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Metales y aleaciones64791
 

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Power point sobre los metales y algunas de sus aleaciones.

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    Metales y aleaciones64791 Metales y aleaciones64791 Presentation Transcript

    • Cecilia Alonso Díez (nº1)Miren Nerea Elizondo Alzola (nº9)Laura Fueyo Suárez (nº13)Andrea Redondo (nº26)
    • Contenido DiapositivaMetalurgia 4Metales 5Metales puros - Oro 6Plata 7Cobre 8Platino 10Hierro 13Acero 14Bronce 16Latón 17Aluminio 18Bronce – aluminio 19Titanio 21Magnesio 22Otras aleaciones 23El sector en Asturias 24Imágenes 25
    • • http://www.slideshare.net/AnglicaPinedaMartnez/metales-y-aleaciones-14693673• http://iesvillalbahervastecnologia.files.wordpress.com/2010/01/materiales_metales.pdf• http://www.monografias.com/trabajos10/coma/coma.shtml• http://www.utp.edu.co/~publio17/aleaciones.htm• http://es.wikipedia.org/wiki/Acero#Seg.C3.BAn_la_composici.C3.B3n_y_la_estructura• http://es.wikipedia.org/wiki/Aluminio-bronce• http://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20110410145856AAPpzDm• http://www.infocobre.org.es/files/presskit/dossier_medioambiente.pdf• http://www.slideshare.net/Elabiday/cobre-presentation• http://es.wikipedia.org/wiki/Cobre• http://www.monografias.com/trabajos13/tramat/tramat.shtml• http://es.wikipedia.org/wiki/Cobre• http://www.iberjoya.es/platino.htm• http://es.wikipedia.org/wiki/Platino#Caracter.C3.ADsticas_principales• http://r0.unctad.org/infocomm/espagnol/platino/cadena.htm• http://www.lenntech.es/periodica/elementos/pt.htm
    • El conjunto de procesos que llevan a la obtención de metales, desde la extracción deminerales en las minas, hasta llegar al metal útil para su aplicación industrial, se denominametalurgia.Actualmente la industria metalúrgica produce infinidad de materiales de muy diversascaracterísticas que hacen posible la fabricación desde objetos de extrema resistenciamecánica, hasta estructuras metálicas ligeras, o piezas de joyería de muy diversa apariencia.
    • Los metales son materiales de origen mineral que están compuestos por uno o máselementos metálicos, pudiendo contener elementos no metálicos en pequeñas proporciones.Se caracterizan por poseer las siguientes propiedades.:• Poseen una estructura interna común.• Son sólidos a temperaturas normales, excepto el mercurio y el galio• Tienen una alta densidad• Tienen elevada conductividad térmica y eléctrica.• Tienen considerable resistencia mecánica.• Suelen ser maleables.• Se pueden fundir, conformar y reciclar
    • Son aquellos que están formados por un solo elemento químico, aunque muy rara vez puedenobtenerse directamente de la naturaleza, así que se aíslan de los minerales que los contienen.Actualmente, los metales puros se utilizan cada vez menos, ya que las aleaciones mejoran suspropiedades y abaratan los costes de producción.ORO• El oro es un elemento químico de Es un metal precioso blando de color amarillo. Su símboloes Au (del latín aurum, ‘brillante amanecer’).• Es un metal de transición blando, brillante, amarillo, pesado, maleable y dúctil.• El oro no reacciona con la mayoría de los productos químicos, pero es sensible y soluble alcianuro, al mercurio y al agua regia, cloro y a la lavandina.• Este metal se encuentra normalmente en estado puro, en forma de pepitas y depósitosaluviales.• Es un elemento que se crea gracias a las condiciones extremas en el núcleo colapsante de lassupernovas.
    • • La plata es un elemento químico su símbolo es Ag (procede del latín: argentum, "blanco" o"brillante" ).• Es un metal de transición blanco, brillante, blando, dúctil, maleable.• Se encuentra en la naturaleza formando parte de distintos minerales (generalmente en formade sulfuro) o como plata libre.• Es muy escasa en la naturaleza, de la que representa una parte en 10 millones de cortezaterrestre.• La mayor parte de su producción se obtiene como subproducto del tratamiento de las minasde cobre, zinc, plomo y oro.• Se funde a 960°C - 1760°F.• Su densidad media es 10.49 kg/m³.• Es un metal muy dúctil y maleable, algo más duro que el oro.• Tiene la más alta conductividad eléctrica y conductividad térmica de todos los metales.• La plata pura también presenta el color más blanco y el mayor índice de reflexión
    • • Es un elemento de transición en la tabla periódica, su número atómico es 29 y sumasa es de 63,546 gramos. Su punto de fusión es de 1083ºC y el de ebullición es2567ºC. Tiene una densidad de 8,9 g/cm3• Presenta un color rojizo con brillo metálico.• Ocupa el 25º lugar en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre.• Normalmente se encuentra junto a otros metales como el oro, la plata, el bismutoy el plomo que aparecen en rocas en forma de pequeñas partículas.• El cobre es uno de los materiales más abundantes de la lava basáltica, cuyo mayordepósito conocido se localiza en la cordillera de los Andes.• Se obtiene fundamentalmente de un mineral llamado calcopirita, que aparte decobre, contiene también grandes cantidades de azufre hierro.• Muchas de las fases de producción del cobre tienen como objeto la eliminación deimpurezas, lo que se debe a su baja concentración en los yacimientos.
    • • Gracias a propiedades como la gran conductividad eléctrica y térmica, la resistencia a lacorrosión, a su maleabilidad y ductilidad, el cobre tiene múltiples usos:– Industria eléctrica: fabricación de cables y líneas de alta tensión exteriores, cableado delinterior: cables de lámparas y maquinaria eléctrica en general (generadores, motores,reguladores, equipos de señalización, aparatos electromagnéticos y sistemas decomunicaciones).– Se utiliza como base para otros metales y servirles de refuerzo.• Aleaciones:– Latón: aleación con cinc– Bronce: aleación con estaño• Extracción in situ y extracción hidráulica del cobre junto a ríos y aguas costeras dejandodesechos de las minas.
    • • Es un metal de transición en la tabla periódica, su número atómico es 78 y su masa es de195,084 gramos. Su punto de fusión es de 1768ºC y el de ebullición es de 3825ºC. Sudensidad es de 21,4 g/ml.• Metal precioso que presenta un color blanco grisáceo.• Posee una fuerte tendencia a formar compuestos de coordinación.• Propiedades– -Es pesado– Es dúctil y maleable (puede ser maquinado en alambres finos y láminas delgadas y, porprocesos especiales, en alambres extremadamente finos).– Es resistente a la corrosión (no se oxida cuando se expone a la atmósfera).– Resistente al ataque químico.– Alto punto de fusión– Malo para conducir el calor• Frecuentemente se encuentra en distintos materiales junto con el níquel y el cobre.• Los principales yacimientos de petróleo se encuentran en Sudáfrica.
    • • Las aplicaciones del platino son numerosas y variadas:– En el campo de la química a causa de su actividad catalítica y de su baja reactividad.Como catalizador, el platino se emplea en las reacciones de hidrogenación,deshidrogenación, isomerización, ciclización, deshidratación, deshalogenación yoxidación.– Industria electrónica para contactos eléctricos sujetos a temperaturas elevadas y en lafabricación de electrodos sujetos a ataques químicos.•• -Impacto ambiental– No suele provocar muchos problemas ambientales pero si provoca problemas de salud:– El platino es emitido al aire a través de los tubos de escape de los coches que utilizangasolina y al respirarlo causa daños internos a los pulmones.– También se puede acumular en las raíces de las plantas.
    • Una aleación es una adición de elementos, tanto metálicos como no metálicos, a un metalbase con el fin de mejorar sus propiedades en el aspecto deseado.Las ventajas que pueden ofrecer son mayor dureza, resistencia a la tracción , a la corrosión, alrozamiento, al calor… Sin embargo, presentan menor ductilidad, tenacidad y conductividadtérmica y eléctrica.Según el metal base se pueden clasificar en:• Ferrosas: aquellas cuyo componente principal es el hierro, y sus características másimportantes son la resistencia a la tracción y dureza. Las principales son los aceros.• No ferrosas: aquellas cuyo componente principal no es el hierro. Se clasifican enaleaciones ligeras y aleaciones pesadas. Son aleaciones ligeras aquellas cuyo metal basetenga una densidad menor de 4,5 g/cm3 como por ejemplo Al, Mg, Ti y Be (a lasaleaciones de magnesio a veces se les llama ultraligeras). Son aleaciones pesadasaquellas cuyo metal base tenga una densidad mayor de 4,5 g/cm3 como por ejemplo Cu,Ni, Zn, Pb, Sn W.
    • El Fe puro no presenta buenas propiedades mecánicas, es un metal más bien blando, y secorroe y oxida con facilidad. Por este motivo, en la industria el hierro se emplea aleado concarbono y otros materiales, mejorando mucho sus propiedades.
    • • Es la denominación que se le da a una aleación de hierro con una cantidadde carbono variable entre el 0,03% y el 1,76%. Es uno de los materiales de fabricación yconstrucción más versátil y adaptable. Combina la resistencia y la trabajabilidad lo que sepresta a fabricaciones diversas.Asimismo sus propiedades pueden ser manejadas de acuerdo a las necesidades especificasmediante tratamientos con calor, trabajo mecánico, o mediante aleaciones.• Funde entre 1400 y 1500ºC pudiéndose moldear más fácilmente que el Hierro.• Su densidad media es de 7850 kg/m³.• Resulta más resistente que el Hierro pero es más propenso a la corrosión.• Es un material muy tenaz.• Relativamente dúctil. Con él se obtienen hilos delgados llamados alambres.• Es maleable, mientras que el hierro es rígido. Se pueden obtener láminas delgadasllamadas hojalata.• Se puede soldar con facilidad.• Posee una alta conductividad eléctrica.
    • • Tipos de acero– Aceros al carbono: constituyen el 90% de todos los aceros. Contienen unacantidad diversa de carbono, menos de un 1,65% de manganeso, un 0,6% desilicio y un 0,6% de cobre.– Aceros aleados: se agregan elementos como vanadio, molibdeno, tungsteno oaluminio (entre otros) para obtener unas características determinadascomo templabilidad, resistencia mecánica, dureza, tenacidad, resistenciaal desgaste, soldabilidad o maquinabilidad.– Aceros inoxidables: contienen cromo, níquel, y otros elementos de aleaciónque los mantiene brillantes y resistentes a la oxidación.• Aplicaciones:– El acero está presente de forma abrumadora en nuestra vida cotidiana enforma de herramientas, utensilios, equipos mecánicos y formando partede electrodomésticos y maquinaria en general así como en las estructuras delas viviendas que habitamos y en la gran mayoría de los edificios modernos.– Fabricación de medios de transporte (camiones, trenes, automóviles…) ymaquinaria agrícola.– Construcción de infraestructuras ferroviarias.– Fabricación de armamento pesado, vehículos blindados y acorazados.– Construcción de barcos, especialmente petroleros, gasistas u otros buquescisternas.
    • • Aleación metálica de cobre y estaño que durante milenios fue utilizada para la fabricación dearmas y utensilios. Actualmente se usa en partes mecánicas resistentes a la corrosión, eninstrumentos musicales (platillos).• El cobre está presente en la aleación en un 80%-97%• Propiedades:– Densidad de 8,9 g/cm3– Temperatura de fusión: 1085 ºC– Resistencia al roce y a la corrosión
    • • Es una aleación de cobre y zinc, cuya densidad ronda entre 8,4 g/cm³ y 8,7 g/cm³. Es másduro que el cobre, pero fácil de mecanizar, troquelar y fundir, es resistente a la oxidación, alas condiciones salinas y es dúctil, por lo que puede laminarse en planchas finas.Su maleabilidad varía según la composición y la temperatura, y es distinta si se mezcla conotros metales. En función de su porcentaje de Zn, se distinguen distintos tipos: de primertítulo (inferior a 33%), de segundo título (de 33 a 49%) y de tercer título (superior a 49%)• Aplicaciones– El latón tiene un color amarillo brillante, con gran parecido al oro y por eso se utilizamucho en bisutería y elementos decorativos.– Armamento, calderería, soldadura, válvulas industriales...– Fabricación de alambres, tubos de condensador, terminales eléctricas, dinero moneda…– Elaboración de instrumentos musicales, como por ejemplo el saxofón.– Como no es atacado por el agua salada, se usa mucho en las construcciones de barcos yen equipos pesqueros y marinos.– Por su acción antimicrobiana, se usa en los pomos de las puertas en los hospitales, quese desinfectan solos a diferencia de los metálicos.– El latón no produce chispas por impacto mecánico. Esta propiedad lo convierte en unmaterial importante en la fabricación de envases para la manipulación decompuestos inflamables.
    • • El aluminio puro posee una resistencia muy baja a la tracción y es un metal muy blando. Encambio, unido en aleación con otros elementos, (generalmente cobre, zinc, manganeso,magnesio o silicio) adquiere características mecánicas muy superiores. Estas aleacionesforman parte de las llamadas aleaciones ligeras, con una densidad mucho menor quelos aceros, pero no tan resistentes a la corrosión como el aluminio puro.• Aportaciones de los elementos aleantes– Cobre (Cu): incrementa las propiedades mecánicas pero reduce la resistencia a lacorrosión. Se emplea en construcción.– Magnesio (Mg): tiene una gran resistencia tras el conformado en frío. Se utiliza en lafabricación de estructuras en la industria aeronáutica, naval y también en la fabricaciónde automóviles y bicicletas.– Manganeso (Mn): incrementa las propiedades mecánicas y reduce la calidad deembutición.– Silicio (Si): mejora de su ductilidad, resistencia al choque, resistencia mecánica e inclusode su resistencia a la corrosión. Se emplea en la construcción de motores y la fabricaciónde piezas para la marina.– Titanio (Ti): aumenta la resistencia mecánica.– Zinc (Zn): aumenta la resistencia a la corrosión.– Escandio (Sc): mejora la soldadura
    • • Es un tipo de bronce en el cual el aluminio es el metal de aleación principal que seagrega al cobre. Una variedad de bronces de aluminio, de composicionesdiferentes, ha encontrado uso industrial, extendiéndose la proporción de aluminiodesde 5% hasta 11%, según el peso. Otros agentes de aleación tales como hierro,níquel, manganeso, y silicio también se agregan a veces a los bronces de aluminio.• Son más valorados debido a su resistencia más alta a la solicitación mecánica y a lacorrosión con respecto a la de otros bronces. Estas aleaciones son resistentes aldeslustre (falta de brillantez) y muestran índices bajos de corrosión en condicionesatmosféricas, proporciones bajas de oxidación a temperaturas altas y reactividadbaja con los compuestos de azufre y otros productos de combustión. Son tambiénresistentes a la corrosión en agua de mar.• Son los de más uso general para materiales de ingeniería. Estos usos incluyenpistas de cojinete y componentes del tren de aterrizaje los aviones, elementos delmotor (especialmente para las navíos de agua salada), fijaciones (tornillería)subacuáticas en arquitectura naval, y las hélices de la nave. La coloración doradaatractiva de los bronces de aluminio también ha conducido a su uso en joyería. Elbronce de aluminio se utiliza mucho en la fabricación de monedas: por ejemplo lasde 1 y 2 Dólares neozelandesas, las monedas de 50 y 100 pesos chilenas, otambién en las monedas de 25 y 50 centavos de Argentina, la moneda de 5Rappen de Suiza, etc.
    • • Principales impactos que se generan en obtención de cobre y aluminio a nivelindustrial:1. Impactos en la calidad del agua: General mente se presentan niveles más altos desólidos suspendidos y metales pesados en los ríos o arroyos cercanos a unainstalación de obtención de cobre o aluminio.2. Deforestación: Se necesita talar árboles para instalar y operar.3. Impactos en la calidad de aire: Estos procesos emiten gases de efecto invernadero ypolvo que puede afectar a las comunidades aledañas.4. Ruido: La generación de ruido ambiental y ocupacional.5. Impactos Sociales: Al generarse los impactos las comunidades se ven afectadas.
    • • Propiedades y aplicaciones del titanio. El titanio es un metal de color blanco plateado,brillante, ligero (4,43 g/cm3), muy duro y de gran resistencia mecánica. Se oxida parcialmentey es atacado por los ácidos fuertes, pero soporta muy bien la corrosión de los agentesatmosféricos.Por su densidad relativamente baja y su resistencia mecánica, se utiliza para la construcciónde fuselaje de aviones, cohetes y lanzaderas espaciales, ya que sus aleaciones resultan másduras que las del aluminio a igual peso.Está presente en las aleaciones de algunos aceros, que resultan particularmente duros yresistentes a agentes atmosféricos, por lo que se usan para herramientas.El carburo de titanio, especialmente refractario, se utiliza en la fabricación de aletas deturbinas, en la industria aeroespacial y en herramientas de corte.• Aleaciones del titanio. Las aleaciones de titanio más conocidas son:– El titanio aleado con hierro (0,3 %) es conocido como titanio comercial puro. Susprincipales aplicaciones son aquellas donde se requieran resistencia a la corrosión yconformabilidad como las tuberías, intercambiadores de calor, etc.– El titanio aleado con aluminio (6 %) y vanadio (4%) es la aleación de titanio másutilizada, sobre todo en el campo de la aeronáutica y en el de la biomedicina (prótesisde huesos, prótesis dentales, piercings). Sus aplicaciones se encuentran donde serequiera alta resistencia mecánica y altas temperaturas como en tornillería y piezasforjadas.
    • • Propiedades y aplicaciones. El magnesio es un metal de color blanco brillante, muy ligero (1,74g/cm3), blando, maleable y poco dúctil. La humedad provoca en él la aparición de una capa decarbonato muy porosa que no lo protege, de modo que, con el tiempo se corroe por completo.Tiene gran afinidad por el oxígeno, con el que reacciona de manera muy rápida cuando estáfinamente pulverizado.Su combustión casi explosiva se usa para lámparas relámpago y pirotecnia. También se utiliza comoagente reductor para obtener otros metales, como el titanio a partir de su cloruro. El polvo decarbonato de magnesio es utilizado por atletas, gimnastas y alpinistas para mejorar el agarre de lasmanos.• Aleaciones de magnesio. Por su densidad extraordinariamente baja forma aleaciones ultraligerascon otros metales como el manganeso, el cinc y el aluminio. Estas aleaciones se emplean en laindustria aeronáutica y en la fabricación de bicicletas, automóviles y motocicletas de competición.Con el aluminio también se utiliza para obtener envases de bebidas en forma de latas.Según su composición, las aleaciones ultraligeras se clasifican en aleaciones para fundición y paraforja; entre estas últimas destacan la aleación magnam (1-2 % de Mn), la magzin (2-3 % Zn) y lamagal (7-9% de Al).
    • • Alnico: Formada principalmente de cobalto (5.24%), aluminio (8-12%) y níquel (15-26%),aunque también puede contener cobre (6%), en ocasiones titanio (1%) y el resto de hierro. Seutiliza para hacer imanes.• Alpaca: aleación ternaria compuesta por zinc (8-45%), cobre (45-70%) y níquel (8-20%).Fabricación de vajillas de mesa, bombillas (sorbete). cremalleras, objetos de bisutería, llavesde los instrumentos musicales, instrumentos quirúrgicos y dentales…• Cuproníquel: Es una aleación de cobre, níquel y las impurezas de la consolidación, tales comohierro y manganeso. Se utiliza en la fabricación de monedas.• Magal: Es una aleación de magnesio, al que se añade aluminio (8 o 9%), zinc (1%) ymanganeso (0.2%). Se utiliza en la fabricación de carrocerías de coches, en aeronáutica, y enla elaboración de instrumentos quirúrgicos• Nicrom: Es una aleación compuesta de un 80% de níquel y un 20% de cromo. Utilizado en laconfección de resistencias para elementos calefactores, como secadores de pelo, hornoseléctricos, cautin y tostadoras.• Nitinol: Es una aleación de Níquel y Titanio. Se utiliza para la fabricación de sistemas deaproximación de huesos para reparar fracturas, instrumentos médicos con materialessuperelásticos, termostatos y válvulas de control, uniones en canalizaciones de submarinos yconducciones submarinas, y en odontología, tanto en endodoncia como en Ortodoncia.• Oro blanco (electro): Es una aleación de oro y algún otro metal blanco, como la plata,paladio, o níquel. Usada en joyería como alternativa barata al platino.• Peltre: Es una aleación compuesta por estaño, cobre, antimonio y plomo. Fabricación decubiertos y vajilla rústica.
    • Actualmente en Asturias se encuentran esta serie de fábricas y almacenes de metales yaleaciones• ACS Proyectos Obras y Construcciones S A Gijón (Asturias)• Asturiana de Zinc S ACastrillón (Asturias)• Daorje Avilés (Asturias)• Derivados Metalurgicos Asturias S A Gijón (Asturias)• Dermasa Gijón (Asturias)• Exsimpor S L Oviedo (Asturias)• Servicios Comerciales Metalurgicos S L Gijón (Asturias)• Servicios Metalurgicos Gijón (Asturias)• Sidercal Minerales S A Gijón (Asturias)• Sociedad Metalurgica Duro Felguera S A Gijón (Asturias)• Transformados González Langreo (Asturias)
    • PlatinoHierroBronceAcero
    • LatónBronce-aluminioAluminioTitanioMagnesio