Propiedades y Clasificación de Metales Industriales: Cobre, Titanio y Magnesio

Titanio (Ti): Propiedades y Resistencia Extrema

El Titanio (Ti) es un metal de transición con una densidad de 4,5 g/cm³ y cuyo punto de fusión es de aproximadamente 1675 °C.

De color plateado grisáceo, es un metal altamente resistente a la corrosión, con baja conductividad térmica y eléctrica. Aunque sus aleaciones son extremadamente resistentes (a temperatura ambiente alcanzan hasta 1.400 MPa), son fácilmente forjables y mecanizables.

Magnesio (Mg): El Metal Estructural Más Ligero

El Magnesio (Mg), al igual que el Aluminio, posee una temperatura de fusión relativamente baja (651 °C). Sin embargo, una de sus características más importantes es su densidad (1,7 g/cm³), la menor de los metales estructurales. Por lo tanto, sus aleaciones se utilizan principalmente por su bajo peso.

Químicamente, las aleaciones de Magnesio son relativamente inestables y especialmente susceptibles a la corrosión marina, aunque son razonablemente resistentes en condiciones atmosféricas normales.

Cobre (Cu): Conductividad y Plasticidad

Propiedades Físicas y Estructurales

El Cobre (Cu) es un metal de transición de color rojizo y brillo metálico que, junto con la plata y el oro, se caracteriza por ser uno de los mejores conductores de electricidad. Posee una alta densidad (8,9 g/cm³), con un punto de fusión de 1083 °C.

Posee una estructura cristalina FCC (cúbica centrada en las caras), ordenamiento que favorece la plasticidad de los materiales.

Criterios de Selección para Aleaciones de Cobre

Los criterios de selección para estas aleaciones se basan en:

1. Alta conductividad eléctrica y térmica.
2. Resistencia a la corrosión.
3. Conformabilidad y resistencia mecánica.

Ventajas y Aplicaciones del Cobre

Ventajas Clave de las Aleaciones de Cobre:

• Buena capacidad de deformación en frío y en caliente.
• Existencia metálica en estado natural (cobre nativo).
• No se oxida al contacto del aire seco, pero al aire húmedo en presencia de anhídrido carbónico (CO₂) se cubre con una capa de sulfato de color verde azulado (pátina), que le protege de la oxidación.

Usos Industriales:

Se emplea ampliamente para la obtención de bobinas, pararrayos y cables. Sin embargo, su mayor uso es en la mecánica debido a sus propiedades químicas, eléctricas y térmicas, siendo las principales formas comerciales los tubos y alambres de diferentes diámetros y espesores.

Clasificación de las Aleaciones de Cobre (6 Familias)

1. Cobres: Tienen un contenido mínimo de 99 % de Cu.
2. Aleaciones Ricas en Cu: En su composición química, el Cobre está entre el 96 % y el 99 %.
3. Latones: Aleaciones de Cobre y Zinc. Se subdividen en:
   • Latones Alfa: Contienen hasta 36 % de Zn. Se clasifican como:
     • Latones Amarillos (20 % - 36 % Zn)
     • Latones Rojos (5 % - 20 % Zn)
   • Latones Alfa Más Beta: Contienen de 36 % a 45 % de Zinc.
   • Latones Beta: Contienen de 45 % a 50 % de Zinc.
4. Bronces: Aleaciones de Cobre y Estaño con hasta 12 % del elemento de aleación. Los bronces comerciales son sobre todo aleaciones con Aluminio, Silicio, Berilio, y además pueden contener Fósforo, Plomo, Zinc o Níquel.
5. Aleaciones Cu-Ni (Cuproníqueles): El Níquel es el principal aleante, en proporción del 10 % al 30 %, con o sin adición de otros elementos.
6. Aleaciones Cu-Ni-Zn (Platas Níquel o Alpaca): Contienen Zinc (Zn) y Níquel (Ni) como aleantes principal y secundario, respectivamente.