MATERIALES METALICOS

Clasificación de los Metales. 

En química se entiende por metales a un grupo determinado de elementos situado en la parte izquierda de la Tabla Periódica de los Elementos. Los elementos de este grupo, al reaccionar químicamente con los elementos no metales, ceden a los últimos sus electrones externos o de valencia.

En la técnica se entiende por metal toda sustancia que posea "brillo metálico", propio en mayor o menor medida de todos los metales, y plasticidad. Estas propiedades las tienen no sólo los elementos puros, como el aluminio, el cobre, el hierro, etc., sino también sustancias más complejas en cuya composición pueden entrar varios elementos no metales, frecuentemente con impurezas de elementos no metales en cantidades considerables. Estas sustancias se llaman aleaciones metálicas y en una denominación más amplia pueden denominarse metales.

Cada metal se diferencia de otro por su estructura y propiedades, pero existen ciertos indicios que permiten agruparlos. En primer lugar todos los metales pueden dividirse en dos grandes grupos: metales negros y metales de color.

Metales Negros

Este grupo se caracteriza por un color gris oscuro, gran densidad, exceptuando a los metales alcalinos – ferreos, alta temperatura de fusión, dureza relativamente elevada y en muchos casos poseen polimorfismo. El metal más característico de este grupo es el hierro.

Metales Férreos
Hierro, cobalto, níquel (llamados ferromagnéticos) y el manganeso, cuyas propiedades se aproximan a las de aquellos. El cobalto, el níquel y el manganeso se emplean frecuentemente como elementos de adición a las aleaciones de hierro y como base para las correspondientes aleaciones, de propiedades parecidas a los aceros de aleación.

Metales refractarios
La temperatura de fusión de estos metales es superior que la del hierro, es decir, superior a 1539 ºC. se utilizan como elementos de adición a los aceros de aleación y como base para las correspondientes aleaciones.

Metales uránicos
Actínidos, que se utilizan principalmente en aleaciones para la energía atómica.

Metales Tierras Raras
Se incluyen en esta categoría al lantano, cerio, neodimio, praseodimio y otros agrupados bajo la denominación de lantánidos, y el itrio y el escandio, semejantes a los primeros por sus propiedades.

Estos metales poseen propiedades químicas muy próximas, pero sus propiedades físicas son bastante distintas (temperaturas de fusión y otras). Se utilizan como aditicoas a las aleaciones de otros elementos. En condiciones naturales se encuentran juntos y, debido a las dificultades que hay para separarlos en elementos aislados, se utilizan generalmente como aleación mixta, llamada “misschmetall”, que contiene entre 40 - 45 % de Ce y un 45 -50% de todos los demás elementos de tierras raras. Como aleaciones mixtas deben considerarse también el ferrocerio (aleación de cerio y hierro con otras tierras raras), el didimio y otras. Los metales alcalinotérreos, en estado metálico libre no se utilizan, a excepción de algunos casos especiales.


Metales de Color

Suelen tener una coloración roja, amarilla o blanca característica. Poseen gran plasticidad, poca dureza, temperatura de fusión relativamente baja y en ellos es característica la ausencia de polimorfismo. El metal más representativo de este grupo es el cobre.

Metales Ligeros
Caracterizados por una baja densidad, entre ellos se encuentran el Berilio, magnesio y aluminio.

Metales Nobles
Los metales de esta categoría poseen gran resistencia a la corrosión y en ella se agrupan metales como la plata, el oro y metales del grupo del platino (platino, paladio, iridio, rodio, osmio, rutenio). A ellos puede agregarse el semidoble cobre.

Metales fácilmente fusibles
En esta categoría se encuentran el zinc, cadmio, mercurio, estaño, plomo, bismuto, talio, antimonio y los elementos con propiedades metálicas debilitadas como el galio y el germanio.

Otra clasificación buena seria en metales ferrosos y no ferrosos.

Los materiales férricos son aquellos que en su composición tienen principalmente hierro, como el acero ( mezcla de hierro  con un poco de carbono ) o el hierro puro.

En la imagen podemos observar bobinas de acero empleadas para la chapa de los automóviles. Sólo con

este uso, ya nos podemos imaginar la demanda tan elevada que hay de este material. Si además tenemos en cuenta que el motor del coche está fabricado básicamente por hierro, sumamos y sumamos.

red de la austenitaLa gran ventaja de este material es su precio relativamente bajo y la capacidad de unirse con otros elementos para mejorar sustancialmente sus propiedades. Veremos el caso del acero.

Hemos representado un tipo de acero ( la estructura cristalina, o sea, como se colocan los átomos en el material )

Las bolas grises representan los átomos de hierro y las azules los de carbono.

Al formarse la estructura ( hierro en el horno ) los átomos de hierro está moviéndose libremente. Cuando baja la temperatura es como la diana de los metales ( hay que formar filas ) y los átomos de hierro se agrupan de forma que generan ese cubo de la imagen. Como hemos añadido un poquito de carbono ( sobre el 1% ), los átomos de este no metal   se “cuelan” en la formación del cubo ( red cristalina ) creando una aleación con unas propiedades mecánicas mejores.

El acero: El término acero sirve comúnmente para denominar, en ingeniería metalúrgica, a una aleación de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03% y el 1,075% en peso de su composición,
dependiendo del grado. Si la aleación posee una concentración de carbono mayor al 2,0% se producen fundiciones que, en oposición al acero, son mucho más frágiles y no es posible forjarlas sino que deben ser moldeadas.

No se debe confundir el acero con el hierro, que es un metal relativamente duro y tenaz, con diámetro atómico (dA) de 2,48 Å, con temperatura de fusión de 1535 °C y punto de ebullición 2740 °C. Por su parte, el carbono es un no metal de diámetro menor (dA = 1,54 Å), blando y frágil en la mayoría de sus formas alotrópicas (excepto en la forma de diamante). La difusión de este elemento en la estructura cristalina del anterior se logra gracias a la diferencia en diámetros atómicos,, formándose un compuesto intersticial.

La diferencia principal entre el hierro y el acero se halla en el porcentaje del carbono: el acero es hierro con un porcentaje de carbono de entre el 0,03% y el 1,075%, a partir de este porcentaje se consideran otras aleaciones con hierro.

Cabe destacar que el acero posee diferentes constituyentes según su temperatura, concretamente, de mayor a menor dureza, perlita, cementita y ferrita; además de la austenita (para mayor información consultar un Diagrama Hierro-Carbono con sus constituyentes).

El acero conserva las características metálicas del hierro en estado puro, pero la adición de carbono y de otros elementos tanto metálicos como no metálicos mejora sus propiedades físico-químicas.

 Metales no férricos

Cobre. Debido a su gran conductividad térmica y eléctrica, su uso queda casi exclusivamente para estos cometidos ( cables, tubos de calderas .. ) ya que no es un material barato. Se suelda con facilidad , es muy dúctil y maleable y cuando se oxida, forma una capa verdosa que le protege . En el automóvil este elemento se utiliza como conductor de la electricidad, como los coches cada vez tienen mas componentes eléctricos ahora el cobre tiene una importante función en el coche.

Aluminio. También es un excelente conductor de la electricidad y del
calor. Es muy blando con baja densidad. Como en el caso del cobre ( aunque mejor
aún), al oxidarse forma una fina capa de óxido de aluminio que le hace enormemente resistente a la oxidación.

Se usa mucho en la industria de la alimentación debido a su nula toxicidad, así como en marcos de ventanas y aplicaciones del estilo, ya que son resistentes a la humedad, radiaciones solares, etc.

En automoción tiene un monton de usos el aluminio uno de ellos es para el cárter del aceite.


Estaño
Muy blando e inoxidable. Se emplea fundamentalmente en la soldadura de cobre ( cables eléctricos y tubos de calefacción ) debido a a su bajo punto de fusión.

Otro uso es el recubrimiento de láminas de acero para fabricar la hojalata.


Cinc: Se suele emplear junto con otros metales. Muy resistente a la corrosión, se emplea mucho en el proceso de galvanizado por el cual se añade este elemento a la capa externa del metal (
generalmente un acero ) para crear un material muy resistente en la intemperie.

Los quita-miedos de las carreteras son otro ejemplo entre otros. La gran ventaja es que te olvidas de su mantenimiento ya que no necesita pinturas protectoras.




Enlace metálico:

Un enlace metálico es un enlace químico que mantiene unidos los átomos (unión entre núcleos atómicos y los electrones de valencia, que se juntan alrededor de éstos como una nube) de los metales entre sí.

Estos átomos se agrupan de forma muy cercana unos a otros, lo que produce estructuras muy compactas. Se trata de líneas tridimensionales que adquieren estructuras tales como: la típica de empaquetamiento compacto de esferas (hexagonal compacta), cúbica centrada en las caras o la cúbica centrada en el cuerpo.

En este tipo de estructura cada átomo metálico está dividido por otros doce átomos (seis en el mismo plano, tres por encima y tres por debajo). Además, debido a la baja electronegatividad que poseen los metales, los electrones de valencia son extraídos de sus orbitales. Este enlace sólo puede estar en sustancias en estado sólido.1

Los metales poseen algunas propiedades características que los diferencian de los demás materiales. Suelen ser sólidos a temperatura ambiente, excepto el mercurio, y tienen un punto de fusión alto.

El enlace metálico es característico de los elementos metálicos. Es un enlace fuerte, primario, que se forma entre elementos de la misma especie. Al estar los átomos tan cercanos unos de otros, interaccionan sus núcleos junto con sus nubes electrónicas, empaquetándose en las tres dimensiones, por lo que quedan los núcleos rodeados de tales nubes. Estos electrones libres son los responsables de que los metales presenten una elevada conductividad eléctrica y térmica, ya que estos se pueden mover con facilidad si se ponen en contacto con una fuente eléctrica. Los metales generalmente presentan brillo y son maleables. Los elementos con un enlace metálico están compartiendo un gran número de electrones de valencia, formando un mar de electrones rodeando un enrejado gigante de cationes. Muchos de los metales tienen puntos de fusión más altos que otros elementos no metálicos, por lo que se puede inferir que hay enlaces más fuertes entre los distintos átomos que los componen. La vinculación metálica es no polar, apenas hay diferencia de electronegatividad entre los átomos que participan en la interacción de la vinculación (en los metales, elementales puros) o muy poca (en las aleaciones), y los electrones implicados en lo que constituye la interacción a través de la estructura cristalina del metal. El enlace metálico explica muchas características físicas de metales, tales como maleabilidad, ductilidad, buenos en la conducción de calor y electricidad, y con brillo o lustre (devuelven la mayor parte de la energía lumínica que reciben).

La vinculación metálica es la atracción electrostática entre los átomos del metal o cationes y los electrones deslocalizados. Esta es la razón por la cual se puede explicar un deslizamiento de capas, dando por resultado su característica maleabilidad y ductilidad.

Los átomos del metal tienen por lo menos un electrón de valencia, no comparten estos electrones con los átomos vecinos, ni pierden electrones para formar los iones. En lugar los niveles de energía externos de los átomos del metal se traslapan. Son como enlaces covalentes identificados.


CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS METALES

Su estado físico es sólido a excepción del mercurio que es líquido.
Presentan un brillo característico en su superficie (brillo metálico).
Son dúctiles (se les puede transformar en alambres) y maleables (se pueden transformar en láminas).
Son buenos conductores del calor y la electricidad.
Son tenaces (la mayoría de ellos se resisten a la ruptura).
Su densidad es elevada si se compara con las de los no metales.
Se pueden hacer aleaciones (fundir y mezclar dos o más metales).
     A continuación se presentan una serie de elementos metálicos de la tabla periódica con sus principales características y propiedades físicas.

Cobre. Cobre (Cu) propiedades y características físicas

Metal de color rojizo, sólido.
Dúctil y maleable.
Tenaz.
Después del oro y la plata es el que conduce mejor calor y electricidad.
Su densidad es de 8.90 g/cm3.
Sus principales aleaciones son: latón (67% cobre y 33% zinc).  Latón blanco (más  de 50%  de zinc con cobre). Plata nueva (Cu, Zn y Ni). Constantán (Cu y Ni) y bronce (cobre y estaño).
     Plata (Ag) propiedades y características físicas

Lingotes de plata.Metal blanco puro, sólido.
Tenaz.
Muy dúctil y muy maleable.
Su densidad es de 10.5 g/cm3.
Segundo   conductor del   calor  y  la electricidad.
Sus principales  aleaciones  son: con plomo, oro y cobre forma  aleaciones en  toda  proporción.  Con  el  cobre  las  más usuales son: en monedas (335 y 900 partes  de plata, por  165 y 100 de cobre).  En orfebrería (800 a 950 milésimas de plata).


  CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS METALES

Su molécula está formada por un átomo.
Sus átomos  tienen 1, 2 o  3 electrones que pueden participar en un enlace químico.
Al  ionozarse  (proceso  para  producir  iones;  átomos con  carga eléctrica) adquieren carga eléctrica positiva.
     A continuación se presentan los elementos metálicos de la tabla periódica con sus principales características y propiedades químicas.

     Metales de la familia 2 de los alcalinotérreos (elementos representativos)

     Magnesio (Mg) propiedades químicas esenciales

Al quemarse se  obtiene una  llama  muy brillante (se produce óxido de magnesio).
Arde también en presencia del vapor de agua,  óxido  de carbono, anhídrido carbónico, cloro, bromo, azufre y yodo combinándose.
Calcio (Ca) propiedades químicas esenciales

En presencia del oxígeno forma óxido de calio.
Las sales de calcio dan a la flama una coloración anaranjada.

ESTRUCTURA DE LOS METALES

Se le llama estructura de los metales a la disposición ordenada y geométrica, en el espacio, de los constituyentes de la materia en estado sólido (átomos, moléculas y grupos de moléculas). La estructura está ligada íntimamente con el comportamiento de un metal, por lo que es conveniente efectuar un estudio elemental de la misma.

Hay que considerar dos tipos de estructura, la cristalina y la granular.

Estructura Cristalina: En esta estrucutura, los átomos estánordenados en el espacio según una red geométrica constituída por la repetición de un elemento básico llamado cristal. Se conocen catorce redes espaciales distintas las cuales son las únicas formas posibles de ordenar los átomos en el espacio. La mayor parte de los metales cristalizan en las redes siguientes: cúbica centrada, cúbica centrada en las caras y hexagonal compacta.

Estructura Granular: En esta otra estructura, el elemento fundamental es el grano, constituido por agrupación de cristales.

Los granos son de forma irregular y su tamaño oscila entre 0,002 y 0,2 mm, lo cual depende pricipalmente:

Del proceso de fabricación del metal, ya que, por ejemplo, los aceros desoxidados con el aluminio son de granos más finos que los desoxidados con silicio.

De los procesos térmicos a los cuales fue sometido el metal; por ejemplo, el grano de acero, crece al calentar el material a partir de 850°C.

Cuanto mayor es el grano de que está constituido un metal, peores son, en general, sus propiedades mecánicas. Según expertos, es debido a que los materiales de nivel técnico, tales como los utilizados en la industria, contienen siempre una cantidad muy pequeña de impurezas las cuales son muy finas y frágil por lo que se concentran formando capas que envuelven los granos y los separan unos de otros.

Por una misma proporción de impurezas a repartir en la superficie de los metales resultan capas mas delgadas cuanto mas pequeños son estos, ya que la superficie total para la misma masa de metal es mayor que si los granos son grandes. Además, si las capas son muy delgadas, son en general discontinuas, quedando los granos bien unidos por las discontinuidades.

Aleaciones:

Una aleación es una combinación, de propiedades metálicas, que está compuesta de dos o más elementos, de los cuales, al menos uno es un metal.1

Las aleaciones están constituidas por elementos metálicos como Fe (hierro), Al (aluminio), Cu (cobre), Pb (plomo), ejemplos concretos de una amplia gama de metales que se pueden alear. El elemento aleante puede ser no metálico, como: P (fósforo), C (carbono), Si (silicio), S (azufre), As (arsénico).

Mayoritariamente las aleaciones son consideradas mezclas, al no producirse enlaces estables entre los átomos de los elementos involucrados. Excepcionalmente, algunas aleaciones generan compuestos químicos


Pureza:

La ley es una unidad de medida que define la pureza de los metales preciosos, describiendo la cantidad de oro o plata finos en las ligas de barras, joyas o monedas. En la antigüedad, la Edad Media y los tiempos modernos hasta la adopción del sistema métrico decimal, la ley del oro se medía en quilates y la de la plata en dineros y granos.

En el resto de los metales viene a significar lo mismo, la cantidad de el metal que se encuentra en la aleación es la pureza que tiene, cuanto mas cantidad del metal mas pureza tiene.

Historia de los metales 

Antiguamente no se conocían los metales. Cuando se descubrieron y se aprendió a trabajarlos cambió la vida de los pueblos. La historia de los metales se inició hace cerca de nueve mil años en el Próximo Oriente. El primer metal utilizado fue el cobre; en Palestina y Anatolia los antiguos pobladores martillaron trozos de cobre nativo para formar herramientas. En los siguientes siglos se aprendió a extraer cobre de los minerales y mezclarlo con estaño para formar bronce.

El bronce le permitió a los imperios de la antigüedad producir armas para los ejércitos de conquista. La agricultura y la artesanía tuvieron herramientas fuertes y la producción creció. Desde entonces los metales sirvieron para muchos fines. El oro y la plata adornaron a los grandes personajes y los acompañaron en sus sepulcros. El culto religioso se sirvió de ellos para elaborar ornamentos y símbolos.

Nuevos procesos técnicos hicieron posible utilizar otros metales: herramientas y armas más fuertes, edificios reforzados con ganchos y puertas con cerraduras y herrajes. El hierro le dio a las naciones que lo producían una gran ventaja; en estos reinos los gobernantes demandaron más y mejores adornos. Crecieron así, lado a lado, la metalurgia del bronce y el hierro y la orfebrería del oro y la plata.

Para el 1000 antes de Cristo casi todos los pueblos del Viejo Mundo tenían metales; desde el Mediterráneo, pasando por Persia e India, se hicieron en bronce y oro armas, instrumentos y adornos variados. Desde China la metalurgia se extendió a Japón, en donde los aceros armaron a los samuráis, y también al sureste asiático cuyos templos se coronaron con cúpulas doradas.

Para la época en que cayó el Imperio Romano los implementos de metal eran parte de la vida diaria. Ya no se podía entender el comercio sin la moneda ni las actividades cotidianas sin herramientas metálicas. Las religiones del mundo antiguo en Asia, África y Europa, recurrieron al oro y la plata para forjar los objetos sagrados. En el convulsionado mundo medieval chocaron en la guerra los metales de Occidente y los de Oriente.

Desde 1300 los estados del occidente de África, al sur del Sahara, usaron el bronce para decorar las ciudadelas reales. Para surtir de materias primas a los herreros y distribuir sus productos se organizaron caravanas que cruzaban el desierto. Los orfebres africanos se convirtieron en maestros de la fundición; los adornos y delicadas miniaturas comunican una profunda simbología.

Los antiguos suramericanos empezaron a trabajar el cobre y el oro alrededor de 1500 antes de Cristo. Unos mil años más tarde varias culturas andinas adornaban a sus líderes con suntuosos atuendos. El oro y la plata se reservaron para los gobernantes y la religión; los objetos rituales y simbólicos comunicaban una visión del mundo que compartía toda la sociedad.

En el año 500 de nuestra era la metalurgia ya era una actividad corriente desde México central hasta el norte de Chile y Argentina. En cada región surgieron estilos propios: en México, figuras en lámina; en Centroamérica, pequeños adornos de oro; en Colombia y Ecuador, adornos de tumbaga dorada; en Perú, coloridos atuendos de cobre dorado y plateado; en los Andes del sur, placas de bronce.

La metalurgia en la Colombia prehispánica fue, ante todo, orfebrería. En dos mil años surgieron muchos estilos diferentes y se fabricaron miles de piezas para el ritual y la ofrenda. Los indígenas manejaron con maestría el oro, el cobre, la tumbaga y el platino. La conquista europea, en 1500, truncó este desarrollo y causó la desaparición de la producción orfebre.

En los últimos 300 años la producción de metales ha tenido un gran avance. La gran industria usa millones de toneladas de metales cada año; también las sociedades no industriales consumen cada vez más metales para los más variados propósitos. La historia de la humanidad en los últimos nueve mil años es la historia de los metales: con ellos hemos construido el mundo en que vivimos.

A qui os dejo un link de un vídeo donde lo explican.
http://vimeo.com/9691630

Extracción, producción y reciclado de los metales

En el proceso de extracción minera se utilizan diferentes métodos y técnicas, veamos algunos de ellos:
Extracción de mineral a cielo abierto: se realiza cuando el yacimiento puede ser explotado en la superficie; tales son los casos de las minas de hierro en Cerro Bolívar y El Pao o las minas de bauxita en Los Pijiguaos en Guayana.
Extracción de mineral del subsuelo: cuando se trata de excavar a cierta profundidad para extraer el rnineral, por lo general el carbón se extrae en esa forma.
Extracción por cernido: se refiere a la búsqueda de minerales en la tierra o arena, cerniéndola y pasándola por corrientes de agua como lo hacen los mineros al buscar diamantes u otras piedras preciosas.

Extracción por bombeo: se refiere a la remoción de grandes cantidades de arena desde el fondo de los ríos para obtener diamantes, otras piedras preciosas u oro.

Proceso de reciclado:


Se recogen y clasifican los diferentes metales.

Las latas de aluminio y acero se comprimen para llevarlas a la planta de reciclado.

Las latas comprimidas se meten en una trituradora para desmenuzarlas.

Un enorme imán que se sitúa sobre el metal, separa el acero del aluminio. Los dos metales tendrán una aventura diferente en su proceso de reciclaje.

El aluminio se funde y se moldea en lingotes de 25 toneladas.

Los lingotes de aluminio se funden y se pasan por rodillos para formar laminas finas, haciendo así latas nuevas.

En el caso de acero por ejemplo, las latas de conserva están formadas un 99% de acero, forrado en el interior con una fina capa de estaño evitando así la oxidación del material que contienen.

Se colocan estas latas en un cubo con agua sometiéndolo a electricidad y sustancias químicas, la reacción obtenida es que el estaño flota separándolo del acero. Para continuar el proceso de reciclaje

El acero puro se lava e introduce en la fundidora para hacer lingotes.

Los lingotes de acero se funden y pasan por rodillos para así formar laminas finas en hojas delgadas para latas nuevas.

Oxidación y corrosión

Los materiales están expuestos continuamente a los más diversos ambientes de
interacción material-ambiente provoca, en muchos casos, la pérdida o deterioro de las
propiedades físicas del material. Los mecanismos de deterioro son diferentes según

se trate de materiales metálicos, cerámicos o polímeros (plásticos). Así, en el hierro,
en presencia de la humedad y del aire, se transforma en óxido, y si el ataque continúa
acaba destruyéndose del todo. Desde el punto de vista económico, la corrosión
ocasiona pérdidas muy elevadas.
En los materiales metálicos, el proceso de deterioro se llama oxidación y
corrosión. Por otro lado, en los cerámicos las condiciones para el deterioro han de ser
extremas, y hablaremos también de corrosión. Sin embargo, la pérdida de las
propiedades de los materiales polímeros se denomina degradación.
En el deteriores de materiales podemos distinguir dos procesos:Los materiales están expuestos continuamente a los más diversos ambientes de
interacción material-ambiente provoca, en muchos casos, la pérdida o deterioro de las
propiedades físicas del material. Los mecanismos de deterioro son diferentes según
se trate de materiales metálicos, cerámicos o polímeros (plásticos). Así, en el hierro,
en presencia de la humedad y del aire, se transforma en óxido, y si el ataque continúa
acaba destruyéndose del todo. Desde el punto de vista económico, la corrosión
ocasiona pérdidas muy elevadas.

En los materiales metálicos, el proceso de deterioro se llama oxidación y
corrosión. Por otro lado, en los cerámicos las condiciones para el deterioro han de ser
extremas, y hablaremos también de corrosión. Sin embargo, la pérdida de las
propiedades de los materiales polímeros se denomina degradación.
En el deteriores de materiales podemos distinguir dos procesos:
Oxidación directa: Resulta de la combinación de los átomos metálicos con los de
la sustancia agresiva. Ejemplos:
2 Fe + O2 2 FeO (herrumbre-óxido) (oxidación por oxígeno como causa) →
Fe + S FeS (sulfuro) (oxidación por azufre como causa) →
Esto lleva a que el metal, con el tiempo, pase de tener un estado libre
(puro) a tener un estado combinado con otros elementos (óxidos, carbonatos,
sulfatos,...)
En este caso, los productos de la reacción quedan adheridos a la
superficie del metal. En algunos casos, se forman películas protectoras que los
aislan del agente corrosivo. El caso más corriente es el ataque por oxígeno. En
este caso, sobre el metal se forma una capa de óxido que, en algunos casos
autoprotege al metal de una mayor oxidación. Cu, Ni, Sn, Al, Cr,... Los ambientes
son secos.
Pero el oxígeno no es el único agente, pues también puede intervenir el
cloro (Cl2), el azufre (S), el hidrógeno (H2), el monóxido de carbono (CO), el
dióxido de carbono (CO2),...

En los procesos de oxidación, los metales pasan de su estado elemental a
formar iones positivos (cationes) por pérdida de electrones.
El proceso de oxidación se acelera si la temperatura de eleva

Corrosión electroquímica o corrosión en líquidos. En este caso, el metal es
atacado por un agente corrosivo en presencia de un un electrolito. (Un
electrólito o electrolito es cualquier sustancia, normalmente líquida, que
contiene iones libres, que se comportan como un medio conductor eléctrico.
Normalmente un electrolito es una disolución, en la que el disolvente suele ser
agua y el soluto otra sustancia). El ejemplo más conocido es el agua del mar (el
cloruro sódico es un agente corrosivo), que actúa como electrolito.
 Los procesos de corrosión son procesos electroquímicos, ya que en la superficie
del metal se generan “micropilas galvánicas” en las que la humedad actúa como
electrolito. El metal actúa como ánodo (polo positivo) y, por lo tanto, se disuelve. Así,
el electrolito actúa como medio conductor a través del cual viajan las cargas que
abandonan los electrones del ánodo que se corroe, el metal.
Existe un tipo de corrosión de tipo electroquímico que aparece cuando se juntan
metales diferentes o son conectados eléctricamente. Al producirse el contacto, el
metal más electronegativo desempeña el papel de ánodo y, por tanto, sufre la
corrosión.
Definiciones que te aclaran las cosas:
a) Ánodo: Metal que cede electrones y se corroe.
b) Cátodo: Receptor de electrones.
c) Electrolito: Líquido que está en contacto con el ánodo y el cátodo. Debe ser
conductor eléctrico. Este líquido proporciona el medio a través del cual se asegura el

desplazamiento de cargas eléctricas desde el ánodo hasta el cátodo

Practica 1ª evaluación

CREACIÓN DE UN SUPER 7

Este curso en la asignatura de elementos amovibles y fijos no estructurales nuestro profesor nos propuso en vez de cortar y soldar llantas de chapa que no servían para nada crear un super 7 low cost. A todos nos pareció una buena opción para formarnos y dar clase pues estamos echando horas con un objetivo. 

La clase se dividió en distintos grupos, y cada uno tiene una labor. En  nuestro grupo nos a tocado hacer las partes pequeñas del chasis. Como los soportes del motor o del amortiguador aparte de pequeñas piezas que luego irán soldadas al chasis con otros propósitos. 

Para poder crear estas piezas necesitaremos de unas herramientas, y serán las siguientes.

• Un calibre, para medir el espesor de las chapas. 
• Un trazador, para trazar en dichas chapas las medidas de la pieza a cortar.
• Una regla, para las medidas de las piezas.
• Una lima, para el acabado de las piezas
• Una rotaflex, para cortar las piezas.
• Una maquina de soldar, en nuestro caso de hilo.
• Un martillo, para dar forma a aquellas piezas que necesiten ser dobladas.

Para poder utilizar este material necesitaras de unas epis: Que son los elementos con los que nos evitaremos de producirnos alguna herida.

• Gafas protectoras
• Gafas para soldar
• Guantes de cuero
• Mono ignífugo
• Botas de seguridad (punta de acero)

Para la creación de estas piezas lo primero es sacar las medidas de un libro del que disponemos sobre el seven. Una vez que sabemos  cuales son las piezas pequeñas del chasis, nos disponemos a pasarlas a chapa una a una. Coges las medidas, y las pasas a la chapa. Después de comprobar de que esta todo bien pones un disco a la rotaflex y con los guantes y las gafas puestas dispones a cortarlas. Una vez este cortada, muchas tienen un hueco en ellas, y con una broca, empezando de una pequeña asta llegar a la medida deseada procederemos a agujerear la chapa para producir esos huecos que necesitamos en la chapa, que después servirán para acoplar otros elementos. Otras piezas aparte necesitan ser dobladas, entonces las sujetaremos y las daremos golpes con el martillo asta conseguir los grados necesarios de doblez. Y también para acabar otras piezas necesitan ser soldadas a otras, con lo que con una maquina de soldar de hilo, ajustando la intensidad y la velocidad de hilo las soldaremos, recordando que en la parte de adentro de un angulo abra que soldar a un 20% mas de intensidad.

Estas son parte de las piezas pequeñas del chasis.

PROPIEDADES FÍSICAS-MECÁNICAS DE LOS MATERIALES

ELASTICIDAD:

Los materiales elásticos son aquellos que tienen la capacidad de recobrar su forma y dimensiones primitivas cuando cesa el esfuerzo que había determinado su deformación, son todos los sólidos y siguen la Ley de Hooke, ésta dice que la deformación es directamente proporcional al esfuerzo, la relación esfuerzo-deformación se conoce como Módulo de Elasticidad.

No obstante, si la fuerza externa supera un determinado valor, el material puede quedar deformado permanentemente, y la ley de Hooke ya no es válida. El máximo esfuerzo que un material puede soportar antes de quedar permanentemente deformado se denomina Límite de Elasticidad.

 El Módulo de Elasticidad así como el Límite de Elasticidad, están determinados por la estructura molecular del material. La distancia entre las moléculas de un material no sometido a esfuerzo depende de un equilibrio entre las fuerzas moleculares de atracción y repulsión. Cuando se aplica una fuerza externa que crea una tensión en el interior del material, las distancias moleculares cambian y el material se deforma.

En la Universidad de Harvard un equipo de ingenieros dirigidos por Zhigang Suo ha creado un hidrogel que tiene la capacidad de estirarse hasta 20 veces su tamaño original sin romperse. Para darnos una idea de lo que esto significa hay que tener en cuenta que el caucho natural solo soporta estirarse cinco o seis veces su tamaño original.

http://www.youtube.com/watch?v=hQ6af1HIXJ4

Y el material menos elastico seria el diamante.


PLASTICIDAD:

La plasticidad es la propiedad mecánica de un material anelástico, natural, artificial, biológico o de otro tipo, de deformarse permanente e irreversiblemente cuando se encuentra sometido a tensiones por encima de su rango elástico, es decir, por encima de su límite elástico.


En los metales, la plasticidad se explica en términos de desplazamientos irreversibles de dislocaciones.


El material de los mas plásticos es la plastelina y el menos plástico es el diamante.

DUREZA:


La dureza es la oposición que ofrecen los materiales a alteraciones como la penetración, la abrasión, el rayado, la cortadura, las deformaciones permanentes; entre otras. También puede definirse como la cantidad de energía que absorbe un material ante un esfuerzo antes de romperse o deformarse. Por ejemplo: la madera puede rayarse con facilidad, esto significa que no tiene mucha dureza, mientras que el vidrio es mucho más difícil de rayar.

Otras propiedades relacionadas con la resistencia son la resiliencia, la tenacidad o la ductilidad.

El material mas duro es el diamante y el menos duro es el talco.

FRAGILIDAD:

La fragilidad es la cualidad de los objetos y materiales de romperse con facilidad. Aunque técnicamente la fragilidad se define más propiamente como la capacidad de un material de fracturarse con escasa deformación. Por el contrario, los materiales dúctiles o tenaces se rompen tras sufrir acusadas deformaciones, generalmente de tipo deformaciones plásticas. La fragilidad es lo contrario de la tenacidad y tiene la peculiaridad de absorber relativamente poca energía, a diferencia de la rotura dúctil.
Si un material se rompe prácticamente sin deformación las componentes del tensor deformación resultan pequeñas y la suma resulta en una cantidad relativamente pequeña.

La fragilidad de un material además se relaciona con la velocidad de propagación o crecimiento de grietas a través de su seno. Esto significa un alto riesgo de fractura súbita de los materiales con estas características una vez sometidos a esfuerzos.


RESISTENCIA

La resistencia de materiales clásica es una disciplina de la ingeniería mecánica y la ingeniería estructural que estudia los sólidos deformables mediante modelos simplificados. La resistencia de un elemento se define como su capacidad para resistir esfuerzos y fuerzas aplicadas sin romperse, adquirir deformaciones permanentes o deteriorarse de algún modo.

Un modelo de resistencia de materiales establece una relación entre las fuerzas aplicadas, también llamadas cargas o acciones, y los esfuerzos y desplazamientos inducidos por ellas. Generalmente las simplificaciones geométricas y las restricciones impuestas sobre el modo de aplicación de las cargas hacen que el campo de deformaciones y tensiones sean sencillos de calcular.

Para el diseño mecánico de elementos con geometrías complicadas la resistencia de materiales suele ser insuficiente y es necesario usar técnicas basadas en la teoría de la elasticidad o la mecánica de sólidos deformables más generales. Esos problemas planteados en términos de tensiones y deformaciones pueden entonces ser resueltos de forma muy aproximada con métodos numéricos como el análisis por elementos finitos.

El material mas resistente es el titanio o carbono depende en que condiciones (y existe una aleación entre ellos dos, que se llama exogri) y el menos resistente es el grafito.

RESILIENCIA:

La resilencia es la resistencia de un cuerpo a los esfuerzos bruscos.
En ingeniería, la resiliencia es la cantidad de energía que puede absorber un material, antes de que comience la deformación irreversible, esto es, la deformación plástica.
Se diferencia de la tenacidad en que ésta cuantifica la cantidad de energía almacenada por el material antes de romperse, mientras que la resiliencia tan sólo da cuenta de la energía almacenada durante la deformación elástica.

se determina mediante ensayo por el método Izod o el péndulo de Charpy, El ensayo de resilencia sirve para determinar la fragilidad que opone un material. Esta resiliencia se expresa en Julios .Para realizar el ensayo se emplea el péndulo de caída que mide la energía residual existente después de la rotura de la muestra del material es decir, la diferencia de la energía total desarrollada por la máquina y absorbida por el material desarrollado. Un elevado grado de resiliencia es característico de los aceros austeníticos, aceros con alto contenido de austenita. En aceros al carbono, los aceros suaves (con menor contenido porcentual de carbono), tienen una mayor resiliencia que los aceros duros.



FATIGA:

En ingeniería y, en especial, en ciencia de los materiales, la fatiga de materiales se refiere a un fenómeno por el cual la rotura de los materiales bajo cargas dinámicas cíclicas se produce más fácilmente que con cargas estáticas. Aunque es un fenómeno que, sin definición formal, era reconocido desde la antigüedad, este comportamiento no fue de interés real hasta la Revolución Industrial, cuando, a mediados del siglo XIX comenzaron a producir las fuerzas necesarias para provocar la rotura con cargas dinámicas son muy inferiores a las necesarias en el caso estático; y a desarrollar métodos de cálculo para el diseño de piezas confiables. Este no es el caso de materiales de aparición reciente, para los que es necesaria la fabricación y el ensayo de prototipos

El acero blando es un material que aguanta muy bien la fatiga.


CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA:

La conductividad eléctrica es la medida de la capacidad de un material que deja pasar la corriente eléctrica, su aptitud para dejar circular libremente las cargas eléctricas. La conductividad depende de la estructura atómica y molecular del material, los metales son buenos conductores porque tienen una estructura con
muchos electrones con vínculos débiles y esto permite su movimiento. La conductividad también depende de otros factores físicos del propio material y de la temperatura



CONDUCTIVIDAD TERMICA:

La conductividad térmica es una propiedad física de los materiales que mide la capacidad de conducción de calor. En otras palabras la conductividad térmica es también la capacidad de una sustancia de transferir la energía cinética de sus moléculas a otras moléculas adyacentes o a sustancias con las que no está en contacto. En el Sistema Internacional de Unidades la conductividad térmica se mide en W/(K·m) (equivalente a J/(s·K·m) )

PROCESOS FABRILES

 ¿Qué es proceso? Progreso, acción de ir hacia adelante. Conjunto de las fases sucesivas de un fenómeno natural o de una operación artificial. Un proceso es un conjunto de actividades o eventos (coordinados u organizados) que se realizan o suceden (alternativa o simultáneamente) con un fin determinado. Es el conjunto de operaciones necesarias para modificar las características de materias primas. Por lo general para la obtención de un producto, se necesitan múltiples operaciones individuales.


CALDERERIA:

La calderería es una especialidad profesional de la fabricación mecánica que tiene como función principal la construcción de depósitos aptos para el almacenaje y transporte de sólidos en forma de granos o áridos, líquidos y gas; así como todo tipo de construcción naval y estructuras metálicas. Muchos de estos depósitos reciben el nombre de silos y cisternas. El material más común que se trabaja en calderería es el acero laminado y vigas en diferentes aleaciones, formas y espesores.

Ejemplos significativos de construcción en calderería: la Torre Eiffel, el puente colgante de Vizcaya, la estructura que sustenta el Museo Guggenheim Bilbao, etc. Y en construcción naval: petroleros, gaseros, etc.

En un taller o una industria de calderería es común encontrar la siguiente maquinaria:

Cizallas para cortar la chapa;
Prensas de estampar y troquelar chapa;
Máquinas de rodillos para doblar y conformar la chapa;
Remachadoras (en desuso, reemplazadas por la soldadura);
Máquinas de soldar. De corriente continua y alterna, manuales y automáticas;
Sopletes de corte (acetileno ó propano y oxigeno).
Cuando se trata de construcción de depósitos que van a trabajar a altas presiones la calidad del metal que lo compone y las soldaduras que lleve durante su construcción se someten a diversas pruebas, las más habituales; soldaduras y materiales revisados mediante ultrasonidos y rayos X.

La calificación profesional de los técnicos en calderería tiene que ser elevada para asegurar la calidad necesaria a este tipo de productos y los soldadores se requiere que estén homologados por diferentes organismos de control de calidad.

Existe una variante de la calderería denominada calderería plástica cuyo concepto general es similar diferenciándose principalmente en que como materia prima se emplean termoplásticos en lugar de metales.

CONFORMADO FRIO:


 Cuando un metal es laminado, forjado, rolado, extruido o estirado a una temperatura debajo de la recristalización el metal es trabajado en frío. La mayoría de los metales se trabajan en frío a temperatura ambiente aunque la reacción de formado en ellos causa una elevación de la temperatura. El trabajo en caliente realizado sobre el metal en estampado plástico, refina la estructura de grano mientras que el trabajo en frío distorsiona el grano y reduce un poco su tamaño. El trabajo en frío mejora la resistencia, la maquinabilidad, exactitud dimensional y terminada de superficie del metal. Debida a que la oxidación es menor en el trabajo en frió laminas más delgadas y hojalatas pueden laminarse mejor que en caliente.



Efectos del trabajo en frío


 La diferencia principal del trabajo en caliente y enfrío es la temperatura a la cual se realiza el proceso. En el
  trabajo en frío el material se trabaja a temperatura ambiente, pero el proceso como tal ocasiona calentamiento por fricción entre el equipo y la pieza, por lo que es común que el trabajo en frío alcance temperaturas hasta de 200 °C.

Todos los metales son cristalinos por la naturaleza y están hechos de granos de forma irregular de varios tamaños. Cuando se trabaja en frío los cambios resultantes en la forma del material trae consigo marcas en la estructura de grano. Los cambios estructurales producen fragmentaciones del grano, movimientos de átomos y distorsión de la malla.

Para el trabajo en frío se requieren presiones mucho mayores que en el trabajo en caliente. Como el metal permanece en un estado más rígido no es permanentemente deformado hasta que los esfuerzos aplicados han excedido el límite elástico.

La cantidad de trabajo en frío que un metal soporta depende sobre todo de su ductilidad, mientras más dúctil se el metal mejor podrá trabajarse en frío; Los metales puros pueden soportar una mayor deformación que los que tienen elementos dados, debido a que los metales de aleación incrementan la tendencia y rapidez del endurecimiento.

ESTAMPACION: 

Estampación o estampado es un proceso de impresión para obtener un diseño, que puede ser plano o en relieve. Normalmente se usa una plancha grabada y entintada sobre un papel húmedo a través de un tórculo o prensa.

Un ejemplo es la estampación de sellos de correos. Muy relacionado está el propio concepto de sello como procedimiento para obtener una estampación que puede repetirse, de modo que no hay un "original" y una "copia". Históricamente, el grabado y la imprenta derivan de ese concepto, así como el propio concepto de estampa.

El estampado se realiza en distintos materiales:

la estampación de metales, tales como la extrusión, embutición y troquelación
la serigrafía

la estampación de tejidos (por ejemplo, el estampado de cachemiras)

EXTRUSIÓN:


La extrusión es un proceso utilizado para crear objetos con sección transversal definida y fija. El material se empuja o se extrae a través de un troquel de una sección transversal deseada. Las dos ventajas principales de este proceso por encima de procesos manufacturados son la habilidad para crear secciones transversales muy complejas y el trabajo con materiales que son quebradizos, porque el material solamente encuentra fuerzas de compresión y de cizallamiento. También las piezas finales se forman con una terminación superficial excelente.

La extrusión puede ser continua (produciendo teóricamente de forma indefinida materiales largos) o semicontinua (produciendo muchas partes). El proceso de extrusión puede hacerse con el material caliente o frío.

Los materiales extruidos comúnmente incluyen metales, polímeros, cerámicas, hormigón y productos alimenticios.
El proceso comienza con el calentamiento del material. Éste se carga posteriormente dentro del contenedor de la prensa. Se coloca un bloque en la prensa de forma que sea empujado, haciéndolo pasar por el troquel. Si son requeridas mejores propiedades, el material puede ser tratado mediante calor o trabajado en frío.

El radio de extrusión se define como el área de la sección transversal del material de partida dividida por el área de sección transversal del material al final de la extrusión. Una de las principales ventajas del proceso de extrusión es que este radio puede ser muy grande y aún producir piezas de calidad.

FORJADO:

La forja, al igual que la laminación y la extrusión, es un proceso de conformado por deformación plástica que puede realizarse en caliente o en frío y en el que la deformación del material se produce por la aplicación de fuerzas de compresión.

Este proceso de fabricación se utiliza para dar una forma y unas propiedades determinadas a los metales y aleaciones a los que se aplica mediante grandes presiones. La deformación se puede realizar de dos formas diferentes: por presión, de forma continua utilizando prensas, o por impacto, de modo intermitente utilizando martillos pilones.

Hay que destacar que es un proceso de conformado de metales en el que no se produce arranque de viruta, con lo que se produce un importante ahorro de material respecto a otros procesos, como por ejemplo el mecanizado.

Los principales tipos de forja que existen son:

Forja libre
Forja con estampa
Recalcado
Forjado isotérmico

FUNDICION:

Se denomina fundición y también esmelter (del inglés smelter, ‘fundidor’) al proceso de fabricación de piezas, comúnmente metálicas pero también de plástico, consistente en fundir un material e introducirlo en una cavidad, llamada molde, donde se solidifica.

El proceso más común es la fundición en arena, por ser ésta un material refractario muy abundante en la naturaleza y que, mezclada con arcilla, adquiere cohesión y moldeabilidad sin perder la permeabilidad que posibilita evacuar los gases del molde al tiempo que se vierte el metal fundido.

La fundición en arena consiste en colar un metal fundido, típicamente aleaciones de hierro, acero, bronce, latón y otros, en un molde de arena, dejarlo solidificar y posteriormente romper el molde para extraer la pieza fundida.

Para la fundición con metales como el hierro o el plomo, que son significativamente más pesados que el molde de arena, la caja de moldeo es a menudo cubierta con una chapa gruesa para prevenir un problema conocido como "flotación del molde", que ocurre cuando la presión del metal empuja la arena por encima de la cavidad del molde, causando que el proceso no se lleve a cabo de forma satisfactoria

INYECCIÓN: 

En ingeniería, el moldeo por inyección es un proceso semicontinuo que consiste en inyectar un polímero, cerámico o un metal1 en estado fundido (o ahulado) en un molde cerrado a presión y frío, a través de un orificio pequeño llamado compuerta. En ese molde el material se solidifica, comenzando a cristalizar en polímeros semicristalinos. La pieza o parte final se obtiene al abrir el molde y sacar de la cavidad la pieza moldeada.

El moldeo por inyección es una técnica muy popular para la fabricación de artículos muy diferentes. Sólo en los Estados Unidos, la industria del plástico ha crecido a una tasa de 12% anual durante los últimos 25 años, y el principal proceso de transformación de plástico es el moldeo por inyección, seguido del de extrusión. Un ejemplo de productos fabricados por esta técnica son los famosos bloques interconectables LEGO y juguetes Playmobil, así como una gran cantidad de componentes de automóviles, componentes para aviones y naves espaciales.

Los polímeros han logrado sustituir otros materiales como son madera, metales, fibras naturales, cerámicas y hasta piedras preciosas; el moldeo por inyección es un proceso ambientalmente más favorable comparado con la fabricación de papel, la tala de árboles o cromados. Ya que no contamina el ambiente de forma directa, no emite gases ni desechos acuosos, con bajos niveles de ruido. Sin embargo, no todos los plásticos pueden ser reciclados y algunos susceptibles de ser reciclados son depositados en el ambiente, causando daños al medio ambiente.

La popularidad de este método se explica con la versatilidad de piezas que pueden fabricarse, la rapidez de fabricación, el diseño escalable desde procesos de prototipos rápidos, altos niveles de producción y bajos costos, alta o baja automatización según el costo de la pieza, geometrías muy complicadas que serían imposibles por otras técnicas, las piezas moldeadas requieren muy poco o nulo acabado pues son terminadas con la rugosidad de superficie deseada, color y transparencia u opacidad, buena tolerancia dimensional de piezas moldeadas con o sin insertos y con diferentes colores.

LAMINADO:

El laminado es un proceso de deformación volumétrica en el que se reduce el espesor inicial del material trabajado, mediante las fuerzas de compresión que ejercen dos rodillos sobre la pieza/material de trabajo. Los rodillos giran en sentidos opuestos para que fluya el material entre ellos, ejerciendo fuerzas de compresión y de cizallamiento, originadas por el rozamiento que se produce entre los rodillos y el metal. Los procesos de laminado requieren gran inversión de capital; debido a ello los molinos de laminado se usan para la producción de grandes cantidades de productos estándar (laminas, placas, etc.).

Los procesos de laminado se realizan, en su gran mayoría, en caliente por la gran deformación ejercida sobre el material trabajado. Además, los materiales laminados en caliente tienen propiedades isotrópicas y carecen de tensiones residuales. Los principales inconvenientes que presenta el laminado en caliente son que el producto no puede mantenerse dentro de tolerancias adecuadas, y que la superficie de la pieza queda cubierta por una capa de óxido característica.

MECANIZADO CON ARRANQUE DE VIRUTA:


El mecanizado es un proceso de fabricación que comprende un conjunto de operaciones de conformación de piezas mediante la eliminación de material, ya sea por arranque de viruta o por abrasión.
Se realiza a partir de productos semielaborados como lingotes, tochos u otras piezas previamente conformadas por otros procesos como moldeo o forja. Los productos obtenidos pueden ser finales o semielaborados que requieran operaciones posteriores

Por arranque de viruta:
El material es arrancado o cortado con una herramienta dando lugar a un desperdicio o viruta. La herramienta consta, generalmente, de uno o varios filos o cuchillas que separan la viruta de la pieza en cada pasada. En el mecanizado por arranque de viruta se dan procesos de desbaste (eliminación de mucho material con poca precisión; proceso intermedio) y de acabado (eliminación de poco material con mucha precisión; proceso final cuyo objetivo es el de dar el acabado superficial que se requiera a las distintas superficies de la pieza). Sin embargo, tiene una limitación física: no se puede eliminar todo el material que se quiera porque llega un momento en que el esfuerzo para apretar la herramienta contra la pieza es tan liviano que la herramienta no penetra y no se llega a extraer viruta.

SINTERIZADO:

Sinterización es el tratamiento térmico de un polvo o compactado metálico o cerámico a una temperatura inferior a la de fusión de la mezcla, para incrementar la fuerza y la resistencia de la pieza creando enlaces fuertes entre las partículas.

En la fabricación de cerámicas, este tratamiento térmico transforma un producto en polvo en otro compacto y coherente. La sinterización se utiliza de modo generalizado para producir formas cerámicas de alúmina, berilia, ferrita y titanatos.

En la sinterización las partículas coalescen por difusión al estado sólido a muy altas temperaturas, pero por debajo del punto de fusión o vitrificación del compuesto que se desea sinterizar. En el proceso, se produce difusión atómica entre las superficies de contacto de las partículas, lo que provoca que resulten químicamente unidas.

TRATAMIENTOS TERMICOS:


Se conoce como tratamiento térmico al conjunto de operaciones de calentamiento y enfriamiento, bajo condiciones controladas de temperatura, tiempo de permanencia, velocidad, presión, etc., de los metales o las aleaciones en estado sólido, con el fin de mejorar sus propiedades mecánicas, especialmente la dureza, la resistencia y la elasticidad. Los materiales a los que se aplica el tratamiento térmico son, básicamente, el acero y la fundición, formados por hierro y carbono. También se aplican tratamientos térmicos diversos a los cerámicos.

Las características mecánicas de un material dependen tanto de su composición química como de la estructura cristalina que tenga. Los tratamientos térmicos modifican esa estructura cristalina sin alterar la composición química, dando a los materiales unas características mecánicas concretas, mediante un proceso de calentamientos y enfriamientos sucesivos hasta conseguir la estructura cristalina deseada.

TREFILADO:

e entiende por trefilar a la operación de conformación en frío consistente en la reducción de sección de un alambre o varilla haciéndolo pasar a través de un orificio cónico practicado en una herramienta llamada hilera o dado. Los materiales más empleados para su conformación mediante trefilado son el acero, el cobre, el aluminio y los latones, aunque puede aplicarse a cualquier metal o aleación dúctil.
El trefilado propiamente dicho consiste en el estirado del alambre en frío, por pasos sucesivos a través de hileras, dados o trefilas de carburo de tungsteno cuyo diámetro es paulatinamente menor. Esta disminución de sección da al material una cierta acritud en beneficio de sus características mecánicas.

Dependiendo de la longitud y el diámetro de las barras a trabajar, varían las reducciones que se pueden llegar a obtener mediante este proceso. A las barras de hasta 15 mm de diámetro o mayores, se les suele dar una ligera pasada para mejorar el acabado superficial y las tolerancias dimensionales reduciendo su diámetro hasta 1,5 mm. En otros tamaños más pequeños, se puede llegar a conseguir reducciones del 50%, y en otros alambres de hasta el 90% en pasadas sucesivas, partiendo en un estado del material de recocido y antes de que necesite un nuevo recocido con el fin de eliminar su acritud. Se fabrican alambres de hasta 0,025 mm y menores, variando el número de hileras por los que pasa el alambre y con varios recocidos de por medio.

La disminución de sección en cada paso es del orden de un 20% a un 25% lo que da un aumento de resistencia entre 10 y 15 kg/mm2. Pero alcanzado cierto límite, variable en función del tipo de acero, no es aconsejable continuar con el proceso de trefilado pues, a pesar que la resistencia a tracción sigue aumentando, se pierden otras características como la flexión.

Las ventajas que aporta el trefilado propias del conformado en frío son las siguientes: buena calidad superficial, precisión dimensional, aumento de resistencia y dureza, y por supuesto la posibilidad de producir secciones muy finas.

http://www.youtube.com/watch?v=RMHYlnQ44hU