Aleaciones

Que es una aleación?

• Una aleación es una mezcla sólida homogénea de dos o más metales, o de uno o más metales con algunos elementos no metálicos. Se puede observar que las aleaciones están constituidas por elementos metálicos en estado elemental (estado de oxidación nulo), por ejemplo Fe, Al, Cu, Pb. Pueden contener algunos elementos no metálicos por ejemplo P, C, Si, S, As.

• Para su fabricación en general se mezclan los elementos llevándolos a temperaturas tales que sus componentes fundan.

PROPIEDADES DE LAS ALEACIONES

Las aleaciones presentan brillo metálico y alta conductividad eléctrica y térmica, aunque usualmente menor que los metales puros.

Las propiedades físicas y químicas son , en general, similares a la de los metales

Dureza ;ductilidad ,tenacidad maleabilidad.

Clasificación de las aleaciones• Las aleaciones generalmente se clasifican teniendo en cuenta cuál o cuales

elementos se encuentran presentes en mayor proporción, denominándose a estos elementos componentes base de la aleación. Los elementos que se encuentran en menor proporción serán componentes secundarios o componentes traza.

  Las aleaciones se pueden clasificar en dos grandes grupos: aleaciones

ferrosas y aleaciones no ferrosas. Así pues:  1)      ALEACIONES FERROSAS  Base de la aleación: Fe Componentes secundarios: metales (por ejemplo: Mn, Ni, V, Cr, Co)

no metales (por ejemplo:C,P,Si,S) 

2)      ALEACIONES NO FERROSAS

Base de la aleación: Cu

 

Se emplean ampliamente en la industria debido a que presentan alta conductividad térmica y

Eléctrica. Los ejemplos más significativos son:

El latón es una aleación de cobre en la que el zinc es un constituyente importante, el bronce es una aleación de cobre que contiene estaño o algún otro elemento como fósforo o aluminio como constituyente esencial.

 

Base de la aleación: Al

Se utilizan en la fabricación de pomos. Dado que son aleaciones livianas pueden utilizarse en

construcción aeronáutica (duraluminio:95,5% Al, 3% Cu, 1% Mn, 0,5% Mg) y en fabricación de

barcos (hidronalio: 90% Al, 10% Mg) siendo además muy resistentes a la corrosión del agua de

mar.

 

Base de la aleación: Pb

Son muy dúctiles y se deforman progresivamente. Las aleaciones de Pb y Sn se emplean para

soldaduras. El plomo aleado con otros metales aumenta su dureza .

TIPOS DE ALEACIONES

• ALEACIONES SUSTITUCIONALES son aquellas aleaciones en las que los átomos del elemento en menor proporción (metal soluto) ocupan o sustituyen lugares en los que antes se encontraban átomos del elemento en mayor proporción (metal solvente).

• Un ejemplo de aleación sustitucional es la aleación oro-cobre. El número de átomos de oro por cada 24 átomos determina el quilataje. Por ejemplo, una aleación que contiene 18 átomos de oro y 6 de cobre es una aleación de 18 quilates (el más común que usan los joyeros).

• ALEACIONES INTERSTICIALES, en las cuales los átomos del metal soluto se incorporan en los huecos de la estructura que forman los átomos del metal disolvente.

• El carbono añadido al hierro para la fabricación de aceros.

Las aleaciones más comunes utilizadas;

Acero es la aleación de hierro y carbono, donde el carbono no supera el 2,1% en peso1 de la composición de la aleación, alcanzando normalmente porcentajes entre el 0,2% y el 0,3%. Porcentajes mayores que el 2,0% de carbono dan lugar a las fundiciones, aleaciones que al ser quebradizas y no poderse forjar —a diferencia de los aceros—, se moldean.

Alnico El alnico es una aleación formada principalmente de cobalto, aluminio y níquel,

aunque también puede contener hierro, cobre y en ocasiones titanio. Su uso principal es en aplicaciones magnéticas.

Propiedades • Las aleaciones de alnico son materiales magnéticos duros, por lo que son

utilizadas para fabricar imanes permanentes, que pueden producir un campo de hasta 0,15 Tesla.

• Los imanes de alnico se fabrican por colada o por sintetización, y sus usos más importantes son en motores eléctricos, pastillas de instrumentos musicales eléctricos, micrófonos, sensores y altavoces

• La alpaca; es una aleación ternaria compuesta por zinc, cobre y níquel, con un color y brillo parecido al de la plata.

• Entre las aplicaciones se encuentran la fabricación de vajillas de mesa, cremalleras, objetos de bisutería, llaves de los instrumentos musicales (e.g. oboe), diales de los aparatos de radio, monedas, instrumentos quirúrgicos y dentales y reóstatos.

• Bronce; Bronce es toda aleación metálica de cobre y estaño en la que el primero constituye su base y el segundo aparece en una proporción de entre el 3 y el 20%.

• entre sus aplicaciones actuales su uso en partes mecánicas resistentes al roce y a la corrosión, en instrumentos musicales de buena calidad

• Constantán; es una aleación, generalmente formada por un 55% de cobre y un 45% de níquel (Cu55Ni45). Se caracteriza por tener una resistencia eléctrica constante en un amplio rango de temperaturas, es uno de los materiales más utilizados para la fabricación de monedas.

• Hay otras aleaciones conocidas por tener también un muy pequeño coeficiente de temperatura, por ejemplo el manganin (Cu86Mn12Ni2).

• Cuproníquel es una aleación de cobre, níquel y las impurezas de la consolidación, tales como hierro y manganeso. Este metal no corroe en agua de mar, porque se ajusta su potencial de electrodo de ser neutral con respecto al agua de mar. Debido a esto se utiliza para hardware de marina, y a veces para los propulsores, los cigüeñales y los cascos de remolcadores superiores, los barcos de pesca y otros barcos de funcionamiento. También se usa mucho en la fabricación de condensadores y aparatos de destilación.

• Magal es una aleación de magnesio, al que se añade aluminio (8 ó 9%) zinc (1%) y manganeso (0'2%).

• Esta aleación es útil para la fabricación de carrocerías de autos, en aeronáutica, y en la elaboración de instrumentos quirúrgicos. Es una aleación muy resistente y ligera, pero tiene el inconveniente de no ser soldable.

• Nicromo ; El nicromo es un material obtenido de una aleación de níquel, cromo y hierro. Con éste material se pueden hacer cables que disipan una gran cantidad de calor, proceso que es aprovechado, por ejemplo, por las tostadoras para secar el agua de las rebanadas de pan, para la pasterización, entre otros. Se funde a 500 grados centígrados, dependiendo de la concentración de ambos elementos.

• Oro blanco es una aleación de oro y algún otro metal blanco, como la plata, el platino, paladio, o níquel, muchas veces recubierta de rodio de alto brillo (acabado espejo), debido al brillo ligeramente apagado del metal resultante en algunas mezclas. Esta aleación es muy usada en joyería, especialmente como alternativa barata para el platino

• Peltre; es una aleación de zinc, plomo, estaño y antimonio, maleable, blando y de color blanco con alguna similitud a la plata, poco reactivo y funde a 320 ºC por lo que su utilización para adornos es muy común.