Todos los metales, excepto el Mercurio poseen: elevada conductividad térmica y eléctrica; resistencia mecánica; gran plasticidad, elevada maleabilidad y carácter reciclable. ESTRUCTURAS CRISTALINAS:
Los átomos extraños desplazan a los originales. Ambas son aleaciones de dos metales. Dos metales en estado solido son solubles cuando alguno de sus átomos de pueden sustituir por otros átomos o insertar en huecos. DEFECTOS EN LA RED CRISTALINA:
Imperfecciones puntuales debidos a átomos situados en un punto que no pertenece a la red;
Imperfecciones lineales que disminuyen la resistencia mecánica, causan la deformación plástica;
Elementos presentes en acero: azufre(gran fragilidad); cobalto(dureza y resistencia a la corrosión, oxidación y desgaste); cromo(dureza, resistencia a la corrosión y tenacidad); manganeso(facilita el temple y dureza aceros templados); molibdeno(dureza y resistencia al desgaste); níquel(resistencia a la tracción); plomo(favorece el mecanizado y no debe sobrepasar el 0,5%); silicio( elimina el oxigeno y da elasticidad); vanadio(elimina ocigeno, resistencia a la fatiga y tracción); y wolframio(gran dureza). Acero inoxidable(cromo y níquel);
Ademas de hierro y carbono contienen níquel,cromo,silicio,molibdeno,titanio,vanadio que modifican las características de las ordinarias. Si contienen menos de un 5% se llama baja aleación y si contienen mas de un 5% alta aleación/ Fundiciones especiales:
A partir de tratamientos sobre las ordinarias: fundicones maleables: a partir de las fundiciones blancas al someterlas a maleabilizacion(recocido), gran tenacidad y resistencia a la tracción,corrosión y al desgaste, y son fáciles de moldear; fundiciones de grafito esferoidal: se obtienen añadiendo manganeso a las ordinarias, el granito tiene forma modular, lo que le confiere resistencia a la tracción; fundiciones de grafito difuso: a partir de las fundiciones blancas, el grafito se transforma en nódulos, con este proceso se mejoran sus propiedades.
se hace pasar sucesivamente la chapa por tres cámaras: la de calentamiento, mantenimiento y enfriamiento.
Estado cristalino:
constituidos por átomos ordenados en el espacio, metales,cerámicos y algunos polímeros;Estado amorfo
Ordenación espacial a corta distancia, vidreos y polímeros vítreos./ la estructura cristalina de un cristalina se construye a partir de una celda unidad. Existen sistemas cristalinos diferentes, la repetición de las celdad da lugar a las redes cristalinas simples(BCC,FCC y HCP). SOLUCIONES SOLIDAS:De inserción
Son una serie de huecos en los que se pueden introducir átomos extraños a la red/De sustitución:Los átomos extraños desplazan a los originales. Ambas son aleaciones de dos metales. Dos metales en estado solido son solubles cuando alguno de sus átomos de pueden sustituir por otros átomos o insertar en huecos. DEFECTOS EN LA RED CRISTALINA:
Imperfecciones puntuales debidos a átomos situados en un punto que no pertenece a la red;
Imperfecciones lineales que disminuyen la resistencia mecánica, causan la deformación plástica;
Imperfecciones superficiales
Cuando los ejes cristalográficos no coinciden entre si, a estas zonas se les llama cristales y al limite entre ellos junta de grano. Los materiales isotroposson aquellos que tienen las mismas propiedades en todas las direcciones, cuando tienen una ordenación preferente son anisótropos. MECANISMOS DE ENDURECIMIENTO EN METALES:Por deformación en frio:
este endurecimiento causa fragilidad, por eso un material sometido a este proceso es habitual que se someta al recocido para devolverle su plasticidad;Por afino de grano
Cuanto menor sea el tamaño medio del grano,mayor sera el limite elástico del material;Por solución solida
Las soluciones solidas producen un aumento de la dureza del metal, el endurecimiento se produce al no coincidir los tamaños de los átomos de disolvente y soluto.TRATAMIENTOS PARA MEJORAR SUS PROPIEDADES
:TRATAMIENTOS Térmicos
Son operaciones de calentamiento y enfriamiento de los metales para modificar su estructura cristalina, la composición química no se altera.Recocido:
el metal se calienta y se enfría lentamente, así, se consigue una mayor plasticidad. LA temperatura y duración del proceso dependerán del grado de plasticidad que se quiera comunicar;Temple:
el metal se calienta y luego se enfría bruscamente, se obtiene así un metal muy duro y resistente mecánicamente;Revenido:
es un tratamiento complementario del temple, con ello se mejora la tenacidad del metal templado.TRATAMIENTOS TERMOQUIMICOS:
son operaciones de calentamiento y enfriamiento de los metales, que se completa con la aportación de otros metales.Cementación:
se añade carbono, obteniéndose una dureza muy elevada;Nitruracion:
se abserbe nitrógeno a una determinada temperatura, buena resistencia a la corrosión y se utiliza para endurecer piezas de maquinaria y bricolaje;Cianuracion:
se utiliza en aceros bajos en carbono pero también en los que tengan contenido alto;Carbonitroracion:
se aumneta la dureza de aceros mediante la absorción de carbono y nitrógeno, se realiza mediante gases;Sulfinizacion:
se añade una capa de carbono, nitrógeno y azufre mediante la imersion en un baño especial, se aumenta la resistencia al desgaste.TRATAMIENTOS Mecánicos:
mejoran las características de los metales por deformación mecánica, con o sin calor.En caliente
(forja). Se calienta un metal y se deforma golpeándolo fuertemente, con esto de mejora su estructura interna y se evitan sopladuiras y cavidades interiores;En frio:
a temperatura ambiente, se deforma mediante trefilado o laminación. Incrementan la dureza y resistencia mecánica.TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
Metalización:
se proyecta un metal fundido sobre otro, así se comunican sus características;Cromada:
se deposita cromo sobre el metal, disminuye su coeficiente de rozamiento y la resistencia al desgaste.METALES FERROSOS:
son los que tienen como elemento base el hierro( material dúctil y maleable). Es un buen conductor del calor y de la electricidad. Es un metal químicamente activo, se corroe con facilidad, formando orín. Las variedades alotrópicas son los diferentes tipos de estructuras, que condicionan sus propiedades.TIPOS:
HIERRO INDUSTRIAL
Contenido en carbono menor del 0,03%, características mecánicas inadecuadas y apenas se emplea industrialmente, es blando y tiene buenas propiedades magnéticas.ACERO:
contenido en carbono entre el 0,03% y el 1,67%.SON dúctiles y maleables. Su resistencia mecánica, dureza y fragilidad se incrementan con el carbono. La soldabilidad disminuye cn el carbono y se oxidan fácilmente(excepto acero inoxidable). El acero se puede obtener añadiendo carbono al hierro y extrayendo carbón de la fundición.Elementos presentes en acero: azufre(gran fragilidad); cobalto(dureza y resistencia a la corrosión, oxidación y desgaste); cromo(dureza, resistencia a la corrosión y tenacidad); manganeso(facilita el temple y dureza aceros templados); molibdeno(dureza y resistencia al desgaste); níquel(resistencia a la tracción); plomo(favorece el mecanizado y no debe sobrepasar el 0,5%); silicio( elimina el oxigeno y da elasticidad); vanadio(elimina ocigeno, resistencia a la fatiga y tracción); y wolframio(gran dureza). Acero inoxidable(cromo y níquel);
FUNDICIONES:
es una aleación de carbono y hierro con un contenido de carbono entre el 1,67% y el 6,67%. Son fácilmente fusibles. No son dúctiles ni maleables. No se sueldan ni forjan con facilidad. Ventajas: fabricacaion mas sencilla que el acero, características mecánicas aceptables, y las piezas de fundición son mas baratas que el acero.Fundiciones ordinarias
Son aquellas que unicamente cintienen hierro,carbono y pequeñas cantidades de silicio,manganeso,azufre y fósforo. Fundiciones blancas:el carbono esta combinado con cementita.Gran dureza y fragilidad y tenacidad muy pequeña, difices de mecanizar y poco interés industrial; fundiciones grises: la mayoy parte del carbono esta en forma de grafito.Menos duras que las blancas y mas tenaces, se mecanizan fácilmente y tienen elevada resistencia a la corrosión y al desgaste; fundiciones atruchadas: intermedias entre las blancas y las grises, color parecido al de la trucha/ Fundiciones aleadas:Ademas de hierro y carbono contienen níquel,cromo,silicio,molibdeno,titanio,vanadio que modifican las características de las ordinarias. Si contienen menos de un 5% se llama baja aleación y si contienen mas de un 5% alta aleación/ Fundiciones especiales:
A partir de tratamientos sobre las ordinarias: fundicones maleables: a partir de las fundiciones blancas al someterlas a maleabilizacion(recocido), gran tenacidad y resistencia a la tracción,corrosión y al desgaste, y son fáciles de moldear; fundiciones de grafito esferoidal: se obtienen añadiendo manganeso a las ordinarias, el granito tiene forma modular, lo que le confiere resistencia a la tracción; fundiciones de grafito difuso: a partir de las fundiciones blancas, el grafito se transforma en nódulos, con este proceso se mejoran sus propiedades.
PROCESO Siderúrgico
Inicialmente se extrae el mineral de hierro, compuesto por mena y ganga, junto con hulla y caliza. Todo esto forma el hierro y junto con el fuel y el coque( obtenido en hornos de coque, que son estrechas cámaras calentadas por la combustión de gas a temperaturassuperiores a 1000ºC en ausencia de aire, así la materia de hulla volátil se desprende y los granos de hulla se aglutinan, de esta forma es producido el coque). Estos componentes se meten en el alto horno y el resultado es gas, escoria y arrabio, que es el material que se aprovecha, este pasa al convertidor donde se le proporciona oxigeno y se convierte en acero. El acero pasa a la colada convencional(se le proporciona la forma en grandes moldes) o a la colada continua(de la cuchara pasa a la artesa y se enfría mediante un sistema de refrigeración y unos rodillos le confieren la forma). De ambas coladas pasan a un sistema de laminación donde se le da la forma en que se va a comercializar, para finalizar se le someten a procesos como el decapado, recocido o temperizado. Una vez finalizados estos procesos esta listo para vender.DECAPADO:
se hace pasar la chapa por unos rodillos, facilitando así la acción limpiadora de un ácido. Después se lava la chapa cpn agua, se seca y se recubre con una capa de aceite.RECOCIDO:
consiste en calentar el material, mantenerlo a temperatura elevada durante un tiempo y enfriarlo controladamente.Recocido en campana
Se cubre el material con una campana y se le introduce gas inerte, sobre esta campana se pone otra campana y se calienta el material, cuando finaliza este proceso se retira esta campana y pone otra campana de refrigeración./ Recocido continuo:se hace pasar sucesivamente la chapa por tres cámaras: la de calentamiento, mantenimiento y enfriamiento.