Zinc:
El Zinc es un metal de color blanco (ligeramente azulado) y brillante que, al contacto con la humedad, genera una capa protectora que convierte su color en gris, color característico con el que se le conoce.
Se encuentra presente en la corteza terrestre, en la atmósfera y también en los seres vivos.
Ocupa el puesto 25 en la lista de abundancia de metales en el mundo, con 2,000 millones de Toneladas Métricas (TM) en reservas encontradas.
Son explotables desde el punto de vista económico, dada la tecnología disponible en la actualidad.
Acero:
Aunque es difícil establecer las propiedades físicas y mecánicas del acero debido a que estas varían con los ajustes en su composición y los diversos tratamientos térmicos, químicos o mecánicos, con los que pueden conseguirse aceros con combinaciones de características adecuadas para infinidad de aplicaciones. Su densidad media es de 7850 kg/m³.
En función de la temperatura el acero se puede contraer, dilatar o fundir. Se utiliza para la fabricación de imanes permanentes artificiales, ya que una pieza de acero imantada no pierde su imantación si no se la calienta hasta cierta temperatura. Otros elementos en el acero
El Zinc es un metal de color blanco (ligeramente azulado) y brillante que, al contacto con la humedad, genera una capa protectora que convierte su color en gris, color característico con el que se le conoce.
Se encuentra presente en la corteza terrestre, en la atmósfera y también en los seres vivos.
Ocupa el puesto 25 en la lista de abundancia de metales en el mundo, con 2,000 millones de Toneladas Métricas (TM) en reservas encontradas.
Son explotables desde el punto de vista económico, dada la tecnología disponible en la actualidad.
Acero:
Aunque es difícil establecer las propiedades físicas y mecánicas del acero debido a que estas varían con los ajustes en su composición y los diversos tratamientos térmicos, químicos o mecánicos, con los que pueden conseguirse aceros con combinaciones de características adecuadas para infinidad de aplicaciones. Su densidad media es de 7850 kg/m³.
En función de la temperatura el acero se puede contraer, dilatar o fundir. Se utiliza para la fabricación de imanes permanentes artificiales, ya que una pieza de acero imantada no pierde su imantación si no se la calienta hasta cierta temperatura. Otros elementos en el acero
Elementos aleantes del acero y mejoras obtenidas con la aleación:
* Aluminio: se emplea como elemento de aleación en los aceros de nitruracion, que suele tener 1% aproximadamente de aluminio. Como desoxidante se suele emplear frecuentemente en la fabricación de muchos aceros. Todos los aceros aleados en calidad contienen aluminio en porcentajes pequeños.
* Boro: en muy pequeñas cantidades (del 0,001 al 0,0015%) logra aumentar la capacidad de endurecimiento cuando el acero está totalmente desoxidado, pues se combina con el carbono para formar un revestimiento duro y mejorando la templabilidad. Es usado en aceros de baja aleación en aplicaciones como cuchillas de arado y alambres de alta ductilidad y dureza superficial.
* Cobalto: muy endurecedor. Disminuye la templabilidad. Mejora la dureza en caliente. El cobalto es un elemento poco habitual en los aceros. Se usa en los aceros rápidos para herramientas, aumenta la dureza de la herramienta en caliente.
* Cromo: es uno de los elementos especiales más empleados para la fabricación de aceros aleados, usándose indistintamente en los aceros de construcción, en los de herramientas, en los inoxidables y los de resistencia en caliente. Solo o aleado con otros elementos, proporciona a los aceros características de inoxidables; también se utiliza en revestimientos embellecedores o recubrimientos duros de gran resistencia al desgaste, como émbolos, ejes, etc.
* Estaño: es el elemento que se utiliza para recubrir láminas muy delgadas de acero que conforman la hojalata.
* Manganeso: aparece prácticamente en todos los aceros, debido, principalmente, a que se añade como elemento de adición para neutralizar la perniciosa influencia del azufre y del oxigeno, que siempre suelen contener los aceros cuando se encuentran en estado líquido en los hornos durante los procesos de fabricación. El manganeso actúa también como desoxidante y evita, en parte, que en la solidificación del acero que se desprendan gases que den lugar a porosidades perjudiciales en el material.
* Molibdeno: es un elemento habitual del acero y aumenta mucho la profundidad de endurecimiento de acero, así como su tenacidad. Los aceros inoxidables austeníticos contienen molibdeno para mejorar la resistencia a la corrosión.
* Nitrógeno: se agrega a algunos aceros para promover la formación de austenita.
* Níquel: una de las mayores ventajas que reporta el empleo del níquel, es evitar el crecimiento del grano en los tratamientos térmicos, lo que sirve para producir en ellos gran tenacidad. El níquel es un elemento de extraordinaria importancia en la fabricación de aceros inoxidables y resistentes a altas temperaturas, en los que además de cromo se emplean porcentajes de níquel variables de 8 a 20%. Es el principal formador de austenita, que aumenta la tenacidad y resistencia al impacto. El níquel se utiliza mucho para producir acero inoxidable, porque aumenta la resistencia a la corrosión.
* Plomo: el plomo no se combina con el acero, se encuentra en él en forma de pequeñísimos glóbulos, como si estuviese emulsionado, lo que favorece la fácil mecanización. Se añade a algunos aceros para mejorar mucho la maquinabilidad.
* Silicio: aumenta moderadamente la templabilidad. Se usa como elemento desoxidante. Aumenta la resistencia de los aceros bajos en carbono.
* Titanio: se usa para estabilizar y desoxidar el acero, mantiene estables las propiedades del acero a alta temperatura.
* Tungsteno: también conocido como wolframio. Forma con el hierro carburos muy complejos estables y durísimos, soportando bien altas temperaturas.
* Vanadio: posee una enérgica acción desoxidante y forma carburos complejos con el hierro, que proporcionan al acero una buena resistencia a la fatiga, tracción y poder cortante en los aceros para herramientas.
* Zinc: es elemento clave para producir chapa de acero galvanizado.
Tratamientos del acero:
* Cincado: tratamiento superficial antioxidante por proceso electrolítico al que se somete a diferentes componentes metálicos.
* Cromado: recubrimiento superficial para proteger de la oxidación y embellecer.
* Galvanizado: tratamiento superficial que se da a la chapa de acero.
* Niquelado: baño de níquel con el que se protege un metal de la oxidación.
* Pavonado: tratamiento superficial que se da a piezas pequeñas de acero, como la tornillería.
* Pintura: usado especialmente en estructuras, automóviles, barcos, etc.
Los tratamientos térmicos que pueden aplicarse al acero sin cambiar en su composición química son:
* Temple
* Revenido
* Recocido
* Normalizado
Los tratamientos termoquímicos son tratamientos térmicos en los que, además de los cambios en la estructura del acero, también se producen cambios en la composición química de la capa superficial, añadiendo diferentes productos químicos hasta una profundidad determinada. Estos tratamientos requieren el uso de calentamiento y enfriamiento controlados en atmósferas especiales. Entre los objetivos más comunes de estos tratamientos están aumentar la dureza superficial de las piezas dejando el núcleo más blando y tenaz, disminuir el rozamiento aumentando el poder lubrificante, aumentar la resistencia al desgaste, aumentar la resistencia a fatiga o aumentar la resistencia a la corrosión.
Hierro:
Es un metal maleable, de color gris plateado y presenta propiedades magnéticas; es ferromagnético a temperatura ambiente y presión atmosférica.
Se encuentra en la naturaleza formando parte de numerosos minerales, entre ellos muchos óxidos, y raramente se encuentra libre. Para obtener hierro en estado elemental, los óxidos se reducen con carbono y luego es sometido a un proceso de refinado para eliminar las impurezas presentes.
Es el elemento más pesado que se produce exotérmicamente por fusión, y el más ligero que se produce a través de una fisión, debido a que su núcleo tiene la más alta energía de enlace por nucleón (energía necesaria para separar del núcleo un neutrón o un protón); por lo tanto, el núcleo más estable es el del hierro-56 (con 30 neutrones).
Aluminio:
Es de color blanco brillante, con buenas propiedades ópticas y un alto poder de reflexión de radiaciones luminosas y térmicas. Abunda en la naturaleza. Es el tercer elemento más común en la corteza terrestre, tras el oxígeno y el silicio. Su producción metalúrgica a partir de minerales es muy costosa y requiere gran cantidad de energía eléctrica. Ademas de ser un material fácil y barato de reciclar.
Para su uso como material estructural se necesita alearlo con otros metales para mejorar las propiedades mecánicas. Permite la fabricación de piezas por fundición, forja y extrusión. Es un material soldable y con CO2 absorbe el doble del impacto.
Aportaciones de los elementos aleantes:
Las aleaciones que no reciben tratamiento térmico solamente pueden ser trabajadas en frío para aumentar su resistencia. Algunas aleaciones pueden reforzarse mediante tratamiento térmico en un proceso de precipitación. El nivel de tratamiento térmico de una aleación se representa mediante la letra T seguida de un número por ejemplo T5.
Los principales elementos aleantes del aluminio son los siguientes y se enumeran las ventajas que proporcionan:
* Cromo (Cr) Aumenta la resistencia mecánica cuando está combinado con otros elementos Cu, Mn, Mg.
* Cobre (Cu) Incrementa las propiedades mecánicas pero reduce la resistencia a la corrosión.
* Hierro (Fe). Incrementa la resistencia mecánica.
* Magnesio (Mg) Tiene alta resistencia tras el conformado en frío.
* Manganeso (Mn) Incrementa las propiedades mecánicas y reduce la calidad de embutición.
* Silicio (Si) Combinado con magnesio (Mg), tiene mayor resistencia mecánica.
* Titanio (Ti) Aumenta la resistencia mecánica.
* Zinc (Zn) Reduce la resistencia a la corrosión.
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