Ingeniero civil

Tecnología de los materiales

Ingeniería Civil
Tecnología de los
materiales
Universidad Tecnológica Nacional
Facultad Regional Avellaneda

Módulo VII
Metales No Ferrosos

Promoción Directa

1

Tecnología de los materiales

Decano F.R.A.
Ing. Jorge O. Del Gener
Coordinador de Promoción Directa
Ing. Luis Muraca
Autor
Ing. Juan Francisco García Balado

Realizado porCoordinador Facultad Abierta Avellaneda on-line
Alejandro González
Correcció de Estilos y redacción
Prof. Ricardo Krotki
Diseño
Prof. Ricardo Krotki
DG. Mariana Wolff
Prof. Alcira Virgili

3ª Edición - Mayo 2007
2

Tecnología de los materiales

Módulo 7
Metales No Ferrosos

3

Tecnología de los materiales

4

Tecnología de los materiales

INDICE
Módulo VII: metales noferrosos

Metales no ferrosos
Efectos térmicos
Ensayos de metales y aleaciones
Ensayos mecánicos
Ensayos estáticos
Tracción
Compresión
Pandeo
Torsión
Flexión
Creep
Ensayos dinámicos
Choque
Fatiga
Soldaduras
Ensayos no destructivos

5

Tecnología de los materiales

6

Tecnología de los materiales

Metales no ferrosos
Aluminio
Se conocen por su baja densidad, resistencia a lacorrosión, conductividad eléctrica y fácil
fabricación.
Debido a ello, la producción de aluminio en el mundo se duplicó en el período 1967-1977,
pero desde entonces la demanda de aluminio y otros metales ha disminuído debido a la cada
vez mayor competencia de materiales cerámicos, polímeros y compuestos.
Sin embargo, el aluminio sigue teniendo su importancia por su baja densidad, factorclave para
automoviles, donde la masa total bajó un 16% reemplazando el uso de aceros convencionales,
y en aviones comerciales, donde se emplean aleaciones de Al y Li.
Es muy usado el aluminio en las carpinterías de marcos de puertas y ventanas, por su
resistencia a la corrosión, a causa de una película de óxido dura e impermeable que se forma
en su superficie.
Las reservas de mineral dealuminio son grandes, representan el 8% de la corteza terrestre,
y el aluminio puede ser reciclado con facilidad. El aluminio no se presenta nunca puro en la
naturaleza, sino que se lo obtiene de la bauxita, que es un óxido de alumino hidratado (Al2O3
· H2O), mediante la separación electrolítica para eliminar el agua y las impurezas del mineral,
constituídas por óxido de hierro, silice y compuestosdel titanio. El porcentaje de óxido de
alumino (alúmina), debe ser superior al 40% para que el proceso resulte económico.
El aluminio en muy alto grado de pureza, después de una calcinación para eliminar el agua,
transforma el mineral en aluminato de sodio, que deshidratado y molido, se introduce en
autoclave a presión y temperatura, donde es atacado por una solución de soda cáustica.
Lasolución de aluminato de sodio precipita, pudiendo separarse la alúmina hidratada por
decantación, la que se lleva posteriormente a 1200ºC para eliminar el agua, obteniendose
óxido de aluminio anhidro, de una pureza del 99%. Los electrodos son de grafito de alta
calidad. El consumo de electricidad para este proceso es elevado (25 Kwh por Kg de aluminio
producido).
El aluminio tiene bajo pesoespecífico (2,7 gr/cm3), ductilidad, maleabilidad, excelente
conducción del calor y la electricidad, la resistencia a tracción es de 8 a 12 Kg/mm2, que puede
llegar con las aleaciones o con el trabajo en frío como en perfiles a 25-30 Kg/mm2.
No es aconsejable su uso en condiciones severas de desgaste, salvo aleaciones especiales. Los
módulos elásticos son bajos, por lo que secciones de piezasdeben ser mayores para tener igual
rigidez, por lo que no pueden proyectarse estructuras de aluminio con las secciones usadas
para aceros.
Tanto el aluminio como sus aleaciones son muy dúctiles, pudiendo ser moldeado en frío como
perfiles para carpintería. La soldabilidad de las piezas de aluminio es mala, debido a la tendencia
del metal a oxidarse a altas temperaturas. Su resistencia al calor...