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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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                     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)
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                        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.
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        PROCESO DE PRODUCCIÓN DE Cu

1. PREPARACIÓN DE LOS MINERALES:
    a) Trituración
    b) Molienda (hasta convertir en polvo)
2. TOSTACIÓN, enriquecimiento del polvo por flotación y tostación en un
   horno de pisos eliminando el S)
3. CALCINACIÓN
4. REDUCCIÓN, en convertidor similar a los siderúrgicos
5. AFINADO ELECTROLÍTICO
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                       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.
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 PROCESO DE PRODUCCIÓN DE Pb


1. PREPARACIÓN DE LOS MINERALES:
    a) Trituración
    b) Separación de la ganga
2. TOSTACIÓN,
3. FUSIÓN, en alto horno
4. AFINO ELECTROLÍTICO


APLICACIONES: Protector en radiología (Rayos X), tuberías y
   conducción de líquidos y gases, juguetes, pinturas
   protectoras (minio).
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                         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.
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 PROCESO DE PRODUCCIÓN DE Zn
1. PREPARACIÓN DE LOS MINERALES:
    a) Secado
    b) Molienda
2. TOSTACIÓN,
3. PRODUCTOS INTERMEDIOS
4. LIXIVIACIÓN
5. PURIFICACIÓN
6. ELECTRÓLISIS
7. FUSIÓN Y COLADA
APLICACIONES:
        •   Metalizado
        •   Galvanizado
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                         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).
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   PROCESO DE PRODUCCIÓN DE Sn
1. PREPARACIÓN DE LOS MINERALES:
   a) Tritura
   b) Lavado
2. TOSTACIÓN,
3. REDUCCIÓN
4. REFUNDICIONES SUCESIVAS
5. 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).
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                           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.
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   PROCESO DE PRODUCCIÓN DE Ni
1. PREPARACIÓN DE LOS MINERALES:
   a) Trituración, molienda
   b) Cribado por flotación
2. TOSTACIÓN,
3. REDUCCIÓN
4. AFINADO POR ELECTRÓLISIS


   APLICACIONES:

        Revestimiento para envases, por su inalterabilidad y
         poder anticorrosivo.
        Niquelado: recubrimiento superficial.
        Aceros inoxidables.
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                         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.
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   PROCESO DE PRODUCCIÓN DE Cr
1. REDUCCIÓN de la cromita.
2. 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.
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             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.
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                         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.
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                        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.
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                           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.
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                          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.
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                          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.
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                       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.
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 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.
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      2. CLASIFICACIÓN

				
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