Metales no Ferrosos
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Metales no Ferrosos

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Un power point sobre los metales no ferrosos por Cata, Remus y Jorge.

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Metales no Ferrosos Metales no Ferrosos Presentation Transcript

  • METALES NO FERROSOS
  • Características
    • Comprende todos los metales a excepción del Fe.
    • Su utilización no es tan masivas como los productos férreos (hierro, acero y fundición) pero tienen una gran importancia en la fabricación de gran cantidad de productos, por propiedades como, en ocasiones:
    •  El bajo peso específico
    •  La resistencia a la oxidación condiciones ambientales normales
    •  La fácil manipulación y mecanizado.
    • Con la aleación se consigue:
    •  Aumentar la dureza y la resistencia
    •  Disminuir la conductividad eléctrica
    •  Alterar el color
  • Clasificación
    • Metales no ferrosos pesados:
    • Densidad mayor que 5 kg/dm3
    • Cobre, Estaño, Plomo, Níquel, Cromo, Cobalto, Cinc y Wolframio
    • Metales no ferrosos ligeros:
    • Densidad entre 2 y 5 kg/dm3
    • Aluminio y Titanio
    • Metales no ferrosos ultraligeros:
    • Densidad menor que 2 kg/dm3
    • Magnesio y Berilio
  • cobre
    • Se encuentra en la naturaleza generalmente formando minerales:
    • Minerales de cobre nativo
    • Minerales sulfurados
    • Minerales oxidados
  • Propiedades del cobre
    • Solo se oxidan en su superficie (color verde)
    • Es muy maleable
    • Es muy dúctil pudiendo estirarse en finos hilos
    • Conductividad térmica y eléctrica alta
  • Obtención del cobre
    • Por vía húmeda: cuando el contenido en cobre es muy pobre (-10%)
        • Triturar el mineral
        • Añadir H 2 SO 4 (ácido sulfúrico)
        • Someter a electrolisis
    • Por vía seca: cuando el contenido de cobre es mayor del 10%
        • Se machaca el mineral y se separan los trozos grandes con una criba
        • Se pulveriza en un molino de bolas
        • Se decanta en un recipiente con agua
        • Se oxida el hierro en un horno de pisos
        • En un horno de reverbero se funde el mineral y con sílice y cal se separan los restos de azufre y óxido de hierro. Se obtiene cobre bruto o blister (40% de pureza)
        • Para obtener un cobre más puro se debe someter a electrólisis.
  • Aleaciones del cobre Monedas y contactos eléctricos. Aleación de cobre y níquel. Cuproníquel Joyería barata, cubiertos,etc. Aleación de cobre, níquel y zinc. Presentan un color plateado. Alpacas Hélices de barco, turbinas, etc. Aleación de cobre y aluminio. Cuproaluminio Especial. Lleva cobre zinc y otros elementos químicos. Tortillería y piezas de maquinaria Ordinario. Sólo lleva cobre y zinc . Latón (cobre + cinc) Cables Especial . Lleva cobre, estaño y otros elementos químicos. Campanas, cojinetes Ordinario . Sólo lleva cobre y estaño. Bronce (cobre + estaño ) Aplicaciones Tipos/Composición Aleaciones
  • estaño
    • Es un metal bastante escaso en la corteza terrestre. Suele encontrarse concentrado en minas, aunque la riqueza suele ser bastante baja (del orden del 0,02%).
    • El mineral de estaño más explotado es la casiterita (SnO2).
  • Propiedades del estaño
    • El estaño puro es de color blanco muy brillante.
    • A temperatura ambiente no se oxida
    • Blando y maleable
    • Las lejías y los ácidos le atacan
    • Por debajo de -18ºC se descompone y se convierte en un polvo gris
  • Obtención del estaño
    • El procedimiento es idéntico al del cobre.
  • Aleaciones Del estaño Impresoras Estaño + Plomo + Zinc Metal de imprenta Componentes electrónicos, unión de piezas de pequeño tamaño… Estaño + Plomo (10-75%) Soldaduras blandas Latas Chapa fina de acero recubierta de estaño que lo protege de la oxidación. Hojalata Campanas, cojinetes Estaño +Cobre Bronce Aplicaciones Tipo/Composición Aleación
  • plomo
    • Contienen plomo los minerales:
      • Galena SPb (el más empleado)
      • Cerusita CO3Pb
      • Anglesita SO4Pb
  • Propiedades del plomo
    • Blando y maleable
    • Buen conductor de calor y electricidad
    • Color grisáceo-blanco muy brillante pero pierde el brillo cuando se oxida con el aire húmedo o agua
    • Resiste bien a los ácidos clorhídrico y sulfúrico
    • Forma compuestos solubles venenosos Pb(OH)2
  • Obtención del plomo
    • Se tritura, muele, y decanta el mineral
    • Los sulfuros de plomo se tuestan a 700ºC para formar monóxido de plomo
    • Se utiliza un hormo alto como el del hierro para obtener el plomo de obra
    • Se somete a diversos procesos para separar otros metales
    • Si se desea se hace uso de un afinado electrolítico para obtener un plomo de mayor calidad.
  • Aleaciones del plomo Se emplea como protección contra todo tipo de radiaciones y en la fabricación de baterías y vidrios. En la industria En gasolinas (ha dejado de utilizarse) Antidetonante Para impedir las oxidaciones de piezas metálicas Pinturas Soldaditos de plomo Juguetería En estado puro Componentes electrónicos, unión de piezas de pequeño tamaño… Soldadura blanda (Sn + Pb) Tipos/Aplicaciones Aleación
  • zinc
    • Los minerales más empleados en la extracción del cinc son:
        • blenda (SZn 40 a 50% de cinc)
        • calamina (SiO4Zn2-H2O menor del 40% de cinc)
  • Propiedades del zinc
    • Su resistencia es alta a la oxidación y corrosión del aire pero reducida frente a los ácidos y sales
    • Posee el mayor coeficiente de dilatación térmica
    • Color blanco azulado
    • A temperatura ambiente es quebradizo, pero entre 100 y 150 °C es muy maleable.
  • Obtención del zinc
    • Vía seca:
      • Trituración y calcinación del material
      • Se obtiene óxido de cinc
      • Con un horno de mufla (análogo al horno alto) para obtener mayor pureza
    • Vía húmeda:
      • Se pulveriza el mineral
      • Se añade ácido sulfúrico y se obtiene sulfato de cinc.
      • Mediante electrólisis se logra cinc (99.9%)
  • Aleaciones del zinc Herrajes, insignias, grifería,etc. Se emplea para la obtención de piezas de gran precisión y de gran calidad superficial Zamak (Al+Cu+Zn) Joyería barata, cubiertos,etc. Presentan un color plateado. Alpaca (Cu+Ni+Zn) Tortillería y piezas de maquinaria. Por su bajo precio el latón está sustituyendo al bronce. Latones (Cobre+Zinc) Aplicaciones Características Aleaciones
  • níquel
    • Características:
        • Color plateado brillante y se pule fácilmente
        • Es magnético
        • Resistente a la oxidación y a la corrosión
    • Aplicaciones:
        • Para fabricar aceros inoxidables
        • En aparatos de la industria química
        • En recubrimientos de metales
  • Cromo
    • Características:
        • Color grisáceo acerado
        • Es muy duro y tiene un gran acritud
        • Resiste muy bien la oxidación y corrosión
    • Se utiliza como:
        • Cromado brillante: para objetos decorativos
        • Cromado duro: para la fabricación de aceros inoxidables y aceros para herramientas
  • Aluminio
    • Es el metal más abundante del planeta, pero no en estado puro
    • Se obtiene del mineral Bauxita
  • propiedades del aluminio
    • Es un metal de color blanco plateado
    • Muy ligero e inoxidable al aire libre
    • No le atacan las sustancias orgánicas
    • Es maleable y dúctil
    • Buen conductor de calor y electricidad
  • Obtención del aluminio
    • MÉTODO DE BAYER
    • Primera fase:
    • Se tritura y pulveriza la bauxita.
    • Se disuelve en sosa cáustica utilizando además cal y agua caliente (vapor saturado)
    • Se decanta y se separan los residuos sólidos.
    • Se utiliza un intercambiador de calor para enfriarlo y se añade agua.
    • En una cuba de precipitación la alúmina se deposita y mediante un filtro se recupera la sosa.
    • Se elimina la humedad de la alúmina en un horno rotativo.
  • Obtención del aluminio
    • Segunda fase:
    • Se enfría la alúmina y disuelto en criolita fundida (1000ºC) se somete a electrólisis.
    • Se descompone el material en aluminio y oxígeno y queda Al de un 99% de pureza.
  • Clases de aluminio
    • Aluminio puro
    • Es 99% puro. Tiene muy pocas aplicaciones industriales ya que es muy blando.
    • Aluminio técnico
    • Puro entre el 86-99% siendo el resto impurezas.
  • Aleaciones del aluminio
    •  Bronce  Bronce de aluminio
    •  Mg  Aplicaciones en automóviles y aeronáutica
    • Al +  Cu+Si  Fundición inyectable
    •  Ni/Co  Fabricación de potentes imanes permanentes
    •  En polvo  Pinturas de exposición a la intemperie y resistentes al calor
  • Titanio
    • Se encuentra abundantemente en la naturaleza, ya que es uno de los componentes de casi todas las rocas de origen volcánico que contienen hierro.
    • En la actualidad, los minerales de los que se obtiene el titanio son el rutilo y la ilmenita.
  • Propiedades del titanio
    • Metal de color blanco plateado.
    • Es más resistente al a corrosión que el acero inoxidable.
    • Las propiedades (análogas a las de los aceros) las conserva hasta altísimas temperaturas.
  • Obtención del titanio
    • MÉTODO KROLL
    • Cloración:
        • Se calienta el mineral (rojo vivo), y se añade cloro y carbón.
        • Se forma tetracloruro de titanio.
    • Transformación:
        • La masa se introduce junto con un gas inerte en un horno a 1000ºC y se obtiene titanio esponjoso.
    • Obtención:
        • En un horno eléctrico se le añaden fundentes y se obtiene titanio puro.
  • Aleaciones del titanio Fabricación de herramientas de corte. Nitrato de Ti Fabricación de aletas de turbinas hidráulicas y de gas. Carbonato de Ti Estructuras y elementos destinados a la aeronáutica. Se está utilizando en odontología como base de piezas dentales y en la unión de huesos, así como en articulaciones porque la incrustación de titanio en el hueso del cuerpo humano no provoca rechazo alguno y, pasado algún tiempo, se produce una soldadura de manera natural. Aleación
  • Magnesio
    • Los minerales de magnesio más importantes son:
    • Carnalita (es el más empleado y se halla en forma de cloruro de magnesio, que se obtiene del agua del mar)
    • Dolomita
    • Magnesita
  • Propiedades del magnesio
    • En estado líquido o polvo es muy inflamable
    • Color y brillo semejante a la plata
    • Es maleable pero poco dúctil
    • No se oxida al aire pero se desgasta cuando hay humedad
    • Mal conductor de calor y electricidad
  • Obtención del magnesio
    • Existen dos métodos, dependiendo del mineral de magnesio
  • Aleaciones del magnesio
    • Aplicaciones:
      • Elemento desoxidante en talleres de fundición de acero.
      • En la fabricación de productos pirotécnicos (fuegos artificiales).
  • Autoevaluación
  • Productores:
    • MUNTEAN Catalin Ovidiu
    • STOICA Remus Catalin
    • ARROYO Jorge