Clasificación de Metales, Procesos Siderúrgicos y Tratamientos del Acero

Metales no Ferrosos: Clasificación y Propiedades

Los materiales no ferrosos fueron usados por el hombre incluso antes de que se descubriera el hierro. Se clasifican principalmente en tres grandes grupos según su densidad:

Metales Ligeros

Tienen una densidad comprendida entre 2 y 5 kg/dm³. Los más comunes son el aluminio (cuya densidad es un 35% de la del acero) y el titanio (cuya densidad es un 60% de la del acero). Estos metales se utilizan en aleaciones para mejorar propiedades como: resistencia a la corrosión, resistencia mecánica, dureza y un menor punto de fusión.

Metales Ultraligeros

Su densidad es menor a 2 kg/dm³ (aproximadamente un 25% de la densidad del acero). El magnesio y el berilio pertenecen a este grupo. Nunca se utilizan en estado puro, ya que son blandos y carecen de resistencia mecánica. Para mejorar estas características, suelen alearse con otros metales.

Metales Pesados

Este grupo reúne metales con una densidad igual o superior a 5 kg/dm³. En este grupo se encuentran el cobre, estaño, plomo, etc., y sus respectivas aleaciones.

Materiales Clave en Electrotecnia

En el campo de la electrotecnia, los materiales se seleccionan según su función específica:

• Conductores: Materiales que permiten el paso de la corriente eléctrica, como el cobre y el aluminio.
• Resistivos: Se oponen al paso de la corriente para generar calor o controlar el flujo, como los utilizados en resistencias de caldeo, de película o bobinadas.
• Aislantes: Impiden el paso de la electricidad. Pueden ser orgánicos e inorgánicos, como plásticos de celulosa y termoplásticos.
• De Unión: Utilizados para conectar componentes, como soldaduras y pegamentos conductores.
• Magnéticos: Materiales con propiedades magnéticas, clasificados como dulces (fácilmente imantables y desimantables) o duros (imanes permanentes).

Proceso del Alto Horno

La función del fundente en un Alto Horno es elevar la temperatura del proceso y formar una mezcla líquida con las impurezas, conocida como escoria.

Pasos del Proceso

1. Asegurar la compuerta de limpieza y abrir las piqueras de escoria y arrabio, por donde sale el material, así como las tuberías de aire.
2. Colocar combustible (coque) en el fondo y encenderlo.
3. Ya con la llama, introducir un tercio de carbón de coque hasta que se ponga al rojo vivo. Se comprueba si se ha alcanzado la zona de fusión; si no, se agrega más coque hasta llenarla.
4. Se introduce el resto de los componentes (mineral de hierro y fundente) y se inicia el proceso. Este ciclo es continuo: a medida que se incorporan nuevos componentes, se retiran el arrabio (hierro fundido) y la escoria, por lo que el horno permanece siempre en funcionamiento.

Aplicaciones Industriales del Aluminio

El aluminio sale de la planta de producción en forma de placas para laminación o de barrotes para extrusión, dando lugar a una amplia gama de productos.

Productos de Placas para Laminación

• Chapas
• Membranas para techos
• Envases para alimentos
• Bandejas descartables

Productos de Barrotes para Extrusión

• Perfiles para puertas y ventanas
• Carrocerías de vehículos
• Carcasas de motores eléctricos

Tratamientos del Acero

Los tratamientos térmicos y termoquímicos modifican las propiedades del acero para adaptarlo a diferentes usos.

Tratamientos Térmicos

• Temple: Se utiliza para obtener una estructura de alta dureza llamada martensita. Se caracteriza por un enfriamiento rápido del material.
• Recocido: Su objetivo es el ablandamiento, la recuperación de la estructura o la eliminación de tensiones internas del material.
• Revenido: Se realiza normalmente después de un proceso de temple para ajustar la proporción de dureza y tenacidad deseada, reduciendo la fragilidad.
• Normalizado: Se emplea para dar al acero una estructura fina y homogénea, considerándose el estado natural o final del material después de procesos como la forja o la laminación.

Tratamientos Termoquímicos

Estos tratamientos modifican la composición química de la superficie del acero. Algunos de los más comunes son:

• Cementación
• Nitruración
• Carbonitruración
• Sulfinización