Ciencia de los materiales

1.2.1. LOS METALES.

Debido a que es un material que se puede encontrar como tal en la naturaleza (solo unos pocos) o que son fáciles de obtener a partir del mineral (el hierro), su uso por el hombre para fabricar objetos comenzó hace miles de años. En la actualidad el uso de los metales sigue siendo muy importante, aunque algunos metales están siendo sustituidos por otros materiales másmodernos como son los plásticos.

Los metales se pueden encontrar libres en la naturaleza, es decir como tal metal listo para utilizar (únicamente unos pocos, como el oro, la plata o el cobre), o unidos químicamente a otras sustancias, en este segundo caso el metal debe ser extraído mediante algún proceso que puede ser más o menos complicado. La roca que contiene una elevada proporción de unmetal recibe el nombre de mineral.

La extracción del mineral se puede realizar de dos maneras:
- En minas subterráneas. En este caso el mineral se extrae del interior de la tierra excavando túneles.
- En minas a cielo abierto. Si el mineral se encuentra cerca de la superficie, este se extrae directamente del suelo.

Para obtener la mayoría de los metales hay que extraerlos del mineralmediante una serie de procesos, así pues recibe el nombre de metalurgia al conjunto de industrias y procesos que se encargan de la extracción y transformación de los metales. Una rama de la metalurgia es la siderurgia que se ocupa de la extracción y transformación del hierro.

Los metales se clasifican según su contenido en hierro en:
- Métales ferrosos, aquellos cuyo componente principal es elhierro. Por ejemplo el hierro puro y el acero.
- Metales no ferrosos, aquellos que no contienen hierro. Por ejemplo el bronce, el latón y el aluminio.

PROPIEDADES DE LOS METALES.

Se entiende por propiedad de un material, desde el punto de vista tecnológico, la respuesta que da cuando sobre él se realiza alguna acción externa. Es decir las propiedades se obtienen sometiendo a losmateriales a alguna prueba (del tipo que sea) y observando qué es lo que les pasa.

Las propiedades de un material permiten darle determinados usos.

Las propiedades que se pueden obtener de un material son muchas, ya que se le puede someter a gran cantidad de pruebas diferentes, por eso las propiedades de los materiales se clasifican según el tipo de prueba que se realiza. Las propiedades másimportantes de los metales son las propiedades físicas y las propiedades químicas.

Las propiedades que se van a ver son comunes a la gran mayoría de los metales, es decir no están presentes en absolutamente todos los metales pero si en la mayoría de ellos.

Propiedades físicas.

Son aquellas que se obtienen al someter al material a una acción en la que no cambia la sustancia que compone elmaterial.

• Dureza: es la resistencia ser rayado. Los metales tienen en general una elevada dureza. La propiedad contraria a la dureza es la blandura.
• Resistencia mecánica: es la resistencia a la acción de fuerzas que intentan estirar, aplastar o doblar el material.
• Maleabilidad: el material puede ser convertido en láminas por aplastamiento.
• Ductilidad: el material puede serconvertido en hilos por estiramiento.
• Tenacidad: el material resiste los golpes sin romperse. La propiedad contraria es la fragilidad.
• Plasticidad: cuando el material se deforma al aplicarle una fuerza, no recupera la forma inicial al dejar de actuar la fuerza. La propiedad contraria es la elasticidad.
• Conductividad térmica: el calor se transmite bien a través del material.
• Conductividadeléctrica: la corriente eléctrica atraviesa el material.
• Elevado coeficiente de dilatación: este coeficiente representa el aumento de tamaño de un material al aumentar su temperatura. La situación inversa también ocurre, es decir disminuye de tamaño al disminuir su temperatura.
• Fusibilidad: al material llega a fundirse (pasar a estado líquido) al llegar a determinada temperatura.
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