METALES Y ALEACIONES METALES Y ALEACIONES NO FERROSAS: NO FERROSAS:

Producción, propiedades Producción, propiedades generales y aplicacionesgenerales y aplicaciones

Adrián Ávila Gabdel Durazo

Francisco MirandaLuis Quibrera

Jessica Quijada

Metales y Aleaciones No FerrosasMetales y Aleaciones No Ferrosas

Incluyen una amplia gama de materiales. Los

más comunes: aluminio, cobre y magnesio, hasta

aleaciones de alta resistencia y alta temperatura

(tungsteno, tantalio y molibdeno).

Son resistentes a la corrosión, Elevada conductividad térmica y eléctrica,Baja densidad y,Facilidad de fabricación.

Aplicaciones: Aplicaciones:

Utensilios de cocina Fuselaje de Aeronave Alambre de cobre para Conductores eléctricos Tubería de cobre para el suministro

de agua residencial Láminas de metal para carrocería de autos Titanio para motores a chorro

AluminioAluminioSe produjo por primera vez en 1825

Elemento más abundante, aprox. 8% de la corteza

terrestre.

Su mineral principal: bauxita (oxido de aluminio)

Elevada relación resistencia a peso, resistencia a

la corrosión frente a varios productos químicos,

elevada conductividad térmica y eléctrica, su no

toxicidad, reflectividad, apariencia y facilidad de

conformado.

Usos Principales: Usos Principales: Recipientes y empaques (latas de

aluminio y hoja de aluminio)

Edificios y otros tipos de construcciones

Transporte (aeronaves, autobuses, autos,

equipo marino)

Aplicaciones eléctricas

Aparatos domésticos, utensilios de cocina

Herramientas portátiles

Todo el alambrado de transmisión de alto

voltaje está hecho de aluminio

MAGNESIO MAGNESIO

Metal más ligero

Buenas características de amortiguamiento de las

vibraciones

Elemento de aleante en varios metales no ferrosos

Usos comunes: aeronaves y misiones, equipo de

manejo de materiales, herramientas eléctricas y

portátiles, escaleras, equipaje, bicicletas, artículos

deportivos, maquinaria de imprenta y textil.

Elemento metálico 3ero en abundancia (2%) en

la corteza terrestre.

Producido por primera vez en 1808

Proceso:

->El agua del mar se mezcla con cal

–> El hidróxido de magnesio se precipita al fondo y

es filtrado y mezclado con acido clorhídrico

-> Se somete a electrolisis

-> Se produce el metal de magnesio

COBRECOBREFue producido por primera vez alrededor de 4000

a.C y poseen propiedades similares a las del aluminio.

Son de los mejores conductores de la electricidad y del calor

Tienen buena resistencia a la corrosión

Son de fácil procesamiento mediante técnicas de formado, maquinado, fundido y soldado.

AplicacionesAplicaciones

Componentes eléctricos y electrónicos

Utensilios de cocina

Resortes

Joyería

Cartuchos para armas de fuego

ALEACIONESALEACIONESSus principales aleaciones son los latones

y los bronces.

El latón es una aleación entre cobre y zinc

El bronce es una aleación entre cobre y estaño

NIQUELNIQUEL

Descubierto por primera vez en 1751

Imparte resistencia y tenacidad a la corrosión.

Es utilizado en los aceros inoxidables y en las aleaciones en base a níquel (superaleaciones)

Aleaciones del NiquelAleaciones del NiquelSe utilizan en plantas nucleares, equipo

para el manejo de alimentos y procesos químicos y aplicaciones marinas.

Las aleaciones de Níquel tienen una elevada fortaleza y resistencia a la corrosión a altas temperaturas.

SUPERALEACIONESSUPERALEACIONES

Son importantes en aleaciones de alta temperatura

Aplicaciones: turbinas de gas, motores a reacción, motores a chorro y en las industrias quimica,nuclear y petroquímica.

En general tienen buena resistencia a la corrosión a la fatiga mecánica y térmica.

TIPOS TIPOS Superaleaciones base hierro.Contienen de 32 a 67% de hierro, 15 a 22%

de cromo y 9 a 38% de níquel.Superaleaciones base cobalto.Contiene 35 a 65% de cobalto, 19 a 30% de

cromo y hasta 35% de níquel.Superaleaciones base níquel.Contiene de 38 a 76% de níquel, 27% de

cromo y 20% de cobalto.

TITANIO Y ALEACIONES DE TITANIOTITANIO Y ALEACIONES DE TITANIOEmpezó a ser producido comercialmente en

los años 50. Su elevada resistencia a peso y la resistencia a la corrosión, lo hace atractivo para muchas aplicaciones. Estas incluye aeronaves, carros de carreras, petroquímica, aplicaciones marinas, etc.

Se han desarrollado las aleaciones de titanio para servicio a 550℃ durante largos periodos y 750℃ para periodos mas cortos.

El titanio no aliado, conocido como titanio puro, tiene una excelente resistencia a la corrosión para aplicaciones donde la consideración de resistencia es secuencial.

Se le agregan elementos de aleación como aluminio, molibdeno, magnesio, etc. Con el fin de tener propiedades como mejor capacidad de trabajo, mayor resistencia, mayor capacidad de endurecimiento.

La estructura cubica centrada en el cuerpo del titanio es dúctil, en tanto que la estructura hexagonal compacta es frágil y muy sensible a la corrosión. Se pueden obtener varias estructuras dependiendo las propiedades para aplicaciones especificas.

METALES REFRACTARIOS Y SUS METALES REFRACTARIOS Y SUS ALEACIONESALEACIONESExisten cuatro metales refractarios: el

molibdeno, el niobio, el tungsteno y el tantalio, se llaman refractarios por su elevado punto de fusión.

Se usan principalmente en motores a reacción, turbinas de gas y otras aplicaciones aeronáuticas, energía nuclear, etc. Donde la preocupación principal es la resistencia mecánica y la oxidación

MOLIBDENOMOLIBDENOEs un metal blanco plata, tiene un elevado

punto de fusión, un elevado modulo de elasticidad, buena resistencia al choque térmico y una buena conductividad eléctrica y térmica.

Se utiliza principalmente en cohetes de propulsantes solidos, motores a chorro, componentes electrónicos, etc.

Los principales elementos de aleacion son el titanio y el zirconio.

NIOBIONIOBIOPosee buena ductilidad y formabilidad,

teniendo una mayor resistencia a la oxidación que los demás metales refractarios.

Se aplica en cohetes y misiles, aplicaciones nucleares, químicas, etc.

TUNGSTENOTUNGSTENOTiene el punto de fusión mas alto de todos

los metales, alta densidad, frágil a temperaturas bajas, poca resistencia a la oxidación.

Se aplica en trabajos que involucran a temperaturas mayores a los 1650℃, como en electrodos de soldadura, filamento de bulbos, etc.

Debido a su alta densidad se utiliza como material de contrapeso en sistemas mecánicos.

TANTALIOTANTALIOSe caracteriza por su elevado punto de

fusión, buena conductibilidad y buena resistencia a la corrosión, tiene una elevada densidad.

Se utiliza en capacitores electrónicos y en varios componentes de la industria electica, electrónica y química. Se utiliza también para aplicaciones térmicas como en hornos.

BERILIO BERILIO

Se utiliza sin alear en las toberas de los cohetes, en las estructuras espaciales y de misiles, frenos de aeronaves y en instrumentos de presión.

ZirconioZirconio

El zirconio tiene apariencia plateada; tiene buena resistencia mecanica y ductilidad a temperaturas elevadas, así con una buena resistencia a la corrosión.

Aleaciones de bajo punto de Aleaciones de bajo punto de fusiónfusión

Estas aleaciones se llaman así debido a sus puntos de fusión relativamente bajos. Los metales principales de esta categoría son:

Plomotiene propiedades de alta densidad, resistencia ala corrosión, blandura, baja resistencia, ductilidad y buena capacidad de conformado.

Aleaciones de bajo punto de Aleaciones de bajo punto de fusiónfusión

ZincEs el cuarto metal mas frecuentemente en la industria, despues del hierro, el aluminio y el cobre.

EstañoEs un metal blanco plateado y lustroso es como un recubrimiento protector en hojas de acero(hojalata) que se utilizza para la fabricacion de reciíentes para alimentos (latas).

Metales PreciososMetales PreciososOro

Es blando y dúctil, y tiene una buena resistencia a corrosión a cualquier temperatura.

PlataEs un metal dúctil, y tiene la conductividad electica y termina mas elevada de todos los metales. Desarrolla, sin embargo, oxido el cual afecta sus caracteristicas.

Metales PreciososMetales Preciosos

Platino◦Las aleaciones de platino se utilizan como

contactos eléctricos, para los electrodos de las bujías, etc.

Aleaciones con memoria de formaAleaciones con memoria de forma

Las aleación con memoria de forma son únicas por el echo de que después de haber sido deformadas plásticamente en varias formas a la temperatura ambiente, retornan a su forma original al ser calentadas.

Una aleación típica con memoria de forma, es 55% Ni y 45% Ti.

Las aleaciones con memoria de forma generalmente tiene propiedades como:

1.Ductilidad2.Resistencia a la corrosión3.Elevada conductividad eléctrica

Aleaciones Amorfas Aleaciones Amorfas (vidrios metálicos)(vidrios metálicos)

Es una clase de aleación metálica que a diferencia de los metales no tiene una Estructura cristalina de largo alcance.

Las aleaciones amorfas no tiene fronteras de grano, y los átomos están empacados de manera apretada y al azar. La estructura amorfa se obtuvo por primera vez a fines de la década de 1960 mediante la extremadamente rápida solidificación de la aleación fundida.

Las aleaciones amorfas típicamente contiene hierro, níquel y plomo, aleado con carbono, fosforo, boro, aluminio y silicio. Están disponibles en forma de alambre, cinta, tiras y polvos.

Estas aleaciones exhiben una excelente resistencia a la corrosión, buena ductilidad y alta resistencia.

Nano materialesNano materialesFueron investigados por primera vez a principios de la década de 1980.

La composición de un nano material puede ser cualquier combinación de elementos químicos; entre las composiciones de mayor importancia están los carburos, los óxidos, los nitruros, los metales y sus aleaciones, los polímeros orgánicos y varios materiales compasitos.

Los polvos sintetizados se consolidan en bloques y otras formas comerciales mediante varias técnicas; una de ellas es la compactación y el sinterizado.

Entre las aplicaciones actuales y potenciales para los nano materiales están:

•Herramientas e insertos de cortes fabricados de carburos y otras cerámicas nano cristalinas.•Polvos para procesamiento de metalurgia de polvos.•Chips de computadoras•Despliegues en pantalla plana•Electrodos para bujías, implantes médicos, imanes de alta potencia y baterías de alta densidad energética.