Capitulo 3. aleaciones no ferrosas
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

Like this? Share it with your network

Share

Capitulo 3. aleaciones no ferrosas

on

  • 24,021 views

 

Statistics

Views

Total Views
24,021
Views on SlideShare
23,625
Embed Views
396

Actions

Likes
2
Downloads
376
Comments
1

20 Embeds 396

http://eafjmpereda2012.blogspot.com.es 143
http://eafjmpereda2012.blogspot.com 82
http://cienciasdelosmateriales.alianzasuperior.com 55
http://eafjmpereda2012.blogspot.mx 48
http://eafjmpereda2012.blogspot.com.ar 16
http://www.scoop.it 11
http://eafjmpereda2012.blogspot.fr 8
http://cienciadelosmateriales1.alianzasuperior.com 6
http://cienciadelosmateriales2.alianzasuperior.com 6
http://cienciadelosmateriales2.aula.la 6
http://eafjmpereda2012.blogspot.de 4
http://cienciasdelosmateriales.aula.la 3
http://eafjmpereda2012.blogspot.com.br 1
http://eafjmpereda2012.blogspot.ro 1
http://eafjmpereda2012.blogspot.com.au 1
http://eafjmpereda2012.blogspot.be 1
http://eafjmpereda2012.blogspot.ca 1
http://eafjmpereda2012.blogspot.it 1
http://eafjmpereda2012.blogspot.co.nz 1
http://eafjmpereda2012.blogspot.gr 1
More...

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
  • Me parece muy importante el aporte a la industria aeronáutica, esta clase de investigación en ingeniería de Materiales.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

Capitulo 3. aleaciones no ferrosas Presentation Transcript

  • 1. CAPITULO 3. Aleaciones no ferrosas
  • 2. Aluminio y sus aleacionesEl aluminio es el elemento metálico más abundante y siemprese presenta combinado con otros elementos como hierro,oxígeno y silicio. La bauxita, que consiste principalmente enóxidos hidratados de aluminio, es la materia prima másutilizada para la producción del aluminio.La obtención del aluminio se realiza en dos fases:1. Separación de la alúmina (Al2O3) de las bauxitas.2. Reducción de la alúmina disuelta en un baño de criolita(FNa.F3 Al) con cierta cantidad de fundente, por electrólisis conelectrodos de carbono.
  • 3. Características:a. Metal ligerob. Densidad de 2,70 g/cm3c. Punto de fusión 660 oCd. Buena relación resistencia a pesoe. Buena maleabilidad y ductilidad (formabilidad)f. Alta resistencia a la corrosión, yg. Gran conductividad eléctrica y térmicaAplicaciones: Industria aeronáutica y automotriz
  • 4. El aluminio puro tiene una resistencia de unos 13 000lb/pulg2 (90 Mpa), pero puede mejorarse por trabajadoen frío y por aleación con elementos como: Cu, Si, Mn,Mg y Fe.Tratadas en forma térmica se alcanzan resistencias dehasta unos 100 000 lb/pulg2(692 MPa)Una película de óxido de aluminio lo protege de lacorrosión en muchos ambientes. Esta película es bastanteestable en soluciones neutras y muchas solucionesácidas, pero es atacada por los alcalies.
  • 5. DESIGNACION PARA LAS ALEACIONES DE ALUMINIO.ALEACIONES FORJADAS. Se designan por cuatro dígitos.En este sistema el aluminio de 99,00% o más, se designa como unaaleación número 1xxx. En cambio otras aleaciones de Aluminio sonagrupadas por el mayor elemento de aleación, así de acuerdo alprincipal elemento de aleación se tienen los siguientes grupos:Cobre 2XXXManganeso 3XXXSilicio 4XXXMagnesio 5XXXMagnesio y silicio 6XXXZinc 7XXXOtros elementos 8XXXSerie no usada 9XXX
  • 6. El segundo dígito en el número de aleación indica los límitesde impureza, si el dígito es cero no contiene impurezas, si elvalor es de uno a nueve indica un control especial de una omás impurezas. Los últimos dos dígitos en la serie 1xxxexpresa el valor en decimas y centésimas del porcentaje dealuminio (Ejemplo aleación 1060 = 99,60 % de Aluminio)En las series dos hasta la nueve los segundo dos dígitos notienen ningún significado en especial, solo sirve para identificarlas diferentes aleaciones de aluminio en el grupo.
  • 7. Tratamiento térmico (Temple de precipitación)1. Calentamiento de la pieza a una temperatura quepermita entrar en disolución el elemento de aleación yluego enfriar rápidamente para que dicho elemento nollegue a precipitar (solución sobresaturada inestable)2. Proceso de envejecimiento (maduración) donde ocurre laprecipitación de componentes endurecedores
  • 8. Ejemplos:1100-0 Aluminio de 99 % de pureza-recocido2017-T4 Aleación aluminio-cobre, sometida a un temple de precipitacióny envejecimiento artificial hasta la condición estable.3003-H18 Aleación aluminio-manganeso, endurecida por trabajado enfrío hasta su grado máximo3003-H24 Aleación aluminio-manganeso, endurecido por trabajado enfrío y parcialmente recocido5052-H32 Aleación Al-Mg, endurecida por deformación en frío yestabilizada7075-T8 Aleación aluminio-zinc, sometida a un temple de precipitación,seguido de trabajo de deformación en frío y posterior envejecimientoartificial.
  • 9. Aleaciones de aluminio de forja A. Aleaciones Al – CU (Serie 2XXX) 2014 (0.8 % Si, 4.4 % Cu, 0.8 % Mn y 0.4 % Mg ) 2017 (0.8 % Si, 4.0 % Cu, 0.5 % Mn, 0.5 % Mg y 0.1 % Cr) 2024 (0.5 % Si, 4.5 % Cu, 0.6 % Mn, 1.5 % Mg y 0.1 % Cr) Tratables térmicamente, buena ductilidad y alta resistencia a la tensión. Estructuras para aviones, remaches para aviones, ferretería, ruedas para camión 2218 (0.2 % Si, 4.0 % Cu, 1.5 % Mg y 2.0 % Ni ) Aplicaciones a altas temperaturas, como pistones forjados
  • 10. B. Aleaciones Al – Mn (Serie 3XXX) 3003 (0.6 % Si y 1.2 % Mn) (No aleaciones fundidas) No tratables, buena formabilidad, gran resistencia a la corrosión y buena soldabilidad. Equipo de manejo y almacenamiento de alimentos y sustancias químicas, tanques para gasolina y aceite, y recipientes para altas presiones.
  • 11. C. Aleaciones Al – Si (Serie 4XXX) 4032 (12.5 % Si, 0.90 % Cu, 1.0 % Mg y 0.90 % Ni) Resistencia a la corrosión y bajo coeficiente de expansión térmica. Pistones forjados para automóviles termoplásticos
  • 12. D. Aleaciones Al – Mg (Serie 5XXX)5005 (0.4 % Si y 0,8 % Mg )5050 (0.4 % Si y 1,2 % Mg )5052 (2.5 % Mg y 0.25 % Cr )5083 (0.7 % Mn y 4.5 % Mg )Buena soldabilidad, resistencia a la corrosión y moderadaresistencia en general. Piezas extruídas, tubería y conductos degas y aceite para autos y aviones, aplicaciones marinas yestructuras soldadas.
  • 13. E. Aleaciones Al – Si – Mg (Serie 6XXX) 6061 (0.6 % Si, 0.25 % Cu, 1 % Mg y 0.25 % Zn) 6063 (0.4 % Si, 0.10 % Cu, 0.10 % Mn, 0.70 % Mg, 0.10 % Cr, 0.10 % Zn) Excelente resistencia a la corrosión, se pueden trabajar más que otras y tratables térmicamente. Mallas de refuerzo para pistas de aterrizaje, canoas, tubería para aspiradora, pasamanos para puentes y aplicaciones arquitectónicas.
  • 14. F. Aleaciones Al – Zn (Serie 7XXX) 7075 (5.5 % Zn, 2.25 % Mg y 1,5 % Cu) 7079 (4.3 % Zn, 3.30 % Mg y 0,6 % Cu) 7178 (6.8 % Zn, 2.70 % Mg y 2,0 % Cu) Alta resistencia mecánica y buena resistencia a la corrosión. Piezas de estructuras de aviones
  • 15. Aleaciones de aluminio para fundiciónLas aleaciones para fundición se han desarrollado paraque tengan cualidades de colado (fluidez y fácilalimentación), así como buenas propiedades comoresistencia, ductilidad y resistencia a la corrosión. Suscomposiciones químicas difieren mucho de lasaleaciones de aluminio para forja.El silicio en el intervalo entre 5 y 12 % es el elemento dealeación más importante en las aleaciones de aluminiopara fundición puesto que aumenta la fluidez delmetal fundido y su facilidad para alimentar el molde.
  • 16. La adición del magnesio en un intervalo entre 0,3 y 1 %da lugar a un aumento de resistencia, principalmentepor precipitación mediante tratamiento térmico.El cobre en un rango entre 1 y 4 % se añade a veces aalgunas aleaciones de aluminio para fundición paraaumentar resistencia, particularmente a elevadastemperaturas.Otros elementos de aleación como Zinc, Estaño,Titanio y Cromo pueden incorporarse a algunasaleaciones de aluminio para fundición.
  • 17. En algunos casos, si la velocidad de enfriamiento de la pieza en el molde es suficientemente rápida, se puede obtener una aleación tratable térmicamente en condiciones de sobresaturación Las aleaciones de aluminio normalmente se moldean mediante uno de tres procesos: fundición en arena, fundición en molde permanente y fundición en coquilla (moldes metálicos y colado bajo presión)
  • 18. Ejemplos: 355,0 (5 Si, 1,2 Cu y 0,5 Mg). Carcasas de bombas, cárter, piezas de aviones. 356,0 (7 Si y 0,3 Mg ). Cajas de transmisión, cajas de cambio de camiones, ruedas de camiones. 332,0 (9,5 Si, 3 Cu y 1 Mg). Pistones de automóviles 413,0 (12 Si y 2 Fe). Piezas fundidas grandes y complicadas
  • 19. Aplicaciones: piezas para aviones, cuerpos de válvulas,piezas ajustadas a presión, ruedas, cajas, cabezas decilindros, camisas de agua, cajas de cambio deautomóviles, motores monobloc, bombas, poleas,zapatas de freno, pistones de automóvil
  • 20. Magnesio y sus aleacionesEl magnesio ocupa el quinto lugar en abundancia.Los principales minerales de magnesio son la dolomita(CO3Mg. CO3Ca) y la magnesita (CO3Mg). Ambosminerales se emplean calcinados como materialrefractario, por su elevado punto de fusión.Además, el magnesio se encuentra en el agua de mar (11%), de donde se extraen industrialmente.
  • 21. Características:Metal ligeroDensidad de 1,74 g/cm3Punto de fusión 650 oCAlta relación resistencia a pesoFacilidad de maquinabilidadNo muy buena resistencia a la corrosiónAplicaciones: Se utiliza como elemento de aleaciónen Al, Zn, Pb y otras aleaciones no ferrosas
  • 22. Según La ASTM se designan por dos letras querepresentan los elementos principales de aleación,seguidas por sus porcentajes redondeadosrespectivos de composición.Ejemplo:AZ92A, La primera A representa que tieneaproximadamente 9 % de Al, 2 % de Zn y la última Aque es la primera aleación que mereció estadesignación
  • 23. Es uno de los menos ligeros, no tiene gran resistenciadebido a su poco peso, no resiste temperaturas elevadasy su punto de fluencia se reduce notablemente con latemperatura.Es uno de los menos resistentes a la corrosión, pero másresistente que el aluminio a los alcalies.Ánodos de sacrificio y celdas de baterías secasAleados son sensibles a la corrosión bajo tensión ycorrosión por erosión. Es atacado por más ácidosorgánicos e inorgánicos excepto el crómico y elfluorhídrico
  • 24. Letras que representan los elementos de aleaciónA Aluminio F Hierro M Manganeso S SilicioB Bismuto G Magnesio N Níquel T EstañoC Cobre H Torio P Plomo Y AntimonioD Cadmio K Zirconio Q Plata Z ZincE Tierras raras L Berilio R Cromo
  • 25. Entre sus múltiples aplicaciones está su uso comodesoxidante para el cobre, el latón y aleaciones de níquel.También se añade a varias aleaciones de aluminio. Es la basede aleaciones duras y ligeras utilizadas en la industriaautomóvil y aeronáutica (motores). Se han investigadoaleaciones con zirconio y torio para la construcción deaviones.
  • 26. Su extremadamente baja densidad (1,74 g/cm3), inclusomenor al aluminio (2,70 g/cm3), le otorga importantes ventajasen el campo de las Aleaciones Ligeras donde generalmente seencuentra aleado con aluminio, manganeso, cobre, litio, cinc,circonio y elementos lantánidos.Estas aleaciones poseen además, adecuadas característicasde mecanización, fabricación, empleándose en diversaspiezas con aplicaciones aeronáuticas y automotrices.
  • 27. Algunos ejemplos de piezas en vehículos livianos sonválvulas y engranajes de distribución, bridas, bastidores decajas de transmisión y embragues, radiadores, accesos delámparas, carcazas de motores de limpiaparabrisas y variaspartes de reguladores interiores; en Aeronáutica, lasaleaciones base magnesio son ampliamente empleadas encajas de cambios al igual que en vehículos de carrera. Caja de cambios para un helicóptero hecha de una aleación de magnesio
  • 28. Especificación de las aleaciones de magnesioLas aleaciones de magnesio son designadas por un sistema establecido por laA.S.T.M. (Sociedad Americana para el Ensayo de Materiales).Las primeras dos letras de la designación identifican los dos elementos aleantespresentes en mayor cantidad. Las letras son ordenadas en forma decrecientesegún porcentajes, o alfabéticamente si los elementos se encuentran en igualproporción. Las letras son seguidas de sus respectivos porcentajes redondeados anúmeros enteros, seguidos por una letra final de serie. Esta letra de serie indicaalguna variación en composición de algún constituyente aleante menor, oimpurezas.Las letras que designan los constituyentes aleantes más comunes son:A: Aluminio E: Tierras raras H: TorioK: Circonio L: Litio M: ManganesoQ: Plata S: Silicio Z: ZincPor ejemplo, la aleación de magnesio AZ31B contiene 3% de aluminio (código deletra A) y 1% de zinc (código de letra Z).
  • 29. Aplicaciones:En torno al 90 % del magnesio se emplea en forma nometálica, para la obtención de productos químicos yrefractarios. Del resto, la mayoria se usa como elementode aleación (con Al, principalmente) o como agenteinoculante para la formación de fundiciones esferoidalesde Fe.Otras aplicaciones son como agente reductor en procesosde obtención de otros metales, en protección catódica(como ánodo de sacrificio), desulfurante de aceros.
  • 30. En cuanto a las aleaciones de magnesio, dado su poco pesoy la excelente relación resistencia/peso, alcanzan cada díamejor lugar reemplazando a metales y plásticos comomaterial estructural.Su uso se está ampliando en las industrias del automóvil yaeroespacial, en la fabricación de componentes demaquinaria que trabajan a alta velocidad, equipos demanipulación, informática, herramientas, siempre y cuandoel entorno o la presencia de otros materiales con los quepueda formar un par galvánico, no provoque la corrosión.
  • 31. Cobre y sus aleacionesLa mayor parte del cobre se extrae de minerales quecontienen sulfuros de cobre y hierro. La obtención delcobre se realiza por dos métodos fundamentales, que sedenominan vía seca (minerales concentración mínima 10%) y vía húmeda (minerales concentración entre 3 y 10%)
  • 32. Materias primasEl cobre se extrae de los minerales:• Sulfuros: pirita, calcopirita y calcosina• Óxidos: Cuprita• carbonatos: Malaquita y azurita
  • 33. Vía seca. Consiste en la concentración del mineral porconcentración, eliminación del hierro por tostaciónincompleta, oxidación de la mata en convertidores paraeliminar el hierro que resta, el afino del cobre en hornos dereverbero por oxidación y reducción y finalmente el afino porelectrólisis.
  • 34. Vía húmeda. Consiste en la disolución en ácido sulfúrico delos minerales oxidados hasta obtener sulfato de cobre.Precipitación del cobre de la solución obtenida y separaciónelectrolítica, utilizando como ánodo plomo o grafito.
  • 35. Características:Densidad de 8,96 g/cm3Punto de fusión 1083 oCAlta conductividad eléctrica y térmicaBuena maleabilidad y ductilidad (formabilidad)Buena maquinabilidadBuena resistencia a la corrosión, yResistencia mecánica cuando está aleadoAplicaciones: Conductores eléctricos y piezas eléctricas (99,9% Cu), aleado para radiadores y empaques de autos, pernosy tornillos
  • 36. PROPIEDADES QUIMICAS DEL COBREEl cobre puede ser considerado como metal noble, después delplatino, el oro y la plata. Por lo tanto, resiste atmósfera, agualimpia y muchos agentes químicos. Al igual que sucede conotros metales, son peligrosos para el, la acción de los ácidosoxidantes, el amoníaco y sus derivados (acetileno y otros).Estas propiedades pueden resumirse en lo siguiente: El cobre,químicamente, es resistente a los agentes atmosféricos, y no secorroe fácilmente, a temperaturas normales.
  • 37. Latones. Aleaciones de Cu y Zinc. Con pequeñas cantidades deotros elementos como Pb, Sn o AlLatones , contienen hasta un 36 % de Zinca1. Latones amarillos con 20 a 36 % de ZincCombinan resistencia con alta ductilidad, adecuados paraoperaciones de trabajo en frío. Están sujetos a la corrosión porerosión, corrosión intergranular y decincificación.Paneles para radiadores, tanques, aditamentos para lámparas,accesorios de plomería, engranes, partes de relojes, remaches yllaves
  • 38. a2. Latones rojos con 5 a 20 % de ZincMejor resistencia a la corrosión que los amarillosMonedas, cápsulas de fulminantes, joyería de fantasía,ferretería marina, tubos para intercambiadores de calor ycondensadores.
  • 39. b. Latones +Contienen de 36 a 46 % de Zn, constan de dos fases.Adecuadas para trabajos en caliente por ser la fase dura yfrágil a temperatura ambienteEl metal muntz (60 Cu- 40 Zn) endurecible por precipitaciónCubiertas de barcos, vástagos de válvulas, bielas, tubos decondensadores, ejes para propelas, discos de embrague, piezasforjadas y extruidas, varillas para soldadura de latón yaplicaciones arquitectónicas.
  • 40. BroncesAleación de cobre con elementos diferentes al Zn, mejorescaracterísticas que los latonesa. Bronces al estaño (Bronce fosforoso)Contienen de 1 a 11 % de Sn y de 0,01 a 0,5 % de PTenacidad, alta resistencia a la corrosión y bajo coeficiente de fricción.Bocines, ejes, respaldos o tapas de cojinetes, arandelas de sujeción,cojinetes múltiples, manguitos de bombas, discos de embrague,diafragmas y resortes
  • 41. Bronces al silicioContienen hasta un 4 % de SiSon las aleaciones de cobre más fuertes endurecibles portrabajado (propiedades comparables a los aceros de carbonomedio)Resistencia a la corrosión comparable a la del cobreTanques, recipientes de presión, construcción marina y conductoshidráulicos sujetos a presión
  • 42. Bronces al aluminioContienen de 4 al 11 % de Al y otros elementos en pequeñascantidades como: Fe, Ni, Mn y Si para mejorar resistenciaAleaciones unifásicas (hasta 7,5 % Al). Buenas propiedades detrabajado en frío, resistencia a la corrosión atmosférica y al agua.Tubos para condensadores, recipientes, tuercas, tornillos ycubiertas en aplicaciones marinas
  • 43. Aleaciones bifásicas ( 7,5 al 11 % Al). Pueden ser tratadastérmicamente y se obtiene una estructura acicular parecida a lamartensita (Temple y revenido)Engranajes, ejes motrices, aletas, partes de bombas, cojinetes,bujes, herramientas que no producen chispa y dados paraestiramiento
  • 44. d. Bronces al berilioContienen hasta 1,29 % de Be y de 0,20 a 0,30 % de Co.Formabilidad, alta resistencia a la fluencia, mediana resistencia ala fatiga, alta conductividad eléctrica y resistencia a la corrosiónDiafragmas, puentes de contacto, instrumentos quirúrgicos,pernos, tornillos, troqueles, y herramientas
  • 45. 3. CuproniquelesContienen hasta 30 % de Ni, son aleaciones de una sola fase. Noson tratables térmicamente y se endurecen por trabajado en fríoAlta resistencia a la corrosión por fatiga y resistencia al agua demar.Tubos de condensadores, destilerías, evaporadores eintercambiadores de calor para recipientes navales y plantas deenergía costeras.
  • 46. Latón al níquel (plata níquel) (ALPACAS)Contienen de 50 a 70 % de Cu, 5 a 30 % de Ni y 5 a 40 % de Zn.Los que contienen más del 60 % de Cu son aleaciones de una solafase. Son dúctiles y se trabajan en fríoRemaches, tornillos, cierres de cremallera, joyería de fantasía,placas para grabar y discos sintonizadoresLos que contienen del 50 al 60 % son aleaciones bifásicas. Tienenun módulo de elasticidad alto y se trabajan en calienteResortes, contactos telefónicos, alambres par resistencias,ferretería, equipo quirúrgico y dental
  • 47. Plomo y sus aleacionesEl plomo se encuentra en la naturaleza, principalmente enforma de sulfuro de plomo (SPb), constituyendo un mineralque se denomina GalenaPelícula protectora consistente de sulfatos, óxidos y fosfatosmediante polimerización por condensación
  • 48. Características:Alta densidad (11,36 gr/cm3)Bajo punto de fusión 325 oCSuavidad y maleabilidadBaja resistencia mecánicaAlta resistencia a la corrosiónPropiedades de lubricaciónBaja conductividad eléctricaAplicaciones: Acumuladores eléctricos, antidetonante de lagasolina, elemento de aleación (aceros, bronces, latones yaleaciones antifricción), manufactura de pinturas (óxido deplomo) y blindaje contra la radiación.
  • 49. Resistente a los ácidos sulfúrico, crómico, fluorhídrico yfosfórico (equipamiento de procesos químicos)Aleaciones:Sb y Sn son los elementos de aleación más comunes,aumentan la temperatura de recristalización, dureza yresistenciaAplicaciones: Tipos de imprenta ( Pb-Sn-Sb), soldadurassuaves (Pb-Sn), placas de acumuladores eléctricos (Pb-Sb),fusibles eléctricos ( Pb-Bi-Sn-Cd) y babbits (Pb-Sn-Sb)
  • 50. Estaño y sus aleacionesEl estaño se encuentra en la naturaleza, principalmente enforma de óxido de estaño (SnO2), constituyendo un mineraldenominado casiterita.Características:Densidad 7,29 gr/cm3Bajo punto de fusión 231,9 oCSuavidad y buenas propiedades de lubricaciónResistencia a la corrosión
  • 51. ObtenciónEl estaño se obtiene del mineral casiterita (óxido de estaño(IV))en donde se presenta como óxido. y también en elcobre.Dicho mineral se muele y se enriquece en dióxido de estañopor flotación, después se tuesta y se calienta con coque enun horno de reverbero con lo cual se obtiene el metal.
  • 52. AplicacionesSe usa como revestimiento protector del cobre del hierro y dediversos metales usados en la fabricación de latas de conserva.Su uso también es de disminuir la fragilidad del vidrio.Los compuestos de estaño se usan para fungicidas, tintes,dentífricos (SnF2) y pigmentos.Se usa para hacer bronce, aleación de estaño y cobre.Se usa para la soldadura blanda, aleado con plomo.Se usa en las aleaciones antifricción babbits (Sn-Sb-Cu)
  • 53. Babbits: metal antifricciónMetal Babbit es un término genérico que se usa paradesignar la aleación antifricción de bajo punto de fusión, esdecir se funden como superficies de cojinete o apoyo entapas o respaldos de acero, bronce o hierro fundido.Los Babbits tienen excelente capacidad embebedora (osea de encerrar o enclavar dentro de sí las partículasextrañas) y conformabilidad (capacidad para deformaciónplástica y compensar las irregularidades en el cojinete).
  • 54. Se usa en aleación con plomo para fabricar la lámina de lostubos de los órganos musicales.Recubrimiento de acero.Se usa como material de aporte en soldadura blanda con cautín,bien puro o aleado.El estaño también se utiliza en la industria de la cerámica parala fabricación de los esmaltes cerámicos.
  • 55. Níquel y sus aleacionesBuena resistencia a la corrosión y a la oxidación, buenaformabilidad, buenas propiedades mecánicas, tenacidad yductilidad.Aproximadamente el 65% del níquel se emplea en lafabricación de acero inoxidable austenítico y otro 12% ensuperaleaciones de níquel. El restante 23% se reparte entreotras aleaciones (cupro-niquel), baterías recargables,catálisis, acuñación de moneda, recubrimientos metálicos yfundición.Alnico, aleación para imanes.
  • 56. Sus buenas propiedades mecánicas, buena capacidad dedeformación en frío, gran tenacidad, alta resistencia al calor,resistencia a la oxidación a altas temperaturas, así como unabuena resistencia a la corrosión por muchos agentesquímicos, han hecho que el níquel y sus aleacionesencuentren aplicación creciente en todas las ramas de laindustria.Las aleaciones de níquel han solucionado problemas decorrosión y buenos valores de resistencia mecánica a altatemperatura en dónde para tales condiciones, los acerosinoxidables resultan inadecuados.
  • 57. El níquel y sus aleaciones se pueden soldar por todos losprocesos de soldadura conocidos en las condicionesapropiadas Sin embargo, debido a la gran afinidad de estemetal por los gases atmosféricos y aquellos provenientes dela descomposición de residuos orgánicos, conviene limpiar lazona a unir; eliminar toda traza de grasa, aceite, pintura ypelícula de óxido y soldar las aleaciones de níquel en estadorecocido para evitar fisuras.
  • 58. Aleaciones níquel- cobreMonel. Resistencia a los ácidos, álcalis, salmueras, aguas yproductos alimenticios. Mejores propiedades mecánicas quelos bronces y latones, pero menores que los aceros aleados.Aleaciones níquel-silicio-cobreHastelloy D. Excelente resistencia al ácido sulfúricoconcentrado a elevadas temperaturas. Evaporadoresrecipientes para reacción, ductos, tuberías y accesorios en laindustria química.
  • 59. Aleaciones níquel-cromo-hierroInconel. Resistencia a la corrosión y oxidación, altaresistencia y tenacidad. Equipos para procesamiento dealimentos, múltiples de escape y calentadores de motores deavión, recipientes de nitruración y carburaciónAleaciones níquel-molibdeno-hierroHastelloy A y B. Alta resistencia a la corrosión por los ácidosclorhídrico, fosfórico y otros no oxidantes. Industria químicapara manejar, transportar y almacenar ácidos y otroscorrosivos.
  • 60. Aleaciones níquel-cromo-molibdeno-hierroHastelloy C. Alta resistencia a la corrosión por ácidosoxidantes, como el nítrico, crómico y sulfúrico. Buenaspropiedades a altas temperaturas (1050 oC).Industria química, partes de bombas y válvulas,inyectores a chorro, tubos de escape de motores depropulsión, alabes de turbinas y aplicaciones similares.
  • 61. Aleaciones níquel-cromo-molibdeno-cobreIllium. Resistencia a los ácidos sulfúrico y nítrico en unamplio intervalo de condiciones de concentración yexposición.Cojinetes de impulso y rotativos, piezas de bombas yválvulas de alta dureza en medios corrosivos.Aleaciones níquel-hierro-cromoIncoloy. Elevada resistencia a la corrosión y oxidaciónEquipos de tratamientos térmicos e intercambiadoresde calor para la industria química, petroquímica ynuclear.
  • 62. Hastelloy C276 es una superaleación de níquel-molibdeno-cromo con adición de tungsteno diseñado para tener unaexcelente resistencia a la corrosión en un rango amplio deambientes severos.El alto contenido de níquel y de molibdeno hacen que esteacero de aleación de níquel sea especialmente resistente a lapicadura y a la corrosión de rendija en ambientes dereducción, mientras que el cromo lo hace resistente a mediosoxidantes.
  • 63. ¿En cuáles aplicaciones es usado Hastelloy C276?Ductos, apagadores, depuradores, torre de gas pararecalentadores, ventiladores y mangueras para ventiladorespara el control de polución.Tubos para gas en sistemas de desulfurización.Componentes para procesos químicos comointercambiadores de calor, recipientes de reacción,evaporadores, y tubería de transferencia.Pozos de gas amargo.Producción de pulpa y papel.Tratamiento de desechos.Equipos farmacéuticos y de procesamiento de alimentos.
  • 64. Las aleaciones base níquel, especialmente lassuperaleaciones, tienen aplicaciones en industrias tanestratégicas como el automóvil, aeronáutica, aeroespacial,química y generación de energía.En la mayoría de los casos, estas aleaciones hacen valer suexcelente comportamiento mecánico a elevadastemperaturas, por encima del rango de utilización de losaceros.Las superaleaciones base níquel, además, pueden alcanzarelevadas propiedades mecánicas gracias a que son tratablestérmicamente y un excelente comportamiento a corrosión.
  • 65. El níquel y las aleaciones de níquel se utilizan en una ampliavariedad de aplicaciones:Aplicaciones aeroespaciales y de defensaTurbinas de gas aeronáuticasPlantas motrices de turbinas de vaporAplicaciones médicasSistemas de centrales nuclearesIndustrias químicas y petroquímicas
  • 66. Zinc y sus aleacionesEl Zinc se encuentra en la naturaleza en su mayor parte enforma de sulfuro (SZn), mineral denominado Blenda.Características:Bajo punto de fusiónBaja resistencia a la corrosiónMás anódico que el aceroAplicaciones: Galvanizado, ánodos de sacrificio, pinturas,cemento dental, pinturas y esmaltes (óxido de Zinc)
  • 67. El metal se usa principalmente como capa protectora ogalvanizador para el hierro y el acero, y como componentede distintas aleaciones, especialmente del latón. Tambiénse utiliza en las placas de las pilas (baterías) eléctricassecas, y en las fundiciones a troquel. El óxido de cinc,conocido como cinc blanco, se usa como pigmento enpintura.El cloruro de cinc se usa para preservar la madera y comofluido soldador. El sulfuro de cinc es útil en aplicacionesrelacionadas con la electroluminescencia, lafotoconductividad, la semiconductividad y otros usoselectrónicos; se utiliza en los tubos de las pantallas detelevisión y en los recubrimientos fluorescentes.
  • 68. Aleaciones:Zamak-3(ASTM AG40A) 3,5-4,3 Al, 0,03-0,08 Mg y 0 –0,15máx Cu. Ductilidad ligeramente mayorZamak-5 (ASTM AC41A) 3,5-4,3 Al, 0,03-0,08 Mg y 0,75-1,25 Cu. Más dura y fuerteAplicaciones: Partes de autos, utensilios domésticos,candados, juguetes y artículos de novedad.
  • 69. AplicacionesLa principal aplicación del zinc —cerca del 50% del consumoanual— es el galvanizado del acero para protegerlo de lacorrosión, protección efectiva incluso cuando se agrieta elrecubrimiento ya que el zinc actúa como ánodo de sacrificio. Otros usos incluyen:•Baterías de Zn-AgO usadas en la industria aeroespacial paramisiles y cápsulas espaciales por su óptimo rendimiento porunidad de peso y baterías zinc-aire para computadorasportátiles.•Piezas de fundición inyectada en la industria de automoción.•Metalurgia de metales preciosos y eliminación de la plata delplomo.
  • 70. Titanio y sus aleaciones.Es maquinable, maleable y dúctil. Gran tenacidad y muyresistente. Permite la fabricación de piezas por fundición ymoldeo. Material soldable.Permite varias clases de tratamientos tanto termoquímicoscomo superficiales. Puede mantener una alta memoria desu forma.Resistente a la corrosión a todos los ambientes naturales(aguas, suelo y atmósfera), debido a la formación de unapelícula de TiO2, resistente hasta 537oCAfinidad con los gases hidrógeno, nitrógeno y oxígeno quefragilizan al titanio. Fusión y soldeo en atmósferas inertes.
  • 71. Metalurgia del titanio: El método KrollEl titanio no se encuentra libre en la naturaleza, los mineralesque muestran una mayor concentración de este metal son elrutilo (TiO2) y la ilmenita(FeO•TiO2), además de la anatasa y labrookita (ambas son también TiO2).Para obtener titanio puro, a partir de los minerales que locontienen se utiliza mayoritariamente el llamado Método deKroll, que consiste en la reducción de tetracloruro de titaniocon magnesio, en una atmósfera de argón que impide suoxidación.
  • 72. El proceso es el siguiente:•Obtención de tetracloruro de titanio por cloración a 800 °C, enpresencia de carbono, según la reacción: 2 FeTiO3 + 7 Cl2 + 6 C → 2 TiCl4 + 2 FeCl3 + 6 CO•Se reduce el TiCl4 con magnesio o sodio molido en atmósferainerte según:•Si se utiliza el Sodio (Na) en el proceso se producen lasiguiente reacción: TiCl4 + 4 Na → 4NaCl + Ti•Si se utiliza el Magnesio (Mg) para purificarlo se produce lasiguiente reacción: TiCl4 + 2 Mg → Ti + 2 MgCl22
  • 73. Aplicaciones del titanio puro donde se requiere altaductilidad para la fabricación pero poca resistencia, comotuberías para procesos químicos, válvulas y tanques,paredes cortafuegos para aviones y tubos de escape.Resistencia sobresaliente al agua salada y otrassoluciones con cloro, hipocloritos y cloro húmedo, y alácido nítrico.
  • 74. Aleaciones de titanioEl agregar elementos de aleación al titanio, cambia latemperatura de transformación de alfa a beta. Es práctica comúnreferirse a los elementos de aleación como estabilizadores dealfa o beta.El aluminio es un estabilizador alfa. El cromo, el molibdeno, elvanadio, el magnesio y el hierro son importantes estabilizadoresbeta.Los sistemas de aleación Ti-Mo y Ti-V muestran completasolubilidad sólida, formando la solución sólida beta sobre todo elintervalo.
  • 75. El campo de fase alfa es severamente restringido, con sumáxima extensión de 1.8 % de Mo y 3.5 % de V.Las relativas cantidades de estabilizadores alfa y beta en unaaleación, además del tratamiento térmico, determinan si sumicroestructura es predominantemente alfa unifásica, unamezcla de alfa y beta, o la fase única beta sobre el intervalo útilde la temperatura.
  • 76. Las especificaciones ASTM (American Society for Testingand Materials) clasifican las diferentes presentaciones deltitanio. Los más utilizados son los siguientes:Ti grado 1, 2, 3 y 4 incluyen el llamado titanio puro con unacomposición superior al 99% de Ti.Ti grado 5 y 9 son aleaciones resistentes a la corrosión y unresistencia mecánica media.Ti grado 7, 11 y 12 son aleaciones muy resistentes a lacorrosión.La aleación Ti Beta-C es una aleación muy resistente a lacorrosión y a la temperatura.
  • 77. Ti grado 2, tiene la siguiente composición química:TiFe(0,25-0,30) Es conocido como titanio comercial puro.Tiene una resistencia a la tracción de 345 MPa, un límiteelástico de 275 MPa, una ductilidad del 20% una dureza de82 HRB, se puede soldar y una resistencia eléctrica de 0,56(μΩm). Sus principales aplicaciones son campos donde serequiere resistencia a la corrosión y conformabilidad comolas tuberías, intercambiadores de calor, etc.
  • 78. Ti grado 5, conocido como Ti6Al4V, tiene un porcentaje del6% de aluminio y un 4% de vanadio. Es la aleación de titaniomás utilizada, sobre todo en el campo de la aeronáutica y enotros, como el de la biomedicina o la estomatología.Tiene una resistencia a la tracción de 896 MPa, un límiteelástico de 827 MPa, una ductilidad del 10% una dureza de33 HRB una soldabilidad muy buena y una resistividadeléctrica de 1,67 (μΩm). Sus aplicaciones son donde serequiera alta resistencia mecánica y altas temperaturas (Tornillería y piezas forjadas).
  • 79. Ti grado 19, tiene la siguiente composición químicaTi3Al8V6Cr4Zr4Mo (Beta-C) Tiene una resistencia a la tracciónde 793 MPa, un límite elástico de 759 MPa una ductilidad de15% una dureza de 45 HRB una soldabilidad regular y unaresistividad de 1,55 (μΩm). Sus aplicaciones son donde serequiera alta resistencia a la corrosión y a la temperatura((Aplicaciones marinas y motores de aviones).
  • 80. Ti6246 Tiene la siguiente composición química:Ti6Al2Sn4Zr6Mo, Tiene una resistencia a la tracción de 1172Mpa, un límite elástico de 1103 Mpa una ductilidad del 10%una dureza de 39 HRB una soldabilidad limitada y unaresistividad eléctrica de 2 (μΩm) Sus aplicaciones son dondese requiera alta resistencia mecánica obtenida por temple.
  • 81. Aplicaciones:Dada su baja densidad y sus altas prestaciones mecánicas,se emplea mayoritariamente en la fabricación de estructurasy elementos de máquinas en aeronáutica (aviones, cohetes,misiles, satélites de comunicaciones, etc.). Normalmente sesuele emplear aleado con el 8 % de aluminio. Para mejorarlas propiedades físicas, se le suele alear también con cromo,vanadio y molibdeno.Se emplea también en la fabricación de herramientas decorte (nitrato de titanio), en la construcción de aletas paraturbinas (carburo de titanio), así como, en forma de óxido ypulverizado, para la fabricación de pinturas antioxidantes.
  • 82. Ejemplo de piezas forjadas pueden ser las siguientes:Bielas de motores de automóviles de competiciónPrótesis e implantes médicosCabezas de palos de golfTurbinas de turbo-compresoresAccesorios para tuberías para cabeceros de cama oelementos decorativos como figuras de adorno
  • 83. La fundición de piezas de titanio se realiza cuando se trata depiezas de diseño complejo que hace difícil el forjado omecanizado de las mismas. Hay muchas aplicaciones dondese utilizan piezas fundidas desde piezas muy voluminosashasta piezas muy pequeñas de aplicaciones biomédicas.En el desarrollo de las diferentes prótesis óseas y dentales serecurre a la fundición de los componentes en hornos muysofisticados para obtener una gran precisión y calidad de laspiezas fundidas, a partir de los moldes adecuados.
  • 84. Debido a la afinidad del titanio líquido por el oxígeno,nitrógeno e hidrógeno, así como la reactividad con los crisolesy moldes metálicos, se requiere que la fusión sea al vacío y encrisoles de grafito.Las propiedades mecánicas de las piezas de fundición sonmuy similares a las de las piezas forjadas y del titanio engeneral.
  • 85. Metales refractariosSon aquellos que tienen un alto punto de fusión mayor queel hierro y el acero Cb (2468 oC), Mo (2610 oC), Tl (2996oC), W (3410 oC), Zr (1852 oC) y Cr (1875 C)Se producen por el método de metalurgia de polvos o defundición por arco eléctrico y bombardeo electrónico envacío
  • 86. Características:Alto punto de fusiónBaja resistencia a la oxidación a altas temperaturasSe conforman por metalurgia de polvos o fusión por arcoeléctrico o bombardeo electrónico en vacióAplicaciones:Piezas y partes que trabajan a temperaturas de 1500 a 2500oC, con recubrimientos protectores resistentes a estascondiciones. Se emplean en la construcción de cohetes, navesespaciales y reactores atómicos
  • 87. MOLIBDENOEl molibdeno es un metal de transición. Este metal puro es decolor blanco plateado y muy duro; además, tiene uno de lospuntos de fusión más altos de entre todos los elementos. Unelevado modulo de elasticidad, buena resistencia al choquetérmico, buena conductividad eléctrica y térmica.Producción: la fuente principal de molibdeno es el mineralMolibdenita (disulfuro de molibdeno). El mineral primero esprocesado y concentrado; posteriormente es reducido mediantereacción con el Oxígeno y después con el Hidrogeno.
  • 88. Aplicaciones:En pequeñas cantidades, se emplea en distintas aleacionesde acero para endurecerlo o hacerlo más resistente a lacorrosión (Aceros de herramientas y aceros inoxidables.El molibdeno se utiliza en aleaciones de alta resistencia yque soporten temperaturas y corrosiones sumamente altas.Estas aleaciones se usan en la construcción y en piezas deaviones y automóviles.El molibdeno se usa como catalizador en la industriapetrolera. El 99Mo se emplea en la industria de isótoposnucleares.
  • 89. Se emplea en distintos pigmentos (con un color anaranjado),para pinturas, tintes, plásticos y compuestos de caucho.El disulfuro de molibdeno (MoS2) es un buen lubricante por símismo y brinda propiedades de tolerancia de presionesextremas a los lubricantes al reaccionar con el metal.El molibdeno se emplea en determinadas aplicacioneselectrónicas, como en las capas de metal conductoras en lostransistores TFT(Thin Film Transistor).
  • 90. CROMOEl cromo es un metal de transición duro, frágil, gris acerado ybrillante. Es muy resistente frente a la corrosión.El cromo se utiliza principalmente en metalurgia para aportarresistencia a la corrosión y un acabado brillante. Enaleaciones, por ejemplo, el acero inoxidable es aquel quecontiene más de un 12% en cromo. Además tiene un efectoalfágeno, es decir, abre el campo de la ferrita y lo fija.
  • 91. Aplicaciones:En procesos de cromado. También se utiliza en el anodizadodel aluminio. En pinturas cromadas como tratamientoantioxidante.Sus cromatos y óxidos se emplean en colorantes y pinturas.
  • 92. CIRCONIOEs un metal blanco grisáceo, brillante y muy resistente a lacorrosión. Es más ligero que el acero con una dureza similara la del cobre. Cuando está finamente dividido puede arderespontáneamente en contacto con el aire (reacciona antescon el nitrógeno que con el oxígeno), especialmente a altastemperaturas.Es un metal resistente frente a ácidos, pero se puededisolver con ácido fluorhídrico (HF), seguramente formandofluoruros complejos.
  • 93. Aplicaciones:Principalmente (un 90% ) se utiliza como recubrimiento enreactores nucleares, debido a que su sección de captura deneutrones es muy baja.Se utiliza como aditivo en aceros obteniéndose materialesmuy resistentes. También se emplean aleaciones con níquelen la industria química por su resistencia frente a sustanciascorrosivas.
  • 94. El óxido de circonio impuro se emplea para fabricar crisolesde laboratorio (que soportan cambios bruscos detemperatura), recubrimiento de hornos y como materialrefractario en industrias cerámicas y de vidrio.El metal es bien tolerado por los tejidos humanos, por lo quepuede emplearse en articulaciones artificiales (por ejemploen la fabricación de dientes artificiales de gran calidad).
  • 95. También se emplea en intercambiadores de calor, tubos devacío y filamentos de bombillos.Aleado con niobio presenta superconductividad a bajastemperaturas, por lo que se puede emplear para hacerimanes superconductores. Por otra parte, la aleación conzinc es magnética por debajo de los 35 K.El óxido de circonio se usa en joyería; es una gema artificialdenominada circonita que imita al diamante.
  • 96. TANTALIOEl tantalio es un metal gris, brillante, pesado, dúctil, de altopunto de fusión, buen conductor de la electricidad y el calor ymuy duro.Elevado punto de fusión (3000°C), buena ductilidad y buenaresistencia de la corrosión, elevada densidad, baja resistenciaa productos químicos por encimas de150°C.Es muy resistente al ataque por ácidos; se disuelveempleando ácido fluorhídrico o mediante fusión alcalina. Esmuy parecido al niobio.
  • 97. Aplicaciones:Se utiliza en capacitores eléctricos y en varios componentesde la industria eléctrica, electrónica y química. También seutiliza en hornos y en intercambiadores de calor resistentes aácidos.Se utiliza en la fabricación de condensadores electrolíticos detantalio, por tanto, un componente esencial de los dispositivoselectrónicos muy compactos: teléfonos móviles, GPS,satélites artificiales, armas teledirigidas, televisores deplasma, videoconsolas, ordenadores portátiles PDAs, MP3,MP4, etc.
  • 98. WOLFRAMIO (TUNGSTENO)Es de color gris acerado, muy duro y denso, tiene el punto defusión más elevado de todos los metales y el punto de fusión(3410°C) más alto de todos los elementos conocidos. Se usaen los filamentos de las lámparas incandescentes, enelectrodos no consumibles de soldaduras, en resistenciaseléctricas, y aleado con el acero, en la fabricación de acerosespeciales.Resistencia a las altas temperaturas , tiene alta densidad,débil a temperaturas bajas y es poco resistente a lasoxidación
  • 99. Aplicaciones:Sus aleaciones se utilizan para aplicaciones que involucrantemperaturas elevadas (por encimas de1650 °C) comorecubrimientos en la garganta de tuberías de misiles,motores a chorro y a reacción, cortacircuitos, electrodos desoldadura y electrodos de bujía. Es un elemento importanteen los aceros para herramientas y dados, impartiendoresistencia y dureza a temperaturas elevadas.Su variedad de carburo de wolframio sinterizado se empleapara fabricar herramientas de corte. Esta aplicación ocupamás del 60% de la demanda mundial de wolframio.
  • 100. NIOBIO (o COLUMBIO)El niobio es un metal dúctil, gris brillante, que pasa a presentaruna coloración azul cuando permanece en contacto con elaire, a temperatura ambiente, un largo período.Posee buena ductilidad y formabilidad, así como resistencia ala oxidación, también es un elemento aleante en aleaciones ysuperaleaciones.Se procesa apartir de minerales por reducción y refinamiento yapartir de polvos mediante la fusión y el vaciado de lingotes.El metal comienza a oxidarse con el aire a 200 °C y susestados de oxidación más comunes son +2, +3, +5.
  • 101. Aplicaciones:La aplicación más importante es como elemento de aleaciónpara la construcción de máquinas y gasoductos de altapresión. También se utiliza en «superaleaciones», parasoportar temperaturas mayores a 650 °C, por ejemplo, en lasturbinas de los aviones de reacción y en los tubos de escapede los automóviles.Suele formar parte de cerámicas electrónicas y de objetivosfotográficos.En el campo de la superconductividad eléctrica se usa enaleaciones con titanio para construir electroimanessuperenfriados empleados en resonancia magnética nuclear.
  • 102. Tanto el Tantalio como el Niobio son empleados para fabricar componentesde nuevas tecnologías: procesadores y condensadores electrónicos,intercambiadores de calor y aleaciones superresistentes a la abrasión,corrosión y temperatura.
  • 103. METALES NOBLESLos metales nobles son un grupo de metales caracterizadospor ser muy inertes químicamente, es decir, que noreaccionan químicamente (o reaccionan muy poco) con otroscompuestos químicos, lo que los convierte en metales muyinteresantes para muchos fines tecnológicos o para joyería.Esta propiedad se traduce en una escasa reactividad, o lo quees lo mismo, son poco susceptibles de corroerse y oxidarse,lo que les proporciona apariencia de inalterabilidad, razón porla cual se les denomina con el apelativo de nobles.
  • 104. En este grupo se incluyen la Ag, Au y los seis metales de lafamilia del platino: Pd, Ir, Ru, Rh y Os.Características:Buena conductividad eléctricaAlta temperatura de fusión (a excepción del Au y Ag)Alta resistencia a la corrosión y a la oxidación (aexcepción del Ru y Os)Dureza no muy elevada ( Au, Ag, Pt y Pd) y altaplasticidadFrágiles (Rh e Ir) se elaboran a presión a 1200 – 1400 oCNo son susceptibles a deformación (Ru y Os)Elevada propiedad de reflexión (Ag)
  • 105. Aplicaciones: Recubrimientos electrolíticos, contactoseléctricos, termopares, crisoles, resistores, odontología,vajillas y adornos.
  • 106. ORO. Es un buen conductor de calor y electricidad. Es elmetal más dúctil y maleable. Su calidad se expresa en laescala de quilate como partes de oro puro por 24 partes demetal total. El oro se disuelve con facilidad en mercuriopara formar amalgamas. Es uno de los metales menosreactivos químicamente.Aplicaciones: Cerca de tres cuartas partes de la producciónmundial del oro se consume en joyería. Sus aplicacionesindustriales, especialmente en electrónica, consumen 10-15%. El remanente está dividido entre los empleos médicosy dentales, acuñación y reservas para el gobierno yparticulares.
  • 107. El oro puro es demasiado blando para ser usado normalmentey se endurece aliándolo con plata o cobre. El oro y susmuchas aleaciones se emplean bastante en joyería,fabricación de monedas y como patrón monetario en muchospaíses.Debido a su buena conductividad eléctrica y resistencia a lacorrosión, así como una buena combinación de propiedadesquímicas y físicas, se comenzó a emplear en la industria.El oro ejerce funciones críticas en ordenadores,comunicaciones, naves espaciales, motores de aviones areacción, y otros muchos productos.
  • 108. Su alta conductividad eléctrica y resistencia a la oxidación hapermitido un amplio uso como capas delgadaselectrodepositadas sobre la superficie de conexioneseléctricas para asegurar una conexión buena, de bajaresistencia.Como la plata, el oro puede formar fuertes amalgamas con elmercurio que a veces se emplea en empastes dentales.Se emplea como recubrimiento protector en muchos satélitesdebido a que es un buen reflector de la luz infrarroja..
  • 109. Es blando y dúctil y tiene buena resistencia a la corrosión acualquier temperatura.Sus aplicaciones mas típicas incluyen joyería, acuñado,reflectores, hoja de oro para fines decorativos, trabajosdentales, electrodeposición y terminales eléctricas..
  • 110. ObtenciónDada su escasa reactividad se encuentra en estado nativoen la naturaleza, muchas veces en el lecho de los ríos,pero generalmente se halla en pequeñas inclusiones enalgunos minerales, vetas de cuarzo, pizarra, rocasmetamórficas y depósitos aluviales originados de estasfuentes. El oro está ampliamente distribuido y a menudo seencuentra asociado a los minerales cuarzo y pirita.Se extrae con cianuro, una de las pocas sustancias con lasque reacciona. Esto ha generado conflictos ambientales enalgunas provincias argentinas debido al manejo del cianuroy riesgo de contaminación del suelo y cursos de agua.
  • 111. PLATA. La plata es un metal de acuñar muy dúctil ymaleable, algo más duro que el oro, la plata presenta unbrillo blanco metálicoTiene la más alta conductividad eléctrica y conductividadtérmica de todos los metales, incluso superior a la delcobre—el conductor por excelencia— pero su mayor precioha impedido que se utilice de forma masiva en aplicacioneseléctricas.
  • 112. AplicacionesFotografía. Por su sensibilidad a la luz en películas fotográficasy radiográficas (haluros de plata).En electrónica, por su elevada conductividad es empleadacada vez más, por ejemplo, en los contactos de circuitosintegrados y teclados de ordenador.Fabricación de espejos de gran reflectividad de la luz visible(los comunes se fabrican con aluminio).
  • 113. La plata se ha empleado para fabricar monedas.En joyería y platería para fabricar gran variedad de artículosornamentales y de uso doméstico cotidiano, y con menor gradode pureza, en artículos de bisutería.En aleaciones para piezas dentales. Aleaciones parasoldadura, contactos eléctricos y baterías eléctricas de plata-zinc y plata-cadmio de alta capacidad.Gracias a su conductividad se utiliza en puntos de contactoeléctricos y electrónicos. Se usa también en fabricación deespejos de alta reflectividad y en amalgamas dentales.
  • 114. ObtenciónSi bien puede encontrarse en estado nativo, generalmente sela extrae de minerales como la argentita y cerargirita. Elsulfuro de plata está usualmente combinado con otrossulfuros de los que se extrae (especialmente cobre y plomo).
  • 115. PLATINO.El platino es uno de los metales más densos y pesados,altamente maleable, suave y dúctil. Es un metalextremadamente resistente a la oxidación y la corrosión dealtas temperaturas o elementos químicos, al mismo tiempo quees un muy buen conductor de la electricidad y un poderosoagente catalizador. El platino solamente es soluble en aguaregia. Este metal precioso tiene un color plata-blanquecino y nose deslustra.
  • 116. AplicacionesCatalizadores para vehículos: El platino, junto con el paladio yel rodio, son los principales componentes de los catalizadoresque reducen en los vehículos las emisiones de gases comohidrocarbonos, monóxido de carbono u oxido de nitrógeno.Dispositivos (termocouples) que miden la temperatura en lasindustrias de vidrio, acero y semiconductores, o detectoresinfrarrojos para aplicaciones militares y comerciales. Tambiénse usa en capacitadores cerámicos multi-capas y en crisolespara cristal.
  • 117. Bujías: La mayoría de los vehículos en América del Norte usanbujías con filtro de platino. En Europa, los mayores requisitosde durabilidad han llevado a un incremento en la cantidad deplatino que se usa en las bujías.En el sector de la gasolina es usado como aditivo de loscarburantes para impulsar la combustión y reducir lasemisiones del motor. Además, es un catalizador en laproducción de elementos biodegradables para los detergentesdomésticos.
  • 118. El platino se usa en equipos de fabricación de vidrio. Tambiénse emplea en la producción de plástico reforzado con fibra devidrio y en los dispositivos de cristal líquido (LCD).El platino se usa como un catalizador de refinado en laindustria del petróleo.El platino se usa en drogas anti cancerígenas y en implantes.También es utilizado en aparatos de neurocirugía y enaleaciones para restauraciones dentales.
  • 119. Obtención:El Platino y los metales de su grupo, se encuentran en losaluviones, procedentes de rocas de peridotos, transformadasen serpentinas.El platino se puede obtener a través de la vía húmeda,ocupando agua regia, a través del método de Wollaston, ytambién es posible obtenerlo a través de la vía seca, de Devilley Debra, basada en fundir el mineral de platino con hierro yplomo o plomo metálico.
  • 120. IRIDIOEs de color blanco, parecido al platino, pero presenta unaligera coloración amarilla. Es difícil trabajar este metal, pues esmuy duro y quebradizo.Es el metal más resistente a la corrosión. No es atacado porlos ácidos, ni siquiera por el agua regia. Para disolverlo seemplea ácido clorhídrico, HCl, concentrado con clorato desodio, NaClO3 a temperaturas altas.
  • 121. Aplicaciones:Se emplea aleado con el platino para catalizadores de célulacombustible de amoníaco; para material de laboratorio; enelectrodos comerciales y alambres de resistencias; comocatalizador; en colorantes de extrusión para fibras de vidrio yen joyería fina. Se está usando para hacer los electrodos delas bujías, en motores de combustión interna, haciendo máseficiente la combustión de gasolina.Se emplea en aleaciones de alta resistencia que puedensoportar altas temperaturas. Se emplea en contactoseléctricos, aparatos que trabajan a altas temperaturas, y comoagente endurecedor del platino.
  • 122. OSMIOEn su forma metálica es el material más denso de lanaturaleza, blanco grisáceo, frágil, duro y brillante, incluso aaltas temperaturas, aunque es difícil encontrarlo en esta forma.Es más fácil obtener osmio en polvo, aunque expuesto al airetiende a la formación del tetraóxido de osmio, OsO4,compuesto tóxico (peligroso para los ojos), oxidante enérgico,de un olor fuerte, y volátil. El osmio tiene una densidad similara la del iridio, siendo ésta muy alta.
  • 123. Aplicaciones:Se emplea en algunas aleaciones con platino e iridio .Se encuentra aleado en menas de platino y su tetraóxido,OsO4.Se emplea en síntesis orgánica (como oxidante) y en elproceso de tinción de tejidos (para su fijación) para suobservación mediante microscopía electrónica, y en otrastécnicas biomédicas.Las aleaciones de osmio se emplean en contactos eléctricos,puntas de bolígrafos y otras aplicaciones en las que esnecesaria una gran dureza y durabilidad.
  • 124. PALADIOEl paladio es el metal menos denso y el que tiene el menorpunto de fusión entre los metales del grupo del platino. Tieneun color plata blanquecino, es suave y dúctil y no se deslustracon el aire. Su manipulación en frío aumenta en gran medidasu fuerza y dureza. Es un metal que soporta la corrosión de lasaltas temperaturas, así como la oxidación, pero es atacado porlos ácidos sulfúrico y nítrico.El paladio es un metal escaso y caro y, como el resto de losmetales del grupo, muestra propiedades poco comunes. Lasparticulares propiedades físicas y químicas de este metal sonde uso esencial para distintas aplicaciones industriales. Al igualque el platino, el paladio se usa extensamente en aplicaciones"verdes", especialmente en catalizadores para la industria delautomóvil.
  • 125. Aplicaciones:El paladio, junto con el platino y el rodio, son los principalescomponentes de los catalizadores que reducen en losvehículos las emisiones de gases como hidrocarbonos,monóxido de carbono u oxido de nitrógeno. Los catalizadoresconvierten la mayor parte de estas emisiones en dióxido decarbono, nitrógeno y vapor de agua, que resultan menosdañinos.El paladio se usa fundamentalmente en la producción decapacitadores cerámicos multi-capas (Multi-layer ceramiccapacitors o MLCC). Estos MLCC se usan en los componenteseléctricos de teléfonos móviles, ordenadores personales yportátiles, máquinas de fax y en electrónica para el coche y lacasa.
  • 126. RUTENIOEs un metal blanco duro y frágil; presenta cuatro formascristalinas diferentes. Se disuelve en bases fundidas, y no esatacado por ácidos a temperatura ambiente.A altas temperaturas reacciona con halógenos y conhidróxidos. Se puede aumentar la dureza del paladio y elplatino con pequeñas cantidades de rutenio.Igualmente, la adición de pequeñas cantidades aumenta laresistencia a la corrosión del titanio de forma importante. Se haencontrado una aleación de rutenio y molibdenosuperconductora a 10,6 K.
  • 127. AplicacionesDebido a su gran efectividad para endurecer al paladio y alplatino, se emplea en las aleaciones de estos metales que seusan en contactos eléctricos con una alta resistencia aldesgaste.Se incorpora al titanio como elemento de aleación paraaumentar la resistencia a la corrosión. Un 0,1% la mejora enunas cien veces.
  • 128. Al igual que otros elementos del grupo del platino, se puedeemplear como catalizador en distintos procesos. El sulfuro dehidrógeno, H2S, se puede descomponer por la luz empleandoóxido de rutenio en una suspensión acuosa de partículas deCdS. Esto puede ser útil en la eliminación de H2S de lasrefinerías de petróleo y de otros procesos industriales.
  • 129. RODIOEl rodio es un metal blanco, duro, considerablemente menosdúctil que el platino o el paladio, pero mucho más dúctil quecualquier otro metal de este grupo.El rodio es resistente a al mayor parte de los ácidos comunes,incluida el agua regia, aun a temperaturas moderadas. Loatacan el ácido sulfúrico caliente, el ácido bromhídrico caliente,el hipoclorito de sodio y los halógenos libres a 200-600ºc (390-1110ºF).
  • 130. Aplicaciones:Se usa principalmente como un elemento de aleación para elplatino. Es un excelente catalizador para la hidrogenación y esactivo en la reformación catalítica de hidrocarburos.El rodio se emplea también en aplicaciones para contactoseléctricos. Es galvanizado fácilmente para formar superficiesduras, resistentes al desgaste y de brillo permanente, utilizadastanto en contactos eléctricos estacionarios como corredizos, enespejos y reflectores, y como acabado en joyería.
  • 131. Bibliografía:1. Smith William. Fundamentos de la ciencia e Ingeniería de Materiales cuarta edición2. Smith William. Ciencia e Ingeniería de Materiales.3. Askeland. Ciencia e Ingeniería de Materiales.4. Callister William. Introducción a la Ciencia e Ingeniería de los Materiales5. Shakefford. Ciencia de Materiales para Ingenieros.6. Mangonon. Ciencia de Materiales Selección y diseño.7. Flinn-Trojan. Materiales de Ingeniería y sus Aplicaciones.8. Avner. Introducción a la Metalurgia Física..