Propiedades y Características de los Metales

Propiedades de los Metales

• Brillo metálico
• Conductividad eléctrica y térmica
• Buena resistencia mecánica y especialmente la plasticidad, que es una propiedad exclusiva de los metales.

Plasticidad

Es un comportamiento mecánico característico de ciertos materiales anelásticos consistente en la capacidad de deformarse de modo permanente e irreversible, cuando se encuentran sometidos a tensiones por encima de su rango elástico, o sea por encima de su límite elástico.

¿Qué Asegura la Plasticidad y Conductividad de los Metales?

• En los materiales metálicos los electrones de valencia no pueden considerarse unidos individualmente a cada átomo, sino que se encuentran independientes formando una nube electrónica.

Metal no Homogéneo ni Compacto

Al romper un metal y examinar el aspecto de su fractura veremos que en ella aparecen granos más o menos desarrollados.

Estructura Cristalina

• En esta estructura cada grano tiene una estructura particular, formada por átomos agrupados regularmente en los nudos de una red espacial.

Sistemas de Cristalización

• Sistema cúbico centrado: Los átomos se sitúan en los vértices y centros del cubo.
• Sistema cúbico centrado en las caras: Los átomos ocupan los vértices y el centro de un cubo.
• Sistema hexagonal compacto: Los átomos están dispuestos según un prisma hexagonal, pueden considerarse dividido en seis prismas triangulares.

Tipos de Estructura de un Metal

• Granular o Micrográfica: Revela la forma y agrupación de los granos de un metal.
• Cristalina: Muestra cómo se ordenan los átomos en cada cristal.
• Macrográfica: Muestra a simple vista la orientación de la fibra de un metal deformado previamente cuando se le ataca con el reactivo apropiado.

¿Qué es una Aleación?

• Es el producto metálico obtenido por la unión íntima de un metal con otro u otros metales o no metales.

Condiciones a Cumplir para Formar una Aleación

a) Que los elementos que intervienen en la misma, puedan disolverse totalmente en estado líquido con objeto de que al solidificar formen un producto homogéneo.

b) Que subsistan los enlaces metálicos de los componentes después de obtenida la unión.

Componentes de una Aleación / Constituyentes

• Los elementos o compuestos químicos que intervienen en la formación de la misma. Por ejemplo, el bronce lo forman el estaño y cobre.
• Los distintos componentes de los granos de una aleación.

Clasificación de las Aleaciones Según los Materiales que la Forman

• Aleaciones de metales del grupo A: Li, Na, K, Be, Mg, Ca...
• Aleaciones de dos metales del grupo B: Aluminio, Zn, Cd, Hg...

Formación de una Aleación Eutéctica

Se forma para una determinada proporción de los dos metales y se caracteriza por solidificar a temperatura constante y por ser la de más bajo punto de fusión de todas las que se pueden formar con los metales.

¿Qué son las Eutécticas?

• Son mezclas muy finas de cristales puros de los elementos que se alean y en el cual cada elemento ha solidificado separadamente.

Transformaciones en Estado Sólido

• Los cambios de solubilidad: se producen cuando el límite de saturación de un metal en otro, varía con la temperatura.
• La formación de una eutectoide.

Formación de un Eutectoide

• Cuando en una solución sólida se verifica una transformación por medio de la cual los componentes de la aleación se vuelven insolubles.

Propiedades Mecánicas de los Metales

• Son aquellas que definen el comportamiento de los mismos, cuando están sometidos a cualquier carga o esfuerzo exterior.

Clasificación de las Propiedades Mecánicas

• La capacidad para sufrir esfuerzo sin deformarse ni romperse.
• Su facultad de sufrir deformaciones sin rotura como sucede en las operaciones de conformación.

Propiedades Metálicas de los Metales

a) Cohesión: Es la resistencia que oponen los átomos de los metales al separarse entre sí, esta cohesión dependerá de la manera como estén enlazados los átomos.

b) Elasticidad: Es la propiedad que tienen los metales de recuperar la forma y dimensiones primitivas, cuando cesa la causa que los deformaba.

c) Plasticidad: Es la capacidad de deformarse de forma permanente sin que se produzca ninguna rotura.

d) Ductibilidad (capacidad de formarse en hilos) y Maleabilidad (deformación en láminas): Son variantes de la plasticidad.

e) Tenacidad: Un material es tenaz cuando posee conjuntamente las propiedades de elasticidad y plasticidad.

f) Fragilidad: Propiedad que se opone a la tenacidad, todo material carente de tenacidad es frágil.

g) Dureza: Es la resistencia que oponen los cuerpos sólidos a la penetración o a ser rayados por otros.

h) Resistencia a la rotura: No es propiedad de los metales, pero su uso es muy frecuente en ensayos mecánicos.

i) Resistencia: No es una propiedad sino el resultado de un ensayo. Es la energía consumida por unidad de sección para lograr la rotura de una probeta de dimensiones determinadas. Cuando soporta carga podemos darle mayor tenacidad.