Tabla de Contenido

INTRODUCCIN...................................................................................................................................................... 2 EL HIERRO .............................................................................................................................................................. 3 ESTADO NATURAL ........................................................................................................................................................... 4 OBTENCIN DEL HIERRO ................................................................................................................................................... 4 APLICACIONES Y PRODUCCIN ........................................................................................................................................... 6 Compuestos ........................................................................................................................................................... 6 Aleaciones frreas ................................................................................................................................................. 7 Aceros .................................................................................................................................................................... 8 Hierro Forjado ....................................................................................................................................................... 8 Hierro fundido ....................................................................................................................................................... 9 EL ALUMINIO.........................................................................................................................................................10 OBTENCIN DEL ALUMINIO............................................................................................................................................. 11 APLICACIONES Y USOS .................................................................................................................................................... 12 Extrusin .............................................................................................................................................................. 13 Temple de los perfiles ...................................................................................................................................... 14 Edificacin y Construccin ................................................................................................................................... 18 Envases ................................................................................................................................................................ 18 EL COBRE ...............................................................................................................................................................18 PROPIEDADES Y CARACTERSTICAS DEL COBRE ..................................................................................................................... 19 Caractersticas qumicas ................................................................................................................................. 20 ALEACIONES Y TIPOS DE COBRE ........................................................................................................................................ 22 El Latn ................................................................................................................................................................ 22 Bronce (Cu-Sn) ..................................................................................................................................................... 23 ............................................................................................................................................................................. 23 La Alpaca ............................................................................................................................................................. 24 Otras aleaciones .................................................................................................................................................. 25 CONCLUSIN.........................................................................................................................................................28

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Introduccin
El trmino Metal se usa para denominar a los elementos qumicos caracterizados por ser buenos conductores del calor y la electricidad, sustancias que poseen alta densidad y son slidos en temperaturas normales (excepto el mercurio); sus sales forman iones electropositivos (cationes) en disolucin. El concepto de metal refiere tanto a elementos puros, as como aleaciones con caractersticas metlicas, como el acero y el bronce. Los metales comprenden la mayor parte de la tabla peridica de los elementos y se separan de los no metales por una lnea diagonal entre el boro y el polonio. En comparacin con los no metales tienen baja electronegatividad y baja energa de ionizacin, por lo que es ms fcil que los metales cedan electrones y ms difcil que los ganen. Estos elementos son unos de los ms abundantes en la corteza terrestre, presentes en una gran cantidad de plantas y en animales, en forma de mineral.

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EL HIERRO
El hierro fue descubierto en la prehistoria y era utilizado como adorno y para fabricar armas; el objeto ms antiguo, an existente, es un grupo de cuentas oxidadas encontrado en Egipto, y data del 4000 a.C. El trmino arqueolgico edad del hierro se aplica slo al periodo en el que se extiende la utilizacin y el trabajo del hierro. El procesado moderno del hierro no comenz en Europa central hasta la mitad del siglo XIV d.C.

1 Hierro luego de su extraccin con electrolisis.

Este metal de transicin es el cuarto elemento ms abundante en la corteza terrestre, representando un 5% y, entre los metales, slo el aluminio es ms abundante. El ncleo de la Tierra est formado principalmente por hierro y nquel, generando al moverse un campo magntico. Ha sido histricamente muy importante, y un perodo de la historia recibe el nombre de Edad de Hierro. En cosmologa, es un metal muy especial, pues es el metal ms pesado que puede producir la fusin en el ncleo de estrellas masivas; los elementos ms pesados que el hierro solo pueden ser creados en supernovas. Es un metal maleable, de color gris plateado y presenta propiedades magnticas; es ferromagntico a temperatura ambiente y presin atmosfrica. Es extremadamente duro y pesado. Se encuentra en la naturaleza formando parte de numerosos minerales, entre ellos muchos xidos, y raramente se encuentra libre. Para obtener hierro en estado elemental, los xidos se reducen con carbono y luego es sometido a un proceso de refinado para eliminar las impurezas presentes. Presenta diferentes formas estructurales dependiendo de la temperatura y presin: Hierro- (alfa): estable hasta los 911 C. El sistema cristalino es una red cbica centrada en el cuerpo (bcc). Hierro- (gamma): 911 C - 1392 C; presenta una red cbica centrada en las caras (fcc).

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Hierro- (delta): 1392 C - 1539 C; vuelve a presentar una red cbica centrada en el cuerpo. Hierro-: Puede estabilizarse a altas presiones, presenta estructura hexagonal compacta (hcp). El hierro es ferromagntico hasta la temperatura de Curie (768 C), a partir de la cual pasa a ser paramagntico. Antiguamente, al hierro- paramagntico se le llamaba hierro- (beta), aunque hoy en da no se suele distinguir entre las fases y .

Estado natural
El hierro slo existe en estado libre en unas pocas localidades, en concreto al oeste de Groenlandia. Tambin se encuentra en los meteoritos, normalmente aleado con nquel. En forma de compuestos qumicos, est distribuido por todo el mundo, y ocupa el cuarto lugar en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre. Otros minerales importantes son la goetita, la Hierro natural magnetita, la siderita y el hierro del pantano (limonita). La pirita, que es un sulfuro de hierro, no se procesa como mineral de hierro porque el azufre es muy difcil de eliminar. Tambin existen pequeas cantidades de hierro combinadas con aguas naturales y en las plantas; adems, es un componente de la sangre.

Obtencin del hierro

El hierro que se utiliza en la industria suele proceder fundamentalmente de dos sitios: a) De las minas. b) De la chatarra, es decir, a travs del reciclado de automviles, electrodomsticos, etc. Los pasos que hay que seguir para obtener el hierro en la minera, tanto si se trata de una mina subterrnea o una mina a cielo abierto, son los siguientes, en esencia es un factor secundario si la mina es subterrnea o a cielo abierto. En fin, los pasos seran: 1) El primer paso ser hacer explotar la roca, por ejemplo, con dinamita. 2) El material que se ha soltado gracias a la explosin se carga en camiones. 3) Los camiones se hacen pasar por arcos detectores de
2 camiones transportadores.

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metal, de esa forma descartamos aquellos que no tienen metal, los cuales directamente son eliminados. Los camiones que si tienen metal son llevados a la planta de tratamiento en la que se realizan los siguientes pasos: 4) Primero se trituran las rocas, para facilitar la separacin de la mena y la ganga. 5) Finalmente se pueden eliminar parte de las impurezas mediante imanes o mediante flotacin (se aprovecha que el hierro pesa ms que las rocas, o pueden emplearse detergentes que se pegan al hierro y lo
4 Paso 5: Eliminacin de las

3 Paso cuatro: trituracin de las rocas.

hacen flotar).

Despus de estos pasos se puede conseguir hierro con impurezas. una pureza aproximadamente del 70%, es decir, an nos queda un 30% de impurezas, lo cual es un porcentaje todava muy importante que debemos seguir eliminando. Para poder que el material obtenido sea utilizado en los pasos que siguen a continuacin debemos terminar compactando los trozos de hierro obtenidos para conseguir nuevamente pequeas rocas, a este le denominamos sinterizado. Luego de haber sinterizado el material extrado, se transporta al alto horno, el cual puede llegar a tener hasta80 metros de altura. En este lugar se va a colocar el hierro con 70% de pureza, o el procedente del reciclaje, Carbn de coque, el cual sirve para: - Convertir el xido de hierro en hierro puro. - (Al quemarse) proporcionar calor al horno. - Va a ser el elemento que va a acompaar al hierro para formar la aleacin de acero o fundicin. Por ultimo agregamos el fundente, que no es ms que un carbonato clcico que se mezcla con las impurezas y las hace menos pesadas. Podemos decir que es el detergente que utilizamos para limpiar el hierro. A partir de aqu el hierro es calentado a 1800 C, hasta que llegue a su estado lquido. Como resultado de esto se obtiene: Una capa llamada escoria, que es la mezcla de fundente e impurezas, dicha mezcla al pesar menos se queda en la parte superior del horno. El Arrabio: Es la mezcla de hierro, el carbn que no se ha quemado y algunas impurezas que an no se han podido eliminar. Esta mezcla pesa ms que la escoria por lo que se queda en la parte baja del horno. En la parte inferior hay un orificio que se llama piquera de arrabio por donde sale esta mezcla.

El arrabio obtenido ya es suficientemente concentrado en hierro como para ser utilizado para obtener o bien un acero o una fundicin.

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El trabajo del hierro se descubri e impuso de un modo paulatino. Al principio, se utilizaban una serie de procedimientos sencillos que, con el paso del tiempo, acabaron siendo cada vez ms complicados.

Aplicaciones y produccin
El hierro puro, tiene un uso limitado. El hierro comercial contiene invariablemente pequeas cantidades de carbono y otras impurezas que alteran sus propiedades fsicas, pero stas pueden mejorarse considerablemente aadiendo ms carbono y otros elementos de aleacin. Este metal tiene su gran aplicacin para formar los productos siderrgicos, La mayor parte del hierro se utiliza en formas sometidas a un tratamiento especial, como el hierro forjado, el hierro fundido y el acero. Utilizando ste como elemento matriz para alojar otros elementos aleantes tanto metlicos como no metlicos, que confieren distintas propiedades al material. En 1994, la produccin anual de hierro se aproximaba a los 975 millones de toneladas.

Compuestos
Los compuestos de hierro se oxidan fcilmente. El compuesto ms importante de hierro es el sulfato de hierro, FeSO4, denominado caparrosa verde, que normalmente existe en forma de cristales verde plido que contienen siete molculas de agua de hidratacin. Se obtiene en grandes cantidades como subproducto al limpiar el hierro con bao qumico, y se utiliza como mordiente en el teido, para obtener tnicos medicinales y para fabricar tinta y pigmentos. El xido de hierro, un polvo rojo amorfo, se obtiene tratando sales de hierro (III) con una base, y tambin oxidando pirita. Se utiliza como pigmento, y se denomina rojo de hierro o rojo veneciano. Tambin se usa como abrasivo para pulir y como medio magnetizable de cintas y discos magnticos. El cloruro de hierro (III), que se obtiene en forma de cristales brillantes de color verde oscuro al calentar hierro con cloro, se utiliza en medicina y como una disolucin alcohlica llamada tintura de hierro. Los iones de hierro y hierro (III) 1se combinan con los cianuros para formar compuestos de coordinacin. El hexacianoferrato (II) de hierro (III) o ferrocianuro frrico, Fe4 [Fe (CN)6]3, es un slido amorfo azul oscuro formado por la reaccin del ferrocianuro potsico con una sal de hierro (III) y se conoce como azul de Prusia. Se usa como pigmento en pintura y como ail en el lavado de ropa para corregir el tinte amarillento dejado por las sales de hierro (II) en el agua. El hexacianoferrato (III) de potasio, K3Fe (CN)6, llamado prusiato rojo, se obtiene del hexacianoferrato (III) de hierro (II), Fe3 [Fe (CN)6]2. A ste se le llama tambin azul de Trumbull y se usa para procesar el papel de calco. El hierro experimenta tambin ciertas reacciones fisicoqumicas con el carbono, que son esenciales para fabricar el acero.
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El I, II, III indica la valencia de cada elemento al que esta sujeto. La valencia, tambin conocida como nmero de valencia, es una medida de la cantidad de enlaces qumicos formados por los tomos de un elemento qumico.

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Aleaciones frreas
Las Aleaciones frreas son aqullas en las que el principal componente es el hierro. Gran inters como material para la construccin de diversos equipos y su produccin es muy elevada, debido a: -Abundancia de hierro en la corteza terrestre. -Tcnicas de fabricacin de los aceros es econmica. -Alta versatilidad. Pero sin duda, uno de los inconvenientes de estas aleaciones frreas es que estas son de fcil corrosin. Una Aleacin, es una sustancia compuesta por dos o ms metales. Las aleaciones, al igual que los metales puros, poseen brillo metlico y conducen bien el calor y la electricidad, aunque por lo general no tan bien como los metales por los que estn formadas. Las sustancias que contienen un metal y ciertos no metales, particularmente las que contienen carbono, tambin se llaman aleaciones. La ms importante entre estas ltimas es el acero. El acero de carbono simple contiene aproximadamente un 0,5% de manganeso, hasta un 0,8% de carbono, y el resto de hierro. Con frecuencia las propiedades de las aleaciones son muy distintas de las de sus elementos constituyentes, y algunas de ellas, como la fuerza y la resistencia a la corrosin, pueden ser considerablemente mayores en una aleacin que en los metales por separado. Por esta razn, se suelen utilizar ms las aleaciones que los metales puros. El acero es ms resistente y ms duro que el hierro forjado, que es prcticamente hierro puro, y se usa en cantidades mucho mayores. Los aceros aleados, que son mezclas de acero con metales como cromo, manganeso, molibdeno, nquel, volframio y vanadio, son ms resistentes y duros que el acero en s, y muchos de ellos son tambin ms resistentes a la corrosin que el hierro o el acero. Las aleaciones pueden fabricarse con el fin de que cumplan un grupo determinado de caractersticas. Un caso importante en el que son necesarias unas caractersticas particulares es el diseo de cohetes y naves espaciales y supersnicas. Los materiales usados en estos vehculos y en sus motores deben pesar poco y ser muy resistentes y capaces de soportar temperaturas muy elevadas. Para soportar esas temperaturas y reducir el peso total, se han desarrollado aleaciones ligeras y de gran resistencia hechas de aluminio, berilio y titanio. Para resistir el calor generado al entrar en la atmsfera de la Tierra, en los vehculos espaciales se estn utilizando aleaciones que contienen metales como el tntalo, niobio, volframio, cobalto y nquel.

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Aceros
Los aceros son aleaciones Fe-C con concentraciones apreciables de otros elementos. Las propiedades mecnicas dependen del contenido en C.2 (<1%). Pueden ser: *Aceros bajos en carbono: La microestructura consiste en ferrita y perlita, son blandos y poco resistentes, dctiles y tenaces y de fcil mecanizado. Se utilizan en carroceras de automviles, vigas, etc. Los aceros de alta resistencia y baja aleacin (HSLA) contienen elementos como Cu, V, Ni, Mo en un total inferior al 10%; son mucho ms resistentes mecnicamente que los aceros bajos al carbono y ms resistentes a la corrosin. *Aceros medios en carbono: (0.25-0.6% C). Pueden tratarse trmicamente mediante austenizacin, temple y revenido para mejorar sus propiedades mecnicas y suelen emplearse con microestructura de martensita revenida. La adicin de Cr, Ni, Mo mejora su capacidad para ser tratados trmicamente. Se utilizan para ruedas y rales de trenes, engranajes, cigeales, etc. *Aceros altos en carbono: (0.6-1.4% C). Son ms duros, resistentes y menos dctiles que los otros aceros al carbono. Se utilizan templados y revenidos, son muy resistentes al desgaste y capaces de adquirir forma de herramientas de corte. Se utilizan para fabricar herramientas y matrices, tras aadirles, adems, Cromo, Vanadio, tungsteno, Molibdeno. *Aceros inoxidables Resisten la corrosin (herrumbre) en muchos ambientes, especialmente en la atmsfera. El principal elemento componente es el cromo (>11%).

Hierro Forjado
La mayora de nosotros estamos familiarizados con el concepto de hierro forjado. Vemos que se utilizan con frecuencia para bancos al aire libre, vallas decorativas, prgolas y enrejados.
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C: smbolo qumico del carbono.

5 hamaca de hierro forjado.

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Puesto que el hierro forjado tiende a ser ms resistente a la oxidacin que muchas otras formas de hierro, sin dejar de ser muy fcil de moldear y trabajar con el material es ideal para la fabricacin de elementos que estn destinados a permanecer en el exterior expuestos a todo tipo de climas. El hierro forjado (o hierro dulce) es un material de hierro que posee la propiedad de poder ser forjado y martillado cuando esta muy caliente (al rojo) y que se endurece enfrindose rpidamente. Funde a temperatura mayor de 1500 C, es poco tenaz y puede soldarse mediante forja. Se caracteriza por el bajo contenido de carbono (entre 0,05% y 0,25%), siendo una de las variedades, de uso comercial, con ms pureza en hierro. Es duro, maleable y fcilmente aleable con otros metales, sin embargo es relativamente frgil, y poco apto para ser utilizado en la confeccin de lminas, tales como espadas, etc. Este ha sido empleado durante miles de aos, y ha sido la composicin ms habitual del "hierro" tal como se ha conocido a lo largo de la historia. Tradicionalmente, ha sido obtenido a partir del mineral de hierro calentado a altas temperaturas en una forja. Luego, se proceda a golpearlo, en un proceso en el que se buscaba eliminar las impurezas y escorias contenidas en el mineral. Los procesos industriales del siglo XIX permitieron producir hierro forjado en grandes cantidades, de modo que se pudo utilizar este material en la construccin de grandes estructuras de arquitectura e ingeniera. Sin embargo, debido a la dificultad de realizar uniones de elementos de hierro forjado mediante soldadura ha relegado el empleo de este material a usos decorativos o secundarios en la construccin, tales como enrejados y otras piezas.

Hierro fundido

6 Yunque realizado con hierro fundido.

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El hierro fundido, tambin conocido como hierro colado o fundicin gris, es una aleacin ferrosa que contiene en general ms de 2% de carbono y ms de 1% de silicio, adems de manganeso, fsforo y azufre. Una caracterstica distintiva del hierro gris es que el carbono se encuentra en general como grafito, adoptando formas irregulares descritas como hojuelas. Este hierro es una aleacin comn en la ingeniera debido a su relativo bajo costo y buena maquinabilidad, lo que es resultado de las bandas de grafito que lubrican el corte y la viruta. Tambin tiene buena resistencia al desgaste, debido a que las "hojuelas" de grafito sirven de autolubricante. Posee una rotura frgil, es decir, no es dctil, por lo que no presenta deformaciones permanentes importantes antes de llevarla a su tensin de rotura: no es tenaz. Al tener una alta tensin de rotura, pero baja ductilidad, casi toda su curva de tensin y alargamiento presenta muchas zonas en donde las tensiones son proporcionales a las deformaciones: tiene mucha resiliencia, es decir, capacidad de absorber trabajo en el perodo elstico o de deformaciones no permanentes. El silicio promueve una buena resistencia a la corrosin e incrementa la fluidez de la colada de fundicin, la fundicin gris es considerada, generalmente, fcil de soldar.

Comparada con otras aleaciones de hierro modernas, el hierro gris tiene una baja resistencia a la traccin y ductilidad; por lo tanto su resistencia al impacto es casi inexistente. Algo que se puede agregar es que el hierro fundido almacena y devuelve el calor de forma ms regular y durante ms tiempo que ningn otro material.

El ALUMINIO
El aluminio es un elemento qumico, de smbolo Al y nmero atmico 13. Se trata de un metal no ferromagntico. Es el tercer elemento ms comn encontrado en la corteza terrestre. Los compuestos de aluminio forman el 8% de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayora de las rocas, de la vegetacin y de los animales. En estado natural se encuentra en muchos silicatos (feldespatos, plagioclasas y micas). Como metal se extrae nicamente del mineral Bauxita mediante el proceso Bayer y a continuacin en aluminio metlico mediante electrlisis.

7 Fragmento de Aluminio.

Este metal posee una combinacin de propiedades que lo hacen muy til en ingeniera mecnica, tales como su baja densidad (2.700 kg/m3) y su alta resistencia a

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la corrosin. Mediante aleaciones adecuadas se puede aumentar sensiblemente su resistencia mecnica (hasta los 690 MPa). Es buen conductor de la electricidad y del calor, se mecaniza con facilidad y es relativamente barato. Por todo ello es desde mediados del siglo XX. El metal que ms se utiliza despus del acero. Fue aislado por primera vez en 1825 por el fsico dans H. C. Oersted. El principal inconveniente para su obtencin reside en la elevada cantidad de energa elctrica que requiere su produccin. Este problema se compensa por su bajo coste de reciclado, su dilatada vida til y la estabilidad de su precio.

Obtencin del Aluminio

La obtencin del aluminio se realiza en dos fases: la extraccin de la almina a partir de la bauxita (Proceso Bayer) y la extraccin del aluminio a partir de esta ltima mediante electrolisis. Cuatro toneladas de bauxita producen dos toneladas de almina y, finalmente, una de aluminio. El proceso Bayer comienza con el triturado de la bauxita y su lavado con una solucin caliente de Hidrxido de sodio a alta presin y temperatura. La sosa disuelve los compuestos del aluminio, que al encontrarse en un medio fuertemente bsico, se hidratan: Los materiales no alumnicos se separan por decantacin. La solucin custica del aluminio se enfra luego para recristalizar el hidrxido y separarlo de la sosa, que se recupera para su posterior uso. Finalmente, se calcina el hidrxido de aluminio a temperaturas cercanas a 1000 C, para formar la almina. El xido de aluminio as obtenido tiene un punto de fusin muy alto (2000 C) que hace imposible someterlo a un proceso de electrolisis. Para salvar este escollo se disuelve en un bao de criolita, obteniendo una mezcla eutctica con un punto de fusin de 900 C. A continuacin se procede a la electrlisis, que se realiza sumergiendo en la cuba unos electrodos de carbono (tanto el nodo como el ctodo), dispuestos en horizontal. Cada tonelada de aluminio requiere entre 17 y 20 MWh de energa para su obtencin, y consume en el proceso 460 kg de carbono, lo que supone entre un 25% y un 30% del precio final del producto, convirtiendo al aluminio en uno de los metales ms caros de obtener. De hecho, se estn buscando procesos alternativos menos costosos que el proceso electroltico. El aluminio obtenido tiene un pureza del 99,5% al 99,9%, siendo las impurezas de hierro y silicio principalmente. De las cubas pasa al horno donde es purificado mediante la adicin de un fundente o se alea con otros metales con

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objeto de obtener materiales con propiedades especficas. Despus se vierte en moldes o se hacen lingotes o chapas. Actualmente los principales yacimientos se encuentran en el Caribe, Australia, Brasil y frica porque la bauxita extrada all se disgrega con ms facilidad. Es un mineral rico en aluminio, entre un 20% y un 30% en masa, frente al 10% o 20% de los silicatos alumnicos existentes en arcillas y carbones. Es un aglomerado de diversos compuestos que contiene caolinita, cuarzo xidos de hierro y titania, y donde el aluminio se presenta en varias formas hidrxidas como la gibsita Al (OH)3, la bohemita (AlOOH) y la diasporita (AlOOH).

Aplicaciones y usos
La utilizacin industrial del aluminio ha hecho de este metal uno de los ms importantes, tanto en cantidad como en variedad de usos, siendo hoy un material polivalente que se aplica en mbitos econmicos muy diversos y que resulta estratgico en situaciones de conflicto. Hoy en da, tan slo superado por el hierro/acero. El aluminio se usa en forma pura, aleado con otros metales o en compuestos no metlicos. En estado puro se aprovechan sus propiedades pticas para fabricar espejos domsticos e industriales, como pueden ser los de los telescopios reflectores. Su uso ms popular, sin embargo, es como papel aluminio, que consiste en lminas de material con un espesor tan pequeo que resulta fcilmente maleable y apto por tanto para embalaje alimentario. Tambin se usa en la fabricacin de latas y tetrabriks. Por sus propiedades elctricas es un buen conductor, capaz de competir en coste y prestaciones con el cobre tradicional. Dado que, a igual longitud y masa, el conductor de aluminio tiene ms conductividad, resulta un componente til para utilidades donde el exceso de peso resulta oneroso. Es el caso de la aeronutica y de los tendidos elctricos donde el menor peso implica en un caso menos gasto de combustible y mayor autonoma, y en el otro la posibilidad de separar las torres de alta tensin. Adems de eso, aleado con otros metales, se utiliza para la creacin de estructuras portantes en la arquitectura y para fabricar piezas industriales de todo tipo de vehculos y calderera. Tambin est presente en enseres domsticos tales como utensilios de cocina y herramientas. Se utiliza asimismo en la soldadura aluminotrmica y como combustible qumico y explosivo por su alta reactividad. Como presenta un buen comportamiento a bajas temperaturas, se utiliza para fabricar contenedores criognicos. El uso del aluminio tambin se realiza a travs de compuestos que forma. La misma almina, el xido de aluminio que se obtiene de la bauxita, se usa tanto en forma cristalina como amorfa. En el primer caso forma el corindn, una gema utilizada en joyera que puede adquirir coloracin roja o azul, llamndose entonces rub o zafiro,

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respetivamente. Ambas formas se pueden fabricar artificialmente y se utilizan como el medio activo para producir la inversin de poblacin en los lseres. Asimismo, la dureza del corindn permite su uso como abrasivo para pulir metales. Los medios arcillosos con los cuales se fabrican las cermicas son ricos en aluminosilicatos. Tambin los vidrios participan de estos compuestos. Su alta reactividad hace que los haluros, sulfatos, hidruros de aluminio y la forma hidrxida se utilicen en diversos procesos industriales tales como mordientes, catlisis, depuracin de aguas, produccin de papel o curtido de cueros. Otros compuestos del aluminio se utilizan en la fabricacin de explosivos.

Extrusin

8 Perfiles de aluminio extruido.

La extrusin es un proceso tecnolgico que consiste en dar forma o moldear una masa hacindola salir por una abertura especialmente dispuesta para conseguir perfiles de diseo complicado. Se consigue mediante la utilizacin de un flujo continuo de la materia prima, generalmente productos metalrgicos o plsticos. Las materias primas se someten a fusin, transporte, presin y deformacin a travs de un molde segn sea el perfil que se quiera obtener. El aluminio debido a sus propiedades es uno de los metales que ms se utiliza para producir variados y complicados tipos de perfiles que se usan principalmente en las construcciones de carpintera metlica. Se puede extruir tanto aluminio primario como secundario obtenido mediante reciclado. Para realizar la extrusin, la materia prima, se suministra en lingotes cilndricos tambin llamados tochos. El proceso de extrusin consiste en aplicar una presin al cilindro de aluminio (tocho) hacindolo pasar por un molde (matriz), para conseguir la forma deseada. Cada tipo de perfil, posee un molde llamado matriz adecuado, que es el que determinar su forma. El tocho es calentado (aproximadamente a 500 C, temperatura en que el aluminio alcanza un estado plstico) para facilitar su paso por la matriz, y es introducido en la prensa. Luego, la base del tocho es sometida a una llama de combustin incompleta, para generar una capa fina de carbono. Esta capa evita que el mbolo de la prensa quede pegado al mismo. La prensa se cierra, y un mbolo comienza a empujar el tocho a la presin necesaria, de acuerdo con las dimensiones del perfil, obligndolo a

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salir por la boca de la matriz. La gran presin a la que se ve sometido el aluminio hace que este eleve su temperatura ganando en maleabilidad. Los componentes principales de una instalacin de extrusin son: el contenedor donde se coloca el tocho para extrusin bajo presin, el cilindro principal con pistn que prensa el material a travs del contenedor, la matriz y el porta matriz. Del proceso de extrusin y temple, dependen gran parte de las caractersticas mecnicas de los perfiles, as como la calidad en los acabados, sobre todo en los anodizados. El temple, en una aleacin de aluminio, se produce por efecto mecnico o trmico, creando estructuras y propiedades mecnicas caractersticas. A medida que los perfiles extrusionados van saliendo de la prensa a travs de la matriz, se deslizan sobre una bancada donde se les enfra con aire o agua, en funcin de su tamao y forma, as como las caractersticas de la aleacin involucrada y las propiedades requeridas. Para obtener perfiles de aluminio rectos y eliminar cualquier tensin en el material, se les estira. Luego, se cortan en longitudes adecuadas y se envejecen artificialmente para lograr la resistencia apropiada. El envejecimiento se realiza en hornos a unos 200 C y estn en el horno durante un periodo que vara entre 4 a 8 horas. Todo este proceso de realiza de forma automatizada. Temple de los perfiles Los procesos trmicos que aumentan la resistencia del aluminio. Hay dos proceso de temple que son el tratamiento trmico en solucin, y el envejecimiento. El temple T5 se consigue mediante envejecimiento de los perfiles que pasan a los hornos de maduracin, los cuales mantienen una determinada temperatura durante un tiempo dado. Normalmente 185 C durante 240 minutos para las aleaciones de la familia 6060, de esta forma se consigue la precipitacin del silicio con el magnesio en forma de siliciuro de magnesio (SiMg2) dentro de las dentritas de aluminio, producindose as el temple del material. La temperatura de salida de extrusin superior a 510 C para las aleaciones 6060 ms el correcto enfriamiento de los perfiles a 250 C en menos de cuatro minutos, es fundamental para que el material adquiera sus propiedades, a este material se le considera de temple 4 o T4 o tambin conocido como sin temple. El temple es medido por Durmetros, con la unidad de medida llamada Webster o grados Websters.

Fundicin de pieza

La fundicin de piezas consiste fundamentalmente en llenar un molde con la cantidad de metal fundido requerido por las dimensiones de la pieza a fundir, para, despus de la

9 Pistn de motor de aluminio fundido.

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solidificacin, obtener la pieza que tiene el tamao y la forma del molde. Existen tres tipos de procesos de fundicin diferenciados aplicados al aluminio:

Fundicin en molde de arena Fundicin en molde metlico Fundicin por presin o inyeccin.

En el proceso de fundicin con molde de arena se hace el molde en arena consolidada por una apisonadora manual o mecnico alrededor de un molde, el cual es extrado antes de recibir el metal fundido. A continuacin se vierte la colada y cuando solidifica se destruye el molde y se granalla la pieza. Este mtodo de fundicin es normalmente elegido para la produccin de:

Piezas estructurales fundidas de gran tamao.

10 Pieza de fundicin de una aleacin de aluminio (pieza del ventilador de una aspiradora). La fundicin en molde metlico permanente llamados coquillas, sirve para obtener mayores producciones. En este mtodo se vierte la colada del metal fundido en un molde metlico permanente bajo gravedad y bajo presin centrfuga. Puede resultar caro, difcil o imposible fundirlas por moldeo. En el mtodo de fundicin por inyeccin a presin se funden piezas idnticas al mximo ritmo de produccin forzando el metal fundido bajo grandes presiones en los moldes metlicos. Mediante el sistema de fundicin adecuado se pueden fundir piezas que puede variar desde pequeas piezas de prtesis dental, con peso de gramos, hasta los grandes bastidores de mquinas de varias toneladas, de forma variada, sencilla o complicada, que son imposibles de fabricar por otros procedimiento convencionales, como forja, laminacin, etc. El proceso de fundicin se puede esquematizar de la siguiente manera:

Diseo del modelo original de la pieza a fundir Elaboracin del tipo de modelo diseado

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Fusin del material a fundir Insercin de la colada en el molde Solidificacin de la pieza Limpieza de la superficie con procesos vibratorio o de granallado.

Ya sea considerando la cantidad o el valor del metal empleado, su uso excede al del cualquier otro exceptuando el acero, y es un material importante en multitud de actividades econmicas. El aluminio puro es blando y frgil, pero sus aleaciones con pequeas cantidades de cobre, manganeso, silicio, magnesio y otros elementos presentan una gran variedad de caractersticas adecuadas a las ms diversas aplicaciones. Estas aleaciones constituyen el componente principal de multitud de componentes de los aviones y cohetes, en los que el peso es un factor crtico. Cuando se evapora aluminio en el vaco, forma un revestimiento que refleja tanto la luz visible como la infrarroja; adems la capa de xido que se forma impide el deterioro del recubrimiento, por esta razn se ha empleado para revestir los espejos de telescopios, en sustitucin de la plata. Dada su gran reactividad qumica, finamente pulverizado se usa como combustible slido de cohetes y en el explosivo termita, como nodo de sacrificio y en procesos de aluminotermia para la obtencin de metales. Otros usos del aluminio son: - Transporte, como material estructural en aviones, automviles, tanques, superestructuras de buques, blindajes, etc. - Embalaje; papel de aluminio, latas, tetrabriks, etc. - Construccin; ventanas, puertas, perfiles estructurales, etc. - Bienes de uso; utensilios de cocina, herramientas, etc. - Transmisin elctrica. Aunque su conductividad elctrica es tan slo el 60% de la del cobre su mayor ligereza permite una mayor separacin de las torres de alta tensin, disminuyendo los costes de la infraestructura. - Recipientes criognicos (hasta -200 C, ya que no presenta temperatura de transicin (dctil a frgil) como el acero, as la tenacidad del material es mejor a bajas temperaturas, calderera. - Las sales de aluminio de los cidos grasos (p. ej. el estearato de aluminio) forman parte de la formulacin del napalm.

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- Los hidruros complejos de aluminio son reductores valerosos en sntesis orgnica. - Los haluros de aluminio tienen caractersticas de cido Lewis y son utilizados como tales como catalizadores o reactivos auxiliares. - Los aluminosilicatos son una clase importante de minerales. Forman parte de las arcillas y son la base de muchas cermicas. - Aditivos de xido de aluminio o aluminosilicatos a vidrios varan las caractersticas trmicas, mecnicas y pticas de los vidrios. - El corundo (Al2O3) es utilizado como abrasivo. Unas variantes (rub, zafiro) se utilizan en la joyera como piedras preciosas. Aleaciones de aluminio: Duraluminio En la industria qumica el aluminio y sus aleaciones se utilizan para fabricar tubos, recipientes y aparatos. Un volumen dado de aluminio pesa menos que 1/3 del mismo volumen de acero. Los nicos metales ms ligeros son el litio, el berilio y el magnesio. Debido a su elevada proporcin resistencia-peso es muy til para construir aviones, vagones ferroviarios y automviles, y para otras aplicaciones en las que es importante la movilidad y la conservacin de energa. Por su elevada conductividad trmica, el aluminio se emplea en utensilios de cocina y en pistones de motores de combustin interna. Solamente presenta un 63% de la conductividad elctrica del cobre para alambres de un tamao dado, pero pesa menos de la mitad. Un alambre de aluminio de conductividad comparable a un alambre de cobre es ms grueso, pero sigue siendo ms ligero que el de cobre. El peso tiene mucha importancia en la transmisin de electricidad de alto voltaje a larga distancia, y actualmente se usan conductores de aluminio para transmitir electricidad a 700.000 voltios o ms. El metal es cada vez ms importante en arquitectura, tanto con propsitos estructurales como ornamentales. Las tablas, las contraventanas y las lminas de aluminio constituyen excelentes aislantes. Se utiliza tambin en reactores nucleares a baja temperatura porque absorbe relativamente pocos neutrones. Con el fro, el aluminio se hace ms resistente, por lo que se usa a temperaturas criognicas. El papel de aluminio de 0,018 cm de espesor, actualmente muy utilizado en usos domsticos, protege los alimentos y otros productos perecederos. Debido a su poco peso, a que se moldea fcilmente y a su compatibilidad con comidas y bebidas, el aluminio se usa mucho en contenedores, envoltorios flexibles, y botellas y latas de fcil apertura. El reciclado de dichos recipientes es una medida de conservacin de la energa cada vez ms importante. La resistencia a la corrosin al agua del mar del aluminio tambin lo hace til para fabricar cascos de barco y otros mecanismos acuticos. Se puede preparar una amplia gama de aleaciones recubridoras y aleaciones forjadas que proporcionen al metal ms fuerza y resistencia a la corrosin o a las temperaturas elevadas. Algunas de las nuevas

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aleaciones pueden utilizarse como planchas de blindaje para tanques y otros vehculos militares.

Edificacin y Construccin
En Espaa y otros pases mediterrneos, en el sector de la construccin, el uso del aluminio es mayoritario en comparacin con otros metales. La demanda ha crecido de manera considerable a lo largo de los ltimos 50 aos y actualmente es utilizado en estructuras de ventanas y puertas y en otras estructuras como cubiertas para grandes superficies y estadios como el de Francia en Pars y el nuevo parlamento europeo en Bruselas. Por otra parte, cada vez ms, diseadores, arquitectos y artistas utilizan el aluminio con fines ornamentales y decorativos como por ejemplo Dumia, una cpula realizada enteramente de aluminio y que mide ms de cinco metros de altura y 12 de dimetro, situada en la plaza Real de Torino, o la Torre de Comunicaciones de Shanghi.

Envases
En este sector, las aplicaciones son mltiples y abarcan desde la fabricacin de latas, el papel de envolver, la capa intermedia de envases de cartn (tetra brick) hasta lminas para cerrar yogures, medicamentos, etc. En cuanto a la utilizacin de latas de aluminio cabe destacar sus ventajas en comparacin con otros envases: protegen el contenido durante largos periodos ante la entrada de oxgeno y contra la luz, son muy ligeras, permiten enfriar las bebidas rpidamente, son difciles de romper, presentan una gran comodidad de manejo y ocupan muy poco espacio. Y lo ms importante: son 100% reciclables.

El Cobre
El cobre, cuyo smbolo es Cu, es el elemento qumico de nmero atmico 29. Se trata de un metal de transicin de color rojizo y brillo metlico que, junto con la plata y el oro, forma parte de la llamada familia del cobre, se caracteriza por ser uno de los mejores conductores de electricidad (el segundo despus de la plata). Gracias a su alta conductividad elctrica, ductilidad y maleabilidad, se ha convertido en el material ms utilizado para fabricar cables
11 Cobre en estado natural.

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elctricos y otros componentes elctricos y electrnicos.

El cobre forma parte de una cantidad muy elevada de aleaciones que generalmente presentan mejores propiedades mecnicas, aunque tienen una conductividad elctrica menor. Las ms importantes son conocidas con el nombre de bronces y latones. Por otra parte, el cobre es un metal duradero porque se puede reciclar un nmero casi ilimitado de veces sin que pierda sus propiedades mecnicas. Fue uno de los primeros metales en ser utilizado por el ser humano en la prehistoria. El cobre y su aleacin con el estao, el bronce, adquirieron tanta importancia que los historiadores han llamado Edad del Cobre y Edad del Bronce a dos periodos de la Antigedad. Aunque su uso perdi importancia relativa con el desarrollo de la siderurgia, el cobre y sus aleaciones siguieron siendo empleados para hacer objetos tan diversos como monedas, campanas y caones. A partir del siglo XIX, concretamente de la invencin del generador elctrico en 1831 por Faraday, el cobre se convirti de nuevo en un metal estratgico, al ser la materia prima principal de cables e instalaciones elctricas. El cobre posee un importante papel biolgico en el proceso de fotosntesis de las plantas, aunque no forma parte de la composicin de la clorofila. El cobre contribuye a la formacin de glbulos rojos y al mantenimiento de los vasos sanguneos, nervios, sistema inmunitario y huesos y por tanto es un oligoelemento esencial para la vida humana. El cobre se encuentra en una gran cantidad de alimentos habituales de la dieta tales como ostras, mariscos, legumbres, vsceras y nueces entre otros, adems del agua potable y por lo tanto es muy raro que se produzca una deficiencia de cobre en el organismo. El desequilibrio de cobre ocasiona en el organismo una enfermedad heptica conocida como enfermedad de Wilson.

Propiedades y caractersticas del cobre

12 Cubierta del Palacio de los Deportes de Mxico D. F. construida en 1968 con cobre expuesto a la intemperie.

El cobre posee varias propiedades fsicas que propician su uso industrial en mltiples aplicaciones, siendo el tercer metal, despus del hierro y del aluminio, ms consumido en el mundo. Es un material abundante en la naturaleza; tiene un precio

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accesible y se recicla de forma indefinida; forma aleaciones para mejorar las prestaciones mecnicas y es resistente a la corrosin y oxidacin. La conductividad elctrica del cobre puro fue adoptada por la Comisin Electrotcnica Internacional en 1913 como la referencia estndar para esta magnitud, estableciendo el International Annealed Copper Standard (Estndar Internacional del Cobre Recocido) o IACS. Segn esta definicin, la conductividad del cobre recocido medida a 20 C es igual a 58,1086 S/m. A este valor de conductividad se le asigna un ndice 100% IACS y la conductividad del resto de los materiales se expresa en porcentaje de IACS. La mayora de los metales tienen valores de conductividad inferiores a 100% IACS pero existen excepciones como la plata o los cobres especiales de muy alta conductividad designados C-103 y C-110. Propiedades mecnicas Tanto el cobre como sus aleaciones tienen una buena maquinabilidad, es decir, son fciles de mecanizar. El cobre posee muy buena ductilidad y maleabilidad lo que permite producir lminas e hilos muy delgados y finos. Es un metal blando, con un ndice de dureza 3 en la escala de Mohs y su resistencia a la traccin es de 210 MPa, con un lmite elstico de 33,3 MPa. Admite procesos de fabricacin de deformacin como laminacin o forja, y procesos de soldadura y sus aleaciones adquieren propiedades diferentes con tratamientos trmicos como temple y recocido. En general, sus propiedades mejoran con bajas temperaturas lo que permite utilizarlo en aplicaciones criognicas. Caractersticas qumicas

13 Techumbre de cobre con ptina de cardenillo en el ayuntamiento de Minneapolis (Minnesota). En la mayora de sus compuestos, el cobre presenta estados de oxidacin bajos, siendo el ms comn el +2, aunque tambin hay algunos con estado de oxidacin +1. Expuesto al aire, el color rojo salmn inicial se torna rojo violeta por la formacin de xido cuproso (Cu2O) para ennegrecerse posteriormente por la formacin de xido cprico (CuO). La coloracin azul del Cu+2 se debe a la formacin del ion [Cu (OH2)6]+2. Expuesto largo tiempo al aire hmedo, forma una capa adherente e impermeable de carbonato bsico (carbonato cprico) de color verde y venenoso. Tambin pueden

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formarse ptinas de cardenillo, una mezcla venenosa de acetatos de cobre de color verdoso o azulado que se forma cuando los xidos de cobre reaccionan con cido actico, que es el responsable del sabor del vinagre y se produce en procesos de fermentacin actica. Al emplear utensilios de cobre para la coccin de alimentos, deben tomarse precauciones para evitar intoxicaciones por cardenillo que, a pesar de su mal sabor, puede ser enmascarado con salsas y condimentos y ser ingerido. Los halgenos atacan con facilidad al cobre, especialmente en presencia de humedad. En seco, el cloro y el bromo no producen efecto y el flor slo le ataca a temperaturas superiores a 500 C. El cloruro cuproso y el cloruro cprico, combinados con el oxgeno y en presencia de humedad producen cido clorhdrico, ocasionando unas manchas de atacamita o paratacamita, de color verde plido a azul verdoso, suaves y polvorientas que no se fijan sobre la superficie y producen ms cloruros de cobre, iniciando de nuevo el ciclo de la erosin. Los cidos oxcidos atacan al cobre, por lo cual se utilizan estos cidos como decapantes (cido sulfrico) y abrillantadores (cido ntrico). El cido sulfrico reacciona con el cobre formando un sulfuro, CuS (covelina) o Cu2S (calcocita) de color negro y agua. Tambin pueden formarse sales de sulfato cprico (antlerita) con colores de verde a azul verdoso. Estas sales son muy comunes en los nodos de los acumuladores de plomo que se emplean en los automviles.

14 Disco de cobre obtenido mediante un proceso de colada continua (99,95% de pureza) El cido ctrico disuelve el xido de cobre, por lo que se aplica para limpiar superficies de cobre, lustrando el metal y formando citrato de cobre. Si despus de limpiar el cobre con cido ctrico, se vuelve a utilizar el mismo pao para limpiar superficies de plomo, el plomo se baar de una capa externa de citrato de cobre y citrato de plomo con un color rojizo y negro.

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Aleaciones y tipos de cobre

Desde el punto de vista fsico, el cobre puro posee muy bajo lmite elstico (33 MPa) y una dureza escasa (3 en la escala de Mohs 50 en la escala de Vickers). En cambio, unido en aleacin con otros elementos adquiere caractersticas mecnicas muy superiores, aunque disminuye su conductividad. Existe una amplia variedad de aleaciones de cobre, de cuyas composiciones dependen las caractersticas tcnicas que se obtienen, por lo que se utilizan en multitud de objetos con aplicaciones tcnicas muy diversas. El cobre se alea principalmente con los siguientes elementos: Zinc, Estao, Aluminio, Nquel, Berilio, Silicio, Cadmio, Cromo y otros en menor cuanta. Segn los fines a los que se destinan en la industria, se clasifican en aleaciones para forja y en aleaciones para moldeo. Para identificarlas tienen las siguientes nomenclaturas generales segn la norma ISO 1190-1:1982 o su equivalente UNE 37102:1984. Ambas normas utilizan el sistema UNS (del ingls Unified Numbering System). El Latn

15 Jarrn egipcio de latn, Museo del Louvre, Pars. El latn, tambin conocido como cuzin, es una aleacin de cobre, cinc (Zn) y, en menor proporcin, otros metales. Se obtiene mediante la fusin de sus componentes en un crisol o mediante la fusin y reduccin de menas sulfurosas en un horno de reverbero o de cubilote. En los latones industriales, el porcentaje de Zn se mantiene siempre inferior a 50%. Su composicin influye en las caractersticas mecnicas, la fusibilidad y la capacidad de conformacin por fundicin, forja y mecanizado. En fro, los lingotes obtenidos se deforman plsticamente produciendo lminas, varillas o se cortan

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en tiras susceptibles de estirarse para fabricar alambres. Su densidad depende de su composicin y generalmente ronda entre 8,4 g/cm3 y 8,7 g/cm3. Las caractersticas de los latones dependen de la proporcin de elementos que intervengan en la aleacin de tal forma que algunos tipos de latn son maleables nicamente en fro, otros exclusivamente en caliente, y algunos no lo son a ninguna temperatura. Todos los tipos de latones se vuelven quebradizos cuando se calientan a una temperatura prxima al punto de fusin. El latn es ms duro que el cobre, pero fcil de mecanizar, grabar y fundir. Es resistente a la oxidacin, a las condiciones salinas y es maleable, por lo que puede laminarse en planchas finas. Su maleabilidad vara la temperatura y con la presencia, incluso en cantidades mnimas, de otros metales en su composicin. Un pequeo aporte de plomo en la composicin del latn mejora la maquinabilidad porque facilita la fragmentacin de las virutas en el mecanizado. El plomo tambin tiene un efecto lubricante por su bajo punto de fusin, lo que permite ralentizar el desgaste de la herramienta de corte. El latn admite pocos tratamientos trmicos y nicamente se realizan recocidos de homogeneizacin y recristalizacin. El latn tiene un color amarillo brillante, parecido al oro, caracterstica que es aprovechada en joyera, especialmente en bisutera, y en el galvanizado de elementos decorativos. Las aplicaciones de los latones abarcan otros campos muy diversos, como armamento, calderera, soldadura, fabricacin de alambres, tubos de condensadores y terminales elctricos. Como no es atacado por el agua salada, se usa tambin en las construcciones de barcos y en equipos pesqueros y marinos. El latn no produce chispas por impacto mecnico, una propiedad atpica en las aleaciones. Esta caracterstica convierte al latn en un material importante en la fabricacin de envases para la manipulacin de compuestos inflamables, cepillos de limpieza de metales y en pararrayos. Bronce (Cu-Sn)

Las aleaciones en cuya composicin predominan el cobre y el estao (Sn) se conocen con el nombre de bronce y son conocidas desde la antigedad. Hay muchos tipos de bronces que contienen adems otros elementos como aluminio, berilio, cromo o silicio. El porcentaje de estao en estas aleaciones est comprendido entre el 2 y el 22%. Son de color amarillento y las piezas fundidas de bronce son de mejor calidad que las de latn, pero son ms difciles de mecanizar y ms caras.

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16 Estatua del David en
bronce.

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La tecnologa metalrgica de la fabricacin de bronce es uno de los hitos ms importantes de la historia de la humanidad pues dio origen a la llamada Edad de Bronce. El bronce fue la primera aleacin fabricada voluntariamente por el ser humano: se realizaba mezclando el mineral de cobre (calcopirita, malaquita, etc.) y el de estao (casiterita) en un horno alimentado con carbn vegetal. El anhdrido carbnico resultante de la combustin del carbn, reduca los minerales de cobre y estao a metales. El cobre y el estao que se fundan, se aleaban entre un 5 y un 10% en peso de estao. El bronce se emplea especialmente en aleaciones conductoras del calor, en bateras elctricas y en la fabricacin de vlvulas, tuberas y uniones de fontanera. Algunas aleaciones de bronce se usan en uniones deslizantes, como cojinetes y descansos, discos de friccin; y otras aplicaciones donde se requiere alta resistencia a la corrosin como rodetes de turbinas o vlvulas de bombas, entre otros elementos de mquinas. En algunas aplicaciones elctricas es utilizado en resortes.

La Alpaca

17 Hueveras alemanas de alpaca. Las alpacas o platas alemanas son aleaciones de cobre, nquel (Ni) y zinc (Zn), en una proporcin de 50-70% de cobre, 13-25% de nquel, y 13-25% de zinc. Sus propiedades varan de forma continua en funcin de la proporcin de estos elementos en su composicin, pasando de mximos de dureza a mnimos de conductividad. Estas aleaciones tienen la propiedad de rechazar los organismos marinos (antifouling). Si a estas aleaciones de cobre-nquel-cinc se les aaden pequeas cantidades de aluminio o hierro constituyen aleaciones que se caracterizan por su resistencia a la corrosin marina, por lo que se utilizan ampliamente en la construccin naval, principalmente en condensadores y tuberas, as como en la fabricacin de monedas y de resistencias elctricas. Las aleaciones de alpaca tienen una buena resistencia a la corrosin y buenas cualidades mecnicas. Su aplicacin se abarca materiales de telecomunicaciones, instrumentos y accesorios de fontanera y electricidad, como grifos, abrazaderas, muelles, conectores. Tambin se emplea en la construccin y ferretera, para elementos decorativos y en las industrias qumicas y alimentarias, adems de materiales de vajillas y orfebrera.

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El monel es una aleacin que se obtiene directamente de minerales canadienses y tiene una composicin de Cu=28-30%, Ni=66-67%, Fe=3-3,5%. Este material tiene gran resistencia a los agentes corrosivos y a las altas temperaturas. Otro tipo de alpaca es el llamado platinoide, aleacin de color blanco compuesta de 60% de cobre, 14% de nquel, 24% de cinc y de 1-2% de wolframio. Otras aleaciones Otras aleaciones de cobre con aplicaciones tcnicas son las siguientes:

Cobre-cadmio (Cu-Cd): son aleaciones de cobre con un pequeo porcentaje de cadmio y tienen con mayor resistencia que el cobre puro. Se utilizan en lneas elctricas areas sometidas a fuertes solicitaciones mecnicas como catenarias y cables de contacto para tranvas. Cobre-cromo (Cu-Cr) y Cobre-cromo-circonio (Cu-Cr-Zr): tienen una alta conductividad elctrica y trmica. Se utilizan en electrodos de soldadura por resistencia, barras de colectores, contactores de potencia, equipos siderrgicos y resortes conductores. Cobre-hierro-fsforo (Cu-Fe-P). Para la fabricacin de elementos que requieran una buena conductividad elctrica y buenas propiedades trmicas y mecnicas se aaden al cobre partculas de hierro y fsforo. Estas aleaciones se utilizan en circuitos integrados porque tienen una buena conductividad elctrica, buenas propiedades mecnicas y tienen una alta resistencia a la temperatura. Cobre-aluminio (Cu-Al): tambin conocidas como bronces al aluminio y duraluminio, contienen al menos un 10% de aluminio. Estas aleaciones son muy parecidas al oro y muy apreciadas para trabajos artsticos. Tienen buenas propiedades mecnicas y una elevada resistencia a la corrosin. Se utilizan tambin para los trenes de aterrizaje de los aviones , en ciertas construcciones mecnicas. Cobre-berilio (Cu-Be): es una aleacin constituida esencialmente por cobre. Esta aleacin tiene importantes propiedades mecnicas y gran resistencia a la corrosin. Se utiliza para fabricar muelles, moldes para plsticos, electrodos para soldar por resistencia y herramientas antideflagrantes. Cobre-plata (Cu-Ag) o cobre a la plata: es una aleacin dbil por su alto contenido de cobre, que se caracteriza por una alta dureza que le permite soportar temperaturas de hasta 226 C, manteniendo la conductividad elctrica del cobre. Constantn (Cu55Ni45): es una aleacin formada por un 55% de cobre y un 45% de nquel. Se caracteriza por tener un una resistividad elctrica de 4,9107 m

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casi constante en un amplio rango de temperaturas, con un coeficiente de temperatura de 105 K1. Se emplea en la fabricacin de termopares, galgas extensiomtricas y monedas.

Manganina (Cu86Mn12Ni2): es otra aleacin con un muy bajo coeficiente de temperatura y se utiliza en galgas extensiomtricas y resistores de alta estabilidad. Adems, su potencial termoelctrico de contacto con el cobre por efecto Seebeck es muy pequeo (+0,6 mV/100 K). Su resistividad elctrica es de unos 4,9107 m y su coeficiente de temperatura es de 108 K1.

Algunas aleaciones de cobre tienen pequeos porcentajes de azufre y de plomo que mejoran la maquinabilidad de la aleacin. Tanto el plomo como el azufre tienen muy baja solubilidad en el cobre, separndose respectivamente como plomo (Pb) y como sulfuro cuproso (Cu2S) en los bordes de grano y facilitando la rotura de las virutas en los procesos de mecanizado, mejorando la maquinabilidad de la aleacin. El forjado en caliente de una pieza consiste en insertar en un molde una barra de metal, calentarla a la temperatura adecuada y obligarla a deformarse plsticamente hasta adoptar la forma del molde. La ventaja de forjar en caliente es que se reduce la potencia mecnica que debe suministrar la prensa para la deformacin plstica. Los productos del cobre y sus aleaciones renen muy buenas condiciones para producir piezas por procesos de estampacin en caliente, permitiendo el diseo de piezas sumamente complejas gracias a la gran ductilidad del material y la escasa resistencia a la deformacin que opone, proporcionando as una vida larga a las matrices. Una aleacin de cobre es forjable en caliente si existe un rango de temperaturas suficientemente amplio en el que la ductilidad y la resistencia a la deformacin sean aceptables. Este rango de temperaturas depende de composicin qumica que tenga, en la que influyen los elementos aadidos y de las impurezas. Cobre y el diseo de interiores Un interesante auge ha tenido en el ltimo tiempo el uso del cobre por parte de diseadores, decoradores y arquitectos. Maleable y con una durabilidad ejemplar, el sueldo de Chile se presenta como un material excepcional para dar forma a los objetos, ya que ofrece infinitas posibilidades a quien lo trabaja. Asimismo, su amplia gama de colores, unida a sus aleaciones bronce y latn, permite al cobre ofrecer multitud de nuevas opciones, razn por la que cuenta con una slida reputacin. Los diseadores contemporneos conocen perfectamente su potencial tcnico y esttico. Su marcada identidad y su aspecto nico aportan a los objetos ms vanguardistas los reflejos de una tradicin milenaria.

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Este material ancestral ha alcanzado una llamativa posicin en la escena del diseo contemporneo en los ltimos aos. Muchos diseadores, incluyendo a Susan Bradley, Tom Dixon, Tord Boontje y Bassam, estn redescubriendo el potencial esttico del metal rojo, a travs de la forma en que juega con la luz y las posibilidades de fabricacin que ofrece. Propiedades importantes son tambin el hecho de ser naturalmente antibacteriano, extremadamente duradero y 100% reciclable. Desde 2008 se sabe que el cobre es bactericida. Por ello es que se empez a usar en instalaciones mdicas, como barandas de cama, camillas, mesas, apoya brazos y otras. Adems de posee propiedades anti transpirantes por lo que su uso puede dar un toque de higiene, ecologa y distincin a un sector, como por ejemplo, el de la cocina o el bao.

18 Piso de cocina con revestimiento de cobre. 19 Fuente con el cobre como elemento principal y decorativo.

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Conclusin
Al culminar la confeccin de este trabajo he concluido que: -El tiempo es un factor importante en todo lo que rige la existencia, influyendo toda la conducta y vida de un individuo. -Solo nuestra imaginacin es el lmite, a la hora de disear con elementos tan verstiles como los metales, debido a la gran cantidad de posibilidades que nos brindan. - He comprendido como se obtiene las aleaciones del hierro y lo complejo que es el proceso de obtencin del mismo. -la metalurgia es una ciencia muy interesante y satisfactoria, su desarrollo a lo largo de la historia de la humanidad, representa un pilar importante de nuestra sociedad, ya que los metales en las culturas modernas son en gran medida pieza clave en la elaboracin de edificios y monumentales obras.

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