METALES

Metales :  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.

Características de los metales  : Los metales son tenaces (pueden recibir fuerzas bruscas sin romperse), dúctiles (es posible moldearlos en hilos o alambres), maleables (se convierten en láminas al ser comprimidos) y cuentan con una buena resistencia mecánica (resisten esfuerzos de tracción, flexión, torsión y comprensión sin deformarse).

Propiedades de los metales :   

Bajo poder de ionización.

Alto peso especifico.

Por lo general en su último nivel de energía tienen 1 a 3 electrones.

Son sólidos con 4 excepciones: mercurio , cesio, galio y francio, los que se encuentran en estado liquido.

Son brillosos.

Buenos conductores de electricidad.

Dúctiles y maleables.

Se oxidan al perder electrones.

Al unirse con oxigeno forman óxidos y si esto reaccionan con agua forman hidróxidos.

 División de los metales : Clasificación de los metales según su usoLa mayoría de los metales no se emplea en estado puro sino en aleaciones; es decir, formando una mezcla homogénea con otros metales o no metales, obtenida a partir de la fusión de ambos.

De entre todos los metales sobresalen el hierro y sus aleaciones porque suponen el 90 % de la producción mundial de metales. Esto es consecuencia de las ventajas que tiene el hierro para la industria: es abundante, es barato y mejora sus propiedades al formar aleaciones. Por esta razón clasificaremos los metales en:

* Metales férricos: corresponde al grupo de aleaciones cuyo componente principal es el hierro.

* Metales no férricos: son los metales puros y las aleaciones de metales que no tienen hierro en su composición.  A partir de este capítulo empezaremos a estudiar las características de cada uno de los grupos de materiales. Los materiales se clasifican generalmente en cinco grupos: metales, cerámicos, polímeros, semiconductores y materiales compuestos. Los materiales de cada uno de estos grupos poseen estructuras y propiedades distintas.

Metales. Tienen como característica una buena conductividad eléctrica y térmica, alta resistencia, rigidez, ductilidad. Son particularmente útiles en aplicaciones estructurales o de carga. Las aleaciones (combinaciones de metales) conceden alguna propiedad particularmente deseable en mayor proporción o permiten una mejor combinación de propiedades.

Cerámicos. Tienen baja conductividad eléctrica y térmica y son usados a menudo como aislantes. Son fuertes y duros, aunque frágiles y quebradizos. Nuevas técnicas de procesos consiguen que los cerámicos sean lo suficientemente resistentes a la fractura para que puedan ser utilizados en aplicaciones de carga. Dentro de este grupo de materiales se encuentran: el ladrillo, el vidrio, la porcelana, los refractarios y los abrasivos.

Polímeros. Son grandes estructuras moleculares creadas a partir de moléculas orgánicas. Tienen baja conductividad eléctrica y térmica, reducida resistencia y debe evitarse su uso a temperaturas elevadas. Los polímeros termoplásticos, en los que las cadenas moleculares no están conectadas de manera rígida, tienen buena ductibilidad y conformabilidad; en cambio, los polímeros termoestables son más resistentes, a pesar de que sus cadenas moleculares fuertemente enlazadas los hacen más frágiles. Tienen múltiples aplicaciones, entre ellas en dispositivos electrónicos.

Semiconductores. Su conductividad eléctrica puede controlarse para su uso en dispositivos electrónicos. Son muy frágiles.

Materiales compuestos. Como su nombre lo indica, están formados a partir de dos o más materiales de distinto grupos, produciendo propiedades que no se encuentran en ninguno de los materiales de forma individual.

Ahora, comencemos con el grupo de los metales.

De los elementos que figuran en la tabla periódica, alrededor de 80 pueden ser clasificados como metales. Todos ellos tienen en común que sus electrones más externos en un átomo neutro son cedidos fácilmente. Esta característica es la causa de su conductividad, tanto eléctrica como térmica, de su brillo y maleabilidad.                                                                                                   El uso de metales puros es limitado, pues son blandos o tienden a corroerse. Sin embargo, toleran un considerable cantidad de elementos en estado sólido o líquido. Así, la mayor parte de los materiales metálicos comúnmente usados son mezclas de dos o más metales elementales. Es posible realizar estas mezclas de varias maneras, pero casi siempre se obtienen por la unión de metales por arriba de su punto de fusión. Esa mezcla sólida de metales o metaloides se denomina aleación.

El Instituto del Hierro y del Acero clasifica los productos metalúrgicos en las siguientes clases:

F Aleaciones férreas

L Aleaciones ligeras

C Aleaciones de cobre

V Aleaciones varias

Cada clase contiene series de materiales caracterizados por una aplicación común; a su vez, cada serie se divide en grupos de materiales con características afines y específicas. Y el grupo esta compuesto por individuos que indican un tipo definido del material considerado. Así, la identificación de un producto determinado depende de la indicación:

Clase- Serie- Grupo- Individuo

Ejemplo: F-517 donde:

F = Aleación férrea

5 = Acero para herramientas

1 = Grupo de aceros de carbono

7 = Composición

Aleaciones Férreas.

Son las sustancias férreas que han sufrido un proceso metalúrgico. También llamados productos siderúrgicos, pueden clasificarse en: Hierro. Aceros. Fundiciones. Ferroaleaciones. Aleaciones férreas especiales. Conglomerados férreos.

De todos estos productos siderúrgicos, son los aceros y fundiciones los empleados por excelencia en la fabricación mecánica y ya en menor proporción, los conglomerados no férreos. De estos últimos hablaremos de forma más amplia en capítulos posteriores.

Hierro.

Nombre de un elemento químico, blanco-gris, peso especifíco 7.85, punto de fusión 1530 ° C, pe