Propiedades, Tipos y Aplicaciones de los Materiales Férricos y no Férricos

Propiedades de los Materiales

Los materiales poseen diversas propiedades que determinan su comportamiento y aplicaciones. Entre ellas, podemos destacar:

• Sensoriales
• Ópticas
• Magnéticas
• Químicas
• Mecánicas:

1. Elasticidad: capacidad de los materiales para recuperar su forma original después de ser deformados.
2. Plasticidad: capacidad de conservar la forma adquirida después de una deformación.
3. Ductilidad: capacidad de estirarse en hilos.
4. Dureza: resistencia al desgaste o al rayado.
5. Maleabilidad: capacidad de extenderse en láminas sin romperse.
6. Fragilidad: opuesto a resiliencia; el material se rompe cuando una fuerza impacta sobre él.
7. Tenacidad: resistencia que opone un cuerpo a su rotura cuando se somete a esfuerzos lentos de deformación.
8. Fatiga: deformación de un material sometido a cargas variables, inferiores a la de rotura.
9. Resiliencia: resistencia que opone un cuerpo a los golpes o impactos.
10. Acritud: aumento de la dureza, fragilidad y resistencia en ciertos metales debido al trabajo en frío.
11. Colabilidad: capacidad de un material fundido para llenar un molde.
12. Maquinabilidad: facilidad de un cuerpo para dejarse cortar por arranque de viruta.

Tipos de Acero

El acero es una aleación de hierro y carbono, y se clasifica en:

• Aceros no aleados: contienen un porcentaje de elementos químicos inferior al máximo indicado en la tabla de referencia.
• Aceros aleados: además de hierro y carbono, contienen otros elementos en proporciones superiores a las indicadas en la tabla. Se clasifican mediante una designación convencional numérica (F-XXXX), donde:

1. La primera cifra indica las aplicaciones generales de los aceros.
2. La segunda cifra indica las características del acero.
3. Las dos últimas cifras tienen un valor clasificatorio.

Método para Disminuir el Tamaño del Grano

Un enfriamiento rápido puede generar una red cristalina deformada, originando fisuras y grietas. Para evitarlo, se fragmentan los núcleos formados mediante un enfriamiento lento, mientras se agita bruscamente la masa durante la solidificación.

Impacto Medioambiental de los Productos Férricos

La producción y uso de productos férricos tiene un impacto ambiental significativo en varias etapas:

• Obtención de materia prima: la explotación de minas de mineral de hierro a cielo abierto causa un impacto acústico y destrucción de hábitats. La fabricación de carbón de coque emite CO2, CO, amoníaco, entre otros, a la atmósfera.
• Transformación del mineral en producto comercial: los altos hornos liberan metales pesados que contaminan el aire, el agua y la tierra, además de gases residuales, polvo y gases del alto horno y horno eléctrico.
• Otros tipos de contaminación: contaminación acústica y aguas residuales contaminadas con aceites y ácidos.
• Medidas utilizadas: filtrado de partículas, metales y gases, y separación de zonas industriales de núcleos urbanos.
• Desecho o reciclaje: el reciclado de productos férricos tiene un impacto ambiental menor que la producción a partir de materia prima.

Metales no Férricos Pesados: El Cinc

El cinc es un metal no férrico pesado, cuyos minerales más empleados son la blenda y la calamina.

Características del Cinc

• Resistente a la oxidación y a la corrosión en aire y agua, pero poco resistente a ácidos y sales.
• Alto coeficiente de dilatación térmica.
• Quebradizo a temperatura ambiente, pero maleable entre 100ºC y 150ºC.

Métodos de Obtención

• Vía seca: para concentraciones de cinc superiores al 10%.
• Vía húmeda: para concentraciones de cinc inferiores al 10%.

Presentaciones Comerciales

1. Aleaciones:

• Latones (cobre y cinc)
• Alpaca (cobre, níquel y cinc)
• Zamak (aluminio, cobre y cinc)

Estado puro: chapas de distintos espesores para recubrimiento de tejados y pilas. Recubrimiento de piezas:

• Galvanizado electrolítico
• Galvanizado en caliente
• Metalizado

Otras formas: óxidos de cinc (desodorantes, pegamentos).