente 
menor que los metales puros. Las propiedades físicas y químicas son, en general, similares a la de los 
metales.
No tienen una temperatura de fusión única, dependiendo de la concentración, cada metal puro funde a 
una temperatura, coexistiendo simultáneamente la fase líquida y fase sólida como se puede apreciar en 
el diagramas de fase.
Elementos metálicos como vanadio, calcio, plomo, estaño, bismuto, antimonio, berilio y sodio.
Deberán controlarse factores externos como: luz, suciedad, vibraciones, temperatura y humedad.
Temperatura: Al aumentar la temperatura, los átomos vibran con mayor amplitud alrededor de su 
posición de equilibrio, provocando un incremento en la distancia interatómica de equilibrio, y por 
tanto haciendo aumentar las dimensiones del material.
Humedad: La presencia de agua en el ambiente provoca corrosión, mientras que la reacción de los 
metales con el aire es la causa de la oxidación.
La técnica de la aleación se utiliza para mejorar algunas propiedades de los metales puros, como la 
resistencia mecánica, la dureza o la resistencia a la corrosión.
Las aleaciones ligeras se utilizan ampliamente en aplicaciones aeroespaciales, automotrices, 
arquitectónicas, litográficas, eléctricas y electrónicas. También es el principal material de 
construcción para la industria aeronáutica (aparatos mecánicos capaces de elevarse en vuelo).
Se usa en monedas, bisutería, instrumentos musicales, alambres, llaves de agua, cerrajería,
construcción de barcos.
Como conclusión podemos decir que de los materiariales
metalicos se dividen, esto tendiendo a formar otros elementos de
los cuales se explicaron con anterioridad, pero lod metales se
pueden presentar como:
https://es.slideshare.net/izzy58/estructura-de-los-materiales-
puros
http://propdelosmaterialestecdetoluca.blogspot.com/2017/03/uni
dad-2temas-14-15.html
https://sites.google.com/site/conocerlosmateriales/estructura-
de-los-metales
http://agrega.juntadeandalucia.es/repositorio/20092017/c7/es-
an_2017092012_9115420/4__aleaciones_modificacin_de_las_pro
piedades_de_los_metales.html#:~:text=La%20estructura%20de%2
0una%20aleaci%C3%B3n,de%20sus%20fases%20o%20microconstit
uyentes
https://www.quimica.es/enciclopedia/Aleaci%C3%B3n.html#:~:text
=de%20otra%20red%22-
,Propiedades,dureza%2C%20ductilidad%2C%20tenacidad%20etc