ÍNDICE ¿Qué son aleaciones y metales?

¿Para qué se usan?

Consecuencias del medio.

Características de la metalurgia y siderurgia.

Metalurgia y siderurgia en Asturias.

ALEACIONES DEFINICIÓN: Es una mezcla homogénea, de propiedades

metálicas, que está compuesta de dos o más elementos, de los cuales, al menos uno es un metal.

PROPIEDADES : Presentan brillo metálico. Alta conductividad y térmica. No tienen una temperatura de fusión única. se preparaban mezclando los materiales

fundidos(La pulvimetalurgia ). TIPOS: La plata fina, el oro de 18 quilates, el oro blanco y el platino

iridiado son aleaciones de metales preciosos. La aleación antifricción, el latón, el bronce, el metal Dow, la plata alemana, el bronce de torpedo, el monel, el peltre y la soldadura son aleaciones de metales menos preciosos.

Pulvimetalurgia DEFINICIÓN:DEFINICIÓN: Es un proceso de fabricación que, partiendo de polvos

finos y tras su compactación para darles una forma determinada (compactado), se calientan en atmósfera controlada (sinterizado) para la obtención de la pieza.

UTILIZACIÓN: series de piezas pequeñas de gran precisión, para materiales o mezclas poco comunes y para controlar el grado de porosidad o permeabilidad.

Algunos productos típicos son rodamientos, árboles De levas,herramientas de corte, segmentos de pistones, guías de válvulas, filtros.

METALES

DEFINICIÓN: Los metales son los elementos químicos capaces de conducir

la electricidad y el calor, que exhiben un brillo característico y que, con la excepción del mercurio, resultan sólidos a temperatura normal.

PROPEDADES: 1) Tenaces (recibir fuerzas bruscas sin romperse)  2) Dúctiles (es posible moldearlos) 3) Maleables (se convierten en láminas al ser comprimidos) 4) Buena resitencia mecánica  (resisten esfuerzos de traccion,

flexión, torsión y comprensión sin deformarse).

TIPOS: a) Formados de elementos nativos (el cobre, el oro, la plata) b) Formados a partir de óxidos, sulfuros, carbonatos o fosfatos.

¿Para qué se utilizan los metales?

Metales esenciales:

•Aplicación del cobre:Gracias a su elevada conductividad del calor y de electricidad, uno de los principales campos de aplicación del cobre es la fabricación de recipientes como calderas, serpentines y alambiques (industria química).

•Aplicación del plomo:El plomo se emplea en grandes cantidades en la fabricación de baterías y en el revestimiento de cables eléctricos. También se utiliza industrialmente en las redes de tuberías, tanques y aparatos de rayos X. debido a su elevada densidad y propiedades nucleares, se usa un blindaje protector de materiales radioactivos.Entre las numerosas aleaciones de plomo se encuentran las soldaduras, el metal tipográfico y diversos cojinetes metálicos. Una gran parte del plomo se emplea en forma de compuestos sobre todo en pinturas y pigmentos.

•Aplicaciones del Níquel:Debido a su gran resistencia a la corrosión, se emplea en la industria alimentaría y en la química para el revestimiento electrolítico de chapas de acero.

•Aplicaciones del Cinc: Se utiliza tradicionalmente en forma de planchas, cubiertos, cañerías y canalones. La forma comercial del cinc sin alear son chapas tubos y alambres.

•Aplicaciones del Estaño:Por su resistencia a la oxidación casi la mitad de la producción mundial de estaño se emplea por recubrimiento electrolítico de otros metales, por ejemplo, el acero. De este modo se obtiene la hojalata. Se utiliza para construir componentes electrónicos de control, y la soldadura blanca, formada a base de estaño y plomo.

•Aplicaciones de Cromo: Por su gran resistencia a la corrosión debido a lo agentes atmosféricos y otros agentes químicos, se emplea frecuentemente para el cubrimiento electrolítico de otros metales, técnica que recibe el nombre de cromado. Sin embargo, esta capa resulta muy porosa y quebradiza.El metal debe recubrirse primero una capa de cromo o níquel posteriormente se deposita el cromo.Su utilidad industrial del cromo se emplea en la fabricación de cigüeñales, rodamientos, maquinas de corte y en gran escala en el acabado de vehículos.

Aplicaciones esenciales: Aplicaciones del Volframio: Se utiliza principalmente en aleaciones con hierro y con acero, a las que

confiere gran dureza. Por su elevada ductibilidad, su buena conductividad eléctrica y su elevado punto de fusión, resulta especialmente apropiado para fabricar filamentos de lámparas de incandescencia y para resistencias de hornos eléctricos. Estas sustancias se emplean en la fabricación de herramientas de corte rápido.

Aplicaciones del Mercurio: Sirve para fabricar termómetros, barómetros, ya que su dilatación es uniforme a cualquier temperatura. Las amalgamas de mercurio con otros metales se utilizan en odontología como empastes de dientes. El mercurio es muy venenoso ya que el organismo es incapaz de eliminarlo.

Aplicaciones del Hierro: Es utilizado en la industria de construcción de estructura así como de algunas herramientas de gran tamaño.

Aplicaciones del Oro: Es un metal precioso que se aplica o utiliza en la fabricación de piezas de joyería, y en amalgamas, dientes postizos, chapas de algunos metales para la conducción de energía.

Aplicaciones de la Plata: Es un metal precioso aunque no es tan cotizado como el oro, es utilizado en joyería y en la industria.

Aplicaciones del Platino: El platino, conocido desde la antigüedad es el más preciado de los metales en joyería.

Aplicaciones del Molibdeno: Se utiliza principalmente en la alineación de aceros y fundiciones, con objeto de mejorar sus cualidades mecánicas.

Aplicaciones del Cobalto: Se utiliza principalmente en aleaciones con el acero y el cromo, sus isótopos radioactivos tienen numerosas aplicaciones en la investigación y en la medicina nuclear (el Co-58 se usa como trazador metabólico y el Co-60 en el tratamiento de cáncer)

Aplicaciones del Berilio: Encuentra aplicación en aleaciones y se utiliza en la industria nuclear como moderador de neutrones y como pieza cerámica en ciertos reactores.

Características y estructura: En la naturaleza, la mayoría de los metales se producen como aleaciones debido a que los

yacimientos contienen típicamente múltiples metales. Metal deseado debe ser extraído de otros metales y materiales de desecho, después de lo

cual se refina, dejando el metal puro. Mediante el uso calor, los fabricantes crean aleaciones de dos o más metales puros

combinados. Las aleaciones metálicas están formadas por un agregado cristalino de dos o más metales

o de metales con metaloides. Se obtienen fundiendo los diversos metales en un mismo crisol y dejando luego solidificar

la solución líquida formando una estructura granular cristalina apreciable a simple vista o con el microscopio óptico.

ESTRUCTURA CONFORMADA POR DIFERENTES FASES: -Cristales simples o de componentes puros: Cristalizados separadamente donde cada cristal contiene un solo componente. En este

caso la aleación llamada eutéctica es una mezcla íntima de cristales formada cada uno de ellos de un solo componente puro. Estas aleaciones son de poca aplicación práctica debido a sus bajas propiedades mecánicas. Por su baja temperatura de fusión, se emplean casi exclusivamente para la soldadura dulce. El ejemplo típico lo constituye la aleación plomo estaño empleada en la soldadura de láminas de cinc, cobre y latón.

Cristales de elementos compuestos.: Estos cristales están formados por compuestos químicos de los componentes donde no es posible distinguir separadamente los componentes originales como en el carburo de hierro que le aporta dureza a los aceros que lo contienen.

-Cristales de solución sólida. Llamada así por semejanza con las soluciones líquidas. Están formados por una solución sólida de los componentes puros o por uno de ellos y un compuesto químico de ambos. Se forman debido a la solubilidad de los componentes en el estado sólido. Cuando los cristales de solución sólida se forman con enfriamiento muy lento, tienen estructuras muy homogéneas y de buenas propiedades mecánicas para emplearlos en la construcción de partes de máquinas.

Propiedades y tipos de hornos: Las propiedades de las aleaciones dependen de su composición y del tamaño, forma y

distribución de sus fases o microconstituyentes. La adición de un componente aunque sea en muy pequeñas proporciones, incluso menos de 1% pueden modificar intensamente las propiedades de dicha aleación.

En comparación con los metales puros, las aleaciones presentan algunas ventajas:

· Mayor dureza y resistencia a la tracción.· Menor temperatura de fusión por lo menos de uno de sus componentes.Pero son menores la ductilidad, la tenacidad y la conductividad térmica y eléctrica.

Para la preparación de las aleaciones se emplean diferentes tipos de hornos:

· Hornos de crisol.

· Hornos eléctricos de arco o inducción.

· Hornos de reverbero.

Contaminación de los metales

Podemos clasificar en :1. Contaminación por metales pesados.2. Contaminación por causas humanas.

Metales pesados

¿Qué son metales pesados? Grandes concentraciones de elementos que pueden ser

tóxicos para los organismos. Aquel elemento de densidad mayor a 5 gr cm-3 cuando está

en forma elemental, o cuyo número atómico es superior a 20 (excluyendo a los metales alcalinos y alcalino-térreos). Su presencia en la corteza terrestre es inferior al 0,1% y casi siempre menor del 0,01%.

Resultan altamente tóxicos y presentan la propiedad de acumularse en los organismos vivos. Son, principalmente: Cd, Hg, Pb, Cu, Ni, Sb, B.

Consecuencias:

Son tóxicos

Carácter acumulativo de cada elemento, destacando aquellos metales que presenten un índice de bioacumulación superior a 1.

Causas de concentración por acción humana:

Productos químicos agrícolas y lodos residuales Actividades de minería y fundición. En áreas mineras, las capas

superiores de suelos minerales presentan concentraciones elevadas de cobre, níquel, arsénico, selenio, hierro y cadmio.

Generación de electricidad y otras actividades industriales. Las centrales térmicas de combustión de petróleo pueden ser fuentes de plomo, níquel y vanadio.

Fábricas de hierro y acero que emiten metales asociados con las menas de hierro, como el níquel.Las fábricas de baterías, pueden emitir cantidades considerables de plomo. Los metales asociados con áreas altamente industrializadas, incluyen arsénico, cadmio, cromo, hierro, níquel, plomo, zinc y mercurio.

Residuos domésticos. Aproximadamente el 10% de la basura está compuesta de metales.El enterramiento puede contaminar las aguas subterráneas, mientras que la incineración puede contaminar la atmósfera al liberar algunos de los metales volátiles.

Consecuencias de los metales pesados:

Pueden quedar retenidos en el suelo, ya sea disueltos en la solución del suelo o bien fijados por procesos de adsorción, complejación y precipitación.

Pueden ser absorbidos por las plantas y así incorporarse a las cadenas tróficas (Bioacumulación).

Pueden pasar a la atmósfera por volatilización Pueden movilizarse a las aguas superficiales o

subterráneas.

Metalurgia

Definición:La metalurgia es la ciencia que trata de la extracción de los metales a partir de sus minerales parahacer aleaciones y objetos metálicos.

Etapas de un proceso metalúrgico:

·Concentración del mineral: Consiste en separar de éste la mayor cantidad posible de ganga mediante distintos métodos.* Levigación: Se utiliza la mena y la ganga. Tienen diferente densidad. El mineral es sometido a una corriente de agua que arrastra a las partes menos pesadas, y las mas pesadas (mena) acaban en el fondo.*Separación magnética: Se utiliza cuando la mena presenta propiedades magnéticas ( hierro ).El mineral se pasa por una cinta en la cual hay un electroimán, la ganga cae al suelo y la mena queda pegada a la cinta.* Flotación: Procedimiento que se utiliza cuando la mena no es mojada por agua pero sí por el aceite, el mineral finalmente triturado se mete en un deposito con agua agitando la mezcla.La mena flota y la ganga se hunde.·Tostación o calcinación: Tiene por objeto transformar el mineral en oxido para después proceder a su reducción.Tostación: Se realiza cuando el metal es un sulfuro.Calcinación: Se realiza cuando el metal es un carbono o un hidróxido.·Reducción: Una vez esta el mineral en forma de óxido, la reducción tiene por objeto separar el metal, en estado libre, los óxidos correspondientes a los metales de pequeño potencial de oxidación, se reduce mediante carbón, hidrógeno o otro metal.·Afino: Proceso destinado a eliminar las impurezas de los metales y purificarlos del todo.

Siderurgia

Definición: Metalurgia del mineral del hierro para obtener su fundición y elaborar aceros. •FASES DEL PROCESO SIDERÚRGICO:

1- Tratamiento del mineral por un disolvente de extracción.2- Extracción: Cuando se coge el cobre.3- Reestracción:Se vuelve a coger el cobre.4- Cobre puro:Cuando ya se obtiene el cobre.5- Tratamiento del mineral (agitación).6- Filtración:Cuando se pasa el oro por un filtro.7- Clasificación:Cuando se aclara el oro.8- Desaeración y filtracíon.9- Calcinacion:Cuando se quema el oro.10- Colada del lingote y del oro cuando se obtiene el lingote y el oro.

Siderurgia en Asturias(Fábrica en Gijón)

Características:

Empresa nacida en 1961. Nombre de la empresa: UNINSAUNINSA (unión de siderurgias en Asturias). Fue una de las empresas más importantes de Gijón. Claro ejemplo de la industrialización del siglo XIX. Posteriormente se llamó ENSIDESA ( empresa nacional siderúrgica sociedad anónima) y a

continuación se llamó ACERALIA. Esta empresa es la mayor fabricante de acero en España, con una producción de 10 millones

de toneladas. La economía Asturiana se lleva basándose, durante las últimas décadas. Depende del puerto de Musel. Consideramos actualmente que la siderurgia constituye la base fundamental de la economía. Influye a partes como Avilés y Gijón, ya que da trabajo a miles de personas. Finalmente se une con dos grupos siderúrgicos (Arbed y Unisor) da lugar a la actual ARCELOR.

Creado por:

Sheila Pandal Posada. Irene Gonzalez Súarez. Adriana Triviño Pérez Julia Reñones de la Puente. Tatiana García Merino.