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Aleaciones De Aluminio


Enviado por   •  19 de Octubre de 2011  •  2.795 Palabras (12 Páginas)  •  888 Visitas

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ALEACIONES DE ALUMINIO UTILIZADAS EN LA INDUSTRIA NAVIERA

En los últimos años se ha incrementado el uso del aluminio en aplicaciones marinas.

Botes de alta velocidad, hidrofoils, submarinos de investigación y otros tipos de buques se construyen con este material.

Aleaciones de aluminio se usan mucho en superestructuras de buques mercantes y buques de guerra, en arreglos interiores, en equipos y maquinaria.

El uso del aluminio se lo atribuye principalmente a que es liviano y su costo con respecto a su duración es más bajo que para el acero (costo combinado de material y mantenimiento).

Las cualidades de resistencia de este material a bajas temperaturas (-160°C) han hecho que sea un material muy deseable para construir tanques esféricos que se montan sobre la estructura de buques que transportan LNG.

El aluminio también tiene una resistencia satisfactoria al impacto debido a que su módulo de elasticidad es bajo (1/3 del acero), esto hace que su deflexión elástica sea mayor, por está razón se lo usa con buenos resultados en la construcción de botes de alta velocidad.

LAS ALEACIONES LIGERAS.

Se denominan aleaciones ligeras a aquellas aleaciones que tienen como elemento base o principal el aluminio. Respecto a los metales de adición, los más empleados son el cobre, silicio, cinc, níquel, hierro, titanio, cromo y cobalto. Estos materiales pueden figurar en las aleaciones juntos o aislados. En general, la proporción total en que forman parte de las aleaciones ligeras, no pasa del 15%.La característica principal de las aleaciones ligeras, es su bajo peso específico, que en algunas de ellas llega a ser hasta de 1/3 del peso específico del acero. Y aún resulta más interesante la relación de resistencia mecánica a peso específico, que algunos tipos de aleaciones ligeras es la más alta entre todos los metales y aleaciones conocidos. Esto las hace indispensables para determinadas aplicaciones, como, por ejemplo, para las construcciones aeronáuticas en las que interesan materiales muy ligeros con una resistencia mecánica mínima.

EL ALUMINIO.

El aluminio es uno de los principales componentes de la corteza terrestre conocida, de la que forma parte en una proporción del8,13%, superior a la del hierro, que se supone es de un 5%, y solamente superada entre los metales por el silicio (26,5%).El aluminio no se encuentra puro en la naturaleza, sino formando parte de los minerales, de los cuales los más importantes son las bauxitas, que están formadas por un 62-65% de alúmina (Al2O3),hasta un 28% de óxido de hierro (Fe2O3), 12-30% de agua de hidratación (H2O) y hasta un 8% de sílice (SiO2).

Obtención del aluminio

La obtención del aluminio se realiza en dos fases:1º. Separación de la alúmina (Al2O3) de las bauxitas por el procedimiento Mayer, que comprende las siguientes operaciones: Se calientan las bauxitas para deshidratarlas, una vez molidas; se atacan a continuación con lejía de sosa en caliente y a presión para formar aluminato sódico (Na2OAl2O3), que se separa del resto de los componentes de la bauxita; después, bajo la influencia de una pequeña cantidad de alúmina que inicia la reacción, se hidroliza el aluminato de sodio, quedando alúmina hidratada e hidróxido de sodio; y por fin, se calcina la alúmina hidratada a 1.200ºC, con lo que queda preparada para la fase siguiente.2º. Reducción de la alúmina disuelta en un baño de criolita (Fna,F3AI), y con cierta cantidad de fundente, por electrolisis con electrodos de carbón. Para obtener una tonelada de aluminio son necesarias 4 Tm. de bauxita, 80 kgs. de criolita, 600 kgs. de electrodos de carbón y22.000kw-hora. La metalurgia de aluminio es, por tanto, esencialmente electrolítica.

Propiedades físicas del aluminio.

El aluminio es un metal blanco brillante, que pulido semeja a la plata. Cristaliza en red cúbica centrada en las caras (FCC). Su peso específico es igual a 2,699, es decir, casi 1/3 del hierro (7,87). El único metal industrial más ligero que el aluminio es el magnesio, de peso específico 1,74. Su conductividad eléctrica es un 60% de la del cobre y 3,5 veces mayor que la del hierro. Su punto de fusión es660ºC y el de ebullición 2.450ºC. Este punto de fusión relativamente bajo, unido a su punto de ebullición bastante alto facilita su fusión y moldeo.

Propiedades del aluminio.

La propiedad química más destacada del aluminio es su gran afinidad con el oxígeno, por lo que se emplea entre otras cosas, para la desoxidación de los baños de acero, para la soldadura aluminotérmica (Al + Fe2O3), para la fabricación de explosivos, etc...A pesar de esto, y aunque parezca un contrasentido, el aluminio es completamente inalterable en el aire, pues se recubre de una delgada capa de óxido, de algunas centésimas de micra, que protege el resto de la masa de la oxidación. Debido a esta película protectora, resiste también a la acción del vapor de agua, el ataque nítrico concentrado y muchos otros compuestos químicos. En cambio, es atacado por el ácido sulfúrico, el clorhídrico, el nítrico diluido y las soluciones salinas.

Propiedades mecánicas del aluminio.

Las propiedades mecánicas del aluminio son más interesantes son su débil resistencia mecánica, y su gran ductilidad y maleabilidad, que aluminio y sus aleaciones.

Producción

El producto mineral del cual se obtiene el aluminio es la bauxita, éste es un óxido de aluminio hidratado que se encuentra mezclado con óxidos de hiero, silicio y titanio.

La mayor parte de los metales son reducidos directamente de sus minerales y luego refinados. Con el aluminio; sin embargo, el proceso es diferente. Primero se separan las impurezas de la bauxita, mediante un proceso químico, caso contrario estas se reducirán junto con el aluminio, resultando en una aleación de aluminio indeseable. La producción de mineral a aluminio metálico se lleva a cabo en 4 pasos.

1. Explotación de mina y concentración.

2. Producción de aluminato de sodio Na Al O2

3. Reducción a alúmina Al2 O3; y

4. Refinación del aluminio.

Aleaciones de aluminio

El aluminio puro es suave y resistente a la corrosión atmosférica y tiene una alta conductividad eléctrica y térmica. El aluminio puro fundido tiene una resistencia a la tensión de 634

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