Los Metales

LOS METALES

1- Metalurgia.

A las operaciones físicas y químicas necesarias para extraer los metales de sus menas y la preparación posterior para su uso, se le llama Metalurgia.

Hay que someter a loso minerales a una serie de operaciones cuya finalidad es separar la mena de la ganga y después aislar el metal. Las operaciones son las siguientes:

Tratamiento preliminar, en el cual son removidas las materias extrañas y el mineral es puesto en forma adecuada para el tratamiento inmediato.

Reducción, consiste en reducir al componente del metal en metal libre.

Refinamiento, el metal es purificado, y en algunos casos se le añade sustancias con el propósito de darle cierta propiedades al producto final.

2- Propiedades.

Entre las principales propiedades de los metales figuran las siguientes:

Maleabilidad: Es la capacidad de un metal para transformarse en lámina, sin rotura, por la acción de presiones.

Ductilidad: Es la propiedad que tiene un metal de dejarse estirar en hilos.

Tenacidad: Es la resistencia a la rotura por tensión que presenta los metales.

Fragilidad: Es la facultad de un metal de romperse por la acción del choque o por cambios bruscos de temperatura. Muchas veces se confunde la fragilidad con debilidad, siendo propiedades independientes. Un material es frágil cuando su deformación es casi nula antes de romperse.

Forjabilidad: Es la propiedad mediante la cual puede modificarse a la forma de un metal a través de la temperatura.

Soldabilidad: Es la propiedad que tienen algunos metales, por medio de la cual dos piezas de los mismos se pueden unir formando un solo cuerpo.

Temple: Es la propiedad para la cual adquiere el acero una dureza extraordinaria al calentarlo de 600 C y enfriándolo bruscamente en agua.

Oxidación: Los metales en la construcción se oxidan por acción del oxígeno del aire. Hay metales impermeables en los cuales la pequeña capa de óxido o carbonato que se le forma en la superficie, protege al resto de metal, como es el caso del cobre, aluminio, plomo, estaño y cinc, entre otros. Hay otros metales, como el hierro, que son permeables y la oxidación penetra el metal hasta destruirlo.

HIERRO

La Siderurgia es la rama de la metalurgia que estudia todo lo referente a la extracción, transformación y aplicaciones del hierro.

4- Minerales.

El hierro se encuentra en estado natural en Groenlandia, y en estado de combinación es muy abundante en la corteza terrestre, constituyendo un 5% de la misma.

Los minerales de hierroo más usados como materia prima para la obtención de este metal son:

Magnetita, cuyo yacimiento más importante se encuentran en Suecia, España y EE.UU. En la Rep. Dom. Existen pequeños yacimientos de este mineral.

Siderita, se halla principalmente en Inglaterra.

Hematita, existen yacimiento en Estados Unidos, Alemania, Rusia y España.

4- Hierro Puro.

El hierro químicamente puro (Fe) es un elemento de color gris azulado, que funde a 1,259 C. No tiene aplicación en la construcción, por lo que relegamos su estudio a la química.

El hierro que se encuentra en el mercado y se utiliza en la industria no es puro, sino una aliación de hierro y carbono.

5- Obtención del Hierro.

En la industria, el procedimiento más normal de obtención del hierro, partiendo de los minerales, es la reducción de éstos por carbón.

El proceso simplificado consiste en tratar el óxido de hierro con el carbonato, formándose óxido de carbonato y hierro libre. Si se trata el óxido de carbono con más óxido de hierro, se forma anhídrido carbónico y más hierro libre.

En el proceso indirecto se empieza por reducir el óxido de hierro par obtener colado o fundición.

6- Aleaciones con otros elementos.

Los productos quirúrgicos comúnmente van acompañado de otros elementos, además del carbono, que pueden ser pequeñas cantidades como impureza o bien grandes cantidades que le modifican sus propiedades. Los más comunes son el silicio (Si), azufre (S), fósforo (P), aluminio (Al) y manganeso (Mn).

El silicio, si está contenido en pequeñas proporciones es favorable a la resistencia, pero si aumenta su contenido, hace el acero más fusible, por lo cual disminuye su soldabilidad.

El azufre es siempre perjudicial.

El fósforo es favorable para el forjado en caliente, pero hace quebradizo al hierro en frío cuando se encuentra en gran cantidad. También dismuye el punto de fusión del hierro.

El manganeso es el metal que con más frecuencia acompaña el acero al que comunica importantes propiedades. Favorece la maleabilidad y disminuya ligeramente la velocidad de corrosión del acero. Aumenta la dureza.

El aluminio hace el acero más fusible y más moldeable.

6- Hierro Dulce.

Es de color gris claro. Funde a temperatura de 1,500 C y puede soldarse consigo mismo. Es tenaz.

7- Fundición.

El hierro colado o fundición se fabrica en los llamados altos hornos. Se caracteriza por servir para moldeo, ser resistente a la compresión y tener fragilidad. Se puede obtener varias clases de hierro colado dependiendo del proceso de fabricación, del enfriamiento, de la materias primas y de la ganga del mineral, pudiéndose dividir en dos grupos: fundiciones ordinarias y fundiciones especiales.

Las Fundiciones Ordinarias están formadas principalmente de hierro y carbono. Puede ser: la fundición gris, la fundición blanca y la fundición maleable.

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