Ing. Raúl Del Pozo Tello

INTRODUCCION A LA METALURGIA FISICA - II

DESARROLLO HISTORICO DE LOS MATERIALES METÁLICOS

El hombre ha sido minero metalúrgico desde los albores de la

humanidad. Primero a través de las industrias líticas: como

herramientas o armas; luego continuó con los metales, (Era del

Cobre, Era del Bronce, Era del Hierro)

Lista con los principales hitos minero-metalúrgicos (y tecnológicos

asociados) de la humanidad:

• Era de Piedra (Paleolítico, Mesolítico, Neolítico)• Era del Cobre: 6000 A.C. (comienzo).• Era del Bronce: 2500 A.C (comienzo).• Era del Hierro: 1000 A.C. (comienzo).• Era del Carbón: 1600 D.C. (comienzo).• Revolución Industrial: 1750-1850 D.C.• Era del Petróleo: 1850 D.C. (comienzo).• Era Eléctrica: 1875 D.C. (comienzo).• Era Atómica: 1945 D.C. (comienzo).

If it isn't grown it has to be mined

(si no se cultiva, entonces hay que extraerlo de una mina)

FUNDAMENTOS TERMODINAMICOS DE LA HISTORIA TECNOLOGICA DE LA METALURGIA

El desarrollo tecnológico de la metalurgia peruana así como del mundo se ha iniciado con los metales encontrados en la corteza terrestre, principalmente con el oro que por su alta estabilidad termodinámica se encuentra principalmente como metal nativo.

Diagrama de Pourbaix de la corteza terrestre

Zona de pasividad. Representa cuando el metal posee películas oxidadas o de hidróxidos sobre su superficie que inhiben la corrosión.

Zona de corrosión. El metal se disuelve activamente en productos solubles.

Zona de inmunidad ó estabilidad, el metal se encuentra perfectamente preservado y estable como metal nativo bajo ciertas condiciones muy especiales de potencial y de pH.

ESTABILIDAD TERMODINÁMICA DEL ORO

Como se puede observar en el diagrama el oro es estable en todo el rango de pH, por lo tanto el oro existe en estado nativo en la corteza terrestre, por consiguiente es el metal que más ha sido utilizado inicialmente por todas las culturas del Perú y del mundo.

ESTABILIDAD TERMODINÁMICA DEL COBRE

El cobre nativo existe en la corteza terrestre porque se encuentra en la zona de estabilidad termodinámica de la corteza terrestre, por lo tanto también el cobre ha sido el metal inicialmente utilizado por las culturas antiguas, como metal cobre y sus aleaciones

El objeto de cobre fundido más antiguo que se conoce procede de losMontes Zagros, Tal-i-Blis (Irán), y data en el 4.100 A.C., junto él, seencontraron hornos de fundición, crisoles y moldes.

Era del Cobre: 6000 A.C. (comienzo).

- Hacia 3.000 A.C. se comenzó a utilizar el bronce en Grecia.- En China, la edad del bronce no comenzó hasta el 1.800 A.C.- Las culturas precolombinas de América no conocieron la tecnologíadel bronce hasta el 1000 D.C. aproximadamente

Era del Bronce: 2500 A.C (comienzo).

ESTABILIDAD TERMODINÁMICA DEL FIERRO

Según el diagrama de pourbaix el hierro metálico no debe existir en la corteza terrestre, salvo en algunas condiciones reductoras, por esta razón en las culturas antiguas del Perú no se ha llegado a utilizar el fierro.

Era del Hierro: 1000 A.C. (comienzo).

Alrededor del año 3.000 A.C. ya existía una primitiva metalurgia del hierro

esponjoso; el hierro colado no se descubrió hasta el año 1600 A.C por los

hititas.

Las primeras fundiciones conocidas empezaron en China en el siglo I A.C.,

pero no llegaron a Europa hasta el siglo XIII, cuando aparecieron los

primeros altos hornos.

QUE ESTUDIA LA METALURGIA FISICA

Estructura atómica Estructura cristalina

Estructura granular de hierro (x100)Estructura multifasica del hierro(perlita x400)

COMO ES EL CORAZON DE LOS METALES

COMO ES EL CORAZON DE LOS METALES

QUE ES UN METAL

¿Qué es un metal?

Son elementos con ciertas propiedades físicas, químicas y mecánicas que los distinguen. Además del brillo, la maleabilidad, ductilidad, dureza, tenacidad y elasticidad, son buenos conductores de calor y electricidad y tienen una elevada capacidad de reflexión de la luz

Maleabilidad o capacidad de poder estirarse en todas las direcciones sin romperse al ser sometidos a trabajos de laminación o de martillado• Ductilidad. Es la capacidad de dejarse deformar para convertirse en hilos. Elasticidad. Es la capacidad de los metales de recuperar su forma inicial luego de una deformación producida por la acción de una carga.Dureza. es la resistencia que oponen los metales a ser rayados

Propiedades físico-mecánicas

Sustancias inorgánicas que están compuestas de uno o

más elementos metálicos (aleaciones)

Materiales metálicos

Materiales metálicos

Los átomos están dispuestos

de manera ordenada

Buenos conductores

eléctricos y térmicos

Resistentes y dúctiles a temperatura

ambiente (pueden ser conformados

con facilidad)

Materiales metálicos Son opacos a la luz visible

La superficie pulida tiene apariencia lustrosa

Los metales se dilatan y se contraen con la diferencia de temperatura

Tiene una elevada capacidad de oxidación

Ej.: Acero, aluminio, magnesio, zinc, hierro fundido, titanio, cobre, níquel, etc.

Materiales metálicos

Usos de los materiales metálicos

GRACIAS