Metales No Ferrosos

Materiales No Ferrosos

Los metales no ferrosos son aquellos en cuya composición no se encuentra el hierro. Los más importantes son siete: cobre, zinc, plomo, estaño, aluminio, níquel y magnesio. Hay otros elementos que con frecuencia se fusionan con ellos para preparar aleaciones de importancia comercial. También hay alrededor de 15 metales menos importantes que tienen usos específicos en la industria. Los metales no ferrosos se clasifican en tres grupos: Pesados: son aquellos cuya densidad es igual o mayor de 5 kg/dm³. Ligeros: su densidad está comprendida entre 2 y 5 kg/dm³. Ultraligeros: su densidad es menor de 2 kg/dm³.

Materiales no ferrosos pesados

Estaño (Sn)

Características: se encuentra en la casiterita; su densidad es de 7,28 kg/dm³, su punto de fusión alcanza los 231ºC; tiene una resistencia a la tracción de 5 kg/mm²; en estado puro tiene un color muy brillante, pero a temperatura ambiente se oxida y lo pierde; a temperatura ambiente es también muy maleable y blando, sin embargo en caliente es frágil y quebradizo; por debajo de -18ºC se empieza a descomponer convirtiéndose en un polvo gris, este proceso es conocido como peste del estaño; al doblarse se oye un crujido denominado grito del estaño.

Aleaciones: las más importantes son el bronce (cobre + estaño) y las soldaduras blandas (plomo + estaño con proporciones de este entre el 25% y el 90%)

Aplicaciones: sus aplicaciones más importantes son la fabricación de hojalata y proteger al acero contra la oxidación.

Cobre (Cu):

Características: se encuentra en el cobre nativo, la calcopirita, la calcosina, la malaquita y la cuprita; su densidad es de 8,9 kg/dm³; su punto de fusión de 1083ºC; su resistencia a la tracción es de 18 kg/mm²; es muy dúctil, maleable, y posee una alta conductividad eléctrica y térmica.

Aleaciones y aplicaciones:

ALEACION

TIPOS/COMPOSICION

APLICACIONES

BRONCE

( Cu + Sn)

Ordinario: Cu + Sn (5 a 30%)

Campanas y engranajes

Especial: Cu + Sn + elementos químicos

Esculturas y cables eléctricos

LATON

(Cu + Zn)

Ordinario: Cu + Zn (30 a 55%)

Tortillería

Especial: Cu + Zn elementos químicos

Grifos, tuerca y tornillos

CUPROALUMINIO

Cu + Al

Hélices de barco, turbinas

ALPACA

Cu + Ni + Zn. Tiene color plateado

Joyería barata, cubiertos

CUPRONIQUEL

Cu + Ni (40 a 50%)

Monedas y contactos eléctricos

Cinc (Zn):

Características: se extrae de la blenda y la calamina; su densidad es 7,14 kg/dm³, su punto de fusión es de 419ºC; su resistencia a la tracción es en las piezas moldeadas de 3 kg/mm², y en las piezas forjadas de 20 kg/mm²; es muy resistente a la oxidación y corrosión en el aire y en el agua, pero poco resistente al ataque de ácidos y sales; tiene el mayor coeficiente de dilatación térmica de todos los metales; a temperatura ambiente es muy quebradizo, pero entre 100 y 150ºC es muy maleable.

Plomo (Pb):

Características: se obtiene de la galena, su densidad es 11,34 kg/dm³; su punto de fusión 327ºC; su resistencia a la tracción de 2 kg/mm²; es muy maleable y blando; es de color grisáceo-blanco muy brillante recién cortado, se oxida fácilmente, formando una capa de carbonato básico que lo protege; resiste a los ácidos clorhídrico y sulfúrico, pero es atacado por el ácido nítrico y el vapor de azufre.

Aleaciones y aplicaciones:

En estado puro:

Oxido de plomo: pinturas antioxidantes (minio)

Tuberías: en desuso

Recubrimiento de baterías, protección de radiaciones nucleares (rayos X)

Formando aleación:

Soldadura blanda: Pb + Sn empleado como material de aportación

Cromo (Cr):

Caracteristicas: su densidad es de 6,8 kg/dm³; su punto de fusión es de 1900ºC; tiene un color grisáceo acerado, muy duro y con una gran acritud, resiste muy bien la oxidación y la corrosión.

Aleaciones y aplicaciones:

Cromado brillante: para objetos decorativos

Cromado duro: para la fabricación de aceros inoxidables y aceros para herramientas.

Níquel (Ni):

Características: su densidad es 8,85 kg/dm³; su punto de fusión es de 1450ºC; tiene un color plateado brillante y se puede pulir fácilmente, es magnético, es muy resistente a la oxidación y a la corrosión.

Aplicaciones y aleaciones:

Ni + Cr + acero: se emplea para aceros inoxidables

En aparatos de la industria química

En recubrimiento de metales por electrolisis

Wolframio (W):

Características: su densidad es 19 kg/dm³; su punto de fusión de 3370ºC

Aplicaciones y aleaciones:

Filamentos de bombillas incandescentes y fabricación de herramientas de corte para maquinas.

Cobalto (Co):

Características: su densidad es de 8,6 kg/dm³, su punto de fusión 1490ºC; tiene propiedades análogas al níquel pero no es magnético

Aleaciones y aplicaciones:

Fabricación de metales duros (sinterización) empleados en herramientas de corte.

Metales Reemplea para endurecer aceros para herramientas (aceros rápidos) y como elemento para la fao ferrosos ligeros:

Aluminio (Al):

Características: se obtiene de la bauxita, su densidad es de 2,7 kg/dm³; su punto de fusión de 660ºC; y su resistencia a la tracción de 10 kg/mm² (el doble si esta laminado o forjado); es muy ligero e inoxidable; es buen conductor de la electricidad y del calor, pesa poco y es muy maleable y dúctil.

Titanio (Ti):

Características: se obtiene del rulito y de la limeñita; su densidad es de 4,45 kg/dm³; su punto de fusión 1800ºC; y su resistencia a la tracción de 100kg/mm²; es un metal blanco plateado que resiste mejor la corrosión y la oxidación que el acero; sus propiedades son análogas a las del acero con la propiedad que las conserva hasta los 400ºC

Aleaciones y aplicaciones:

Se emplea en la fabricación de estructuras y elementos de maquinas aeronáuticas (aleado con el 8% de aluminio); en la fabricación de herramientas de corte, aletas para turbinas y en forma de oxido y pulverizado par la fabricación de pinturas antioxidantes y para el recubrimientos de edificios.

Metales no ferrosos ultraligeros:

Magnesio(Mg):

Características: se obtiene de la carnalita, dolomita y magnesita; su densidad es de 1,74 kg/dm³; su punto de fusión de 650ºC; y su resistencia a la tracción de 18 kg/mm²; en estado liquido o polvo es muy inflamable, tiene un color blanco parecido al de la plata, es maleable y poco dúctil, es mas resistente que el aluminio

Aplicaciones y aleaciones:Se emplea en estado puro, tiene pocas utilidades, excepto en la fabricación de productos pirotécnico y como desoxidante en los talleres de fundición de acero, también en aeronáutica.

Materiales no ferrosos ligeros

Titanio:

-Densidad: 4,45 kg/dm3

-Punto de fusión: 1800 °C.

-Resistividad: 0,8 W•mm2/m.

-Resistencia a la tracción: 100Kg/mm2

-Alargamiento: 5%

Aluminio (Al):

Características:Se obtiene de la bauxita

-Densidad es de 2,7 kg/dm³ -Punto de fusión es de 660 ºC -Muy ligero e inoxidable -Buen conductor de electricidad y del calor. Aleaciones y aplicaciones: Al +Mg: se emplea en la aeronáutica y automoción.