Algunos sí, como el mercurio (Hg) o el plomo (Pb) Los metales son materiales que se obtienen a partir de minerales que forman parte de las rocas.

Transcripción

1 1 Propiedades de los metales Resistencia mecánica Ductilidad y maleabilidad Tenacidad Plasticidad Elasticidad Conductividad eléctrica, térmica y acústica Fusibilidad Dilatación Oxidación Reciclables Toxicidad, en general Algunos Algunos sí (Fe), otros no (Al) La mayoría Algunos sí, como el mercurio (Hg) o el plomo (Pb) 2 Obtención de los metales son materiales que se obtienen a partir de minerales que forman parte de las rocas. Se llama mena a la mineral del que se obtiene el metal y ganga a los minerales no utilizables para obtener el metal. La extracción de los minerales se realiza en minas a cielo abierto o en minas subterráneas. Metalurgia: Conjunto de industrias que se encargan de la transformación de los minerales metálicos en metales. Siderurgia: Rama de la metalurgia que trabaja con los minerales ferrosos. 3 Tipos de materiales metálicos METALES PUROS Por ejemplo, el aluminio (Al) o el cobre (Cu). ALEACIONES Son mezclas de dos o más elementos químicos de los cuales el que se encuentra en mayor proporción es un metal. Por ejemplo: Bronce (cobre y estaño), Acero (hierro y carbono) G. Zazo Tecnología, programación y robótica. 1º ESO 1

2 4 Materiales ferrosos Son aquellos que están constituidos fundamentalmente por hierro (Fe). 4.1 Hierro puro Tiene buenas propiedades magnéticas, se oxida con mucha facilidad, es frágil. Las menas del hierro son magnetita, siderita y hematites. Se usa en componentes electrónicos. 4.2 Fundición Es una aleación de Fe y C. El C está en una proporción entre el 2% y el 6%. Tiene mucha dureza, pero es frágil. Aplicaciones: Tapas de alcantarillas, farolas, bloques de motores. 4.3 Acero Es una aleación de Fe y C. El C está en una proporción entre el 0,2% y el 2%. Posee elevada dureza y tenacidad. Gran resistencia a la tracción. Los aceros pueden contener otros elementos químicos con el fin de mejorar o conseguir propiedades específicas. Con cromo (Cr) o níquel (Ni) los aceros se vuelven inoxidables. Con silicio (Si) se obtiene elasticidad y carácter magnético. Aplicaciones: Cubiertos, herramientas, cascos de buque, pilas o fregaderos, estructuras, tornillos, etc. PROCESO DE OBTENCIÓN DEL ACERO El mineral de Fe (la mena) se mezcla con carbón y caliza y se introduce en un alto horno a más de 1500ºC. Así se obtiene el arrabio. El arrabio después se somete a procesos para reducir el porcentaje de C, eliminar impurezas y añadir otros elementos. G. Zazo Tecnología, programación y robótica. 1º ESO 2

3 5 Materiales no ferrosos 5.1 Metales puros Metal Mena Propiedades Aplicaciones Aluminio (Al) Cobre (Cu) Estaño (Sn) Bauxita Calcopirita Cuprita Malaquita Casiterita Gris claro plateado. Baja densidad. Blando. Alta conductividad térmica y eléctrica. Color rojizo brillante. Alta conductividad térmica y eléctrica. No se oxida con facilidad. Blanco brillante. Muy blando. Baja temperatura de fusión. No se oxida con facilidad. Carpintería metálica. Utensilios de cocina. Botes de bebida. Líneas de alta tensión. Papel de aluminio. Cables eléctricos. Bobinados de motores eléctricos. Tuberías de agua y gas. Fabricación de hojalata (chapa de acero recubierta de estaño). Fabricación de soldadura blanda (aleado con plomo). Plomo (Pb) Galena Gris oscuro. Muy plástico. Blando. Venenoso. Fabricación de baterías eléctricas. Protección contra radiaciones nucleares. Zinc (Zn) Blenda Gris azulado. Brillante. Frágil en frío. Baja dureza. Galvanizado de chapas de acero (galvanizar: recubrir con Zn el acero para protegerlo de la oxidación) 5.2 Aleaciones Aleación Metales Propiedades Aplicaciones Bronce Cu + Sn Duro. Engranajes. Hélices de barco. Cojinetes. Latón Cu + Zn Dorado. Contactos eléctricos. Algunas tuberías. Álabes de turbinas. Instrumentos musicales G. Zazo Tecnología, programación y robótica. 1º ESO 3

4 6 Técnicas de conformación de los metales 6.1 Deformación LAMINACIÓN La pieza metálica se pasa por una serie de rodillos que la comprimen, con lo que se disminuye su grosor y se aumenta su longitud. Con este procedimiento se obtienen planchas y chapas. EXTRUSIÓN El metal en caliente pasa a través de un orificio que tiene la forma deseada, aplicando una fuerza de compresión mediante un émbolo o pistón. Se obtienen barras, tubos y perfiles variados. FORJA En la forja manual la pieza se somete mediante golpeo con un martillo a un esfuerzo de compresión. En la forja mecánica el martillo es sustituido por un mecanismo neumático o hidráulico. Se obtienen piezas diversas. ESTAMPACIÓN Se introduce una chapa metálica caliente entre dos matrices, una fija y otra móvil, cuya forma coincide con la que se desea dar al objeto. Después se juntan las dos matrices. Así se fabrican carrocerías de automóviles, radiadores, etc. DOBLADO Se somete a una plancha a un esfuerzo de flexión, a fin de que adopte una forma curva o angulada. TREFILADO Se hace pasar un alambre por un orificio con la dimensión deseada. A continuación, se aplica una fuerza de tracción. Se obtienen cables e hilos. G. Zazo Tecnología, programación y robótica. 1º ESO 4

5 6.2 Metalurgia de polvos El metal se muele hasta convertirlo en polvo. Después se prensa y se calienta hasta una temperatura próxima al 70 % de la temperatura de fusión del metal. Luego se comprime la pieza para que adquiera el tamaño adecuado y se deja enfriar. Esta técnica se emplea para fabricar piezas de gran precisión: cojinetes, herramientas de corte, etc. 6.3 Moldeo Consiste en introducir el metal fundido en un recipiente que dispone de una cavidad superior, llamada molde, que puede estar fabricada a base de arena, acero o fundición. El moldeo se realiza como sigue: 1. Se calienta el metal en un horno hasta que se funde. 2. El metal líquido se vierte en el interior del molde. 3. Se deja enfriar hasta que el metal se solidifica. 4. Se extrae la pieza del molde Técnicas de moldeo Moldeo en arena: bloques de motores, bocas de incendio. Moldeo en metal: piezas pequeñas y aleaciones de bajo punto de fusión. Moldeo en cera: álabes de turbina y piezas que requieran de gran precisión. G. Zazo Tecnología, programación y robótica. 1º ESO 5

6 Crucigrama EclipseCrossword.com Horizontales 1. Conjunto de industrias que se encargan de la extracción y transformación de los minerales metálicos. 4. El bronce es una aleación de cobre y. 5. Técnica de conformación con la que se fabrican tubos de metal. 6. Metal ligero que se emplea en la fabricación de botes de bebidas. 10. Propiedad de los metales que indica que pueden pasar del estado sólido al líquido al aumentar la temperatura. 11. Una de las menas del hierro. 15. La fundición es una aleación de hierro y. 16. Chapa de acero recubierta de estaño. Verticales 2. Tipo de conformación por moldeo. Moldeo en. 3. Conjunto de técnicas que modifican la forma de una pieza metálica mediante la aplicación de fuerzas externas. 7. Mineral del que se puede extraer un determinado metal. 8. Metal que se emplea en la fabricación de cables eléctricos. 9. Mezcla de dos o mas elementos químicos, de los cuales al menos uno, el que se encuentre en mayor proporción, es un metal. 12. Producto siderúrgico que se obtiene directamente de los altos hornos. 13. Uno de los materiales metálicos ferrosos. 14. Metal pesado tóxico. G. Zazo Tecnología, programación y robótica. 1º ESO 6