Introducción

Los metales son materiales que tienen múltiples aplicaciones y constituyen, en la actualidad, una pieza clave en la industria del transporte y de las telecomunicaciones, en el sector agrícola, en el campo de la construcción y en maquinaria de fabricación, entre otros sectores.

Propiedades de los Metales

Los materiales metálicos presentan una buena resistencia mecánica a los esfuerzos de tracción compresión y flexión. Son dúctiles y maleables con lo que se pueden extender, respectivamente en hilos y planchas, y tenaces, ya que ofrecen resistencia a romperse cuando son golpeados. Algunos presentan plasticidad, se deforman permanentemente cuando actúan sobre ellos fuerzas externas. muestran un caracter elástico y recupera su forma original tras la aplicacion de una fuerza. Son buenos conductores eléctricos, térmicos y acústicos. algunos tienen un comportamiento magnetico. Capacidad de atraer a otros materiales metálicos. Como poseen fusibilidad pueden soldarse a otras piedras metálicas, se dilatan con el aumento de la temperatura y contraen si disminuye. Elevada capacidad de oxidación. Mayoria de metales son reciclables, una vez deseschados pueden volver a ser utilizados. El plomo o mercurio, tóxicos para el medioambiente, debe restringirse su empleo a determinadas aplicaciones, a fin de limitar el máximo de residuos incontrolados.

OBTENCIÓN DE LOS METALES

Los metales son materiales que se obtienen a partir de minerales que forman parte de las rocas. Así, el metal de cobre se extrae de minerales como la calcopirita o la malaquita.

La extracción del mineral se realiza en minas a cielo abierto si la capa de mineral se halla a poca profundidad. Por el contrario, si el yacimiento o filón es profundo, la ezcavación se lleva a cabo bajo tierra y recibe el nombre de mina subterránea.En ambos tipos de explotación se hace uso de explosivos, excavadoras, taladradoras y otra maquinaria, a fin de arrancar el mineral de la roca.

En el yacimiento se encuentran unidos los minerales útiles, o mena, y los minerales no utilizables, o ganga. Estos últimos deben ser separados de los primeros mediante diferentesprocesos físicos. Una vez separada la mena de la ganga, el siguiente paso es extraer el metal de la mena. Para ello, es transportada a las industrias metalúrgicas, donde es sometida a complicados procesos físicos y químicos.

Tipos de Metales

Dependiendo de donde procedan los metales pueden ser , ferrosos y no ferrosos:

· Metales Ferrosos: son aquellos cuyo componente principal es el hierro. Entre ellos se encuentra el hierro puro, el acero y las fundiciones.

· Metales No Ferrosos: son materiales metálicos que no contienen hierro o que lo contienen en muy pequeñas cantidades. Ejemplos de este tipo de metales son: cobre, bronce, latón y el cinc.

MATERIALES FERROSOS

Los metales ferrosos son los más empleados en la actualidad, ya que tanto las técnicas de extracción del mineral como los procesos de obtención del metal son relativamente económicos. Los minerales de hierro que se extraen de la corteza terrestre deben someterse a diferentes procesos a fin de conseguir el hierro puro. Además del hierro puro, se utilizan también la aleaciones.

Una aleación es una mezcla de dos o más elementos químicos, de los cuales al menos uno, el que se encuentre en mayor proporción, es un metal.

Hierro

Es un metal de color blanco grisáceo que tiene buenas propiedades mágneticas , pero presenenta algunos inconvenientes: se corroe con facilidad, tiene un punto de fusión elevado y es de difícil mecanizado. Además, que resulta frágil y quebradizo. Por todo ello, tiene una escasa utilidad.

Se emplea en componentes eléctricos y electrónicos.

ACERO

Es un material de elevada dureza y tenacidad y de gran resistencia mecánica.
Los metales aleados contienen, además de carbono, otros elementos químicos a fin de conseguir determinadas propiedades. Por ejemplo, el manganeso aporta dureza y resistencia al desgaste; el cromo aumenta la dureza y hace que el acero sea inoxidable, y el níquel evita la corrosión, mejora la resistencia a la tracción y aumenta la tenacidad.

Proceso de Obtención del acero

El proceso siderúrgico incluye un gran número de pasos hasta la obtención final del acero. En primer lugar, y con el fin de eliminar las impurezas, el mineral de hierro se lava y se somete a procesos de trituración y cribado. Con ello, se logra separar la ganga de la mena. A continuación, se mezcla el mineral de hierro(mena) con carbón y caliza(CaCO3) y se introduce en el interior de un alto horno a más de 1500ºC. Así se obtiene el arrabio, que es un mineral de hierro fundido con carbono y otras impurezas. El arrabio obtenido es sometido a procesos posteriores con objeto de reducir el porcentaje de carbono, eliminar impurezas y ajustar la composición del acero, añadiendo los elementos que procedan en cada caso: cromo, níquel, manganeso...

Fundición

Proceso de fundición

Presenta una elevada dureza y una gran resistencia al desgaste. Se utiliza para fabricar diversos elementos de maquinaria, cargas de motores, engranajes, pistones,farolas, tapas de alcantarilla, etc.

Metales no Ferrosos

Existen otros materiales metálicos no procedentes del hierro que, gracias a sus propiedades características, tienen una gran variedad de aplicaciones. No obstante, su obtención es, muy costosa,debido a la pequeña concentración de sus menas y al elevado consumo energético que exigen sus procesos de obtención. Los metales no ferrosos se pueden clasificar, según su densidad, en metales pesados, metales ligeros y ultraligeros.

METALES PESADOS:
Se obtienen a partir de los minerales de cuprita,calcopirita y malaquita. Presenta una alta conductividad térmica y eléctrica, así como una notable maleabilidad y ductilidad. Es un metal blando, de color rojizo y brillo intenso. Se oxida fácilmente, resulta muy adecuado para la fabricación de cables eléctricos, hilos de telefonía, bobinas de motores...También se emplea para fabricar tuberías,calderas y radiadores, y tienen aplicaciones decorativas y artísticas en arquitectura, bisutería y artesanía. A partir del cobre pueden obtenerse diversas aleaciones. Las más conocidas son el latón y el bronce.

Latón: es una aleación de cobre y cinc. Presenta una alta resistencia a la corrosión. Se utiliza en ornamentación decorativa, artesanía, orfebrería y cubertería, es así como la fabricación de tuberías, condensadores y turbinas.