Zusammenfassung der Ressource
METALES
- Obtención
- Mineral
- Compuesto
por
- Mena
- Combinación
metálica natural
- Ganga
- Productos
impurificadores de la
mena
- Metalurgia
- Método para eliminar la ganga
y obtener el metal puro
(siderurgia cuando está
referido al hierro)
- Metal
- Cuerpo químico
simple cuyo óxido u
hidróxido ofrecen
una reacción básica
- Casi imposible
encontrar o producir
metales en estado
puro
- No metal o metaloide
- Ofrecen una
reacción básica
- 2 o más cuerpos químicos unidos
- Si sus componentes se
ven a simple vista o con
sencillos aparatos
- Mezcla (agrupación granular)
- Si sus componentes no
se ven fácilmente
- Disolución (agrupación molecular)
- Aleación
- Combinación de dos o
más metales o bien
metal y metaloide
- Condiciones
- En estado sólido
ser miscibles
- La cumplen todos
los metales excepto
el plomo que no se
mezcla con hierro ni
aluminio
- Los componentes
deben conservar sus
características
metálicas
- El producto resultante
(aleación) tiene
propiedades metálicas
- Utilidad
- Lograr
propiedades o
mejorarlas
- Combinación (agrupación atómica)
- Propiedades
- Estructura cristalina
- Microestructura
- Buenos conductores
térmicos y eléctricos
- Brillantes
- Oxidables o
corruptibles
- Más nobles
- Menos oxidables
- Menos nobles
- Más oxidables
- Listado de metales, ordenado de mayor
(menos nobles) a menor (más nobles)
facilidad de corrosión: Mg, Zn, Al, Cd,
aleaciones Al-Mg-Si, aleaciones Cu-Al, hierros
y aceros normales, Cr, Pb, Sn, Ni, latones,
bronces, Cu, aceros inoxidables, Ag.
- Macroestructura
- Más o menos
duros / frágiles
- Elásticos / Plásticos
- Tenaces (gran
capacidad de
deformación sin
romper)
- Composición química
- Fusibles
- Soldables
- Oxidables
- Pueden variarse
con tratamientos
mecánicos y
térmicos
- Dependen de su
composición,
estructura, historia o
tratamientos previos
- No combustibles (con
el fuego pierden
resistencia)
Anmerkungen:
- A temperaturas no muy altas no se funden pero se vuelven blandos y moldeables, pierden sus resistencias mecánicas, excepto los aceros refractarios y los de altas resistencias.
Las dilataciones térmicas producen grandes tensiones y deformaciones
- Químicamente activos
- Reaccionan con:
- Oxígeno
atmosférico
formando
óxidos
- Humedad
formando
hidróxidos
- Ácidos / Álcalis
formando sales
metálicas
- Uniones y soldaduras
- Uniones mecánicas
- Resistentes
- Pueden
- Deshacerse
y rehacerse
- Pernos
- Tuercas
- Tornillos
- Ser definitivas
- Roblones
- Remaches
- Sustituidas
por
soldaduras
- Exigen espacio a
ambos lados
(excepto agujero
roscado)
- Uniones por soldadura
- Unión rígida hasta formar una sola
pieza, con o sin adicción de otros
materiales. La nueva pieza debe tener
una resistencia ≥ que las piezas que se
unen.
- Tipos
- Heterogéneas
- Utilizan aleaciones
que funden a
menor Tª que los
metales que unen
- Tipos
- Blandas
- Duras
- Homogéneas
- Unión sin metal de
aporte o con aporte
de similar o igual
composición a los que
se sueldan
- Tipos
- Por compresión
- Con fusión
- Tipos y productos
derivados
- Férricos (Fe)
- Derivados del
hierro (Fe),
abundante en
la corteza
terrestre.
- Propiedades
Anmerkungen:
- Color: blanco patinado
Funde a 1530º C
Buen conductor del calor y la electricidad
Dúctil, maleable, tenaz
Admite pulimiento
Atraído por imán y se imanta
+aire o vapor de agua = hidróxido férrico (poroso -> favorece la progresión de la corrosión)
- Obtención
- Mineral de hierro+carbón de
coque+fundente (caliza, arcilla,
etc) + calor (>1100º C) = ARRABIO
(masa fundida)
- Tipos
- Hierro dulce
(<0.1% de C)
Anmerkungen:
- Casi puro (<0.1% de carbono).
A menos carbono más temperatura de fusión.
Estructura fibrosa, blanda, forjable, dúctil, maleable, soldable y trabajable.
Escasa resistencia.
El menos fusible (Tª 1550-1700º C).
Muy tenaz y resistente al impacto.
Se forja con facilidad (incluso en frío).
No sirve para moldear ni templarse.
Resistente a tracción.
El mejor para forja de artesanía.
- El mejor para
forja de
artesanía
- Acero
(0.1-1.7% de C)
Anmerkungen:
- >1.2% de C -> durs, agrios y quebradizos
<0.2% de C-> suaves, elásticos, forjables y soldables
Funde entre 1450-1500º C
Resistente a tracción
- Obtención
- Moldeado
- Forjado
- Prensado (por
compresión o
extrusión)
- Laminado
(por tracción)
- A partir de:
- Plancha
- Chapas
- Placas
- Barra
- Perfiles laminados
- Redondos
- Planos
- Rectangulares
- Tipos
- Ordinarios
- Los
componentes
≠ al Fe y C son
impurezas
- Tipos
- Extrasuave
- Alambres
- Chapas
- Suave o dulce
Anmerkungen:
- Forjable.
Resistentes.
Dúctiles.
No moldeables.
Se trabajan y pliegan con facilidad.
Gran soldabilidad.
- Perfiles laminados
- Redondos
- Alambres
- Chapas
- Semisuave
Anmerkungen:
- Maquinaria
- Semiduro
- Duro
Anmerkungen:
- Templable.
Poco soldable.
Su dureza aumenta con el contenido en C.
Poco dúctiles.
Muy frágiles para estructura.
Poco soldables.
Bajo punto de fusión -> buenos para moldear.
- Limas
- Herramientas de corte
- Cuchillas
- Muelles
- Especiales o aleados
Anmerkungen:
- Mejor resistencia mecánica en relación al coste.
Peor comportamiento al fuego.
Peor resistencia a la corrosión química y electroquímica (excepto aceros inoxidables).
- Fe+C+ elementos
químicos que
modifican sus
propiedades primarias
- Uso en construcción
- Estructurales
(normalizados)
- Barras lisas y
corrugadas
- Mallas
electrosoldadas
- Aceros de alta
resistencia
trefilados
- Barras
- Alambres
- Perfiles
laminados
estructurales
- Chas e>3mm
- Chapas finas
- La protección
puede ser
- En obra
- Decorativo
- Galvanizado
- Pintado
- Esmaltado
- Uso
- Revestimientos lisos,
grecados u ondulados
de paredes y cubiertas
- Muros cortina
- Canalones
- Caños de
desagüe
- Evacuación
de agua
- Tabiquería
desmontable
- Muelles
- Inoxidables
- Aleaciones
- Cromo
- Níquel
- Manganeso
- Tipos
- Martensíticos
(13% cromo)
- Ferríticos
(17% cromo)
- Austeníticos
(16-19% cromo
+ 6-14% Níquel)
Anmerkungen:
- Los más usados.
No magnéticos.
Alta resistencia mecánica.
Alta ductilidad.
Alta soldabilidad.
No endurecen por tratamiento térmico (aunque mejora su dureza natural a costa de ductilidad)
- Propiedades
Anmerkungen:
- Alto costo (x10 ordinarios)
Resistentes a los ácidos orgánicos y minerales.
Alta resistencia mecánica.
Aceptable dureza.
Pueden fabricarse piezas y perfiles por laminación y extrusión.
Algunos son forjables, moldeables y facilmente soldables.
Admite el pulido desde mate hasta espejo.
Uso en interior y exterior.
- Refractarios
Anmerkungen:
- Capaces de resistir los efectos del calor.
Aleaciones cromo-silicio.
Uso: resistencias eléctricas y similares.
- Acero corten
Anmerkungen:
- Desarrollado en 1950.
Corrosión resistance - tensile strengh.
- Propiedades
Anmerkungen:
- Alta resistencia mecánica.
Alta resistencia a la corrosión sin protección adicional (capa de óxidos protectores que tarda en estabilizarse 2 años) -> variación de color superficial (de rojo a púrpura).
50% + caro que el ordinario.
No puede competir con el inoxidable en los casos de atmósferas altamente corrosivas o con probabilidad de condensaciones de humedad salina.
- Alta resistencia a la
corrosión sin
protección adicional
- No puede competir con el
inoxidable en los casos de
atmósferas altamente
corrosivas o con probabilidad
de condensaciones de
humedad salina.
- Composición
Anmerkungen:
- Bajo contenido en C +
Cobre (0.25-0.55%) +
Cromo (0.25-1.25%)
- Morfología industrial
- PERFILES
- Semielaborados
- Destinados a
modelado
posterior, por
tanto se sirven en
bruto, sin aristas
vivas ni continuas
- Elaborados
- No necesitan manipulación
morfológica para su empleo,
salvo el corte de longitud o
curvatura
- I, IB, H, U, L, LD, T,TD,
Carriles, perfiles
especiales
- HIERROS
UNIVERSALES
(varillas)
- Redondos (Ø≥ 5mm)
- Liso
- Corrugado
- Helicoidal
- Derivados del
redondo
- Redondo hueco
- Medio redondo
- Media caña
- Pasamanos
- Telas metálicas
- Mallazos
- Cuadrados ≥5mm
Anmerkungen:
- Para cerrajería de taller y artística
- Triangular
- Poligonal
- CHAPAS
Anmerkungen:
- Productos de acero cuyo ancho es > 400 mm
- Chapa negra
- Lisa
- Perforada
- Embutida
- Estriada
- Alveolada
- Desplegada
- Ondulada
- Grecada
- Chapa
revestida o
inoxidable
Anmerkungen:
- Resistente a la intemperie
- Hojalata
(+estaño)
- Galvanizada
(+zinc)
- Emplomada
(+plomo)
- HIERROS
RECTANGULARES
(nº/nº)
Anmerkungen:
- Hierros planos.
Laminados cuyo ancho ≤ 150 mm.
- Fleje
- Pletina
- Llanta
- Plano ancho
- Platabanda
Anmerkungen:
- Cualquiera de los hierros planos soldados o remachados a perfiles laminados para aumentar si sección (su módulo resistente)
- HIERROS DE UNIÓN
- A cortante
- Remaches o
roblones
- Tornillos
- Pasadores
- Clavos
- A tracción
- Cables
- Cadenas
- CERRAJERÍA
- TUBERÍAS
- Fundición (1.7-6.6% de C)
Anmerkungen:
- El más fácil de obtener (refundido del arrabio).
Duro, quebradizo, muy frágil, no forjable (no susceptible de adquirir forma definitiva por procesos de deformación plática ni en frío ni en caliente, sino en estado líquido), no soldable.
Amortigua vibraciones (se usa en soportes y bases de maquinaria).
Resistente a tracción < que a compresión.
Más resistente a la corrosión que el hierro dulce y que el acero (capa adherente que evita que progrese la corrosión).
- Uso para:
- Piezas iguales en cantidad,
rígidas, resistentes al calor y
a la corrosión, pesadas
(tapas y rejillas de
alcantarillas, buzones, etc.)
- Tipos
- Gris
- Blanca
- Aleada
- Tratamientos
térmicos y
termoquímicos
- A más contenido de
carbono más dóciles y
más sensibles a
tratamientos térmicos
- No férricos
- COBRE
Anmerkungen:
- Color: rojo asalmonado
Brillante, forjable, dúctil y maleable.
Puro funde a 1070º C
Superficie brillante que se convierte en mate por efecto del oxígeno y humedad del aire, formando una capa de protección de óxidos cúpricos (en ciertos ambientes + tiempo = pátina verde).
Resiste bien la corrosión (incluso del mar).
No resiste a ácidos fuertes ni amoniaco.
Buen conductor del calor y de la corriente eléctrica.
Resistencia mecánica aceptable.
Sin alear se puede laminar en caliente o forjar y conformarse por extrusión.
Soldable.
- Formatos comerciales
- Alambres,
barras y
pletinas
- Telas metálicas y
enrejados ligeros
- Chapas y láminas
- Elementos de cubiertas
- Tubos
- Conducciones de
fontanería
- En aleaciones
Anmerkungen:
- Aumenta la conductividad térmica y eléctrica.
Aumenta la resistencia frente a la corrosión.
Mejora la soldabilidad.
Adecuada resistencia mecánica.
Forjables, prensables, embutibles y mecanizables facilmente.
Algunos muy indicados para moldeo.
Protegen frente a la corrosión a metales menos nobles.
- Protege a otros
metales menos
nobles de la
corrosión
- Tipos
- + Acero / Aluminio
- Aumenta la
resistencia a
corrosión
- Mejora la
facilidad de
fabricación
- + Zinc = Latón
- + Estaño = Bronce
- ALUMINIO
Anmerkungen:
- 2º Elemento más abundante en la corteza terrestre.
2º Metal más usado en la industria.
Color: blanco azulado.
Brillante en corte reciente.
Estructura fibrosa.
Ligero
Blando y trabajable.
Dúctil y maleable.
Funde a 600º C.
Alta conductividad térmica y eléctrica (< cobre).
Alto poder reflectante (80%)
Se oxida casi instantáneamente, formando una capa blancuzca y densa de óxidos alumínicos (no manchan ni son tóxicos).
Poco noble.
La corrosión se puede ver incrementada por la aparición de pares galvánicos (aluminio + cobre o aleaciones; menos con los aceros normales; poco peligro con zonc, acero inoxidable o plomo).
Atacado por los ácidos (productos de limpieza, hongos, líquenes).
Atacado por álcalis (hormigón fresco, lejías, detergentes), pero cesa y se crea una capa de óxido adecuada.
En la industria y en la construcción se utiliza como materia prima de aleaciones.
- En aleaciones
- Tipos
- Moldeables
- Cerrajería y herrajes
- Forjables
- Laminación, prensado y extrusión
- Estructurales
- Perfiles y chapas
- Tratamientos externos
- Decapado
Anmerkungen:
- Eliminación de la capa externa de óxidos para tratamientos posteriores.
- Oxidado
Anmerkungen:
- Aumentar la capa de óxido para aumentar la protección, base para pinturas.
- ANODIZADO
Anmerkungen:
- Proceso electrolítico que aumenta la capa natural de óxido superficial.
Buena base para pinturas posteriores, revestimientos aislantes para conductores eléctricos, aumentar la resistencia a corrosión y lo dota de brillo.
Se puede tintar en colores.
La calidad se mide por el espesor.
- Pintado
Anmerkungen:
- Tras oxidado, se pinta con baño colorante, excepto los que contengan Cu, Hg o Pb
- LACADO
- ZINC
Anmerkungen:
- Color: blanco azulado.
Brillante en corte reciente.
Frágil.
Funde a 417º C.
Puro: resistencia a tracción moderada; elevado coeficiente de dilatación térmica; forjable, soldable y moldeable (130-150ºC).
Se oxida con rapidez -> carbonato de zinc, no progresiva -> protege.
Vapores ácidos o salinos (mar) -> par galvánico -> destruye.
No le afecta el agua de lluvia o potable, pero sí las ácidas y con CO2.
No es atacado por el hormigón y morteros de cemento o la cal ya fraguados.
Proteger cuando pueda haber contacto con sales solubles, cloruros y sulfatos.
El yeso puede atacarlo en ambientes húmedos.
Inapreciable corrosión en contacto con: plomo, hierro y aluminio.
Evitar el contacto zinc - cobre y aleaciones.
- Formatos
- Chapas lisas
- Canalones
- Limahoyas
- Chapas onduladas
- Cubiertas ligeras
- Barras, alambres, tubos, clavos, etc.
- Uso principal
- En aleaciones
(latones,
bronces)
- Galvanizado
- Componente en
pinturas
- PLOMO
Anmerkungen:
- Muy denso (< que el oro).
Blando (se raya con la uña), conformable, muy resistente químicamente.
Ductilidad muy alta (se puede trabajar en frío con facilidad y conformarlo).
Funde a 327º C
Suelda sin dificultad.
Elevado coeficiente de dilatación térmica.
baja resistencia a la fatiga -> se agrieta y rompe con los cambios térmicos frecuentes
Color: gris azulado.
Brillo metálico recién cortado->desaparece en contacto con el aire atmosférico -> óxido (no mancha.
No es atacado electrolíticamente por otros metales.
Resiste bien a los ácidos, aunque sensible a ciertos ácidos de tipo orgánico.
Agua + CO2 -> atacan al plomo
Morteros de cal no atacan demasiado al plomo.
Morteros y hormigones de cemento (especialmente si están húmedos) atacan al plomo.
Impermeable a radiaciones catódicas y ultracortas.
Venenoso bajo formas solubles.
- Formatos
- Chapas
- Tuberías de saneamiento
- Aislante de sonido y vibraciones
- Fusibles
- Anti-radiactivo
- Material de soldadura,
aleaciones, sellado e
impermeabilización de juntas
- OTROS
Anmerkungen:
- Generalmente usados como materiales de protección, antioxidación o como elementos de aleación.
- Níquel
- Estaño
- Cadmio
- Cromo
- Tratamientos
- Mecánicos
- En frío
Anmerkungen:
- Aumenta la dureza y la resistencia a tracción.
Reduce el alargamiento.
Aumenta el valor del límite elástico.
- En caliente
Anmerkungen:
- FORJA
El trabajo de deformación se realiza a una Tª alta cercana a la de recristalización.
- Tipos
- Forjado
- Batido
- Martillado
- Laminación
- Extrusión
- Térmicos
- Templado
- Maduración
- Revenido
- Recocido
- Normalizado
- De
endurecimiento
superficial
- Nitruración
- Cementación
- Cianurización o
carbonitruración
- Endurecimiento por temple superficial.
- Acabados
- Tratamiento
superficial
cuyo objetivo
es
- Estético
- Protección
frente a
corrosión
- Tipos
- Pinturas
- Revestimientos cerámicos
- Revestimientos plásticos
- Metalización
- Con
- Zinc
- Aluminio
- Cadmio
- Estaño
- Procedimientos
- Recubrimientos electrolíticos
- Enchapado metálico
- Galvanizado
- Pulverización metálica
- Conservación y mantenimiento
- Protección frente a la corrosión
- Facilitar un rápido drenaje
de las aguas
- Aislar entre sí metales distintos
- Utilizar metales o
aleaciones especialmente
resistentes a la corrosión
- Evitar
- La condensación de
humedad sobre sus superficies
- Circunstancias
ambientales que favorecen o
aceleran la corrosión
Anmerkungen:
- Suciedad
Corrientes vagabundas
Aguas con excesivo detergente, lejías u otras sustancias de limpieza doméstica
Sustancias ácidas (agua de lluvia, suelos, aguas negras, yesos, escayolas, algunas maderas, algas, musgos, etc.)
Sulfatos de suelos o piezas cerámicas
Cloruro cálcico
Algunos compuestos generados durante la hidratación de cementos y cales
Otros
- Acciones y tensiones
mecánicas que agraven los
procesos corrosivos
- Humedad permanente
- Huecos, grietas o recodos que puedan
llenarse de agua o polvo (rellenarlos)
- Contacto de metales con
materiales absorbentes
- Contacto metal-metal
interponiendo aislante
eléctrico
- Aireación diferencial del
ambiente en contacto
con el metal
- Contacto agua-metal
Anmerkungen:
- Aguas muy calientes con mucha velocidad o estancadas
Eliminar obstrucciones y cambios bruscos de dimensión y dirección
Impedir flujo desde un contacto con material noble a otros de menor nobleza (ánodos de sacrificio)
- Elegir metales
adecuados a cada
ambiente
- Protegerlos con
productos adecuados
- Protección contra el fuego
- Revestimiento con
- Enlucido y aplacado de
pastas de yeso
- Hormigón o mortero
de cemento Portland
- Ladrillos refractarios
- Pinturas y productos
intumescentes e ignífugos
- Aspectos medioambientales
- El proceso metalúrgico consume
grandes cantidades de energía
- Se aprovechan bien los materiales
obtenidos y los subproductos
(escorias de alto horno)
- Provienen de fuentes no
renovables, aunque
abundantes en la corteza
terrestre
- Durabilidad entorno a 20 años, aunque
pueden necesitar un tratamiento
periódico sencillo o una limpieza
- Fácilmente reciclables
Anmerkungen:
- Aunque a veces no permiten la separación en materiales simples
- Criterios de selección
- Revestimientos metálicos
- El formato influye en el lenguaje
Anmerkungen:
- lamas = textura unidireccional
Placas = paños planos
- Vitrificados para superficies duras,
difícilmente rayables y permiten la
limpieza húmeda frecuente
- Evitar su uso cuando hay
riesgo de punzonado o golpes
que lo deformen
- Nuevos formatos
- Dibond
Anmerkungen:
- https://www.display.3acomposites.com/es/dibond.html
- Paneles sandwich
Anmerkungen:
- https://www.hiansa.com/es
- Telas metálicas
Anmerkungen:
- http://www.telasmetalicasg.com/
- Aplicaciones
- Elementos estructurales de acero
- Vigas
- IPN
- IPE
- Pilares
- HEB
- UPN
- Carpintería,
cerrajería y herrajes
- Acero inoxidable
- Aluminio
- Hierro
- Tuberías
- Cobre
- Aluminio
- Cubiertas
- Cobre
- Aluminio
- Zinc
- Plomo
- Protección contra
corrosión de otros
- Tratamientos
- Dorado
- Plateado
- Cobreado
- Cincado
- Galvanizado
- Aceros inoxidables