METALES Y ALEACIONES NO FÉRRICAS

Metales y Aleaciones no Férricas

Aluminio
El aluminio se encuentra en la composición de la corteza terrestre en una proporción aproximada del 8%, es decir mucho mayor que todos los demás metales de uso corriente. Entre los minerales de los que se extrae el principal es la bauxita.

• Es un metal de color blanco brillante cuyas características físicas son las siguientes:
• Temperatura de fusión: 658:C
• Peso especifico: 2,7
• Resistencia eléctrica: 0,029 Ohm/mm2
• Conductividad térmica: 180 kcal/h m:C.
• Modulo de elasticidad: 7200 kg/mm2
• El aluminio se puede fundir, forjar en frío o en caliente, laminar, estirar, mecanizar, embutir, estampar, soldar con soplete oxiacetilénico o por arco. también es posible someterlo a tratamientos térmicos como el templado y el recocido.
• Características Mecánicas del Aluminio
• Estado
• Resistencia a la tracción
• kg/mm2
• Alargamiento
• %
• Fundido
• 9-12
• 18-25
• Laminado
• 18-28
• 3-5
• Recocido
• 7-11
• 30-45
• El siluminio es una aleación que tiene el 87% de Aluminio y el 13% de Silicio, aunque pude llevar también cobre, magnesio y manganeso para obtener mejores características mecánicas. Funde a 850:C y su peso especifico es de 2,5 a 2,6. Normalmente se usa para fundir piezas de espesores pequeños y formas complicadas debido a su baja contracción. Es muy resistente a la corrosión y poco frágil .
• Características Mecánicas del Siluminio
• Fundido en:
• Resistencia a la tracción
• Kg/mm2
• Límite elástico
• kg/mm2
• Alargamiento
• %
• Arena
• 17-20
• 8,5-9
• 4-8
• Coquilla
• 23-25
• 12-13
• 3-5
• A presion
• 25-30
• –
• 2-5
• El duraluminio es una aleación compuesta del 95% de aluminio, 4% de cobre, 0,5% de magnesio y 0,5% de manganeso. Funde a 650:C, su peso especifico es de 2,8 y su módulo de elasticidad de 7250 kg/mm2. Normalmente se usa para trabajos de forja y laminación, se puede templar y recocer y es muy usado en la industria de la automoción y la aeronáutica debido a sus buenas características mecánicas y su bajo peso especifico.
• Características Mecánicas del Duraluminio
• Estado
• Resistencia a la tracción
• kg/mm2
• Límite elástico
• kg/mm2
• Alargamiento
• %
• Normal
• 40-44
• 25-30
• 24-16
• Templado
• 45-55
• 35-50
• 10-3
• Recocido
• 20-25
• 10-15
• 22-16
• Cobre
• Es un metal rojo que se en cuenta en la naturaleza en forma de mineral creando óxidos o sulfuros. Funde a 1083:C, su peso especifico es de 8 a 9 según su porosidad, su resistencia eléctrica es de 0,017 Ohm/mm2, su conductividad térmica de 335 kcal/h m:C y su módulo de elasticidad de 12700 kg/mm2 a temperatura ambiente, bajando hasta los 7100 kg/mm2 a 400:C.
• Su utilización principal, debido a sus cualidades eléctricas, es la fabricación de conductores, aunque también se emplea en la fabricación de calderas, radiadores y serpentines para calefacción o refrigeración.
• El cobre puede laminarse, estirarse, estamparse, fundirse, mecanizarse y soldarse mediante estaño, plata o latón o por arco eléctrico.
• Características Mecánicas del Cobre
• Estado
• Resistencia a la tracción
• kg/mm2
• Límite elástico
• kg/mm2
• Alargamiento
• %
• Fundido
• 15-22
• –
• 25-15
• Recocido
• 21-24
• 9
• 46-47
• Templado
• 37-41
• 36
• 5-6
• Latón
• Es una aleacion compuesta por cobre y zinc en cantidades variables, es de color amarillo rojizo, y sus características son:
• Módulo de elasticidad: entre 8000 y 10000 kg/mm2
• Peso específico: entre 8,3 y 8,8
• Temperatura de fusión: entre 900:C y 1000:C
• Conductividad térmica: entre 18 y 100 kcal/h m:C
• Conductividad eléctrica: entre 15 y 40 Ohm/mm2 .
• El latón puede fundirse por medio de moldes de arena o coquillas, forjarse, laminarse, estirarse, mecanizarse, soldarse con estaño o latón.
• Características Mecánicas del Latón
• Estado
• Composición
• Resistencia a la tracción
• kg/mm2
• Límite elástico kg/mm2
• Alargamiento
• %
• Fundido
• 63%Cu-37:34%Zn -0:3%Pb
• 15
• –
• 7
• Fundido
• 67%Cu-33:30%Zn -0:3%Pb
• 18
• –
• 20
• Fundido
• 54:64%Cu-38:28%Zn -7.5%Mn+Al+Fe
• 30
• –
• 10
• Fundido
• 54:64%Cu-38:28%Zn -7.5%Mn+Al+Fe+Si
• 35
• –
• 30
• Laminado en caliente
• 58%Cu-40%Zn-2%Pb
• 35-50
• 5-14
• 44-47
• Laminado en caliente
• 60%Cu-40%Zn
• 33-45
• 5-12
• 52-48
• Laminado en caliente
• 63%Cu-37%Zn
• 30-43
• 4-17
• 62-50
• Laminado en frio
• 67%Cu-33%Zn
• 26-53
• 3-50
• 73-12
• Laminado en frio
• 72%Cu-28%Zn
• 25-56
• 3-54
• 75-12
• Laminado en frio
• 80:90%Cu-20:10%Zn
• 22-52
• 3-48
• 60-12
• Bronce
• Es una aleación de cobre y estaño en cantidades variables, pudiendo contener otros componentes en menor proporción como zinc, plomo, etc. Su módulo de elasticidad esta entre 11000 y 12500 kg/mm2.
• El bronce se usa para la construcción de piezas que están sometidas a rozamiento como por ejemplo cojinetes de deslizamiento, guarniciones de válvulas y grifos, coronas de engranajes, etc.
• Es muy resistente a la corrosión y es adecuado para trabajar sumergido en agua.
• Los bronces pueden fundirse en moldes de arena y coquilla, laminarse y soldarse ya sea con soldadura blanda o dura. También pueden mecanizarse, aunque los mas aptos para ello son los bronces al plomo.
• Según su composición el bronce puede clasificarse de la siguiente forma:
• Bronce fosforoso.- Tiene de 10 a 20 por ciento de estaño y de 80 a 90 por ciento de cobre, sin ningún otro elemento aleado, su peso específico es de 8.8 a 8.9, su temperatura de fusión es 1150:C y su conductividad térmica de 43.5 kcal/h m:C.
• Bronce de laminación.- Tiene entre el 90% y el 97% de cobre y el 3% y el 10% de estaño, su peso especifico es de 8.8, su temperatura de fusión es 1050:C y su conductividad térmica de 70 kcal/h m:C.
• Bronce rojo.- Tiene entre el 82% y el 9% de cobre, entre el 4% y el 12% de estaño, entre el 2% y el 7% de zinc y entre el 0% y el 5% de plomo, su peso específico es de 8.2 a 8.5 y su temperatura de fusión es 1100:C
• Bronce al plomo.- Tiene de 5% a 11% de estaño, de 4% a 22% de plomo y el resto de cobre. También se considera bronce al plomo las aleaciones que contienen del 10% al 40% de plomo y un 60% al 90% de cobre y no tengan estaño. Su peso específico es de 8.9 a 9.4 y su temperatura de fusión varía entre los 950:C y los 1050:C.
• Existen otros bronces especiales aleados con aluminio, níquel, etc.
• Características Mecánicas del Bronce
• Estado
• Composición
• Resistencia a la tracción
• kg/mm2
• Límite elástico
• kg/mm2
• Alargamiento
• %
• Laminado blando
• 94%Cu-6%Sn
• 38-45
• –
• 60-70
• Laminado duro
• 94%Cu-6%Sn
• 60-85
• –
• 4-6
• Fundido
• 89%Cu-11%Sn
• 26
• 14
• 16
• Fundido
• 87%Cu-13%Sn
• 25
• 17
• 3
• Fundido
• 84%Cu-16%Sn
• 25
• 20
• 1.4
• Fundido
• 86%Cu-12%Sn 2%Zn
• 20
• –
• 5
• Fundido
• 93%Cu-4%Sn 1%Pb-2%Zn
• 20
• –
• 25
• Fundido
• 85%Cu-5%Sn 5%Pb-5%Zn
• 15
• –
• 10
• Fundido
• 85%Cu-7.5%Sn 2.5%Pb-5%Zn
• 20
• –
• 12
• Fundido
• 82%Cu-8%Sn 3%Pb-7%Zn
• 15
• –
• 6
• Fundido
• 85%Cu-9%Sn 1%Pb-5%Zn
• 20
• –
• 12
• Fundido
• 86%Cu-10%Sn 1.5%Pb-2.5%Zn
• 20
• –
• 9
• Fundido
• 80%Cu-10%Sn 10%Pb
• 28
• 14
• 30
• Fundido
• 78%Cu-8%Sn 14%Pb
• 26
• 13
• 22
• Fundido
• 70%Cu-9%Sn 21%Pb
• 20
• 12
• 16
• Fundido
• 81%Cu-18.5%Pb
• 7.8
• 3.2
• 6.6
• Fundido
• 73.5%Cu-26%Pb
• 6.4
• 5
• 4.5
• Plomo
• El plomo es un metal de color gris azulado que se obtiene de un mineral llamado galena. Funde a 327:C y tiene un peso especifico de 11.3 a 11.9, su conductividad eléctrica es de 4.83 Ohm/mm2 y su conductividad térmica de 30 kcal/h m:C
• Tiene gran utilidad en la industria gracias a su resistencia a los ácidos, amoniacos y muchos otros productos químicos.
• El plomo es un metal muy blando que no admite tratamientos térmicos debido a que tiene la propiedad de recristalizar a temperatura ambiente anulando los efectos del tratamiento.
• El plomo puede estirarse, fundirse en coquilla y en arena, laminarse y soldarse mediante aportación de plomo con la misma composición o incluso fundiendo los mismos bordes de las piezas a unir.
• Las características del plomo son las siguientes:
• Resistencia a la tracción: 2 kg/mm2
• Alargamiento: 50%
• Estricción: 100%
• Módulo de elasticidad: 1500:1700 kg/mm2
• Resistencia a la compresión: 5 kg/mm2
• Las principales aleaciones del plomo son las siguientes:
• Plomo antimonioso.- El plomo aleado con antimonio aumenta su dureza, es por ello que se le llama plomo duro. El antimonio afina el grano, lo que produce el aumento de dureza y el consiguiente aumento de la resistencia a la tracción y a la fatiga. El inconveniente es que no pueden obtenerse piezas fundidas con plomo antimonioso.
• La resistencia a la traccisn se situa en los 7 kg/mm2 para contenidos de 3.5% de antimonio, en 5,3 kg/mm2 para contenidos del 9% y en 16 kg/mm2 para contenidos del 13%.
• Plomo de cobre.- El cobre origina un grado muy fino a la aleacisn incluso en pequeñas proporciones, aumentando la resistencia a la tracción, la dureza y especialmente la resistencia a la fatiga. También aumenta la resistencia química al acido sulfurico.
• Metal antifricción.- Es una aleacisn de plomo, estaño, antimonio y cobre, que debido a su fácil fusión, resistencia a la compresión y al desgaste y su buena conductividad térmica, se utiliza para fabricar cojinetes.
• Níquel
• El níquel es un metal de color plateado cuyo peso específico es 8,85 , su temperatura de fusión 1450:C, su conductividad eléctrica 8,5 Ohm/mm2 y su conductividad térmica 51 kcal/h m:C. Su módulo de elasticidad esta entre 20000 y 22000 kg/mm2
• Debido a su alta resistencia a la corrosión y a las altas temperaturas, se emplea mucho en la industria química. Puede fundirse en moldes de arena y en coquillas, forjarse en frío o en caliente, laminarse, estirarse, mecanizarse, etc. Es muy difícil de soldar, lo que puede conseguirse solo por medio de soldadura eléctrica o autógena.
• Se endurece debido a tratamientos mecánicos especialmente si se efectúan en frío, pero no admite tratamientos térmicos.
• Características Mecánicas del Niquel
• Estado
• Resistencia a la tracción
• kg/mm2
• Alargamiento
• %
• Normal
• 49
• 26
• Duro
• 100
• 2
• Entre las aleaciones de níquel destacan las siguientes:
• Metal Monel.- Son aleaciones compuestas de 67% a 70% de níquel y el resto de cobre con pequeños contenidos de otros elementos. Funde entre 1300:C y 1350:C , su peso específico es 8,8 y su módulo de elasticidad es 16200 kg/mm2.
• Debido a su alta resistencia a la corrosión y al calor es muy utilizado en la industria química. Se puede fundir, forjar, laminar, estirar, etc.
• Caracter ísticas Mecánicas del Metal Monel
• Estado
• Resistencia a la tracción
• kg/mm2
• Alargamiento
• %
• Fundido
• 50
• 30
• Laminado
• 60
• –
• Alpaca.- Son aleaciones que contienen entre un 60% y un 65% de cobre, entre un 18% y un 23% de zinc y el resto de níquel. Funde entre 950ºC y 1180ºC, su peso especifico es de 8,5 y su módulo de elasticidad es 11000 kg/mm2.
• Puede fundirse en coquilla o en arena, forjarse, laminarse en frío o en caliente, mecanizarse y soldarse con varilla de alpaca o latón.
• Características Mecánicas de la Alpaca
• Estado
• Resistencia a la tracción
• kg/mm2
• Alargamiento
• %
• Laminado
• 60-70
• 2-6
• Recocido
• 35-45
• 20-40