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MATERIALESMATERIALES METÁLICOSMETÁLICOS TRABAJO DE INVESTIGACIÓN Decanato de Ingeniería Escuela de Arquitectura Materiales de Construcción Prof. Aleksie García Período 2021C Abril Reichenpfader Abril Reichenpfader CI: v-29.811.941 TLF: 0412-1688801 Correo: abrilreichenpfader @gmail.com INTEGRANTES DEL TRABAJOINTEGRANTES DEL TRABAJO Rebecca Varela CI: v-29. 891.519 TLF:0412-6496323 Correo: Rbccvarela@ gmail.com Nemcari Gutierrez CI: v-30.333.330 TLF: 0412-1059408 Correo: nemcarign@ gmail.com METALES Y LA METALURGIAMETALES Y LA METALURGIA La metalurgia es una ciencia fundamental para el desarrollo de las sociedades humanas. En este sentido, podemos definirla como la técnica de la obtención y el tratamiento de los metales a partir de minerales metálicos. Es una ciencia, además, que estudia la producción de aleaciones. PROPIEDADES DE LOS METALES FUSIBILIDAD Es la facilidad con que un material puede derretirse o fundirse. Es la propiedad que permite obtener piezas fundidas o coladas. La fusibilidad es la temperatura que tiene que alcanzar un mineral para que pueda fundirse, siendo un dato muy importante para poder identificarlo. TIPOS DE METALURGIATIPOS DE METALURGIA En líneas generales, podemos hablar de dos grandes campos dentro de la metalurgia. Uno de ellos es la metalurgia extractiva y, el otro, la metalurgia de polvos. METALURGIA EXTRACTIVAMETALURGIA EXTRACTIVA La metalurgia extractiva es el área de esta ciencia donde se estudia y se aplican diferentes operaciones y procesos destinados fundamentalmente al tratamiento de los materiales y los minerales, a fin de poder obtener su especie útil en su interior. METALURGIA DE POLVOSMETALURGIA DE POLVOS Por su parte y en oposición a lo anteriormente mencionado, la metalurgia de polvos se define, en particular, como la técnica de producción de polvos de un metal. FORJABILIDAD La forjabilidad es la capacidad de los metales para sufrir deformación plástica sin romperse ni desarrollar defectos, pudiendo ser ésta en frio o en caliente. MALEABILIDAD La maleabilidad es la propiedad que presentan algunos materiales de poder ser descompuestos en: láminas sin que el material en cuestión se rompa. DUCTILIDAD La ductilidad es una propiedad que presentan algunos materiales, como las aleaciones metálicas o materiales asfálticos, los cuales bajo la acción de una fuerza, pueden deformarse plásticamente de manera sostenible sin romperse, permitiendo obtener alambres o hilos de dicho material. TENACIDAD La tenacidad de un metal es la resistencia que opone éste u otro material a ser roto, molido, doblado o desgarrado, siendo una medida de su cohesión. FACILIDAD DE CORTE Son los procesos de mecanizado más tradicionales: aserrado, torneado, fresado y taladrado. Las piezas deseadas se generan con el desprendimiento de metal en forma de virutas. SOLDABILIDAD Las soldabilidad es la mayor o menor facilidad con la que un metal permite que se obtengan soldaduras homogéneas y de gran calidad, que respondan a las necesidad para las que fueron diseñadas en un proceso de manufactura metálica o de infraestructura. OXIDABILIDAD En los materiales metálicos la corrosión más común es la que se genera por una reacción química por la que se transfieren electrones de un material a otro. Podemos decir que la oxidación es el ataque del oxígeno (en forma de aire o agua) y la corrosión es el deterioro que provoca. HIERRO El Hierro es un material muy abundante en la naturaleza (forma parte del núcleo de la corteza terrestre) y es el Metal más utilizado. Industrialmente se designa con el nombre de Hierro a la Aleación del Hierro con otros elementos como el Carbono, Silicio, Manganeso, Fósforo, Azufre, etc. MINERALES DE HIERRO MÁS IMPORTANTESMINERALES DE HIERRO MÁS IMPORTANTES MAGNETITA La magnetita es un mineral y uno de los principales minerales del hierro. Es el más magnético de todos los minerales naturales en la Tierra. OLIGISTO Piezas de magnetita naturalmente magnetizadas, llamadas piedra lodosa, atraerán pequeñas piezas de hierro, que es cómo los pueblos antiguos descubrieron por primera vez la propiedad del magnetismo. El hematites u oligisto es un mineral compuesto de óxido férrico. Según su hábito distinguimos varias variedades: cuando cristaliza se forma tabular suelen presentar marcas triangulares en los planos basales y aristas biseladas en formas romboédricas, son de color gris a plateado de brillo metálico y suelen agruparse en rosetas. OBTENCIÓN OBTENCIÓN La mayoría de las rocas ígneas que se forman en las profundidades contienen una pequeña cantidad de cristales de magnetita. La magnetita también puede encontrarse en las rocas metamórficas que se formaron de las rocas sedimentarias ricas en hierro. La magnetita se encuentra a veces en grandes cantidades en la arena de la playa. Tales arenas negras (arenas minerales o arenas de hierro) se encuentran en varios lugares. Puede aparecer asociado a cualquier tipo genético de rocas. En sedimentos de medios oxigenados y cálidos asociado a algunas arenas y arcillas continentales, en calizas pisolíticas carstificadas, en antiguas zonas pantanosas, etc. En rocas volcánicas y como producto de alteración de otras rocas ígneas. En rocas generadas por metamorfismo regional y de contacto. En la zona de oxidación de yacimientos hidrotermales (gossan), por la alteración de sulfuros y carbonatos de hierro. También aparecen en masas botroidales a reniformes con estructura radiada; por lo general se encuentra de forma terrosa. MINERALES DE HIERRO MÁS IMPORTANTESMINERALES DE HIERRO MÁS IMPORTANTES MAGNETITA OLIGISTO APLICACIONES APLICACIONES La utilización se concentra en dos actividades; la obtención de hierro, siendo la mena más común, y en la fabricación de tintes y pinturas al ser sus variedades terrosas un excelente pigmento. Otra aplicación es la de ser utilizado en polvo para pulimentar. En los últimos años, las variedades compactas se han utilizado en bisutería para la elaboración de cuentas de collar y otros accesorios, aunque la mayor parte de las piezas, que actualmente se venden, se realizan con óxidos artificiales. Importante mena de hierro. Como tóner en electrofotográfica. Micronutriente en fertilizantes. Pigmentos en pinturas. Agregado en concreto de alta densidad. Como medio pesado, la magnetita en polvo se puede mezclar con un líquido para originar una suspensión espesa de densidad alta, que se utiliza para separar gravedades específicas. Como abrasivo, se conoce como “esmeril”, se mezcla naturalmente corindón y magnetita. Esmeril sintético se forma por la mezcla de óxido de aluminio con magnetita. La limonita a diferencia de lo que se cree no se considera netamente un mineral, más bien se considera un mineraloide, es decir que no tiene una estructura cristalina ordenada tal como si lo tienen los minerales, además, se considera que es amorfo y tiene una composición química variable relacionado con óxidos de hierro. A pesar de su gran similitud con la calcita, hay que tener cuenta que la siderita presenta magnetismo cuando se le calienta. MINERALES DE HIERRO MÁS IMPORTANTESMINERALES DE HIERRO MÁS IMPORTANTES LIMONITA SIDERITA Sin embargo, los geólogos suelen referirse a la limonita como aquellos materiales que provienen de minerales de óxido de hierro como la goetita y la hematita, OBTENCIÓN La limonita es un mineraloide que se genera por procesos de meteorización química principalmente y sería clasificado como un material secundario o incluso de alteración de minerales que contienen hierro en su composición como la hematita, magnetita, goethita y pirita, por nombrar los más comunes. También suele aparecer como un material de recubrimiento en fracturas y cavidades en la tierra que están conformadas por rocas ricas en hierro y han sido expuestas al ambiente. La siderita es un mineral que pertenece al grupo de los carbonatos y de hecho es un isomorfo o un tipo de calcita debido a que tiene propiedades físicas y químicas muysimilares, por lo que a simple vista son difíciles de distinguir. A pesar de ello la siderita es un carbonato que es ligeramente enriquecido en hierro, además cristaliza en el sistema trigonal y se caracteriza por tener un clivaje romboédrico bien definido. OBTENCIÓN La siderita es un cristal mineral muy versátil y es a fin a muchos ambientes geológicos. Principalmente se lo puede encontrar conformando capas de rocas sedimentarias tanto como detrito y como mineral secundario. También puede aparecer en vetas hidrotermales de media temperatura y en pegmatitas. MINERALES DE HIERRO MÁS IMPORTANTESMINERALES DE HIERRO MÁS IMPORTANTES LIMONITA SIDERITA APLICACIONES APLICACIONES En varios lugares del mundo donde no hay agua potable, muchas veces el agua contiene arsénico y fluoruro que pueden llegar a ser un problema para las personas. En este caso los científicos han descubierto que la siderita es clave para la eliminación de estas impurezas. La siderita industrialmente se utiliza como mineral de hierro y para la producción de acero. También tiene aplicaciones en la agronomía para la creación de pesticidas y abonos para la tierra. Finalmente es un elemento complementario en la fabricación de baterías de litio que se usan en celulares, computadoras portátiles y varios aparatos electrónicos. Su uso inicial radica probablemente como pigmento, los antiguos pobladores lo usaron para hacer pictografías neolíticas, además como pintura en el rango de color amarillo, marrón y ocre. También puede ser usado como una mena de baja calidad para obtener hierro, sin embargo, ha sido casi totalmente sustituido por minerales como la hematita y magnetita de donde es más fácil extraer este material, son más puros y además aparecen en mucho mayor volumen que la limonita. Para los geólogos encontrar limonita indica la alta presencia de hierro en las rocas y minerales cercanos, que pueden estar relacionados con sulfuros de hierro y óxidos de hierro importantes en la exploración minera. La fundición es una técnica metalúrgica en la que el material fundido se vierte en un molde, en el cual se enfría y solidifica resultando la pieza de fundición. Esta pieza se extrae del molde y puede ser acabada por procesos de rectificado, pulido y esmaltado. El concepto también se utiliza para nombrar al establecimiento en que se funden los metales. El proceso de fundición suele consistir en la fabricación de piezas a partir de derretir un material e introducirlo en un molde. Allí el material derretido se solidifica y adquiere la forma del molde. ¿Cuál es el proceso de fundición más ampliamente usado? El proceso más común es la fundición en arena, por ser esta un material refractario muy abundante en la naturaleza y que, mezclada con arcilla, adquiere cohesión y maleabilidad sin perder la permeabilidad que posibilita evacuar los gases del molde al tiempo que se vierte el metal fundido. MINERALES DE HIERRO MÁS IMPORTANTESMINERALES DE HIERRO MÁS IMPORTANTES FUNDICIÓN Este hierro es bastante blando y es muy usado para fabricar electroimanes, aunque, siendo realistas, la mayor parte del hierro acostumbra a utilizarse en formas que han pasado por un tratamiento previo, como sería el hierro colado o la fundición. Las características de este material es que es plateado, de gran permeabilidad magnética, dúctil y, además, maleable. No obstante, también es un hierro que admite la forja, por lo que es posible denominarlo hierro forjado. HIERRO DULCEHIERRO DULCE ACEROACERO El acero es una aleación entre el conocido elemento metal, el hierro, y el carbono (no metal). La rama de la metalurgia que se especializa en producir acero se denomina siderurgia o acería. Por su parte, el carbono es un no metal considerado como la sustancia más versátil y esencial que se encuentra en nuestro planeta El procedimiento Bessemer fue el primer proceso de fabricación químico que sirvió para la fabricación en serie de acero, fundido en l ingotes, de buena cal idad y con poco coste a partir del arrabio. . . . La oxidación causa la elevación de la temperatura de la masa de hierro y lo mantiene fundido. OBTENCIÓN DEL ACEROOBTENCIÓN DEL ACERO E l acero es un metal que se obtiene mediante la aleación (mezcla de uno o más elementos) de hierro (Fe) y carbono (C) siempre que el porcentaje de carbono varié entre el 0.035 y 2.14% El horno de arco eléctr ico se uti l iza para obtener acero o acero inoxidable a part ir de chatarra y ferroaleaciones mediante fusión de la carga por arco eléctr ico con electrodos de grafito. Cuentan con una cuba y bóveda refr igeradas por agua con sistema de giro de la bóveda para la carga de la chatarra. Procedimiento Siemens-Martin Técnica siderúrgica que produjo la mayor parte del acero elaborado en el mundo durante el s . XX. En 1867, Wil l iam Siemens fabricó acero a part ir de arrabio en un horno de reverbero de su propio diseño. El mismo año, el fabricante francés Pierre-Émile Martin (n. 1824–m. 1915) usó la idea de producir acero fundiendo hierro forjado y chatarra de acero. Siemens usó el calor residual despedido por el horno; dir igió los gases del horno a través de una estructura de ladri l los para calentarlo a alta temperatura y luego le introdujo aire a través de la misma. El aire precalentado aumentaba en forma signif icativa la temperatura de la l lama. E l proceso Siemens-Martin o de solera abierta (que reemplazó al proceso Bessemer) fue sustituido a su vez en la mayoría de los países industr ial izados por el proceso básico al oxígeno y por el horno eléctr ico. OBTENCIÓN DEL ACEROOBTENCIÓN DEL ACERO https://escola.britannica.com.br/artigo/acero/404448 https://escola.britannica.com.br/artigo/Siemens-Sir-Charles-William/428367 https://escola.britannica.com.br/artigo/Bessemer-proceso/407432 https://escola.britannica.com.br/artigo/ox%C3%ADgeno-proceso-b%C3%A1sico-al/424056 https://escola.britannica.com.br/artigo/horno-el%C3%A9ctrico/417230 OBTENCIÓN DEL ACEROOBTENCIÓN DEL ACERO ACERO AL CRISOL E l acero de crisol o acero al cr isol es un t ipo de acero elaborado mediante diferentes técnicas fundamentadas en el lento proceso de calentamiento y enfr iamiento del hierro puro en un crisol y siempre en presencia de carbono, tradicionalmente añadiendo una cierta cantidad de carbón en el cr isol , carbón mineral o vegetal , aunque en la actual idad el carbono añadido puede obtenerse mediante otros procedimientos. COLADA Es el sistema que se podría denominar como clásico o antiguo. La cuchara l lena una sola l ingotera grande o un grupo de l ingoteras pequeñas o medianas. Si las l ingoteras son alargadas se obtienen l ingotes de sección cuadrada, rectangular o pol igonal (“palancones”), OBTENCIÓN DEL ACEROOBTENCIÓN DEL ACERO FORJA E l acero forjado es aquel acero que ha sido modif icado en forma y estructura interna mediante la apl icación de técnicas de forja real izadas a una temperatura superior a la de la recristal ización. El trabajo de forja se real iza con máquinas herramientas denominadas prensas, que mediante grandes golpes o presiones conforman determinadas formas y volúmenes. Para estas operaciones se usan matrices, troqueles y moldes. Las piezas procedentes de las forjas son por lo general mecanizadas para darles un acabado definit ivo, con la menor intervención posible optimizando así su fabricación. LAMINADO E l proceso de laminado consiste en calentar previamente los l ingotes de acero fundido a una temperatura que permita la deformación del l ingote por un proceso de estiramiento y desbaste que se produce en una cadena de ci l indros a presión l lamado tren de laminación. Bastidores de camiones Placas de embrague, ruedas y llantas de automoción Tuberías y tubos Calentadores de agua Equipamiento agrícola Correas Estampados Carcasas de compresores Edificios de metal Vagones tolva de ferrocarril y componentes de vagones de ferrocarril Puertas y estanterías Discos Barandillas para calles y carreteras El laminado en caliente se utiliza principalmentepara producir chapas o secciones transversales simples, como vías de ferrocarril . Otros usos típicos del metal laminado en caliente: Se conoce como laminación o laminado (a veces también se denomina rolado) al proceso industrial por medio del cual se reduce el espesor de una lámina de metal o de materiales semejantes con la aplicación de presión mediante el uso de distintos procesos, como la laminación de anillos o el laminado de perfiles. Por tanto, este proceso se aplica sobre materiales con un buen nivel de maleabilidad. La máquina que realiza este proceso se le conoce como laminador. El laminado puede ser en frío o en caliente. El laminado en caliente es el que se realiza con una temperatura bastante mayor a la de la recristalización que tiene el metal.1 La forma actual del laminado en caliente deriva del proceso patentado por el británico Henry Cort en 1783, que es popularmente conocido como «el padre de la laminación» debido al gran impacto de dicho proceso en la industria metalúrgica. FORMAS LAMINADASFORMAS LAMINADAS Y FORJADASY FORJADAS FORMAS LAMINADAS FORMAS LAMINADASFORMAS LAMINADAS Y FORJADASY FORJADAS FORMAS FORJADAS La forja, es un proceso de manufactura que implica dar forma al metal. Al igual que la laminación y la extrusión, es un proceso de fabricación de objetos conformado por deformación plástica en el que la deformación del material se produce por la aplicación de fuerzas de compresión. Este proceso se utiliza para dar una forma y unas propiedades determinadas a los metales y aleaciones a los que se aplica mediante grandes presiones. La deformación se puede realizar de dos formas diferentes: por presión, de forma continua utilizando prensas, o por impacto, de modo intermitente utilizando martillos pilones. Hay que destacar que es un proceso de conformado de metales en el que no se produce arranque de viruta, con lo que se produce un importante ahorro de material respecto a otros procesos, como por ejemplo el mecanizado. A partir de la colada, hecha en la siderúrgica, se elaboran las palanquillas, las cuales son laminadas en caliente, éste proceso proporciona al material una estructura con granos pequeños y alargados, que se orientan en el sentido de la laminación. A esto se le conoce como fibras de material. El proceso de laminado en caliente le da una mayor solidez metalúrgica al material, al eliminar poros, perfeccionar la estructura cristalina del metal y dar la orientación direccional. Así, el material va a tener las mejores características mecánicas. La forja utiliza el sentido de las fibras para ubicarlas de tal manera que la pieza obtenga la mejor resistencia. La combinación de una deformación controlada y un calentamiento apropiado, generan una mayor precisión para cada utilidad en particular. CALIDAD DEL MATERIAL FORMAS LAMINADASFORMAS LAMINADAS Y FORJADASY FORJADAS Los perfiles laminados se producen a partir de la laminación en caliente de palanquillas o tochos hasta darle la conformación deseada. Entre sus características destaca su uniformidad estructural pues no presentan soldaduras o costuras y tienen un bajo nivel de acumulación de tensiones residuales localizadas. Se distinguen, básicamente en dos grandes familias: PERFILES LAMINADOS Perfiles de Alas Paralelas: Los perfiles de ala paralela se producen en secciones tipo “I” y “H”, también denominadas doble T y los perfiles H de al. Se caracterizan por tener alas perpendiculares al alma, de caras paralelas, rectilíneas y de espesor constante que dejan ángulos redondeados en los encuentros interiores entre el ala y el alma. Son muy utilizados en la fabricación de estructuras, ya que su geometría paralela y rectilínea facilita las uniones, conexiones y encajes. Perfiles de Alas Inclinadas o Normales Americanos: Los perfiles normales americanos o de alas inclinadas se producen básicamente en secciones tipo “I”, “U” y “L” y se caracterizan por tener los exteriores de las alas perpendiculares al alma, mientras las caras interiores de las alas presentan una inclinación de hasta un 14% respecto de la cara exterior, por lo que los espesores de las alas son decrecientes. Las uniones entre las caras exteriores e interiores de las alas, así como las uniones entre las alas y el alma, son redondeadas. CORROSIÓN Y GALVANIZACIÓNCORROSIÓN Y GALVANIZACIÓN CORROSIÓNCORROSIÓN La corrosión es el desgaste o la alteración de un metal o aleación, ya sea por ataque químico directo o por reacción electroquímica. Es un fenómeno electroquímico provocado por un flujo masivo generado por las diferencias químicas entre las piezas implicadas. Una corriente de electrones se establece cuando existe una diferencia de potenciales entre un punto y otro. Cuando desde una especie química se ceden y migran electrones hacia otra especie, se dice que la especie que los emite se comporta como un ánodo y se verifica la oxidación, y aquella que los recibe se comporta como un cátodo y se verifica la reducción. GALVANIZACIÓNGALVANIZACIÓN La galvanización es un proceso que se realiza para proteger a ciertos metales de la corrosión (oxidación). Se protege el metal con otro menos propenso a la corrosión o bien con otro material (no necesariamente metálico) resistente a la oxidación, para esto es necesario aplicar solo unas pocas capas de espesor menor al milímetro. Corrosión Galvánica Este tipo de deterioro es uno de los más comunes y tiene lugar cuando dos metales diferentes se unen eléctricamente en presencia de un electrolito, como el agua salada. El resultado es una transferencia eléctrica de partículas de un material a otro. De este modo, cuando dos o más diferentes tipos de metal entran en contacto en presencia de un electrolito, se forma una celda galvánica ya que estos metales cuentan con diferentes potenciales de reducción. Además, existen muchos otros tipos de corrosión galvánica causados por materiales de diferente composición. GALVANIZADOGALVANIZADO El galvanizado o galvanización es el cincado del acero o hierro por inmersión en un baño de zinc fundido. Fue patentada con este nombre por Stanislas Sorel en 1837, a pesar de no tener nada que ver con Galvani ni con la electricidad. En 1839 aparece la electrodeposición o galvanostegia, dando una segunda acepción a la palabra galvanización, mucho más natural. En este sentido, es el proceso electroquímico por el cual se puede cubrir un metal con otro. Utilidad La función del galvanizado es proteger la superficie del metal sobre el cual se realiza el proceso. El galvanizado más común consiste en depositar una capa de zinc (Zn) sobre hierro (Fe); ya que, al ser el zinc más oxidable, menos noble que el hierro y generar un óxido estable, protege al hierro de la oxidación al exponerse al oxígeno del aire. Se usa de modo general en tuberías para la conducción de agua cuya temperatura no sobrepase los 60 °C ya que entonces se invierte la polaridad del zinc respecto del acero del tubo y este se corroe en vez de estar protegido por el zinc. Para evitar la corrosión en general es fundamental evitar el contacto entre materiales disímiles, con distinto potencial de oxidación, que puedan provocar problemas de corrosión galvánica por el hecho de su combinación. Puede ocurrir que cualquiera de ambos materiales sea adecuado para un galvanizado potencial con otros materiales y sin embargo su combinación sea inadecuada, provocando corrosión, por el distinto potencial de oxidación comentado. ALUMINIOALUMINIO OBTENCIÓNOBTENCIÓN El aluminio es un elemento químico, de símbolo Al y número atómico 13. Se trata de un metal no ferromagnético. Es el tercer elemento más común encontrado en la corteza terrestre. Los compuestos de aluminio forman el 8 % de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayoría de las rocas, de la vegetación y de los animales. Se trata de uno de los metales más útiles y más empleados industrialmente por la humanidad, dadas sus propiedades de ligereza, maleabilidad y larga vida, además de resistencia a la corrosión. La obtencióndel aluminio se realiza en dos fases: la extracción de la alúmina a partir de la bauxita (proceso Bayer) y la extracción del aluminio a partir de esta última mediante electrolisis. Cuatro toneladas de bauxita producen dos toneladas de alúmina y, finalmente, una de aluminio. El proceso Bayer comienza con el triturado de la bauxita y su lavado con una solución caliente de hidróxido de sodio a alta presión y temperatura. ALEACIONESALEACIONES Las aleaciones de aluminio son aleaciones obtenidas a partir de aluminio y otros elementos (generalmente cobre, zinc, manganeso, magnesio, silicio, hierro, cromo, níquel, titanio, plata, estaño y plomo). Forman parte de las llamadas aleaciones ligeras, con una densidad mucho menor que los aceros, pero no tan resistentes a la corrosión como el aluminio puro, que forma en su superficie una capa de óxido de aluminio (alúmina). Las aleaciones de aluminio tienen como principal objetivo mejorar la dureza y resistencia del aluminio, que es en estado puro un metal muy blando. Espejos. Contenedores de diversa índole. Papel aluminio. Tetrabriks. Telescopio. Y como componente de soldaduras. El aluminio es un elemento enormemente versátil y central en numerosas industrias humanas, y sus aplicaciones son innumerables. Desde la fabricación de piezas metálicas y componentes de maquinarias, ya sea en estado de pureza o en aleaciones (sobre todo para contribuir a su endurecimiento), hasta la elaboración de: ALUMINIOALUMINIO APLICACIONESAPLICACIONES ANODIZADOANODIZADO Se denomina anodización al proceso electrolítico de pasivación utilizado para incrementar el espesor de la capa natural de óxido en la superficie de piezas metálicas. Esta técnica suele emplearse sobre el aluminio para generar una capa de protección artificial mediante el óxido protector del aluminio, conocido como alúmina. La capa se consigue por medio de procedimientos electroquímicos, y proporciona una mayor resistencia y durabilidad del aluminio. La protección dependerá en gran medida del espesor de esta capa (en micras µm) que van desde las 5 µm hasta las 20 µm dependiendo del ambiente en que se vayan a utilizar. Podemos observar estos mosquetones que tienen una superficie en aluminio anodizado, y pueden tener diversos colores. PLOMOPLOMO E l plomo es un elemento químico de símbolo Pb (del lat ín plumbum) y número atómico 82 en la Tabla Periódica. Se trata de un elemento metál ico muy part icular , dada su enorme f lexibi l idad y capacidad de reacción química, de enorme uso en las industr ias humanas. El plomo fue descubierto tempranamente por la humanidad y largamente empleado en la fabricación de armas, herramientas y objetos art íst icos. Por sus propiedades elásticas y por su capacidad de fundirse fáci lmente. En su estado común el plomo es un metal sól ido, pesado, denso y de color gris azulado, con diversos isótopos (estables y radiactivos) y altos niveles de toxicidad. OBTENCIÓNOBTENCIÓN Gran parte del plomo se extrae de minas subterráneas. No obstante, este metal no se encuentra en su estado elemental , por lo que existen varios minerales que pueden contener plomo, pero son fundamentalmente tres los minerales que se usan para extraerlo: la galena, la cerusita y la anglesita. En la galena el plomo se encuentra principalmente en forma de sulfuro de plomo (I I) (PbS), en la cerusita en forma de carbonatos (PbCO3) y en la anglesita formando sulfatos (PbSO4). Existen otros minerales que contienen plomo, pero son menos abundantes. APLICACIONESAPLICACIONES El plomo ha sido y es frecuentemente uti l izado en muchas aplicaciones industr iales y domésticas, destacándose sobre todo las placas de los acumuladores eléctr icos. Suele empleárselo en cubiertas de cables, debido a su ducti l idad, que permite su extrusión y formación de una capa protectora continua. También se lo aprovecha en la industr ia de los pigmentos, aunque este uso está decreciendo en forma gradual por razones toxicológicas. Se uti l izan sales de plomo en la industr ia del vidrio, como estabil izadores en la industr ia plástica, como antidetonantes en combustibles (plomo tetraeti lo), como detonadores de explosivos y como insecticidas. https://concepto.de/elemento-quimico/ https://concepto.de/numero-atomico/ https://concepto.de/tabla-periodica/ https://concepto.de/flexibilidad/ https://concepto.de/metales/ https://www.ejemplos.co/caracteristicas-ejemplos-de-minerales/ COBRECOBRE E l cobre es un elemento sumamente abundante en la naturaleza, que cumple un rol vital en los procesos fotosintéticos de las plantas, así como en el mantenimiento celular , nervioso, óseo e inmunitario en los animales vertebrados. El estado del cobre en su forma natural es sól ido (diamagnético). El cobre es un elemento químico de aspecto metál ico, roj izo y pertenece al grupo de los metales de transición. El número atómico del cobre es 29. El s ímbolo químico del cobre es Cu. El punto de fusión del cobre es de 1357,77 grados Kelvin o de 1085,62 grados Celsius o grados centígrados. El punto de ebull ición del cobre es de 3200 grados Kelvin o de 2927,85 grados Celsius o grados centígrados. OBTENCIÓNOBTENCIÓN E l cobre se obtiene de minas, donde se encuentra en muy baja concentración (entre 0,4 y 1 % de cobre). La producción mundial es de 18.7 mil lones de toneladas por año de cobre f ino. Los principales países productores son Chile , China, Perú, Estados Unidos y República Democrática del Congo. APLICACIONESAPLICACIONES Eléctr ica, electrónica y telecomunicaciones Transporte Fabricación de monedas Construcción y ornato Aleaciones y subproductos El cobre es el tercer metal más consumido en el mundo actual , luego del hierro y el aluminio, ya que sus apl icaciones en la industr ia eléctr ica, electrónica y siderúrgica son muy numerosas. BRONCEBRONCE E l bronce fue la primera aleación de importancia obtenida por el hombre y da su nombre a la Edad del Bronce. Durante milenios fue la aleación básica para la fabricación de armas y utensi l ios, y orfebres de todas las épocas lo han uti l izado en joyería, medallas y escultura. Las monedas acuñadas con aleaciones de bronce tuvieron un protagonismo relevante en el comercio. APLICACIONESAPLICACIONES Herramientas o piezas industriales. El bronce se utiliza como principal insumo de uso industrial para la fabricación de martillos, resortes, turbinas, etc. Monedas Joyería y bisutería Instrumentos sonoros. LATÓNLATÓN El latón es una aleación de cobre y zinc. Las proporciones de cobre y zinc pueden variar para crear una variedad de latones con propiedades diversas. En los latones industriales el porcentaje de zinc se mantiene siempre inferior al 50 %. Su composición influye en las características mecánicas, la fusibilidad y la capacidad de conformación por fundición, forja, troquelado y mecanizado. APLICACIONESAPLICACIONES Cerrajería: Bombillos, pitones, candados, llaves…. Valvulería: Grifería, piecerío roscado, mecanizado y estampado. Tornillería: Todo tipo de tornillería clásica, normalizada… Decoración: Lámparas… Componentes eléctricos: Enchufes, clavija. ZINCZINC El zinc es un metal plateado o grisáceo, maleable, dúctil y moderadamente duro, por lo que puede enrollarse y tensarse con facilidad. Es un excelente conductor del calor y la electricidad, no es ferromagnético y tiene punto de fusión de 419,5 °C y punto ebullición de 907 °C. El zinc es uno de los 6 principales metales que produce México para su uso interno y para exportación, siendo Zacatecas, Chihuahua y Durango, los principales productores. Galvanizado del hierro, para protegerlo de la corrosión. Producción de latón, una aleación de zinc con cobre. Planchas de zinc para tejados y otros usos en el sector construcción. Producción de baterías para computadores, misiles y cápsulas espaciales. APLICACIONESAPLICACIONES El Zinc ocurre de forma natural en el aire, agua y suelo, pero las concentraciones están aumentando por causas no naturales, debido a la adición de Zinc através de las actividades humanas. La mayoría del Zinc es adicionado durante actividades industriales, como es la minería, la combustión de carbón y residuos y el procesado del acero. La producción mundial de Zinc está todavía creciendo. ESTAÑOESTAÑO El estaño es un metal blando, blanco-plateado, que no se disuelve en agua. El estaño metálico se usa para revestir latas de alimentos, bebidas y aerosoles. Está presente en latón, bronce, peltre y en algunos materiales para soldar. Las principales aleaciones de estaño son: el bronce (estaño y cobre), soldadura blanda (estaño y plomo), peltre (75% de estaño y 25% plomo), y el metal britannia (estaño con pequeñas cantidades de antimonio y cobre). APLICACIONESAPLICACIONES Uno de los usos más difundido en como película protectora en el revestimiento de latas de conserva de hierro y cobre, aunque como es atacado por varios ácidos debe prestarse especial atención al contenido, por eso una de las aplicaciones más utilizadas del estaño es la fabricación de hojalata, que consiste en recubrir una chapa de acero con dos capas de muy fino estaño. Se utiliza también para disminuir la fragilidad del vidrio, en semiconductores aleado con niobio y en el estañado de hilos conductores. El estaño es un metal que se usa muy frecuentemente en distintos tipos de aleaciones. Se usa, además, para lo que se conoce como el estañado de acero y para los envasados de alimentos que se presentan en latas. Se obtiene cromo a partir de la cromita (FeCr2O4). La cromita se obtiene comercialmente calentando a la cromadora en presencia de aluminio o silicio (mediante un proceso de reducción). Aproximadamente la mitad de las cromitas se extraen de Sudáfrica. Los depósitos aún sin explotar son abundantes, pero están geográficamente concentrados en Kazajistán y el sur de África. Aproximadamente se produjeron en 2000 quince millones de toneladas de cromita, de la cual la mayor parte se emplea para aleaciones inoxidables (cerca del 70 por ciento), por ejemplo para obtener ferrocromo (una aleación de cromo y hierro, con algo de carbono, los aceros inoxidables dependen del cromo, y su óxido protector). CROMOCROMO El cromo es un metal de transición duro, frágil, color blanco agrisado y brillante. Es muy resistente frente a la corrosión. Su estado de oxidación más alto es el +6, aunque estos compuestos son muy oxidantes. Los estados de oxidación +4 y +5 son poco frecuentes, mientras que los estados más estables son +2 y +3. APLICACIONESAPLICACIONESOBTENCIÓNOBTENCIÓN El cromo se utiliza principalmente en metalurgia para aportar resistencia a la corrosión y un acabado brillante. En aleaciones, por ejemplo, el acero inoxidable es aquel que contiene más del 12% de cromo, aunque las propiedades antioxidantes del cromo empiezan a notarse a partir del 5% de concentración. Además tiene un efecto alfágeno, es decir, abre el campo de la ferrita y lo fija. En procesos de cromado (depositar una capa protectora mediante electrodeposición). También se utiliza en el anodizado del aluminio. APLICACIONESAPLICACIONES Baterías recargables. Catál is is , acuñación de moneda. Recubrimientos metál icos y fundición. E l níquel es el segundo metal más abundante de la Tierra (el hierro es el pr imero). De hecho, el núcleo de nuestro planeta posee niveles muy puros de ambos metales. Aproximadamente el 65 % del níquel consumido se emplea en la fabricación de acero inoxidable austenít ico y otro 12 % en super aleaciones de níquel . E l 23 % restante se reparte entre otras aleaciones: NIQUELNIQUEL OBTENCIÓNOBTENCIÓN El níquel es un elemento químico metálico, ubicado en el grupo 10 de la Tabla Periódica y representado por el símbolo Ni. Su número atómico es 28 y forma parte de los llamados “metales de transición”, como el zinc, el cadmio o el mercurio. Junto con el cobre, es uno de los metales más conocidos y utilizados por la humanidad lo largo de su historia. El níquel posee cinco isótopos en la naturaleza , y es el más liviano (58Ni) y también el más abundante (68 %), y dieciocho isótopos radiactivos, de los que el 59Ni es el que tiene mayor período de semidesintegración (76.000 años). Para la obtención del níquel metálico se parte de ciertos minerales que se extraen directamente de la naturaleza, como la niquelina (o incolita, también llamado pirita roja) que es un mineral compuesto de arseniuro de níquel (NíAs) y que contiene un 43,9% de níquel y el 56,1% de arsénico; también se obtiene de la pentlandita (Fe3S4.CuFeS2.NiS); de la pirrotita (SNi); aunque el principal mineral empleado para la obtención de níquel es la garnierita (SiO4H2(Ni,Mg)), también llamado mineral verde de níquel.
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