metales - tecnopacheco

IES Francisco Pacheco
Departamento de Tecnología
Unidad didáctica: MATERIALES METÁLICOS
Cuestionario: Los metales-lectura comprensiva
Con los apartados que encontrarás en esta páginas, realiza las siguientes actividades en tu cuaderno:
1) Clasifica 8 metales de mayor a menor peso.
2) Clasifica los metales anteriores de menor a mayor punto de fusión.
3) Completa la siguiente tabla
METAL
Estaño
MINERAL
PROPIEDADES
ALEACIÓN
APLICACIONES
Casiterita
Blanco, brillante, bajo punto de fusión
Bronce
Hojalata, hilo para soldaduras
Latón
Cinc
Bauxita
Pesado, bajo punto de fusión, opaco a
rayos X
Cables eléctricos
Acero
4)
5)
6)
7)
8)
9)
10)
11)
12)
Clasificación de los aceros atendiendo a su grado de dureza.
¿Qué tipo de material se emplea en la fabricación de herramientas de corte (limas, brocas...)?
¿Es más tenaz un acero blando que uno duro o es al revés?
¿Qué acero es más frágil, el duro o el extraduro?
¿Qué se entiende por acero aleado?
¿Con qué metales deben alearse los aceros para convertirlos en aceros inoxidables?
Cita un metal que aporte al acero dureza y otro que le confiera tenacidad.
Haz una clasificación de los metales y aleaciones en pesados, ligeros y ultraligeros.
¿En qué consiste el galvanizado? ¿Para qué se realiza? Cita algunas aplicaciones.
METALES
Hierro (Fe)
Se obtiene del mineral de hierro. El hierro puro tiene pocas aplicaciones industriales y es difícil de obtener; para ello se
utilizan procedimientos electrolíticos. Es blando, grisáceo, maleable, dúctil y tenaz. Se oxida fácilmente. Peso
específico medio (7,87 Kg/dm3) y punto de fusión alto (1.500 ºC aprox.). Tiene propiedades magnéticas.
Cobre (Cu)
Se obtiene de la pirita. Es rojizo, brillante, más blando que el acero y menos resistente, pero más pesado (8 a 9
Kg/dm3). Funde a 1.000 ºC aprox. Muy dúctil y maleable, resistente a la corrosión y buen conductor eléctrico (el mejor
tras la plata) y térmico. Se utiliza mucho en la fabricación de elementos eléctricos y para las conducciones de agua y gas
(interiores en las viviendas).
Aluminio (Al)
Es de los elementos más abundantes en la naturaleza. Se obtiene de la bauxita a través de procesos industriales
relativamente recientes y costosos, lo que explica que sea más caro que otros materiales menos abundantes. Es blancoazulado, muy ligero (2,6 Kg/dm3 aprox.) y resistente a la corrosión. Blando, dúctil y muy maleable, pero poco resistente
a esfuerzos. Funde a 660 ºC aprox. se utiliza muchísimo en estructuras ligeras: puertas, ventanas, aeronáutica,
automóviles, bicicletas; en la fabricación de pinturas protectoras (purpurina). Por ser buen conductor térmico se utiliza
en los fondos de cacerolas. También se utiliza como conductor eléctrico en redes de alta tensión (el cable portante es de
acero).
Estaño (Sn)
De color blanco brillante, blando, maleable y dúctil. Es conductor de la electricidad. Es inoxidable al aire pero fundido
se oxida fácilmente. Se emplea principalmente como material de aportación para soldaduras blandas (aleado con
plomo), en la fabricación de fusibles (debido a su baja temperatura de fusión, que es de 232 ºC) y para protección de la
oxidación del acero de las latas de conserva (hojalata), aunque actualmente se tiende a utilizar plásticos por se más
IES Francisco Pacheco
Departamento de Tecnología
Unidad didáctica: MATERIALES METÁLICOS
Cuestionario: Los metales-lectura comprensiva
barato.
Plomo (Pb)
Gris-azulado y brillante. Muy blando y maleable. Su punto de fusión es bajo pero superior al del estaño (327 ºC). Es
muy pesado (11,36 Kg/dm3). Resistente a la corrosión de muchos ácidos e impenetrable por los rayos X, por lo que los
radiólogos utilizan mandiles confeccionados con este material. Antiguamente se utilizaba en las tuberías para agua.
Actualmente se utiliza para soldadura blanda, fusibles, baterías eléctricas y fabricación de pinturas protectoras (minio).
Es tóxico.
Zinc (Zn)
Blanco-azulado, peso específico similar al hierro pero punto de fusión algo superior al del plomo; al igual que éste, es
tóxico. Se utiliza para recubrimiento de tejados y canalones (aunque para esto está siendo sustituido por el P.V.C.).
También se usa en la fabricación de pilas y como recubrimiento del hierro y como antioxidante, lo que se conoce con el
nombre de galvanizado o zincado, según el proceso empleado.
Oro (Au)
Como es sabido, es un material caro y se utiliza en joyería y para decoraciones (pan de oro). Muy pesado (19,3
Kg/dm3). Es dúctil y maleable, pero muy blando, por lo que suele combinarse con cobre (oro amarillo-rojizo) o plata
(oro amarillo) o platino (oro blanco) para endurecerlo.
Plata (Ag)
Más dura que el oro. Es el mejor conductor eléctrico. Se utiliza en joyería y para contactos eléctricos especiales. Su
peso específico es intermedio entre el hierro y el plomo y su punto de fusión algo menor que el del oro (960 ºC).
Wolframio (W) o tungsteno
Punto de fusión muy alto (3.400 ºC), por lo que se utiliza en los filamentos de las lámparas eléctricas. Combinado con
carbono (carburo de wolframio) se obtiene un material utilizado para el corte de materiales duros.
Cromo (Cr)
Blanco muy brillante, inoxidable y caro. Se utiliza para el cromado de metales, no sólo para embellecerlos sino para
evitar su corrosión.
ALEACIONES
Son materiales formados por combinaciones de varios elementos; no se trata de compuestos químicos, sino de mezclas,
debiendo existir al menos un metal. Los metales en estado puro no suelen tener buenas propiedades para ser utilizados
desde el punto de vista tecnológico. La adición de elementos, en las proporciones adecuadas, varían muchísimo las
propiedades de originales del metal puro.
Acero
Aleación de hierro y carbono, siempre que la proporción de este último sea inferior al 1,7%. El acero es más resistente
y duro que el hierro, aumentando está dureza proporcionalmente a la cantidad de carbono. Se distinguen:
Aceros blandos: para perfiles de estructuras, tubos, contenedores, rejas, bidones. Suelda bien y posee buena
maquinabilidad.
Aceros duros: Para piezas de máquinas, muelles, cadenas. Tenaz y gran resistencia a la tracción.
Aceros extraduros (rápidos): para herramientas de corte, limas, brocas, etc. Son muy resistentes al desgaste
pero más frágiles.
Los aceros pueden endurecerse mediante el temple, mediante un calentamiento lento a temperatura adecuada y
posterior enfriamiento rápido, aunque depende del contenido en carbono. También pueden mejorarse ciertas
propiedades de los aceros aleándolos con otros metales:
Cromo y níquel: aceros inoxidables. Son muy duros. El Cr disminuye la fragilidad.
Manganeso (Mn): resistencia al desgaste y tenacidad (grandes máquinas, ferrocarriles).
Wolframio y molibdeno (Mo) y cobalto (Co): aportan dureza, pero son más frágiles (brocas, herramientas de corte en
IES Francisco Pacheco
Departamento de Tecnología
Unidad didáctica: MATERIALES METÁLICOS
Cuestionario: Los metales-lectura comprensiva
general).
Cromo y Vanadio: aumentan la tenacidad. Se emplean en llaves fijas, inglesa, de tubo...)
Fundición (hierro fundido o colado)
Son aleaciones de hierro y carbono entre el 1,7% y 6% de carbono, aunque también contienen otros elementos. Son
menos resistentes a los esfuerzos de tracción y flexión y más frágiles que los aceros, pero son resistentes a la
compresión, vibraciones y desgastes. Permiten fabricar piezas complejas por moldeo (farolas, bancos, bancadas de
máquinas-herramienta, etc.).
Latón
Aleación de cobre y zinc (llamadas también cu-zinc) en proporciones variadas; el Cu ocupa más del 50%. Es algo más
pesado que el acero y su color es amarillo. Muy apto para fabricar piezas fundidas: grifos, tiradores de puertas y
cajones, tornillos, terminales eléctricos, llaves, etc., pudiendo ser recubierto de una capa de cromo.
Bronce
Aleación de cobre y estaño, estando este último en proporciones inferiores al 32%. Su color es parecido al del latón,
pero más oscuro, siendo más rojizo según tenga más o menos cobre; es algo más pesado. Cuanto menos estaño tenga
más blando es, utilizándose entonces para acuñación de monedas y medallas; los más duros (con adición de fósforo) se
emplean para fabricación de ruedas dentadas, casquillos para ejes. También se utiliza para hacer campanas, debido a su
buena sonoridad. Antiguamente se utilizaba en los cañones.
Aleaciones ligeras
Son aquellas en que uno de los metales es el aluminio. Como ya sabemos, éste es blando y tienen poca resistencia, la
cual puede aumentarse añadiendo cobre y níquel. Si se alea con cinc y manganeso obtenemos las aleaciones
ultraligeras, resistentes y menos pesadas que el aluminio, aplicables a la aviación, bicicletas, llantas de neumáticos, etc.
Otras aleaciones
El constantán es una aleación de níquel, cromo y manganeso, buen conductor eléctrico y tiene la propiedad de
mantener fija su resistencia al aumentar la temperatura. Esto unido al elevado punto de fusión (1.300 ºC aprox.) lo hace
apto para se utilizado como resistencia eléctrica de precisión.
El nicrome es una aleación de níquel y cromo. También tienen un alto punto de fusión y se utiliza para las resistencias
de los calentadores eléctricos.