Los metales

Introducción

Los metales son materiales con múltiples aplicaciones que ocupan un lugar destacado en nuestra sociedad. Se conocen y utilizan desde tiempos prehistóricos, y en la actualidad constituyen una pieza clave en prácticamente todas las actividades económicas.
Toda la materia está formada a partir de unas unidades elementales que existen en un número limitado. Estas unidades no puedenser divididas en partes más sencillas mediante los métodos físicos o químicos usuales.
Estos elementos están divididos en tres categorías: metales, no metales y metaloides, aquí destacaremos los elementos metálicos y no metálicos.
De los 112 elementos que se conocen, sólo 25 son no metálicos; su química a diferencia de los no metales, es muy diversa, a pesar de que representa un número muyreducido, la mayoría de ellos son esenciales para los sistemas biológicos (O, C, H, N, P y S). En el grupo de los no metales se incluyen los menos reactivos: los gases nobles. Las propiedades únicas del H lo apartan del resto de los elementos en la tabla periódica.
Los metales en su mayoría provienen de los minerales. Los metales más abundantes en la corteza terrestre que existen en forma mineralson: aluminio, hierro, calcio, magnesio, sodio, potasio, titanio, y manganeso. El agua de mar es una rica fuente de iones metálicos como Na+, Mg+ y Ca+. La obtención del elemento puro como el hierro, aluminio, entre otros se logra mediante procesos metalúrgicos.

Los metales:
Se definen como metales, las sustancias que poseen las siguientes propiedades:
• Buena conductividad térmica y eléctrica• Molécula monoatómica
• Brillo característico llamado metálico
• Muy poco reactivo con el hidrógeno
• Se combina con el oxígeno para formar los óxidos
• Son dúctiles o deformables
• Son sólidos a temperatura normal excepto el mercurio que es líquido.
De acuerdo con su peso específico (Pe), pueden ser metales pesados (Pe >4) o metales ligeros (Pe < 4).
Los metales ligeros tienen granafinidad por el oxígeno y muchos de ellos descomponen el agua a temperatura normal por reaccionar con el oxígeno.
Los metales pesados son más resistentes a la oxidación; los metales nobles como el oro, plata y el platino no se oxidan aún en caliente.
La mayor parte de los metales se obtienen por extracción de los minerales que los contienen como óxidos, sulfuros, carbonatos y silicatos.
Losmetales están constituidos por un agregado compacto de cristales (estructura cristalina) que se forma durante la solidificación.
En la estructura cristalina de los metales, los átomos toman posiciones regulares recurrentes en tres dimensiones, determinadas por el número de átomos y su posición en la retícula cristalina, visualizadas como celdas unitarias que constituyen el agrupamiento geométricobásico de los átomos que se repiten indefinidamente.
Las aleaciones de ingeniería pueden dividirse en dos tipos: ferrosas y no ferrosas. Las aleaciones ferrosas tienen al hierro como su principal metal de aleación, mientras que las aleaciones no ferrosas tienen un metal distinto del hierro. Los aceros que son aleaciones ferrosas, son las más importantes principalmente por su costo relativamente bajo yla variedad de aplicaciones por sus propiedades mecánicas. Las propiedades mecánicas de los aceros al carbono pueden variar considerablemente por trabajo en frío y recocido. Cuando el contenido de carbono de los aceros se incrementa por encima de 0.3%, pueden ser tratados térmicamente por temple y revenido para conseguir resistencia con una razonable ductilidad. Los elementos de aleación talescomo el níquel, cromo y molibdeno se añaden a los aceros al carbono para producir aceros de baja aleación. Los aceros de baja aleación presentan buena combinación de alta resistencia y tenacidad, y son de aplicación común en la industria de automóviles para usos como engranajes y ejes.

Las aleaciones de aluminio son las más importantes entre las no ferrosas principalmente por su ligereza,...