Tema 1 Materiales metálicos.

● Nombre:Raquel Lloret Chica

● Curso: 2º E.S.O. - C● Centro: I.E.S. Huelin● Fecha: 30/10/07

Índice.

Los metales y su obtención .

Los metales son materiales con múltiples aplicaciones que ocupan un lugar destacados en nuestra sociedad.Se obtiene de minerales que forman parte de las rocas. La extracción del mineral se realiza en minas, que pueden

ser: - A cielo abierto; Si la capa de mineral se halla a poca

profundidad. - Mina subterránea; Si el yacimiento o filón es profundo

y la excavación se lleva a cabo bajo tierra.En el yacimiento se encuentran unidos los minerales útiles o mena y los minerales no utilizables, o ganga.

Técnicas de separación.

● Tamizado: Consiste en la separación de las partículas sólidas según su tamaño mediante tamices o cribas.

● Filtración: Es la separación de partículas sólidas en suspensión en un líquido a través de un filtro.

● Flotación: Se trata de la separación de una mezcla de partículas sólidas en un líquido: las menos densas flotan, mientras que las de mayor densidad se depositan en el fondo del recipiente.

Proceso de separación del metal de la mena.

● Metalurgia:Es el conjunto de industrias que se encargan de la extracción y transformación de los minerales metálicos.

● Siderurgia:Es la rama de la metalurgia que trabaja con los materiales ferrosos.

Tipos de metales.● Metales ferrosos:Son

aquellos cuyo componente principal es el hierro.Ejemplos: hierro puro, acero y fundiciones.

● Metales no ferrosos: son aquellos que no contienen hierro o lo contienen en peque- ñas proporciones. Ejemplos: cobre, bronce y cinc.

Propiedades de los metales.

● Propiedades mecánicas: - Dureza y resistencia mecánica; por lo común los metales son duros y resisten bien los esfuerzos a los que son sometidos. -Tenacidad; muchos metales presentan gran resistencia al romperse cuando son golpeados. -Plasticidad y elasticidad; algunos metales se deforman permanentemente cuando actúa sobre ellos una fuerza y otros son capaces de recuperar su forma original tras la aplicación de una fuerza externa. -Maleabilidad; algunos metales pueden ser extendidos en láminas muy finas. -Ductilidad; algunos metales pueden ser estirados en hilos largos y finos.

● Propiedades térmicas: -Conductividad térmica; los metales transmiten muy bien el calor. -Dilatación y contracción; se dilatan cuando aumenta la temperatura y se contraen cuando disminuye. -Fusibilidad; los metales pueden fundirse aunque cada uno a una temperatura diferente. -Soldabilidad; muchos metales pueden soldarse a otras piezas del mismo metal o de un metal diferente gracias a su fusibilidad.

● Propiedades eléctricas y magnéticas -Los metales son buenos conductores de la electricidad. -Algunos metales presentan un característico comportamiento magnético.

Propiedades químicas.

● La propiedad química más importante de los metales es su elevada capacidadde oxidación; trata en su facilidad para reacionar con el oxígeno y cubrirse de una capa de óxido.

● La propiedad ecológica cabe destacar una importante característica ecológica de los metales: la mayoría de ellos son reciclabes.

● Otras propiedades los metales transmiten muy bien el sonido; e impiden el paso del agua a su través.

Metales ferrosos.

● Los más importantes son la magnetita, la hematites, la limonita y la siderita.

● Aleación: es una mezcla de dos o más elementos químicos.

● Hierro puro: concentracción de carbono se sitúa entre el 0,008% y el 0,03%.

● Acero: concentración de carbono oscila entre el 0,03% y el 1,76%.

● Fundición: concentración de carbono se encuentra entre el 1,76% y el 6,67%.

.El hierro y las fundiciones

● El hierro: se corroe con facilidad y tiene un punto de fusión muy elevado; además es frágil y quebradizo, por todo ello tiene una escasa utilidad.

● Fundición: presenta una elevada dureza y una gran resistencia al desgaste; se utiliza para fabricar diversos elementos de maquinaria.

El acero.● El acero: es una aleación del hierro con una pequeña

cantidad de carbono; y contiene otros elementos químicos, como por ejemlpo:

● Silicio: confiere elasticidad.

● Magnesio: aporta dureza.

● Cromo: aumenta la dureza y la resistencia al calor.

● Níquel: mejora la resistencia a la tracción y aumenta la tenacidad.

● Wolframio: Se añade para incrementar la dureza del acero y mejorar su resistencia a la corrosión y el calor. Otros metales que se utilizan para hacer aceros aleados son el molibdeno, el titanio,el niobio o el vanadio.

Proceso de obtención del acero.

● Se mezcla el mineral de hierro con carbón y caliza y se introduce en un alto horno.El arabio obtenido es sometido a procesos posteriores para reducir el porcentaje de carbono y eliminar impurezas.El primero de estos procesos es la carga(llenado); denominado convertidor. Se introduce un tubo que inyecta oxígeno provocando una intensa combustión(afino). Después, se inclina el convertidor y se elimina la escoria superficial (vaciado).Por último, se vuelca totalmente para vaciar el convertidor.

Metales no ferrosos.

● Cobre:se obtiene de los minerales cuprita y malaquita,presentan alta conductividad térmica y eléctrica,como una notable maleabilidad y ductilidad.

● Latón: es una aleación de cobre y cinc,presenta una alta resistencia a la corrosión y soporta el agua.

● Bronce: presenta una elevada ductilidad y una buena resistencia al desgaste y a la corrosión.

● Plomo: se obtiene de la galena, es un metal pesado y tiene una notable plasticidad, es maleable y buen conductor del calor y la electricidad.

● Estaño: se obtiene de la casiterita,es un metal poco dúctil,pero muy maleable y no se oxida a temperatura ambiente.

● Cinc: se obtiene de la blenda y la calamina, es un metal frágil en frío y de baja dureza.

● Aluminio: se obtiene de la bauxita. Mineral muy escaso; motivo por el cual el aluminio no se ha conocido hasta hace poco. Es un metal con gran resitencia a la corrosión.

● Titanio: metal extraído del rutilo y la ilmenita. Metal ligero, duro y resitente.

● Magnesio: extraído de diferentes minerales como el olivino, el talco,el asbesto y la magnesita; metal muy ligero,blando, maleable y poco dúctil.

Técnicas de conformación.

1.Metalurgía de polvos.

2.Moldeo.

3.Deformación: 3.1.laminación. 3.2.forja. 3.3.extrusión. 3.4.estampación. 3.5.embutición. 3.6.dobaldo. 3.7.trefilado.

1.Metalurgía de polvos.a)El metal es molido hasta convertirlo en polvo.

b)A continuación, se prensa con unas matrices de acero.

c)Se calienta en un horno a una temperatura próxima al 70% de la temperatura de fusión del metal.

d)Se comprime la pieza para que adquiera el tamaño adecuado.

e)Se deja enfriar.La pieza puede ser sometida a otros tratamientos posteriores de conformación.

2.Moldeo.

a)Se calienta el metal en un horno hasta que se funde.

b)El metal líquido se vierte en el interior del moldeo.

c)Se deja enfriar hasta que el metal se solidifica.

d)Se extrae la pieza del molde. Las diferentes aplicaciones de las piezas dependen del moldeo en arena(bloques de motores, bocas de incendio);moldeo en metal(piezas pequeñas y aleaciones de bajo punto de fusión)y moldeo en cera(objetos decorativos,joyería,objetos artísticos,álabes de turbinas,piezas de odontología).

3.Deformación.I. Laminación: se hace pasar la pieza metálica por una

serie de rodillos, denominados laminadores.

II.Forja: se somete la pieza metálica a esfuerzos de compresión repetidos y continuos mediante un martillo o maza.Esta técnica ha sido reemplazada por la forja industrial o mecánica.

III.Extrusión: se hace pasar la pieza metálica por un orificio que tiene la forma deseada.

IV.Estampación: se introduce una pieza metálica en caliente entre dos matrices o estampas, una fija y otra móvil, cuya forma coincide con la que se desea dar al objeto.

V.Embutición: consiste en golpear una plancha de forma que se adapte al molde o matriz con la forma deseada.

VI.Doblado: se somete a un esfuerzo de flexión a fin de que adopte una forma curva con un determinado radio de curvatura.

VII.Trefilado: se hace pasar la punta afilada de un alambre por un orificio con las dimensiones y la forma deseada.

.Técnicas de manipulación

● Corte y marcado:

►Tijeras de chapa o cizallas. ►Punta

de trazar y granete. ►Prensa o

troquel. ►Sierra de

calar. ►Gramil y

compás de puntas. ►Guillotina.

►Sierra de arco.

►Sierra circular.

Tallado/rebajado: ►Cincel y buril. ►Fresadora.

Perforado: ►Punzón. ►Taladradora.

Desbastado/afinado: ►Lima. ►Rasqueta. ►Lijadora. ►Rectificadora.

Uniones.

● Uniones desmontables: ►Tornillo pasante con tuerca. ►Tornillo de unión. ►Tornillo de rosca cortante. ►Espárrago. ►Chaveta y lengüeta. ►Ejes estriados. ►Guías.

● Uniones fijas: ►Remache ►Unión por ajuste a presión. ►Adhesivos: a)Adhesivo termofusible. b)Resinas de dos componentes. c)Adhesivos instantáneos. ►Soldadura: a)Soldadura blanda. b)Soldadura fuerte. c)Soldadura oxiacetilénica.

Acabado.● Antes de aplicar la

pintura o laca, es importante limpiar el metal de grasa y suciedad. En ciertos metales, como el cobre y el latón es más frecuente la utilización de lacas, pinceles, brochas y los rodillos.

FIN DE LA PRESENTACIÓN

Espero que os haya gustado.