Metales

La metalurgia

Ciencia aplicada cuyo objeto es el estudio de las operaciones industriales tendientes a la preparación, tratamiento (físico y/o químico) y producción de metales y sus aleaciones. En términos generales, la técnica metalúrgica comprende las siguientes fases: Obtención del metal a partir de uno de sus minerales (mena) Afino o purificación del metal. Preparación de aleaciones.Tratamientos mecánicos, térmicos o termoquímicos para su mejor utilización. |
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La primera fase comprende tres etapas: Concentración (que es la separación de la mayor parte de la ganga o material de desecho que acompaña al mineral). Preparación química del mineral para la etapa siguiente, por medio de la tostación o de la calcinación. Reducción u operación por la que el metal combinado pasa aelemento simple. Existen diversos tipos de técnica metalúrgica, según sea el metal que se quiere beneficiar o el proceso utilizado. Así se distinguen la siderurgia (arrabio, hierro, acero); las metalurgias especiales (cobre, aluminio, cinc, estaño, plomo, etc.), la pulvimetalurgia y la electrometalurgia |
La metalurgia es uno de los principales procesos de transformación de la materia utilizadoshasta 1991. Comenzó con el descubrimiento del cobre, del oro y de la plata. Aunque existe en la naturaleza como elemento la mayor parte se halla en forma de minerales como la calcopirita, la azurita o la malaquita. Especialmente las últimas son fácilmente reducidas al metal. Se supone que unas joyas fabricadas de alguno de estos minerales y caídas accidentalmente al fuego llevaron al desarrollo delos procesos correspondientes para obtener el metal.
Luego por experimentación o como resultado de mezclas accidentales se descubrió que las propiedades mecánicas del cobre se podían mejorar en sus aleaciones. Especialmente tuvo éxito la aleación del cobre con el estaño y trozos de otros elementos como el arsénico conocido como bronce que se consiguió de forma aparentemente independiente en orientepróximo y en China desde dónde se extendió por casi todo el mundo y que dio el nombre a la edad de bronce.
Unas de las minas de estaño (como otro mineral esencial en la obtención de esta aleación) más importantes de la antigüedad se hallaban en las islas británicas. Originalmente el comercio fue dominado por los fenicios. Luego el control sobre este recurso importante probablemente era la razónde la invasión romana en las Britania.
Los hititas fueron unos de los primeros en obtener el hierro a partir de sus minerales. Este proceso es mucho más complicado ya que requiere temperaturas más elevadas y por lo tanto la construcción de hornos especiales. Sin embargo el metal obtenido así era de baja calidad con un elevado contenido en carbono y tenía que ser mejorado en diversos procesos depurificación y forjándolo. La humanidad tardó siglos en desarrollar los procesos actuales de obtención de acero, (generalmente por oxidación de las impurezas insuflando oxígeno o aire en el metal fundido (proceso de Besmer). Su dominio era uno de los pilares de la revolución industrial.
Otro hito metalúrgico era la obtención del aluminio. Descubierto a principios del siglo XIX y en un principioobtenido por reducción de sus sales con metales alcalinos, destacó por su ligereza. Su precio superó el del oro y era tan apreciado que unos cubiertos regalados a la corte francesa se fabricaron de este metal. Con el descubrimiento de la síntesis por electrólisis y posteriormente el desarrollo de los generadores eléctricos su precio cayó abriéndose nuevos campos para su uso.

A continuación semuestra una tabla con las aleaciones mas usadas y su aplicación en la producción.
Metal | Mineral | Características | Aplicaciones |
Acero | Aleación de hierro y carbono (contiene entre un 0,04 y un 2,25% de carbono) | -Las propiedades físicas del acero y su comportamiento a distintas temperaturas varían según la cantidad de carbono y su distribución en el hierro. -Antes del tratamiento...