Explorando las Propiedades y Clasificación de los Materiales Metálicos

Propiedades de los Materiales Metálicos

Las propiedades de los materiales se dividen principalmente en dos categorías:

• Propiedades físicas: Están relacionadas con la estructura del material y su comportamiento frente a agentes externos.
• Propiedades mecánicas: Indican el comportamiento de los materiales frente a los esfuerzos y movimientos que deben soportar.

Propiedades Físicas

• Brillo: Los metales presentan brillo metálico, es decir, reflejan la luz.
• Color: La mayoría suele ser de color gris, aunque algunos son blancos, amarillos, rojizos, etc.
• Densidad: El metal más ligero es el litio, con una densidad de 534 kg/m³. El más pesado es el osmio. Se consideran metales ligeros aquellos con una densidad menor a 5000 kg/m³, y metales pesados los que superan este valor.
• Punto de Fusión: Los metales funden por encima de los 200°C, siendo sólidos a temperatura ambiente, con la excepción del mercurio, que funde a -39.8°C.

Propiedades Mecánicas

• Dureza: En los metales es muy variable. Los hay blandos, como el estaño, que se rayan con facilidad, y otros duros y resistentes, como el cromo.
• Tenacidad: Los metales en general son resistentes a los golpes y a los impactos.
• Elasticidad: Los metales no siempre recuperan su forma inicial tras un esfuerzo.
• Ductibilidad: Es la capacidad de algunos metales de ser estirados en hilos cuando se someten a esfuerzos de tracción.
• Maleabilidad: Es la capacidad de algunos metales de ser extendidos en planchas cuando se someten a esfuerzos de compresión.

Metales Férricos

Hierro Dulce

Es hierro prácticamente puro, con un contenido de carbono menor al 0.1%.

Propiedades Físicas:

• Presenta un color blanco plateado.
• Tiene una densidad de 7870 kg/m³.
• Punto de fusión de 1538°C.
• Buen conductor de la electricidad.

Propiedades Mecánicas:

• Es tenaz, dúctil y maleable.
• Admite la forja.
• Se oxida con facilidad.

Fundiciones

Se denomina fundición al material que se obtiene en los hornos altos a partir de los minerales de hierro. Las fundiciones son aleaciones de hierro y carbono. Según la presencia de este último, distinguimos entre fundición gris y fundición blanca.

Propiedades Físicas:

• Color gris.
• Funden entre 1100°C y 1300°C.
• Su densidad es inferior al hierro puro.

Propiedades Mecánicas:

• Son muy duros pero poco dúctiles y maleables.
• No admiten la forja porque son quebradizos.

Aceros

Son también aleaciones de hierro y carbono en las que el contenido de este último es más bajo que en las fundiciones (entre el 0.1% y el 1.76%). Además, se agregan otros elementos para lograr unas propiedades determinadas.

• Carbono: Siempre presente en todos los aceros, aporta dureza y tenacidad.
• Silicio: Siempre presente, mejora su conductividad y hace que sean elásticos.
• Manganeso: Aumenta su dureza y los hace resistentes al desgaste.
• Cromo y Níquel: Aumentan la tenacidad de los aceros y además los hacen resistentes a la corrosión.
• Volframio: Los hace tenaces y resistentes a la corrosión y al calor por su elevado punto de fusión.

Tipos de Aceros

• Aceros no aleados: Son aquellos que contienen otros materiales en proporción inferior al 1%. Son duros, tenaces, dúctiles y maleables.
• Aceros de baja aleación: Aquellos que poseen algún componente en proporción comprendida entre el 1% y el 5%. Son muy duros y tenaces, pero menos dúctiles.
• Aceros de alta aleación: Poseen componentes cuya proporción supera el 5%. Son medianamente duros y muy resistentes a la oxidación.

Protección de los Aceros

Los aceros no aleados o de baja aleación pueden protegerse de la oxidación utilizando recubrimientos metálicos.

• Hojalata: Acero recubierto de estaño.
• Acero galvanizado: Se consigue sumergiendo las piezas en un baño de cinc fundido. Se utiliza para proteger elementos que han de estar a la intemperie.

Metales Peligrosos

La eliminación indiscriminada de algunos metales puede traer graves consecuencias para el medio ambiente y la salud.

• Cadmio: Metal pesado muy contaminante que se usa en la fabricación de baterías, acumuladores, pigmentos y pinturas.
• Plomo: Se emplea en las baterías de los automóviles y el organismo humano no puede eliminarlo.
• Mercurio: Se usa en las pilas de botón y termómetros. No puede ser eliminado con otros residuos porque contamina las aguas.