Aleaciones no ferrosas

Flussdiagrammknoten

• Aleaciones no ferrosas

• Aleaciones de cinc, plomo y estaño

• Metales refractarios   

• Aleaciones base niquel

• Aleaciones de cobre

• Otros metales

• Las aleaciones de cobre un material idóneo para la fabricación de cables eléctricos.  Así mismo, su excelente conductividad térmica permite su uso en radiadores o cambiadores de calor.

• El níquel, con una red fcc que lo hace fácilmente deformable, posee un excelente comportamiento a corrosión y oxidación a alta temperatura.

• PLOMO

• En aplicaciones que requieran superar los 1000°C es preciso recurrir a materiales con alto punto de fusión que mantengan sus propiedades a elevadas temperaturas.

• La industria nuclear requiere elementos como el uranio, material radiactivo, que normalmente se emplea enriquecido. Es un metal muy reactivo, que se oxida con facilidad.

• Cristaliza en la red fcc, por lo que es fácilmente deformable y tiene una buena conformabilidad en frío

•  Latones

• Los bronces

• Son aleaciones de cobre en las que el cinc es el soluto por sustitución predominante. El intervalo de solidificación es muy pequeño, por lo que suelen obtenerse por moldeo

• Se utilizan en bisutería, tuberías, instrumentos musicales, monedas, o en arquitectura

• Los latones a, con un contenido en cinc inferior al 40 por ciento y red fcc

• Los latones poseen contenidos de cinc entre el 47 y el 55 por ciento, y se caracterizan por formar a baja temperatura una fase ordenada, dura y frágil,

• Los latones y, con un porcentaje de cinc superior al 60 por ciento, no se usan industrialmente por su fragilidad.

• son principalmente aleaciones cobre-estaño que industrialmente llevan además otros elementos de aleación, como P, Pb, Ni y Zn.

• La resistencia a tracción del cobre mejora hasta un máximo en tomo al 20 por ciento en Sn; la aparición de la fase <5, dura y frágil, hace que industrialmente no se suelan utilizar bronces con más de un 30 por ciento de Sn, y que las aleaciones con más de un 8 por ciento de Sn no puedan ser conformadas en frío.

• Monofásicos, formados por una única fase a fcc

• los de estructura compleja (a + <5), que se emplean para moldeo, en la fabricación de cojinetes.

• Cuproaluminios

• Cuproberilios

• aleaciones Cu-Al, con contenido en Al del 5 al 11 por ciento, que combinan buenas propiedades mecánicas con una buena resistencia a la corrosión, principalmente intergranular

• la adición berilio entre un 0.4 y un 2 por ciento (la más típica) y tratamientos térmicos de solución y maduración posterior (con posibilidad de incorporar una etapa intermedia de acritud), permiten obtener las aleaciones más resistentes de cobre, con resistencias a tracción de hasta 1400 MPa, comparables a los aceros de alta resistencia

• superaleaciones base níquel

• Tiene buena resistencia mecánica a altas temperaturas y alta conductividad eléctrica,

• Superalecaiones base cobalto

• presentan una de las mejores relaciones propiedades/estructura de todas las superaleaciones en el rango de temperaturas entre 650 y 1100°C.

• Poseen buena resistencia a tracción a elevada temperatura, resistencia a rotura por fluencia hasta 5000 horas, resistencia a la oxidación en caliente y resistencia a fatiga térmica a altos y bajos ciclos, con el fin de asegurar entre 20 000 y 50 000 horas de vida

• Las aleaciones base níquel tienen como objeto mejorar las características de tracción, fluencia, fatiga y estabilidad superficial del material

• Se emplean en cámaras de combustión, álabes de turbina, toberas, y han sido fundamentales para el desarrollo de la industria aeroespacial.

• . A pesar de que el cobalto no posee una red fcc a baja temperatura (imprescindible para obtener un buen comportamiento en caliente), la adición de ciertos aleantes, como Fe y Ni, hace disminuir la temperatura de transformación alotrópica hcp (fase e) -► fcc (fase y ), pudiendo llegar a estabilizar la fase y a temperatura ambiente.

• superaleaciones base hierro, la mayor parte aceros inoxidables austeníticos reforzados con carburos (son aleaciones Fe-Ni-Cr).

• ESTAÑO

• CINC

• metal blanco azulado, con red hcp, que presenta fluencia a temperatura ambiente.

• Las aleaciones de plomo, que incorporan Sb, As, Sn, Ca o Te, son materiales versátiles y con durabilidad. La toxicidad del plomo restringe su aplicación y la de sus aleaciones

• metal que funde a 231 °C, es muy resistente a la corrosión ambiental (en condiciones atmosféricas ni siquiera pierde el brillo metálico) y a los ácidos orgánicos, por lo que en contacto con los alimentos no resulta tóxico

• Es muy sensible a la corrosión electroquímica, y es atacado por la humedad. Se emplea en procesos de galvanizado de aceros (véase el Capítulo 19), para obtener latones y en pinturas (óxidos)

• Se emplean en baterías (aleado con calcio o antimonio), en aportes de soldadura (aleado con estaño), en elementos de protección contra la radiactividad, o en estructuras de control sonoro.

• Las aleaciones de estaño también se emplean como materiales antifricción. Es un metal interesante para moldeo de precisión, por su baja temperatura de colada.

• Los metales refractarios poseen una temperatura de fusión muy elevada, superior a los 2000 °C; con interés industrial deben destacarse el W, Mo, Ta, Nb y Re, pudiendo incluirse el cromo.

• El niobio tiene una temperatura de fusión de 2468 °C. Se emplea para la captura de neutrones rápidos, por su baja sección eficaz. La difusividad del oxígeno en este metal es muy rápida, lo que disminuye muchísimo las propiedades mecánicas.

• El niobio tiene mejor resistencia específica que el tántalo, metal muy resistente a la corrosión, por lo que se emplea frecuentemente en la industria química.

• El molibdeno, uno de los más abundantes, tiene buenas propiedades mecánicas, presentando la mejor resistencia específica y el mejor módulo elástico específico. Se refuerza a base de carburos, añadiendo Ti como aleante.

• El wolframio, con una temperatura de fusión de 3410 °C y el mayor módulo elástico de todos los refractarios, no puede ser endurecido por solución sólida ni precipitación, por lo que se refuerza mediante dispersión de óxidos, fundamentalmente de torio.

• Los metales preciosos comprenden el oro, iridio, osmio, paladio, platino, rodio, rutenio y plata. Su excelente resistencia a la corrosión, junto con diversas propiedades derivadas, justifican el gran número de aplicaciones de elevado coste de estos metales y aleaciones

• s. La circuitería de oro en la industria electrónica, varias aleaciones dentales y los recubrimimentos de platino en los convertidores catalíticos representan algunas de sus más conocidas aplicaciones.