Aleaciones No Ferrosas
Mapa conceptual
Las aleaciones no ferrosas, como el cobre, latón y bronce, son vitales en la industria por su resistencia a la corrosión y conductividad. Se utilizan en aeronáutica, electrónica y construcción. Los cuproníqueles destacan en entornos marinos, mientras que las superaleaciones de níquel son esenciales en condiciones extremas. El cinc, plomo y estaño tienen aplicaciones específicas, como galvanizado, protección contra la radioactividad y recubrimientos.
Resumen
Esquema
Concepto y Características de las Aleaciones No Ferrosas
Las aleaciones no ferrosas son compuestos metálicos que no contienen hierro como elemento principal o lo incluyen en proporciones insignificantes. Estas aleaciones se componen típicamente de elementos como aluminio, cobre, zinc, estaño y níquel, y se caracterizan por su resistencia a la corrosión, excelente conductividad eléctrica y térmica, y menor densidad en comparación con los metales ferrosos. Además, su producción puede ser más sencilla y menos costosa debido a la menor temperatura de fusión requerida. Se fabrican mediante diversos métodos, como fundición, forja, y tratamientos térmicos específicos, lo que permite obtener propiedades mecánicas y físicas adaptadas a distintas aplicaciones industriales, como la aeronáutica, la electrónica y la construcción.Propiedades y Usos de las Aleaciones de Cobre
El cobre es un metal base esencial para numerosas aleaciones, destacando por su densidad de 8.93 g/cm³, punto de fusión de 1083 °C y su sobresaliente conductividad eléctrica, que se optimiza mediante procesos de refinamiento. Las aleaciones de cobre son fundamentales en la fabricación de cables eléctricos y componentes para la transferencia de calor, como radiadores y intercambiadores de calor. El cobre tiene una estructura cristalina cúbica de cara centrada, lo que le otorga una excelente maleabilidad y capacidad de conformado en frío, aunque su manipulación en caliente puede ser limitada debido al crecimiento del grano. A pesar de su resistencia moderada, el cobre puede lograr alargamientos a rotura significativos y aumentar su resistencia mecánica a bajas temperaturas. Presenta una resistencia a la corrosión destacable, en especial en ambientes marinos, pero es susceptible a la corrosión por halógenos en presencia de humedad.Diversidad y Aplicaciones de los Latones y Bronces
Los latones son aleaciones de cobre con zinc como principal elemento de aleación y se clasifican según su porcentaje de zinc y estructura cristalina. Los latones con hasta un 36% de zinc son idóneos para conformado en frío y se emplean en productos como bisutería y monedas. Los bronces, aleaciones de cobre con estaño, ven incrementada su resistencia a la tracción con el aumento de estaño hasta un 20%. Se dividen en bronces monofásicos, adecuados para forja, y bronces de estructura compleja, utilizados en moldeo y fabricación de cojinetes. Ambas aleaciones superan en resistencia a la corrosión a los latones y mantienen sus propiedades a bajas temperaturas. Existen variantes de bronces con adiciones de plomo, fósforo, zinc y níquel, que mejoran la maquinabilidad, la resistencia mecánica y reducen costes.Aleaciones de Cobre Especiales y Cuproníqueles
Entre las aleaciones de cobre especiales se encuentran los cuproaluminios y los cuproberilios. Los cuproaluminios, con un contenido de aluminio entre el 5 y el 11%, combinan buenas propiedades mecánicas con resistencia a la corrosión y son utilizados en aplicaciones de forja y moldeo. Los cuproberilios son las aleaciones de cobre más resistentes, comparables a los aceros de alta resistencia, y se benefician de tratamientos térmicos que mejoran sus propiedades, aunque su alto coste restringe su uso. Las aleaciones de cobre-níquel, o cuproníqueles, son apreciadas por su resistencia a la corrosión y se utilizan en entornos marinos y en equipos de transferencia de calor, aunque su capacidad para tratamientos en caliente es limitada.Aleaciones de Base Níquel y Superalaciones
Las aleaciones de base níquel se distinguen por su capacidad de deformación, resistencia a la corrosión y oxidación a altas temperaturas, y excelentes propiedades mecánicas y magnéticas. Las superaleaciones de níquel, como Inconel, Hastelloy y Nimonic, están diseñadas para soportar condiciones extremas de carga, temperatura y ambientes corrosivos, y son cruciales en la industria aeroespacial y en aplicaciones de alta temperatura, como en turbinas y cámaras de combustión. Las superaleaciones de base cobalto, con alto contenido de cromo, ofrecen una resistencia superior a la corrosión y a la oxidación en caliente.Aleaciones de Cinc, Plomo y Estaño
Las aleaciones de cinc, plomo y estaño son metales con puntos de fusión relativamente bajos y propiedades mecánicas moderadas. El cinc se emplea principalmente en galvanizado y en la creación de aleaciones como los latones. El plomo se utiliza en baterías, protección contra la radioactividad y en soldaduras debido a su resistencia a la corrosión y capacidad de absorber radiación. El estaño, resistente a la corrosión ambiental y a los ácidos orgánicos, es ideal para recubrimientos y aleaciones antifricción, y se usa en la producción de láminas delgadas y en fundición de precisión. Estos metales son esenciales en diversas aplicaciones industriales, a pesar de sus limitaciones en términos de dureza y resistencia.
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Concepto y Características
Composición
Las aleaciones no ferrosas están compuestas principalmente por elementos como aluminio, cobre, zinc, estaño y níquel
Propiedades
Resistencia a la corrosión
Las aleaciones no ferrosas se caracterizan por su alta resistencia a la corrosión
Conductividad eléctrica y térmica
Estas aleaciones tienen una excelente conductividad eléctrica y térmica
Menor densidad
En comparación con los metales ferrosos, las aleaciones no ferrosas tienen una menor densidad
Métodos de producción
Las aleaciones no ferrosas se fabrican mediante diversos métodos como fundición, forja y tratamientos térmicos específicos
Propiedades y Usos de las Aleaciones de Cobre
Composición y características del cobre
El cobre es un metal base con una densidad de 8.93 g/cm³, punto de fusión de 1083 °C y una excelente conductividad eléctrica
Propiedades mecánicas
Maleabilidad y capacidad de conformado en frío
El cobre es altamente maleable y puede ser conformado en frío, aunque su manipulación en caliente es limitada
Resistencia a la tracción y alargamiento a rotura
A pesar de su resistencia moderada, el cobre puede alcanzar alargamientos a rotura significativos y aumentar su resistencia mecánica a bajas temperaturas
Usos en la industria
Las aleaciones de cobre son fundamentales en la fabricación de cables eléctricos, componentes para la transferencia de calor y en aplicaciones de la aeronáutica y la electrónica
Diversidad y Aplicaciones de los Latones y Bronces
Composición y características de los latones y bronces
Los latones son aleaciones de cobre y zinc, mientras que los bronces son aleaciones de cobre y estaño, y ambos tienen una mayor resistencia a la corrosión que el cobre
Clasificación y usos
Latones con hasta un 36% de zinc
Los latones con un bajo porcentaje de zinc son utilizados en productos como bisutería y monedas
Bronces monofásicos y de estructura compleja
Los bronces se dividen en dos categorías según su estructura cristalina y se utilizan en aplicaciones de forja, moldeo y fabricación de cojinetes
Propiedades y ventajas
Los latones y bronces tienen una mayor resistencia a la corrosión y mantienen sus propiedades a bajas temperaturas, además de ser más económicos que otras aleaciones
Aleaciones de Cobre Especiales y Cuproníqueles
Cuproaluminios y cuproberilios
Los cuproaluminios y cuproberilios son aleaciones de cobre con aluminio y berilio, respectivamente, que combinan buenas propiedades mecánicas con resistencia a la corrosión
Cuproníqueles
Las aleaciones de cobre-níquel, o cuproníqueles, son apreciadas por su resistencia a la corrosión y se utilizan en entornos marinos y en equipos de transferencia de calor
Propiedades y usos
Los cuproaluminios y cuproberilios se utilizan en aplicaciones de forja y moldeo, mientras que los cuproníqueles son ideales para entornos marinos y de alta temperatura
Aleaciones No Ferrosas
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Elementos comunes en aleaciones no ferrosas
Aluminio, cobre, zinc, estaño, níquel.
01
Ventajas de las aleaciones no ferrosas
Resistentes a corrosión, buena conductividad, baja densidad.
02
Métodos de fabricación de aleaciones no ferrosas
Fundición, forja, tratamientos térmicos.
