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Aleaciones lijeras

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Jose Antonio Moreno Noguera

Aluminio

El aluminio es el segundo metal en la tierra mas abundante en la tierra.

Propiedades:

Aluminio

• Excelente conductor térmico

• Fácilmente deformable (“ enrollar”)

• Tiene buena maleabilidad y formalidad.

• Baja dureza → mala resistencia al desgaste.

• La resistencia mecánica se mejora: acritud y por aleación (Cu, Mg, Si, Mn y Zn), pero se empeora su resistencia a corrosión

• Comportamiento no magnético

Aleaciones de aluminio para forja

Aleaciones de aluminio para forja

Las aleaciones de aluminio para forja no tratables térmicamente no pueden ser endurecidas por precipitación y sólo pueden tratarse en frío para aumentar su resistencia.

Aquí tenemos un ejemplo de forjado:

Aleaciones de aluminio para fundición

Aleaciones de aluminio para fundición

Se han desarrollado por sus buenas cualidades de colabilidad, fluidez y capacidad de alimentación de los moldes, así como por la optimización de las propiedades de resistencia y tenacidad o resistencia a la corrosión de estas aleaciones.

Aquí tenemos un ejemplo:

Aplicaciones

Aplicaciones

Los principales usos industriales de las aleaciones metálicas de aluminio son:

- Transporte; como material estructural en aviones, automóviles, trenes de alta velocidad, metros, tanques, superestructuras de buques y bicicletas.

- Estructuras portantes de aluminio en edificios.

- Embalaje de alimentos; papel de aluminio, latas, tetrabriks, etc.

- Carpintería metálica; puertas, ventanas, cierres, armarios, etc.

- Bienes de uso doméstico; utensilios de cocina, herramientas, etc.

- Transmisión eléctrica. Un conductor de aluminio de misma longitud y peso es más conductivo que uno de cobre y más barato.

- Calderería.

Magnesio

El magnesio es un metal ligero, con una densidad de 1.74 g/cm3, que compite con el aluminio para aplicaciones que requieren metales de baja densidad.

Es el séptimo elemento en abundancia constituyendo del orden del 2 % de la corteza terrestre y el tercero más abundante disuelto en el agua de mar.

Magnesio

Aleaciones de fundición

Aleaciones de fundición

Suelen incorporar Al y Zn, ya que estos elementos contribuyen a un endurecimiento por solución sólida.

Aquí tenemos un ejemplo de fundicion:

Aleaciones de forja

Aleaciones de forja

Incorporan igualmente Al y Zn como principales elementos de aleación, El torio y el circonio también forman, con el magnesio, precipitados endurecedores que estabilizan las características de la aleación a elevadas temperaturas, alrededor de los 425°C.

Por ejemplo llantas de competición están fabricadas con una aleación de magnesio

Beneficios del magnesio:

Beneficios del magnesio:

  • El más ligero de todos los metales estructurales
  • Excelente rigidez y proporción fuerza-peso
  • Excepcionales propiedades EMI (Electromagnetic Interference) y RFI (Radio Frequency Interference) de protección
  • Alta conductividad, eléctrica y térmica
  • Resiste altas temperaturas de funcionamiento
  • Rentable en comparación con muchos materiales termoplásticos diseñados
  • Precisión y estabilidad dimensional alta
  • Capacidad excepcional de pared delgada
  • Buena resistencia a la corrosión del medio ambiente
  • Buenas características de acabado
  • Reciclabilidad completa

Aplicaciones

Aplicaciones

Casi tan ligero como el plástico, el magnesio tiene la ventaja de una mayor resistencia y rigidez junto con protección EMI/RFI inherente, durabilidad, disipación de calor y reciclabilidad completa.

Aquíi tenemos muchas de sus aplicaciones:

Partes estructurales de los aviones, misiles y ruedas de automóvil, muy usado para construcciones metálicas ligeras, elaboración de émbolos y pistones.

Titanio

  • El titanio es un metal relativamente ligero (densidad de 4.54 g/cm3),

Titanio

  • Devido a su elevada reactividad, el óxido obtenido es muy estable, por lo que puede utilizarse el titanio y sus aleaciones, una vez pasivado, en aplicaciones de resistencia a la corrosión en ambientes agresivos como ambientes marinos y soluciones cloruradas.
  • La resistencia del titanio es muy elevada, 684 MPa para el Ti de pureza 99.0%

Aleaciones de titanio alfa

Aleaciones de titanio alfa

Estas aleaciones tienen una resistencia a la corrosión y a la oxidación bastante elevada, manteniendo su resistencia a elevadas temperaturas, resultando con una soldabilidad conveniente y normalmente poseen aceptable ductilidad y conformabilidad a pesar de su estructura hexagonal. Las aleaciones alfa se tratan, mediante recocido, a elevadas temperaturas en la zona b, enfriándose posteriormente. Si el enfriamiento es rápido, resulta una estructura a de grano acicular fino, en cuanto que un enfriamiento lento, en horno, proporciona una estructura de placas tipo Widmanstaetten

Aleaciones de titanio beta

Aleaciones de titanio beta

Se combinan los estabilizadores, b, de modo que el enfriamiento rápido produce una estructura b metaestable. Estas aleaciones, por lo tanto, pueden ser tratadas térmicamente, respondiendo a procesos de endurecimiento por precipitación con los que se consigue aumentar la resistencia. Sus aplicaciones incluyen remaches de alta resistencia, vigas y otros elementos estructurales para uso aerospacial.

Aplicaciones

Aplicaciones

  • Para protesis
  • Industria energética
  • Automoviles
  • Industria militar
  • Industria aeronáutica y espacial
  • Construcción naval
  • Relojeria
  • Joyerias
  • Instrumentos deportivos

Zinc

El zinc es uno de los elementos menos comunes

Su principal mineral es la blenda, marmatita o esfalerita de zinc, ZnS.

El zinc es buen conductor del calor y la electricidad.

Zinc

Usos mas importantes

Usos mas importantes

  • El zinc los constituyen las aleaciones y el recubrimiento protector de otros metales. El hierro o el acero recubiertos con zinc se denominan galvanizados, .
  • Es un elemento esencial para el desarrollo de muchas clases de organismos vegetales y animales. La deficiencia de zinc en la dieta humana deteriora el crecimiento y la madurez y produce también anemia. La insulina es una proteína que contiene zinc. El zinc está presente en la mayor parte de los alimentos, especialmente en los que son ricos en proteínas.

Efectos del Zinc sobre la salud

Efectos del Zinc sobre la salud

  • El Zinc es una substancia muy común que ocurre naturalmente. Muchos alimentos contienen ciertas concentraciones de Zinc. El agua potable también contiene cierta cantidad de Zinc.
  • El zinc es un elemento traza que es esencial para la salud humana. Cuando la gente absorben demasiado poco Zinc estos pueden experimentar una pérdida del apetito, disminución de la sensibilidad, el sabor y el olor. Pequeñas llagas, y erupciones cutáneas. La acumulación del Zinc puede incluso producir defectos de nacimiento.

Efectos ambientales del Zinc

Efectos ambientales del Zinc

  • El agua es contaminado con Zinc, debido a la presencia de grandes cantidades de Zinc en las aguas residuales de plantas industriales. Esta agua residuales no son depuradas satisfactoriamente. Una de las consecuencias es que los ríos están depositando fango contaminado con Zinc en sus orillas. El zinc puede también incrementar la acidez de las aguas.
  • El Zinc puede interrumpir la actividad en los suelos, con influencias negativas en la actividad de microorganismos y lombrices. La descomposición de la materia orgánica posiblemente sea más lenta debido a esto.

Aleaciones más comunes

Aleaciones más comunes

  • Acero

Es aleación de hierro con una cantidad de carbono variable en peso y composición.

  • Alnico

Formada principalmente de cobalto, aluminio y níquel, aunque también puede contener cobre, titanio y el resto de hierro.

  • Alpaca

Es una aleación ternaria compuesta por zinc, cobre y níquel.

  • Bronce

Es toda aleación metálica de cobre y estaño en la que el primero constituye su base y el segundo aparece en una proporción del 3 al 20 por ciento.

  • Constantán

Aleación formada por cobre y níquel.

  • Magal

Es una aleación de magnesio, al que se añade aluminio, zinc y manganeso.

  • Magnam

Es una aleación de magnesio que se le añade manganeso, aluminio y zinc.

  • Nicrom

Es una aleación compuesta de níquel y cromo.

  • Nitinol

Es una aleación de níquel y titanio.

  • Oro blanco

Es una aleación de oro y algún otro metal blanco, como la plata, paladio, o níquel.

  • Peltre

Es una aleación compuesta por estaño, cobre, antimonio y plomo.

  • Zamak

Es una aleación de zinc con aluminio, magnesio y cobre.

¿Qué es una alaeación?

¿Qué es una alaeación?

Una aleación es una mezcla homogénea, de propiedades metálicas, que está compuesta de dos o más elementos, de los cuales, al menos uno es un metal.

Cobalto

El cobalto es ferromagnético y se parece al hierro y al níquel, en su dureza, resistencia a la tensión, capacidad de uso en maquinaria, propiedades térmicas y comportamiento electroquímico.

El cobalto y sus aleaciones son resistentes al desgaste y a la corrosión, aun a temperaturas elevadas.

Cobalto

Aplicaciones

Aplicaciones

  • El óxido de cobalto de litio se utiliza como un electrodo en baterías de litio. Las baterías recargables de níquel-hidruro metálico (NiMH) también contienen algo de cobalto.
  • Pinturas, barnices y tintas se pueden hacer con cobalto para conseguir determinados colores.
  • Varios compuestos de cobalto son muy importantes en la industria, ya que actúan como catalizadores, acelerando las reacciones químicas. Los combustibles líquidos y polímeros se obtienen mediante el uso de catalizadores de cobalto.
  • Es posible crear una bomba nuclear utilizando cobalto-59. La explosión sería muy pequeña, pero el área afectada se contaminaría con los residuos radiactivos durante algún tiempo.
  • El cobalto-60 se utiliza en medicina para producir rayos gamma. Éstos se utilizan en radioterapia, esterilización de material médico y de desecho, para esterilizar alimentos y para medir la densidad de un objeto.
  • El cobalto-57 también se utiliza en medicina. Se puede utilizar para calcular qué cantidad de vitamina B12 está presente en el organismo.
  • Las capas base para esmaltes de porcelana están hechos de cobalto.
  • Algunas joyas y cubertería están galvanizadas (recubiertas) con cobalto, ya que es duro y resistente a la oxidación.

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