Materiales Ferrosos

TEMA 6. LOS METALES NO FERROSOS.
1. INTRODUCCIÓN
Los metales ferrosos son los más importantes desde el punto de vista industrial, pues presentan excelentes propiedades mecánicas, capacidad para modificar sus propiedades por medio de tratamientos mecánicos y térmicos (como ya vimos en el tema 5) y bajo precio debido a su abundancia y fácil obtención.

No obstante, hay veces que las exigenciastécnicas obligan a usar materiales cuyas características no siempre son satisfechas por los metales férricos. Con frecuencia se exige de los metales buena resistencia a la corrosión, poco peso, gran resistencia mecánica, elevada conductividad eléctrica o térmica y alta resistencia al desgaste. Características difíciles de lograr con el hierro y sus aleaciones, pero que poseen distinto s metales noferrosos.
2. CLASIFICACIÓN
Los metales no ferrosos se pueden clasificar atendiendo a su densidad en tres grandes grupos:
a) Metales no ferrosos pesados: Densidad igual o mayor a 5 kg/dm3. Los más importantes son el cobre y sus aleaciones (bronce y latón), estaño, cinc y plomo.

b) Metales no ferrosos ligeros: Densidad comprendida entre 2 y 5 kg/dm3. Veremos el aluminio y sus aleaciones y eltitanio.
c) Metales no ferrosos ultraligeros: Densidad menor a 2 kg/dm3. Veremos el magnesio y el berilio, aunque este último casi siempre se usa como elemento de aleación y pocas veces en estado puro.
3. METALES NO FÉRRICOS PESADOS

3.1. COBRE (Cu)

A) OBTENCIÓN
El cobre se encuentra generalmente en la naturaleza formando minerales, siendo los más importantes los minerales sulfurados(calcopirita y calcosina) y los óxidos (malaquita y cuprita). El proceso de obtención del cobre puro a partir de estos minerales es por vía seca, según se explica en la página 95 del libro.

Aplicaciones
Por su buena conductividad eléctrica se usa como conductor eléctrico en cables de baja tensión.

Por su buena conductividad térmica se usa en intercambiadores de calor, evacuadotes de calor,refrigeradores, calderas,…

Por ser dúctil y maleable es susceptible de dejarse conformar en delgadísimas láminas empleadas en objetos de artesanía y en la industria.

3.2. ALEACIONES DE COBRE
La adicción de elementos al cobre disminuye su conductividad eléctrica y térmica, pero mejora sus propiedades mecánicas y su resistencia a la corrosión. Las aleaciones de cobre más importantes son: Bronce yLatón.

A) BRONCE
Es una aleación de cobre y estaño, normalmente con menos de un 30 % de estaño. Si sólo lleva estos dos elementos se denomina bronce ordinario y si además se le añaden otros elementos que le confieren propiedades determinadas ( como cinc, fósforo, plomo, silicio) se denominan bronces especiales.

 Propiedades:
Es duro, pero dúctil y maleable.
Más resistente a la corrosiónque el cobre
Conserva la conductividad térmica y eléctrica aunque en menor medida.

 Aplicaciones:
Fabricación de piezas mecánicas, engranajes, cojinetes, conducciones para
líquidos y gases y otros accesorios para calefacción.
Los más duros (con más Sn) para campanas y timbres.
Los más blandos (con menos Sn) para fabricar chapas, alambres y medallas o monedas estampadas.

B) LATÓN
Esuna aleación de cobre y cinc (30 a 55 %). Si además hay otros elementos se denominan latones especiales (manganeso, plomo,…).

 Propiedades:
Es dúctil y maleable.
Buen conductor de la electricidad y el calor.
Resiste bien a la corrosión, especialmente ante agua y vapor caliente.

 Aplicaciones:
Se usa para la fabricación de numerosas piezas fundidas, forjadas o mecanizadas, entre ellas:tornillería, remaches, elementos de maquinas, griferías, elementos de decoración,…

3.3. ESTAÑO (Sn)
El estaño puro tiene un color blanco brillante.

A) OBTENCIÓN
El estaño se obtiene a partir de un mineral denominado casiterita (78% de Sn). La casiterita se reduce en presencia de Carbono y elevada temperatura, de forma que se elimina así el oxígeno transformándose en estaño bruto por la...