ENSAYOS FÍSICOS | Laura Mudarra Calvo TAREA DE ALEACIONES Además de los materiales cuyo elemento básico es el hierro, existen otros tipos de aleaciones. En función de las características que se deseen para el acabado de la pieza, estas aleaciones no férreas pueden sustituir a los derivados del hierro. Sin embargo, no es tan rentable el uso de estas aleaciones debido a la escasez de algunos de estos metales y el coste de obtención. Distinguimos entre metales no férricos: Pesados: cobre, plomo, estaño, cinc, níquel, cromo. Ligeros: Aluminio, titanio. Ultraligeros: Magnesio. Realiza un estudio de un tipo de aleación de un metal no férrico, indicando: características del metal, distintos tipos de aleaciones, aplicaciones, características de esas aleaciones y utilidad o aplicación de esas aleaciones. Antes de todo, para iniciar el estudio, haz una breve introducción sobre el estudio de aleación,…. Distinguiendo entre férrea, no férrea,…. TIPO DE ALEACIÓN DE UN METAL NO FÉRRICO: Aleación de cobre. ➢ PESADO (Aleación de Cobre (Cu)) o INTRODUCCIÓN SOBRE EL ESTUDIO DE UNA ALEACIÓN (FÉRREA O NO FÉRREA) Una aleación es una mezcla homogénea (al no producirse enlaces estables entre los átomos de los elementos involucrados) de propiedades metálicas de dos o más elementos, de los cuales al menos uno debe ser un metal. Las aleaciones se utilizan para mejorar algunas propiedades de los metales puros, como la resistencia mecánica, la dureza o la resistencia a la corrosión. Estas aleaciones pueden ser ferrosas y no ferrosas: • Aleaciones ferrosas: son aquellas que contienen un porcentaje muy alto de hierro, combinado con otros elementos, siendo el principal de ellos el carbono, cuya distribución y forma en el hierro, o su reacción con éste, forma carburos que le da varias de sus características. El resto de aleantes pueden ser elementos metálicos o no metálicos, que se funden con él en la acería o línea de moldeo. Algunos tipos de estas aleaciones son: el acero o los hierros fundidos (fundición gris, fundición nodular, fundición blanca, fundición maleable). • Aleaciones no ferrosas: son aquellas que carecen de hierro o tienen un bajo nivel de este. Los metales no ferrosos se dividen en tres: pesados, ligeros, ultra ligeros. Los que más se aplican en el ámbito industrial son el cobre y sus aleaciones con el aluminio, el plomo, el estaño y el cinc. También se usa el mercurio y el wolframio, pero se aplican en ámbitos industriales muy específicos. Los demás metales es raro que se empleen en un estado puro, más 1 ENSAYOS FÍSICOS | Laura Mudarra Calvo bien se presentan por medio de aleaciones como el níquel, el cromo, el titanio o el manganeso. Aunque algunos metales no ferrosos no pueden igualar la resistencia de los aceros, algunas aleaciones no ferrosas tienen otras características, como resistencia a la corrosión y relaciones resistencia-peso. o CARACTERÍSTICAS DEL METAL (Cobre) El cobre (Cu) es un metal de transición con un color rojizo y con tonalidades brillantes que posee diversas propiedades. Entre las características que tiene este metal, dada su configuración electrónica del orbital d, parcialmente lleno de electrones, son su elevada dureza y resistencia, el tener puntos de ebullición y fusión elevados y ser un buen conductor de la electricidad y el calor. Además, es muy dúctil y maleable y cristaliza en una red cúbica centrada en las caras (FCC, fácilmente deformable). Junto a la planta y al oro, conforman la llamada «Familia del Cobre» y posee un total de 28 isótopos conocidos. Se trata del elemento metálico más utilizado del mundo, ya sea a través de las aplicaciones directas del este o sus aleaciones. De este modo, este metal puede encontrarse presente en gran variedad de elementos que nos rodean en nuestra vida diaria: OTRAS CARACTERÍSTICAS ρ= 8.93 g/cm3 y Tfusión=1083ºC Por su gran resistencia a la corrosión, el cobre se Resistencia a tracción: 200-350 MPa emplea en los cascos de los barcos, en cubiertas, Metal criogénico: -196ºC, excelente resistencia clavos… mecánica (+50% de incremento) Por su gran capacidad para conducir la electricidad, el Fácil mecanizable al añadirle P y S. cobre se emplea en la fabricación del cableado Excelente resistencia a la corrosión al agua de mar eléctrico, cables de telefonía o electrónica… Se añaden aleantes para mejorar las prop. Por ser un gran conductor térmico, el cobre se emplea Mecánicas en tuberías o alambres. Tienen una mejor resistencia a la fatiga, a la Por ser maleable, el cobre se emplea en la fabricación termofluencia y al desgaste. de monedas, armas e instrumentos musicales. Tiene excelente ductilidad, resistencia a la corrosión y conductividad eléctrica y térmica. Se Por sus propiedades bactericidas, el cobre se utiliza en puede soldar fácilmente. los aparatos de aire acondicionado, en las redes de El Cobre puro es rojo, con Zinc es amarillo y con regadío, herraduras, o grifería. Níquel es plateado. o DISTINTOS TIPOS DE ALEACIONES Algunos de los distintos tipos de aleaciones del cobre son los siguientes: ❖ Bronce: es una aleación de cobre con estaño (Cu+Sn). El cobre supone un 75-80%. ❖ Latones: es una aleación de cobre con Zinc (Cu+Zn). ❖ Bronce al Silicio: es una aleación de cobre con silicio (Cu+Si). ❖ Níquel: es una aleación de cobre con Níquel (Cu+Ni). ❖ Aluminio: es una aleación de cobre con Aluminio (Cu+Al). Se originan los llamados bronces de aluminio (con al menos un 10% de aluminio). ❖ Berilio: es una aleación de cobre con Berilio (Cu+Be). Denominado cobre al berilio. ❖ Cromo: es una aleación de cobre con cromo (Cu+Cr). 2 ENSAYOS FÍSICOS | Laura Mudarra Calvo ❖ Plata: es una aleación de cobre con plata (Cu+Ag). ❖ Cadmio: Aleación de cobre con Cadmio (Cu+Cd). o CARACTERÍSTICAS DE ESAS ALEACIONES Las características de estas aleaciones son las siguientes: ❖ El bronce: Dependiendo de los porcentajes del estaño, se obtienen bronces de distintas propiedades. Con un bronce de 5-10% de estaño se genera un producto de máxima dureza (usado en el pasado para la fabricación de espadas y cañones). El bronce que contiene entre 17-20% de estaño tiene alta calidad de sonido, ideal para la elaboración de campanas, y sobre un 27%, una óptima propiedad de pulido y reflexión (para espejos). ❖ Latones: aleación de cobre con Zinc (Cu+Zn). El latón es más duro que el cobre, es resistente a la oxidación, a las condiciones salinas y es dúctil por lo que puede forjarse en planchas finas y que brilla con facilidad al ser pulido. ❖ Bronce al silicio: aleación de cobre con silicio (Cu+Si) aguanta muy bien la corrosión. ❖ Níquel: aleación de cobre con níquel (Cu+Ni) tiene una buena resistencia a la corrosión y buenas cualidades mecánicas. ❖ Aluminio: aleación de cobre con Aluminio (Cu+Al) que tienen uan alta resistencia mecánica y resistencia a la corrosión. ❖ Berilio: aleación de cobre con berilio (Cu+Be) tiene importantes propiedades mecánicas. ❖ Cromo: aleación de cobre con cromo (Cu+Cr) que tiene una alta fortaleza y resistencia a la corrosión, con gran conductividad, buena ductilidad y fortaleza. ❖ Plata: aleación de cobre con plata (Cu+Ag) tiene una alta dureza que le permite soportar temperaturas de hasta 226 ºC. ❖ Cadmio: aleación de cobre con Cadmio (Cu+Cd) que soporta fuertes exigencias mecánicas. 3 ENSAYOS FÍSICOS | Laura Mudarra Calvo o UTILIDAD O APLICACIÓN DE ESTAS ALEACIONES Sus aleaciones con otros metales también resultan muy útiles, teniendo las siguientes aplicaciones: ❖ El bronce: se usa en baterías eléctricas, fabricación de llaves, campanas, también en muchas monedas, medallas, estatuas y un gran etc. ❖ Latones: es muy utilizado en para fabricar recipientes, en especial para alimentos no perecederos (latas), así como en la tubería y grifería domésticas, etc. ❖ Bronce al silicio: para hélices de barcos por su aguante a la corrosión. ❖ Níquel: se emplea principalmente en intercambiadores de calor. ❖ Aluminio: es muy apreciado en trabajos artísticos. ❖ Berilio: se emplea en la fabricación de muelles de toda clase. ❖ Cromo: se emplea principalmente para fabricar electrodos. ❖ Plata: se emplea en la fabricación de algunas monedas. ❖ Cadmio: se emplea en líneas eléctricas aéreas que soportan fuertes exigencias mecánicas, catenarias, y cables de contacto de medios de transporte de superficie. ➢ WEBGRAFÍA ☺ ☺ ☺ ☺ ☺ ☺ https://www.elchatarrero.com/principales-aleaciones-con-cobre/ http://ocw.uc3m.es/ciencia-e-oin/tecnologia-de-materiales-industriales/bloqueiv/Tema11-aleaciones_no_ferreas.pdf https://concepto.de/aleacion/ https://es.wikipedia.org/wiki/Aleaci%C3%B3n#:~:text=Una%20aleaci%C3%B3n%20es% 20una%20mezcla,uno%20debe%20ser%20un%20metal. https://ikastaroak.ulhi.net/edu/es/PPFM/DPMCM/DPMCM01/es_PPFM_DPMCM01_C ontenidos/website_21_aleaciones_ferrosas.html https://okdiario.com/curiosidades/caracteristicas-del-cobre868181#:~:text=Principales%20caracter%C3%ADsticas,llamada%20%C2%ABFamilia%2 0del%20Cobre%C2%BB. 4 ENSAYOS FÍSICOS | Laura Mudarra Calvo ☺ ☺ ☺ https://www.caracteristicas.co/cobre/ http://lim.ii.udc.es/docencia/din-proind/docs/respuestas/p90.htm https://es.slideshare.net/guestaead77/aleaciones-ferrosas-y-no-ferrosas 5
