MATERIALES METÁLICOS

MATERIALES METÁLICOS
PROPIEDADES GENERALES
Destaca su brillo característico (metálico), los metales son buenos conductores del calor y la
electricidad, tienen elevada densidad. La resistencia mecánica y la dureza son muy variables
dependiendo del tipo de metal.
CLASIFICACIÓN
1 MATERIALES FÉRRICOS. Son aleaciones de hierro y carbono. Se dividen en
 FUNDICIONES: Contienen un contenido de carbono superior al 1,7%, son duras y
frágiles, se moldean con facilidad. Se utilizan en bancadas de máquinas y vehículos.
 ACEROS: Contenido De carbono por debajo de1,7% son más maleables y fáciles de
trabajar, a la vez que menos duros. Se utilizan en múltiples aplicaciones en la industria
y construcción. Para mejorar alguna propiedad se añaden otros metales, formando aceros
aleados. Al añadir cromo y níquel se obtienen los aceros inoxidables que se utilizan en
aplicaciones domésticas (cubiertos) e industriales.
2 MATERIALES NO FÉRRICOS
COBRE. Es un metal de color rojizo, excelente conductor de la electricidad, dúctil y resistente
a la corrosión se utiliza en conductores eléctricos y calefacción. Sus principales aleaciones son:
LATÓN: Aleación de cobre y cinc, el cinc mejora la resistencia mecánica del cobre se
utiliza en cerrajería y tornillería.
BRONCE: Aleación de cobre y estaño, con gran resistencia mecánica y a la corrosión
se utiliza en aplicaciones industriales y decorativas.
ALUMINIO: Metal ligero, maleable y resistente a la corrosión, se utiliza en carpintería
metálica y botes de bebidas, CDs y pinturas. Se alea con otros metales como el cobre y el
magnesio para mejorar su resistencia mecánica, estas aleaciones se utilizan en aeronáutica.
ESTAÑO: Metal pesado y resistente a la corrosión se utiliza en aleaciones como la hojalata
combinado con acero. Por su bajo punto de fusión se utiliza para la soldadura blanda.
PLOMO: Metal extremadamente pesado, resiste el ataque de ácidos se utiliza en baterías y en
múltiples aleaciones a las que aporta facilidad de mecanizado.
CINC: Metal resistente a la oxidación y corrosión se utiliza en aleaciones y para recubrir otros
metales (La pintura metalizada contiene cinc y en el acero galvanizado el cinc protege al acero).
TITANIO: Metal ligero, de gran resistencia se utiliza en aeronáutica. Es caro y difícil de obtener.
METALES NOBLES (ORO, PLATA, PLATINO): Son extremadamente resistentes a la
corrosión, pesados dúctiles y maleables, se utilizan en joyería y química.
TRABAJOS CON METALES EN EL TALLER
En todos los trabajos se debe partir de medir y marcar las piezas para ello se utilizan reglas graduadas y
compases metálicos.
Para cortar chapa se utilizan las tijeras de cortar chapa y para piezas más gruesas la sierra de arco.
Para taladrar se utiliza el taladro eléctrico con brocas para metal.
El doblado se puede realizar golpeando con mazo de plástico y la pieza sujeta en el tornillo de banco,
también se pueden utilizar tenazas.
Para el acabado de piezas, quitar rebabas o corregir imperfecciones se utilizan limas.
Para unir piezas de metal se pueden utilizar los tornillos con tuerca y la soldadura.
OBTENCIÓN DE METALES
En la mina se obtiene la roca que se tritura para separar el mineral (mena) de otros materiales (ganga).
Después el mineral se somete tratamientos químicos.
SIDERURGIA: El mineral de hierro se introduce junto con carbón llamado coque y cal en el alto horno
donde se funde, de allí sale el hierro de primera fusión, para obtener acero este hierro pasa los hornos de
afino.
METALURGIA: Los minerales de otros metales son sometidos a tratamientos adecuados para obtener
metal puro a partir de sus minerales. El cobre se extrae de sus minerales mediante varios procesos
térmicos o bien disolviéndolo y utilizando ácidos. El aluminio se obtiene de su mineral (bauxita) por
electrólisis ( el metal va hacia uno de los polos de un circuito por el que pasa una corriente eléctrica.
TRABAJOS INDUSTRIALES CON METALES
MOLDEO: Introducción del metal líquido en un molde para que adquiera la forma del molde.
DEFORMACIÓN: Obtención de piezas al golpearlas con herramientas para darles forma, puede ser en
caliente y en frío, por ejemplo al hacer pasar un metal entre dos cilindros giratorios, se obtienen chapas de
pequeño espesor, a este proceso se le llama laminación.
MECANIZADO: Obtención de piezas utilizando máquinas que arrancan viruta como tornos y fresadoras
y taladros.
UNIÓN DE METALES: Destaca la unión por soldadura, en ella se trata de obtener metal fundido que
una las dos piezas, el calor necesario para fundir el metal se obtiene por electrodos por los que circula
corriente eléctrica y a través del calor producido por la llama resultante de quemarse una mezcla de
gases. Otros sistemas de unión son la unión roscada con tornillos y tuercas ,y los remaches.
TRATAMIENTOS TÉRMICOS: Para mejorar la calidad de los aceros se recurre a calentar el material
y luego enfriarle a un ritmo adecuado, entre estos tratamientos destaca el temple, que se utiliza para
endurecer el acero, basado en enfriar rápidamente el acero calentado en un horno
MATERIALES CERÁMICOS Y PÉTREOS
PÉTREOS: Obtenidos de rocas son resistentes a la compresión y duraderos. Se emplean en bruto y
labradas para muros exteriores. El mármol y granito se emplean en suelos y encimeras. La arena se
emplea como árido en el mortero de cemento. La grava de caliza se emplea como árido del hormigón.
La caliza se emplea en muros y para fabricar cemento. La arenisca es una magnifica piedra utilizada en
paredes por ser fácil de trabajar.
CERÁMICOS: Se obtienen a partir de arcilla cocida. Son resistentes a la compresión, absorben la
humedad y son resistentes al fuego. Se emplean en paredes (ladrillos) en techos (tejas) y en suelos
(losetas, baldosas) y también en revestimiento de paredes y suelos (azulejos que incorporan un
revestimiento de barniz metálico)
YESO: Se obtiene de la piedra algez se emplea para morteros, enlucidos de paredes y en techos
(escayola), presenta buenas propiedades mecánicas y es resistente al fuego, el agua lo disuelve y es poco
resistente en exteriores.
CAL: Piedra caliza empleada para hacer hormigón y como aglomerante en morteros de cal.
CEMENTO: Mezcla de arcilla y caliza triturada y cocida en horno. Se emplea como aglomerante en
morteros y en la fabricación de hormigón.
VIDRIO: Mezcla de arena, caliza y carbonato sódico fundidos en un horno. Es transparente, duro y
resistente a la compresión. Se utiliza como cristal de ventanas y puertas, como recipiente y aplicaciones
ópticas.
EJERCICIOS SOBRE MATERIALES
1Explica ¿Por qué las siguientes afirmaciones son falsas o ciertas?
A) El acero es más frágil que la fundición
B) El aluminio se rompe al formar láminas finas
C) El hierro es menos denso que el plomo
D) El aluminio es adecuado para exteriores
E) El bronce es una aleación metálica
F) El cobre pierde rápidamente sus propiedades al contacto con el aire
2 Relaciona un elemento del grupo A) con uno del B)
A) cobre, aluminio, latón, fundición de hierro
B) ligero, buen conductor eléctrico, elevada dureza, Se pueden fabricar cerraduras.
3 Explicar que procedimiento de fabricación industrial es más útil en cada caso.
a) Un candelabro de bronce, B) Un eje de un motor c)Chapa de la carrocería de un vehículo
4 Escribe la composición, propiedades y aplicaciones de las dos principales aleaciones metálicas del
cobre.
5 Indica las semejanzas y diferencias entre el acero y la fundición de hierro
6 La forja es un procedimiento de fabricación en metales perteneciente al grupo de deformaciones que se
realiza con el metal caliente, en que se diferencia del moldeo.
7 Indica que propiedades de las que conoces son más importantes para las siguientes aplicaciones de un
material metálico
Papel aluminio, asiento de un motor de fundición, una cuchara de acero inoxidable, un cable de cobre
8Explica si crees que el acero es un material maleable
9 Explica si crees que el aluminio es un material duro
10 Relaciona
Grupo1: Lima, sierra de arco, escuadra, mazo de plástico, tijeras de cortar chapa.
Grupo2: cortar una varilla roscada, marcar una pieza en ángulo recto, quitar rebabas, doblar chapa, cortar
una chapa de cobre.
11 Escribe dos aplicaciones de los siguientes metales y aleaciones metálicas: Acero, aluminio, cobre,
bronce, latón, plomo.
12 Explicar que son los siguientes conceptos: Alto horno, siderurgia, metalurgia
13 Localiza en esta sopa de letras 7 palabras relacionadas con los metales
G
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14 Indica dos materiales que se utilicen en las siguientes aplicaciones en construcción:
Tuberías, ventanas, estructuras, muros, suelos, y techos
15 Indica las aplicaciones y la constitución del vidrio
16 Explica cuales de las propiedades de los materiales son los más importantes para un material
que se utiliza en una estructura, en una tubería y en una cristalería.
17 Indicar razonadamente si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas,
a) El ladrillo es resistente a la compresión
b) La madera no se utiliza como material de construcción
c) El mármol es un material cerámico
d) El vidrio está constituido de arena, yeso y carbonato sódico
e) Ningún material cerámico tiene en su composición metales
f) El yeso es adecuado para exteriores
g) La arenisca se utiliza en morteros.
18 Si se precisara un metal ligero y de gran resistencia. ¿Qué metal utilizarías?.¿Por qué?