Metales no ferrosos

METALES NO FERROSOS

Los metales en el mundo

Introducción
• Metal más usado actualmente: el hierro. • Hierro – inconvenientes – Facilidad de corrosión. – Elevado punto de fusión. – Baja conductividad térmica y eléctrica. – Dificultad de mecanizado. • Los metales no ferrosos ayudan a resolver los inconvenientes anteriores.

Característica
• Son resistentes a la corrosión ya que alreaccionar con el oxígeno forman una capa en su superficie. • Una capa de óxido compacta, resistente y muy adherente.

Introducción
• Son más caros de obtener:
– Baja concentración en sus menas. – Gran consumo de energía para su obtención y afino (mayormente electrolítico, utiliza energía eléctrica).

Introducción
• Mayor aplicación industrial
– – – – – Cobre Aluminio Plomo Estaño y Zinc• Presentación
– Metales sin alear – Aleaciones (predomina un metal, excepto el hierro)

Clasificación
• Aquellos que tienen una densidad de hasta 5Kg/dm3 se llaman ligeros. Los de mayor densidad se llaman pesados.

Metales no ferrosos
Ligeros
NOMBRE SÍMBOLO DENSIDAD Aluminio Al 2.7 Kg/dm3 Magnesio Mg 1.74 Kg/dm Berilio Be 1.9 Kg/dm3 Titanio Ti 4.5 Kg/dm3

Pesados
NOMBRE SÍMBOLODENSIDAD Cu 8.9Kg/dm3 Cobre Zn 7.1 Kg/dm Cinc Sn 7.3Kg/dm3 Estaño Pb 11.3 Kg/dm3 Plomo Ni 8.83Kg/dm3 Niquel

Otros metales pesados: Hg, W, Cr

Clasificación

• Refractarios, son muy resistentes al calor:
– W, Ni, Mo, Cr, Co.

Clasificación
• Nobles o preciosos, presentan una alta resistencia a la corrosión y son de escasa producción:
– Au, Ag, Pt, Ir.

Aleaciones
• Las no ferrosas seutilizan cuando se requiere: – Resistencia a la corrosión. – Resistencia a altas temperaturas. – Conductividad eléctrica y térmica. – Precio. – Resistencias mecánicas.

Caracterización: Importancia industrial
• • • • • • • • • • • Un metal conductor: el cobre Un metal ligero: el aluminio Un metal pesado: el plomo Un metal blando: el estaño Un metal protector: el zinc Un metal inoxidable: elníquel Un metal duro: el cromo Un metal infusible: el volframio (tungsteno) Un metal liquido: el mercurio Un metal resistente: el titanio Un metal ultraligero: el magnesio

Cobre
• Historia:
– 5000 A.C – Escala industrial (XIX)

•

Mena:
– Cobre nativo – Cuprita, calcopirita, malaquita.

•

El % de Cu en la mena determina su obtención
– Vía húmeda: (3-10% de riqueza; Acido sulfúrico +electrólisis) – Vía seca: (riqueza superior a 10%)

Mineral de mina

FLOTACION
Chancadora Molino Ciclón

Espesador

PROCESO PIROMETALURGICO
Concentrado de cobre (oxido de Fe y Cu)

SECADO

FILTRADO

•Tostación
FUNDICION

•Calcinación •Reducción

•Fase térmica •Fase electrolítica

Afino electrolítico
• Fase térmica
– Cu bruto se funde y coloca en moldes (planchas)

•Fase electrolítica
– Ánodo (+): planchas de Cu bruto – Cátodo (-): planchas de Cu puro
• Al paso de la corriente el Cu bruto se disuelve y se coloca sobre la otra plancha • El barro electrolítico es recuperado (Au, Ag)

Propiedades
• Buena conductividad eléctrica y térmica. • Dúctil. • Resistente a la oxidación y corrosión. • Maquinable y maleable. • No es magnético. • Puede ser soldado,galvanizado o barnizado. • Poca resistencia mecánica.

Aleaciones de cobre: latón
• Latones:
– Cu + Zn, además pequeñas cantidades de Pb, Sn, Al.

• Latón Ordinario:
– Para trabajos en frío: tinas de radiadores, tanques, remaches, plomería.

Aleaciones de cobre: latón
• Latón para maquinado:
– Con Pb para mejor maquinabilidad. – Para grabados, llaves, piezas de relojes y cerraduras.Aleaciones de cobre: latón
• Latón naval.
– Resistencia mecánica y a la corrosión. – Tubos de condensadores y de intercambiadores de calor, plantas de energía a vapor y ferretería marina.

• Latón alumínico.
– Resistencia a la corrosión.

Aleaciones de cobre: bronce
Bronces: Cu + Sn • Bronce fosforado:
– Tenaz, resistente a la corrosión y bajo coeficiente de fricción. Arandelas, seguros,...