Clasificación y Propiedades Fundamentales de los Materiales Metálicos

Definición y Tipos Principales

Los materiales metálicos son aquellos que están compuestos por uno o más metales, aunque pueden contener otros componentes. Uno de los componentes debe ser, obligatoriamente, metálico.

Clasificación Básica

• Materiales Férricos: Tienen como fuente principal el hierro.
• Materiales No Férricos: Todos los demás metales.

Propiedades Generales de los Metales

Los metales exhiben características distintivas que definen su utilidad en diversas aplicaciones:

• Conducen bien el calor y la electricidad.
• Suelen ser sólidos a temperatura ambiente, excepto el mercurio, que es líquido.
• Todo metal posee un punto de fusión, que es la temperatura a la cual el metal pasa de estado sólido a líquido.
• Pueden deformarse para formar láminas y alambres sin sufrir rotura:
  • Ductilidad: Capacidad de poder estirarse sin romperse.
  • Maleabilidad: Capacidad de deformarse en láminas.

Materiales Nativos y Aleaciones

Materiales Nativos

Son aquellos que pueden encontrarse libres, sin combinar, en la naturaleza:

• Oro
• Plata
• Platino
• Mercurio
• Cobre
• Hierro

Aleación

Es una mezcla sólida homogénea de dos o más metales, o de uno o más metales con algunos elementos no metálicos. Se puede observar que las aleaciones están constituidas por elementos metálicos en estado natural, aunque pueden incorporar algunos elementos no metálicos.

Ejemplos de Aleaciones Importantes

Acero

Es una aleación de hierro y carbono, donde el carbono no supera el 2.1% en peso de la composición de la aleación. Porcentajes mayores que el 2.0% de carbono dan lugar a las fundiciones, aleaciones que, al ser quebradizas y no poderse forjar, se moldean.

Latón

Es una aleación de cobre y zinc que se realiza en crisoles o en un horno de reverbero o de cubilote. Las proporciones de cobre y zinc se pueden variar para crear un rango de latones con propiedades variables. En los latones industriales, el porcentaje de zinc (Zn) se mantiene siempre inferior al 50%.

Metales No Férricos Comunes

Aluminio (Al)

Metal ligero de color plateado claro con las siguientes características:

• Muy resistente a la oxidación.
• Muy ligero.
• Buen conductor del calor y de la electricidad.
• Fácil de mecanizar.
• Se obtiene a partir de la Bauxita.
• Normalmente se alea con otros elementos para formar aleaciones ligeras.
• No se suelda fácilmente.

Aplicaciones del Aluminio

Se utiliza en:

• Latas de refrescos.
• Fuselajes de aviones.
• Marcos de puertas y ventanas.
• Carcasas de maquinaria.

Comercialización del Aluminio

Se comercializa en:

• Planchas.
• Lingotes.
• Chapas.
• Perfiles.

Estaño (Sn)

Metal pesado de aspecto blanco brillante con las siguientes propiedades:

• Muy resistente al aire.
• Fácil de fundir y trabajar.
• Muy maleable en frío.
• Quebradizo en caliente.
• Se obtiene a partir de la Casiterita.
• Normalmente se alea con Plomo o Plata.

Aplicaciones del Estaño

Se emplea en:

• Soldadura de bandas.
• Elaboración de aleaciones como los bronces.
• Como recubrimiento del hierro (obteniendo hojalata) y del cobre.

Cinc (Zn)

Metal pesado, blando, de color blanco azulado, resistente a la intemperie. Se obtiene a partir de la Blenda.

Aplicaciones del Cinc

Se utiliza en:

• Fabricación de recipientes.
• Planchas para cubiertas de tejados.
• Recubrimiento de piezas y planchas de hierro.

Procedimientos de Aplicación del Cinc

Los procedimientos principales son:

Cincado

Introducción de las piezas en un baño de cinc fundido.

Galvanizado

El objeto se conecta al polo positivo de un generador y se introduce en una disolución de sulfato de cinc. El polo negativo del generador se conecta a una placa de cinc que también se sumerge en la disolución. Mediante electrólisis, parte del cinc de la barra se va depositando sobre el objeto.