Clasificación y Propiedades de Metales Ferrosos y No Ferrosos

Clasificación de los Metales

Los metales se clasifican principalmente en dos grandes grupos:

• Metales Ferrosos: Están compuestos principalmente por el hierro. De ellos se derivan los aceros y sus aleaciones.
• Metales No Ferrosos: Están formados por todos aquellos metales que no tienen como componente básico el hierro. Ejemplos incluyen el aluminio, cobre, cinc, así como sus aleaciones.

Metales Ferrosos en Detalle

Los metales ferrosos son materiales ampliamente utilizados, representando aproximadamente el 90% del uso industrial debido a su resistencia y bajo coste de obtención. Los principales metales ferrosos y sus aleaciones son el hierro, el acero y las fundiciones.

El Hierro

El hierro es un metal siderúrgico que se denomina puro cuando tiene un contenido de hierro superior al 99,97%. Sus características principales son:

• Es magnético.
• Es un excelente conductor del calor y la electricidad.
• Presenta un color blanco plateado o azulado.

Se utiliza para trabajos en caliente, ya que es más fácil de ablandar antes de fundirse. Sin embargo, sus inconvenientes incluyen su facilidad para oxidarse o sufrir corrosión debido a los gases y las altas temperaturas. Sus aplicaciones comunes abarcan:

• Electroimanes.
• Motores eléctricos.
• Bobinas.
• Láminas galvanizadas, entre otros.

El Acero

El acero es una aleación de hierro con pequeñas cantidades de carbono, siempre inferiores al 1,76%. Se produce en los altos hornos mediante un proceso siderúrgico integral, obteniéndose productos como chapas y bobinas. Es un material muy empleado en la fabricación de vehículos por sus excelentes propiedades, aunque sus inconvenientes son su peso y su fácil oxidación.

Aceros Aleados

Los aceros aleados son aquellos en los que el porcentaje de carbono no supera el 1% y a los que se han añadido elementos químicos para mejorar sus propiedades específicas. Ejemplos de aleaciones incluyen acero con:

• Cobalto
• Cromo
• Plomo
• Molibdeno
• Silicio o Vanadio
• Wolframio

Aceros Inoxidables

El acero inoxidable es un tipo de acero de gran dureza y resistencia a la oxidación y al desgaste. Sus propiedades varían según el porcentaje de carbono, níquel y cromo. Los tipos principales son:

• Aceros inoxidables férricos.
• Aceros inoxidables martensíticos.
• Aceros inoxidables austeníticos.

Fundiciones

Se denomina fundición a la aleación de hierro y carbono con un contenido de carbono entre el 2% y el 4%. Los tipos principales son:

• Fundición Blanca: Se trata de una fundición muy dura y quebradiza.
• Fundición Gris: Es más blanda y menos resistente que la blanca, y también quebradiza.
• Fundición Maleable o Ferrítica: Es más blanda que la gris y más fácil de mecanizar.

Metales No Ferrosos en Detalle

Aunque el hierro y sus aleaciones son los metales más utilizados, los metales ferrosos presentan ciertos inconvenientes como:

• Facilidad de corrosión.
• Puntos de fusión elevados.
• Baja conductividad térmica y eléctrica.
• Dificultades de mecanizado.

Por estas razones, los metales no ferrosos son esenciales en muchas aplicaciones. Se clasifican principalmente por su densidad:

• Ligeros: Con una densidad entre 2 y 5 kg/dm³.
• Ultraligeros: Cuya densidad es inferior a 2 kg/dm³.
• Pesados: Cuya densidad es igual o superior a 5 kg/dm³.

Metales Ligeros

• Aluminio: Se utiliza en aleaciones para formar carrocerías, a menudo con magnesio y silicio, para obtener un material de alta calidad.
• Magnesio: Es un metal de color blanco plateado, maleable y ligero, que existe en la naturaleza solo en combinación química con otros elementos. Se emplea comúnmente en aleaciones de aluminio.
• Titanio: Se extrae de minerales como el rutilo y la ilmenita. Es un material muy duro y de gran resistencia mecánica y a la corrosión. Se utiliza para vehículos ligeros de competición.

Metales Pesados

• Cobre: Es un metal pesado con una densidad de 8,96 g/cm³. Es dúctil y maleable, lo que permite transformarlo en hilos y láminas. Su conductividad térmica y eléctrica es elevada, y es muy resistente a la corrosión.
• Aleaciones Pesadas Comunes:
  • Latón: Resiste bien la corrosión y se suelda fácilmente con plomo y estaño. Se utiliza en soldaduras blandas por fusión.
  • Bronce: Su dureza aumenta con el contenido de estaño. Es muy resistente a la corrosión y al desgaste, y también se suelda bien.
• Otros Metales Pesados: Incluyen el cinc, wolframio, cromo, estaño y plomo.