Estructura y tratamientos térmicos

Técnicas
de
Joyería



Estructura y Tratamientos Térmicos de los Metales




Salvador Andrade
Abril / 2011


ÍNDICE.

I. Introducción.

II. Estructura interna de los Metales.

1. Los átomos.
2. Las redes cristalinas.
3. El enlace metálico.
4. Losgranos.

III. Tratamientos Mecánicos.

IV. Tratamientos Térmicos.








I. INTRODUCCIÓN.

Para comprender exactamente el comportamiento de los Metales y los procesos técnicos a que deben ser sometidos para proporcionarles las formas, cualidades y características que se precisan en cada momento, será necesario adquirir un conocimiento básico de su estructura interna, es decir,del modo en que se distribuyen interiormente los elementos más simples que los componen (los átomos) y cómo se enlazan entre ellos. Solo así se podrá llegar a entender que dicha estructura interna está íntimamente ligada al comportamiento de los Metales.




II. ESTRUCTURA INTERNA DE LOS METALES.

1. Los átomos.

Sin pretender profundizar demasiado en la naturaleza química de loselementos metálicos debemos entender que los Metales están constituidos, como cualquier otro elemento químico, por unas partículas diminutas llamadas átomos. Estos átomos, a su vez, están integrados por un núcleo que posee una determinada cantidad de cargas eléctricas positivas (protones). Alrededor de este núcleo giran, en diferentes órbitas, otra cierta cantidad de electrones, dotados de cargaeléctrica negativa. De este modo podemos interpretar un átomo, aunque no sea rigurosamente cierto, como un minúsculo sistema planetario, donde el núcleo sería el sol y los electrones los planetas. Pero debe quedar muy claro que los átomos no constituyen una masa compacta, sino que entre los protones y los electrones existe una gran cantidad de espacio libre.

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Lo que diferencia básicamente aun elemento químico de otro es el Número Atómico, o sea, el número de electrones que rodea al núcleo.




2. Las Redes cristalinas.

En el interior de cada Metal los átomos no se encuentran arbitrariamente dispersos, sino que integran distintas agrupaciones de átomos constituyendo una red geométrica denominada red cristalina cuya forma varía dependiendo del Metal en cuestión, aunquesuelen adoptar estructuras cúbicas, tetragonales ó hexagonales.

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3. El enlace metálico.


El modo en que se unen los átomos para formar estas redes cristalinas es una característica propia de los Metales y se denomina Enlace Metálico.
Los electrones que constituyen la órbita más externa de cada átomo se denominan electrones de valencia.
Cuando se forma una redcristalina metálica, los átomos pierden sus electrones de valencia que circulan libremente constituyendo una especie de nube electrónica que “envuelve” todo el Metal (esto explica la gran conductividad eléctrica de estos elementos) mientras los átomos se transforman en iones electropositivos (al perder parte de la carga negativa).
Estos iones electropositivos se repelen (por tener el mismo tipode carga eléctrica) unos con otros, pero la nube electrónica (electronegativa) contrarresta esta repulsión manteniendo un equilibrio extraordinario que le proporciona una asombrosa cohesión a todas las partículas del Metal.



4. Los granos.

La agrupación de varias redes cristalinas constituye otras estructuras que denominamos granos.
Los granos se forman cuando el Metal se solidifica ypasa de estado líquido a sólido, por efecto del propio enfriamiento.
Puesto que habitualmente la temperatura no es homogénea en todo el volumen del Metal, el proceso de solidificación suele iniciarse simultánea e independientemente en muchos puntos diferentes de la masa metálica, donde comienzan a formarse cristales que continúan creciendo a medida que se enfrían los átomos adyacentes....