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TEMA 7:

TEMA 7:. MATERIALES NO FERROSOS. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS. 1. INTRODUCCIÓN. MATERIALES NO FERROSOS , frente a los ferrosos tienen las siguientes propiedades: Resistencia a la corrosión Poco peso Resistencia al desgaste Buena conductividad térmica y eléctrica.

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TEMA 7:

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  1. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS

  2. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS 1. INTRODUCCIÓN • MATERIALES NO FERROSOS, frente a los ferrosos tienen las siguientes propiedades: • Resistencia a la corrosión • Poco peso • Resistencia al desgaste • Buena conductividad térmica y eléctrica.

  3. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS 2. CLASIFICACIÓN • PESADOS, Densidad > 5 kg/dm3: Cobre (Cu), Plomo (Pb), Cinc (Zn), Estaño (Sn), Níquel (Ni), Cromo (Cr), Cobalto (Co), Mercurio (Hg) y el volframio (W). • LIGEROS, Densidad 2 – 5 kg/dm3:Aluminio (Al) y Titanio (Ti) • ULTRALIGEROS, Densidad < 2 kg/dm3 :Magnesio (Mg) y Berilio (Be)

  4. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS COBRE (Cu) • Se obtiene de los siguientes minerales: • Cuprita (óxido de cobre) hasta 88% Cu. • Calcopirita (Sulfuro de hierro y cobre), principal mena del cobre. • Malaquita (Hidróxido de Cobre) 55 % Cu. • Cobre nativo cobre puro, con 1% Cu. • CARACTERÍSTICAS: • Muy buen conductor de la electricidad y calor. • Muy dúctil y maleable • Puede ser soldado con estaño con facilidad.

  5. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS PROCESO DE PRODUCCIÓN DE Cu • PREPARACIÓN DE LOS MINERALES: • Trituración • Molienda (hasta convertir en polvo) • TOSTACIÓN, enriquecimiento del polvo por flotación y tostación en un horno de pisos eliminando el S) • CALCINACIÓN • REDUCCIÓN, en convertidor similar a los siderúrgicos • AFINADO ELECTROLÍTICO

  6. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS PLOMO (Pb) • Se obtiene de la GALENA (Sulfuro de Plomo), hasta 86 % Pb • CARACTERÍSTICAS: • Es un metal pesado • Muy blando (puede rayarse con la uña) • Poco tenaz, muy dúctil y maleable, poco resistente. • Resiste muy bien la corrosión • Baja conductividad eléctrica y mediana conduc. térmica. • Se funde fácilmente y se alea con dificultad, excepto con el estaño y antimonio.

  7. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS PROCESO DE PRODUCCIÓN DE Pb • PREPARACIÓN DE LOS MINERALES: • Trituración • Separación de la ganga • TOSTACIÓN, • FUSIÓN, en alto horno • AFINO ELECTROLÍTICO • APLICACIONES: Protector en radiología (Rayos X), tuberías y conducción de líquidos y gases, juguetes, pinturas protectoras (minio).

  8. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS CINC (Zn) • Se obtiene de los siguientes minerales: • Calamina • Blenda (40 – 50 % Zn) • CARACTERÍSTICAS: • Peso medio, poco dúctil, poco tenaz, y frágil. • poco maleable en frío, pero sí entre 100 – 150 ºC. • Puede ser soldado con estaño con facilidad. • Los objetos de cinc no son atacados por lejías, detergentes, jabones.

  9. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS PROCESO DE PRODUCCIÓN DE Zn • PREPARACIÓN DE LOS MINERALES: • Secado • Molienda • TOSTACIÓN, • PRODUCTOS INTERMEDIOS • LIXIVIACIÓN • PURIFICACIÓN • ELECTRÓLISIS • FUSIÓN Y COLADA • APLICACIONES: • Metalizado • Galvanizado

  10. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS ESTAÑO (Sn) • Se obtiene de la CASITERITA (Óxido de estaño), mineral muy pobre. • CARACTERÍSTICAS: • Metal blando, flexible y maleable en frío. • Muy dúctil y maleable en hojas muy finas. • Alto poder colorante. • a Tª ambiente inalterable al aire, pero fundido se oxida fácilmente. • a – 20 ºC se descompone y se convierte en polvo gris (peste del estaño).

  11. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS PROCESO DE PRODUCCIÓN DE Sn • PREPARACIÓN DE LOS MINERALES: • Tritura • Lavado • TOSTACIÓN, • REDUCCIÓN • REFUNDICIONES SUCESIVAS • AFINADO O PURIFICADO • APLICACIONES: • Hojalata, acero recubierto de estaño, resiste la corrosión. • Aleaciones: Bronce (Cu + Sn), Antifricción (Cu, Sn, Pb y Sb), Soldadura blanda (Sn y Pb).

  12. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS NÍQUEL (Ni) • Se obtiene de los minerales NIQUELINA y GARNIERITA. • CARACTERÍSTICAS: • Es inoxidable, inalterable a la corrosión. • Resiste los agentes atmosféricos (aire y humedad) y químicos (ácidos). • Dúctil y maleable. • Es difícil de soldar.

  13. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS PROCESO DE PRODUCCIÓN DE Ni • PREPARACIÓN DE LOS MINERALES: • Trituración, molienda • Cribado por flotación • TOSTACIÓN, • REDUCCIÓN • AFINADO POR ELECTRÓLISIS • APLICACIONES: • Revestimiento para envases, por su inalterabilidad y poder anticorrosivo. • Niquelado: recubrimiento superficial. • Aceros inoxidables.

  14. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS CROMO (Cr) • Se obtiene de la CROMITA (hierro y cromo). • CARACTERÍSTICAS: • Muy duro, frágil, pero relativamente dúctil. • Resistente al calor por su alta Tª de Fusión (1800 ºC) • Resistente a la corrosión. • Presente el fenómeno de pasivación se recubre de una fina capa de óxido que lo protege. • No es tóxico, pero sus ácidos y sales sí lo son.

  15. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS PROCESO DE PRODUCCIÓN DE Cr • REDUCCIÓN de la cromita. • AFINADO POR ELECTRÓLISIS • APLICACIONES: • Cromado, recubrimiento para proteger a otros metales de la corrosión y agentes atmosféricos y químicos. • Aceros cromados: gran dureza, tenacidad y resistencia a tracción. • Aceros inoxidables: Acero – Cromo – Níquel.

  16. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS VOLFRAMIO (W) o Tungsteno • Se obtiene de la WOLFRAMITA (hierro, magnesio y volframio) y SCHEELITA (wolframato de calcio). • CARACTERÍSTICAS: • Infusible, Tª Fusión= 3410 ºC. • Muy pesado, gran dureza y buen conductor de la electricidad • Difícilmente atacado por ácidos e inoxidable al aire hasta 1000 ºC. • Difícil de mecanizar por su dureza, pero aprovechado como aleante. APLICACIONES: • Aleado por sinterizado para durísimas aleaciones (plaquitas de Widia) • Construcción de herramientas para trabajar metales. • Proporciona a los aceros gran dureza • Hilos de lámparas incandescentes, por su ductilidad y alto pto. de fusión.

  17. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS COBALTO (Co) • Se obtiene de la COBALTINA, eritrina, esmaltina y asbolana. • CARACTERÍSTICAS: • Muy tenaz. • Maleable. • Ferromagnético a Tª ordinaria, propiedad que pierde a 1200 ºC. • Inalterable al aire frío, se oxida a 300 ºC • Posee propiedades radiactivas. APLICACIONES: • Como revestimiento electrolítico (Cobaltado) similar al niquelado, pero poco desarrollado por su alto precio. • Aleado al acero para útiles y herramientas que resisten el desgaste. • En cerámica y vidrería para obtener pinturas y esmaltes. • En radioterapia (medicina) por la precisión de la zona a irradiar.

  18. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS MERCURIO (Hg) • Se obtiene del CINABRIO (SHg). • CARACTERÍSTICAS: • Es líquido a Tª ambiente y hasta -39 ºC. • Sus vapores son muy tóxicos. • Disuelve con facilidad casi todos los metales, excepto Fe, Ni y W, con los que forma amalgamas. • Buenas cualidades como conductor de la electricidad y alto coeficiente de dilatación. APLICACIONES: • Como amalgama con otros metales: empastes dentales, pilas eléctricas, masillas metálicas. • Termómetros y barómetros. • Lámparas de vapor de mercurio y pilas de botón. • Aplicaciones curativas, mercurocromo por su poder antiséptico.

  19. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS TITANIO (Ti) • Se obtiene del óxido de Titanio o rutilo y la ilmenita (Ti y Fe). • CARACTERÍSTICAS: • Muy resistente y gran dureza. • Gran resistencia a la corrosión • Buena resistencia al choque. APLICACIONES: • Construcción de estructuras y otros elementos en aeronáutica, cohetes y lanzaderas espaciales. • Herramientas de corte. • Pigmento para obtener pinturas. • Por su vistosidad y ligereza en construcción de objetos decorativos: relojes, recubrimientos exteriores de construcciones.

  20. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS ALUMINIO (Al) • Se obtiene de la BAUXITA, 4Tn Bauxita → 2Tn Alúmina → 1Tn Al. • CARACTERÍSTICAS: • Ligero y muy blando. • Excelente conductor de calor y electricidad. • Muy dúctil y maleable (papel de aluminio). • Su superficie se oxida rápidamente, pero le protege de la corrosión. • Difícil de unir por soldadura por el óxido. APLICACIONES: • Forjado para llantas de coches. • Chasis de bicicletas y automóviles. • Estructuras aeroespaciales. • En edificación: ventanas, puertas, mamparas. • Envases de alimentación.

  21. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS BERILIO (Be) • Se obtiene de óxido de Berilio. Acompañado de fragmentos de Cromo constituye la esmeralda (piedra preciosa). • CARACTERÍSTICAS: • Ultraligero. • Sabor dulce, por ello se le conoce como glucinio. • Duro. • Expuesto al aire forma una capa de óxido que lo preserva de una posterior oxidación. APLICACIONES: • Pantallas de tubos los tubos de Rayos X. • Aleación para endurecer el Cu. • En aleaciones ligeras y ultraligeras dándoles dureza y tenacidad. • En polvo para tubos fluorescentes, hasta que se demostró que era tóxico.

  22. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS MAGNESIO (Mg) • Se obtiene de carbonatos y silicatos como talco, sepiolita, dolomita, carnalita y asbesto. • CARACTERÍSTICAS: • Ultraligero. • Poco dúctil, maleable y blando. • Muy ávido de oxígeno, puede arder dando óxido y nitruro de magnesio, llama muy luminosa y rica en rayos UV. • Se oxida con aire húmedo, llegando a corroerse por completo. APLICACIONES: • Pirotecnia como llama luminosa y fotografía (flash). • Se emplea como desoxidante en aleaciones de Cu, Ni y latón. • Aleaciones utilizadas en aeronáutica, automovilística, bicicletas y motos.

  23. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS PRINCIPALES ALEACIONES USADAS EN LA INDUSTRIA • Aleaciones de cobre: • Bronces: • Ordinarios: >60% Cu + Sn (estaño) • Especiales: al Aluminio, al Fósforo, al Plomo, al Cadmio. • Latones: • Ordinarios: Cu + Zn (Cinc) • Especiales: Sn, Al, Ni, Fe • Alpacas: Cu + Ni + Zn (plata Meneses) • Aleaciones al Aluminio: Cu, Mg, Mn, Si o Ni, mejorando su resistencia y dureza.

  24. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS 2. CLASIFICACIÓN

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