Metales: Clasificación, Propiedades, Obtención y Procesamiento

Clasificación de los Metales

Los metales se pueden clasificar en dos grandes grupos:

• Metales ferrosos: Son aquellos cuyo componente principal es el hierro. Ejemplos: hierro puro, acero, fundición.
• Metales no ferrosos: Son materiales metálicos que no contienen hierro o que lo contienen en muy pequeña cantidad. Ejemplos: cobre, bronce, aluminio, zinc.

Propiedades de los Metales

• Buenos conductores térmicos, eléctricos y acústicos.
• Soportan esfuerzos de tracción, flexión, compresión y torsión.
• Dúctiles y maleables.
• Tenaces.
• Se pueden fundir a elevadas temperaturas y se pueden soldar.
• Se dilatan cuando aumenta la temperatura y se contraen cuando esta disminuye.
• Algunos presentan comportamiento magnético (son atraídos por un imán).
• La mayoría se oxida en contacto con el oxígeno del agua y del aire.
• Reciclables y reutilizables.
• Algunos pueden ser tóxicos.

Proceso de Obtención del Acero

1. El mineral de hierro se lava para eliminar impurezas.
2. Se somete a procesos de trituración y cribado para separar la ganga (parte no útil) de la mena (parte útil del mineral).
3. La mena se mezcla con carbón de coque y roca caliza y se introduce en un alto horno a más de 1500ºC.
4. Se obtiene así el arrabio (un mineral de hierro fundido con carbono y otras impurezas) y la escoria (residuo metalúrgico).
5. El arrabio se lleva al convertidor, donde se somete a procesos para:
   • Reducir el porcentaje de carbono.
   • Eliminar impurezas.
   • Ajustar la composición del acero añadiendo otros elementos, como cromo y níquel.

Tratamientos Térmicos del Acero

Para mejorar las propiedades mecánicas de los aceros, se aplican tratamientos térmicos. Los más habituales son:

• Templado: Enfriamiento brusco del metal cuando está al rojo vivo.
• Recocido: El metal caliente se deja enfriar muy lentamente.

Metales Ferrosos: Ejemplos y Aplicaciones

• Hierro Puro

  Color blanco grisáceo. Altas propiedades magnéticas. Escasa utilidad práctica, principalmente en componentes eléctricos y electrónicos.

• Acero

  Elevada dureza y tenacidad, gran resistencia a la tracción. Aplicaciones: perfiles, estructuras de construcción, carrocerías de automóviles.

• Fundición

  Elevada dureza y gran resistencia al desgaste. Aplicaciones: elementos de maquinaria, carcasas de motores, bancadas de máquinas.

Técnicas de Corte de Metales

• Cizalla: Se emplea para cortar láminas blandas y flexibles de pequeño grosor.
• Guillotina: Se usa para cortar láminas de pequeño grosor.
• Troquel: Se utiliza para cortar planchas de espesor no superior a 5 mm. Se obtienen piezas sencillas, con la forma deseada, mediante un golpe de prensa.
• Sierra de arco: Se utiliza para realizar cortes en línea recta en los que se requiere precisión.
• Sierra circular: Se utiliza para cortar planchas o láminas de grandes dimensiones. Permite realizar cortes rectos y oblicuos.
• Amoladora: Se puede cortar, lijar, decapar, pulir, desbastar y eliminar la rebaba de los bordes.

Técnicas de Perforado de Metales

• Punzón: Pieza metálica alargada terminada en punta.
• Taladradora: Máquina herramienta que utiliza una broca.