Metales no ferrosos (I) Trabajo realizado por: José Carlos Bartolomé Torres, Raúl Gómez Calcerrada, Miguel Liu Zou, Jaime Solsona Álvarez, David Palacios Moreno.

Los metales no ferrosos se utilizan cada vez más. En general, estos metales son blandos y tienen poca resistencia mecánica. Se pueden alear con otros metales para mejorar estas propiedades.

2.Clasificación Los metales no ferrosos se clasifican en tres grupos: -Pesados: son aquellos cuya densidad es igual o mayor de 5 kg/dm³. -Ligeros: su densidad está comprendida entre 2 y 5 kg/dm³. -Ultraligeros: su densidad es menor de 2 kg/dm³.

Materiales no ferrosos pesados -Estaño(Sn):Su densidad es de 7365kg/m³,su punto de fusión alcanza los 231ºC, tiene una resistencia de tracción de 5 kg/mm², en estado puro tiene un color brillante pero a temperatura ambiente se oxida y lo pierde.

-Cobre(Cu):Se encuentra en el cobre nativo, la calcopirita, la calcosina, la malaquita y la cuprita; su densidad es de 8,9 kg/dm, su punto de fusión es de 1083 ºC, su resistencia de tracción es de 18 kg/mm².

-Cobalto(Co):Su densidad es de 8,6 kg/dm³, su punto de fusión es de 1490 ºC; tiene propiedades análogas al níquel pero no es magnético.

Materiales no ferrosos ligeros -Titanio(Ti):Su densidad es de 4507 kg/m³, su punto de fusión es de 1668 ºC,su resistencia de tracción de 345 MPa.

Aluminio (Al): Se obtiene de la bauxita, su densidad es de 2,7 kg/dm³, su punto de fusión es de 660 ºC, es muy ligero e inoxidable, es buen conductor de electricidad y del calor.

Materiales no ferrosos ultraligeros Magnesio (Mg):se obtiene de la carnalita, dolomí a y magnesita, su densidad es de 1,74 kg/dm³, su punto de fusión es de 650 ºC.

3.La metalurgia y aleaciones de metales no ferrosos pesados La metalurgia es la técnica de la obtención y tratamiento de los metales desde minerales metálicos hasta los no metálicos. También estudia la producción de aleaciones, el control de calidad de los procesos. La Metalúrgica es la rama que aprovecha la ciencia, la tecnología y el arte de obtener metales y minerales industriales, partiendo de sus menas, de una manera eficiente, económica y con resguardo del ambiente, a fin de adaptar dichos recursos en beneficio del desarrollo y bienestar de la humanidad.

Aleaciones de metales no ferrosos pesados Materiales no ferrosos Los metales no ferrosos son aquellos en cuya composición no se encuentra el hierro. Los más importantes son 7:cobre, zinc, plomo, estaño, aluminio, níquel y manganeso. Hay otros elementos que con frecuencia se fusionan con ellos para preparar aleaciones de importancia comercial. Los metales no ferrosos se clasifican en tres grupos pero solo daremos uno, los pesados( son aquellos cuya densidad es igual o mayor de 5 kg/dm³) Estudiaremos cuatro tipos: Cobre, Estaño, Plomo y Zinc.

Propiedades y aplicaciones de los metales no ferrosos Cobre (Cu): Se encuentra en el cobre nativo, la calcopirita, la calcosina, la malaquita y la cuprita; su densidad es de 8,9 kg/dm, su punto de fusión es de 1083 ºC, su resistencia de tracción es de 18 kg/mm²; es dúctil, manejable y posee una alta conductividad eléctrica y térmica. Aleaciones: las más importantes son el bronce (cobre + estaño), latón que se compone por cobre y cinc. Aplicaciones: Campanas, engranes, cables eléctricos, motores eléctricos.

Propiedades y aplicaciones de los metales no ferrosos Estaño (Sn):su punto de fusión alcanza los 231ºC, tiene una resistencia de tracción de 5 kg/mm²; en estado puro tiene un color brillante pero a temperatura ambiente se oxida y lo pierde, en temperatura ambiente es muy blando y flexible, sin embargo en caliente es frágil y quebradizo, por debajo de -18ºC Aleaciones: las más importantes son el bronce (cobre y estaño) y las soldaduras blandas (plomo + estaño con proporciones de este entre el 25% y el 90%) Aplicaciones: sus aplicaciones más importantes son la fabricación de hojalata y proteger el acero contra la oxidación.

Propiedades y aplicaciones de los metales no ferrosos Plomo (Pl):Es un metal pesado de densidad relativa de 11,4 a 16 °C, de color plateado con tono azulado, que se empaña para adquirir un color gris mate. Es flexible, inelástico y se funde con facilidad. Su fusión se produce a 327,4 °C y hierve a 1725 °C. Es relativamente resistente al ataque del ácido sulfúrico y del ácido clorhídrico, aunque se disuelve con lentitud en ácido nítrico y ante la presencia de bases nitrogenadas. Los compuestos de plomo más utilizados en la industria son los óxidos de plomo, el tetraetilo de plomo y los silicatos de plomo. Su utilización como cubierta para cables, ya sea la de teléfono, de televisión, de internet o de electricidad, sigue siendo una forma de empleo adecuada. La ductilidad única del plomo lo hace particularmente apropiado para esta aplicación.

Propiedades y aplicaciones de los metales no ferrosos Zinc (Zn):El metal presenta una gran resistencia a la deformación plástica en frío que disminuye en caliente, lo que obliga a laminarlo por encima de los 100 °C. No se puede endurecer por acritud y presenta el fenómeno de fluencia a temperatura ambiente ,al contrario que la mayoría de los metales y aleaciones, y pequeñas cargas el más importante. La principal aplicación del cinc es el galvanizado del acero para protegerlo de la corrosión, protección efectiva incluso cuando se agrieta el recubrimiento, también se usa en baterías para misiles y capsulas espaciales, piezas de fundición inyectada en automoción, en pinturas al oleo y en aleaciones como latón, alpaca, cuproníquel-cinc, aluzinc, virenium, tombac, etc. Y en metalurgia.

4.Presentaciones comerciales El producto final se muestra en distintas formas, pueden ser perfiles, tubos, barras, chapas, cables o hilos… Barras de cobre Perfiles de aluminio

Sn Cu Zn Pb Cr Ni W Co Al Ti Mg Perfiles X Tubos Barras Chapas Presentaciones comerciales Sn Cu Zn Pb Cr Ni W Co Al Ti Mg Perfiles X Tubos Barras Chapas Cables/hilos Otros

5.Impacto medioambiental Durante la extracción del material. Durante se transformación. Durante el desechado o reciclado.

Durante su extracción. Creación de minas al aire libre que origina contaminación acústica y destrucción de hábitats.

Durante su transformación. En su transformación se aprecian tres tipos de impactos. Emisiones al aire: Vapores cancerígenos de metales pesados, gases, polvo e hidrógeno gaseoso. Aguas residuales: Aguas de lavado de metales y fangos. Contaminación acústica: Causada por instalaciones y aparatos

Medidas contra la contaminación. Emisiones: Reducir al mínimo el número de emisiones, seleccionar un emplazamiento donde emitirlas y el uso de mascarillas entre los empleados. Aguas residuales: Vertederos controlados y el uso de productos químicos que las neutralizan. Contaminación acústica: Aislamiento exterior de las instalaciones y uso de protectores auditivos para sus empleados.

Contaminación sin medidas. Aguas residuales. Emisiones de gases.

Contaminación en el proceso de reciclaje. En este proceso el grado de contaminación es mínimo.