1. 1. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS
2. 2. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS 1. INTRODUCCIN MATERIALES NO FERROSOS, frente a los ferrosos tienen las siguientes propiedades: Resistencia a la corrosin Poco peso Resistencia al desgaste Buena conductividad trmica y elctrica.
3. 3. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS 2. CLASIFICACIN PESADOS, Densidad > 5 kg/dm3 : Cobre (Cu), Plomo (Pb), Cinc (Zn), Estao (Sn), Nquel (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)
4. 4. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS COBRE (Cu) Se obtiene de los siguientes minerales: Cuprita (xido de cobre) hasta 88% Cu. Calcopirita (Sulfuro de hierro y cobre), principal mena del cobre. Malaquita (Hidrxido de Cobre) 55 % Cu. Cobre nativo cobre puro, con 1% Cu. CARACTERSTICAS: Muy buen conductor de la electricidad y calor. Muy dctil y maleable Puede ser soldado con estao con facilidad.
5. 5. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS PROCESO DE PRODUCCIN DE Cu 1. PREPARACIN DE LOS MINERALES: a) Trituracin b) Molienda (hasta convertir en polvo) 2. TOSTACIN, enriquecimiento del polvo por flotacin y tostacin en un horno de pisos eliminando el S) 3. CALCINACIN 4. REDUCCIN, en convertidor similar a los siderrgicos 5. AFINADO ELECTROLTICO
6. 6. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS PLOMO (Pb) Se obtiene de la GALENA (Sulfuro de Plomo), hasta 86 % Pb CARACTERSTICAS: Es un metal pesado Muy blando (puede rayarse con la ua) Poco tenaz, muy dctil y maleable, poco resistente. Resiste muy bien la corrosin Baja conductividad elctrica y mediana conduc. trmica. Se funde fcilmente y se alea con dificultad, excepto con el estao y antimonio.
7. 7. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS PROCESO DE PRODUCCIN DE Pb 1. PREPARACIN DE LOS MINERALES: a) Trituracin b) Separacin de la ganga 2. TOSTACIN, 3. FUSIN, en alto horno 4. AFINO ELECTROLTICO APLICACIONES: Protector en radiologa (Rayos X), tuberas y conduccin de lquidos y gases, juguetes, pinturas protectoras (minio).
8. 8. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS CINC (Zn) Se obtiene de los siguientes minerales: Calamina Blenda (40 50 % Zn) CARACTERSTICAS: Peso medio, poco dctil, poco tenaz, y frgil. poco maleable en fro, pero s entre 100 150 C. Puede ser soldado con estao con facilidad. Los objetos de cinc no son atacados por lejas, detergentes, jabones.
9. 9. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS PROCESO DE PRODUCCIN DE Zn 1. PREPARACIN DE LOS MINERALES: a) Secado b) Molienda 2. TOSTACIN, 3. PRODUCTOS INTERMEDIOS 4. LIXIVIACIN 5. PURIFICACIN 6. ELECTRLISIS 7. FUSIN Y COLADA APLICACIONES: Metalizado Galvanizado
10. 10. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS ESTAO (Sn) Se obtiene de la CASITERITA (xido de estao), mineral muy pobre. CARACTERSTICAS: Metal blando, flexible y maleable en fro. Muy dctil y maleable en hojas muy finas. Alto poder colorante. a T ambiente inalterable al aire, pero fundido se oxida fcilmente. a 20 C se descompone y se convierte en polvo gris (peste del estao).
11. 11. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS PROCESO DE PRODUCCIN DE Sn 1. PREPARACIN DE LOS MINERALES: a) Tritura b) Lavado 2. TOSTACIN, 3. REDUCCIN 4. REFUNDICIONES SUCESIVAS 5. AFINADO O PURIFICADO APLICACIONES: Hojalata, acero recubierto de estao, resiste la corrosin. Aleaciones: Bronce (Cu + Sn), Antifriccin (Cu, Sn, Pb y Sb), Soldadura blanda (Sn y Pb).
12. 12. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS NQUEL (Ni) Se obtiene de los minerales NIQUELINA y GARNIERITA. CARACTERSTICAS: Es inoxidable, inalterable a la corrosin. Resiste los agentes atmosfricos (aire y humedad) y qumicos (cidos). Dctil y maleable. Es difcil de soldar.
13. 13. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS PROCESO DE PRODUCCIN DE Ni 1. PREPARACIN DE LOS MINERALES: a) Trituracin, molienda b) Cribado por flotacin 2. TOSTACIN, 3. REDUCCIN 4. AFINADO POR ELECTRLISIS APLICACIONES: Revestimiento para envases, por su inalterabilidad y poder anticorrosivo. Niquelado: recubrimiento superficial. Aceros inoxidables.
14. 14. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS CROMO (Cr) Se obtiene de la CROMITA (hierro y cromo). CARACTERSTICAS: Muy duro, frgil, pero relativamente dctil. Resistente al calor por su alta T de Fusin (1800 C) Resistente a la corrosin. Presente el fenmeno de pasivacin se recubre de una fina capa de xido que lo protege. No es txico, pero sus cidos y sales s lo son.
15. 15. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS PROCESO DE PRODUCCIN DE Cr 1. REDUCCIN de la cromita. 2. AFINADO POR ELECTRLISIS APLICACIONES: Cromado, recubrimiento para proteger a otros metales de la corrosin y agentes atmosfricos y qumicos. Aceros cromados: gran dureza, tenacidad y resistencia a traccin. Aceros inoxidables: Acero Cromo Nquel.
16. 16. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS VOLFRAMIO (W) o Tungsteno Se obtiene de la WOLFRAMITA (hierro, magnesio y volframio) y SCHEELITA (wolframato de calcio). CARACTERSTICAS: Infusible, T Fusin= 3410 C. Muy pesado, gran dureza y buen conductor de la electricidad Difcilmente atacado por cidos e inoxidable al aire hasta 1000 C. Difcil de mecanizar por su dureza, pero aprovechado como aleante. APLICACIONES: Aleado por sinterizado para dursimas aleaciones (plaquitas de Widia) Construccin de herramientas para trabajar metales. Proporciona a los aceros gran dureza Hilos de lmparas incandescentes, por su ductilidad y alto pto. de fusin.
17. 17. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS COBALTO (Co) Se obtiene de la COBALTINA, eritrina, esmaltina y asbolana. CARACTERSTICAS: Muy tenaz. Maleable. Ferromagntico a T ordinaria, propiedad que pierde a 1200 C. Inalterable al aire fro, se oxida a 300 C Posee propiedades radiactivas. APLICACIONES: Como revestimiento electroltico (Cobaltado) similar al niquelado, pero poco desarrollado por su alto precio. Aleado al acero para tiles y herramientas que resisten el desgaste. En cermica y vidrera para obtener pinturas y esmaltes. En radioterapia (medicina) por la precisin de la zona a irradiar.
18. 18. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS MERCURIO (Hg) Se obtiene del CINABRIO (SHg). CARACTERSTICAS: Es lquido a T ambiente y hasta -39 C. Sus vapores son muy txicos. 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 dilatacin. APLICACIONES: Como amalgama con otros metales: empastes dentales, pilas elctricas, masillas metlicas. Termmetros y barmetros. Lmparas de vapor de mercurio y pilas de botn. Aplicaciones curativas, mercurocromo por su poder antisptico.
19. 19. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS TITANIO (Ti) Se obtiene del xido de Titanio o rutilo y la ilmenita (Ti y Fe). CARACTERSTICAS: Muy resistente y gran dureza. Gran resistencia a la corrosin Buena resistencia al choque. APLICACIONES: Construccin de estructuras y otros elementos en aeronutica, cohetes y lanzaderas espaciales. Herramientas de corte. Pigmento para obtener pinturas. Por su vistosidad y ligereza en construccin de objetos decorativos: relojes, recubrimientos exteriores de construcciones.
20. 20. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS ALUMINIO (Al) Se obtiene de la BAUXITA, 4Tn Bauxita 2Tn Almina 1Tn Al . CARACTERSTICAS: Ligero y muy blando. Excelente conductor de calor y electricidad. Muy dctil y maleable (papel de aluminio). Su superficie se oxida rpidamente, pero le protege de la corrosin. Difcil de unir por soldadura por el xido. APLICACIONES: Forjado para llantas de coches. Chasis de bicicletas y automviles. Estructuras aeroespaciales. En edificacin: ventanas, puertas, mamparas. Envases de alimentacin.
21. 21. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS BERILIO (Be) Se obtiene de xido de Berilio. Acompaado de fragmentos de Cromo constituye la esmeralda (piedra preciosa). CARACTERSTICAS: Ultraligero. Sabor dulce, por ello se le conoce como glucinio. Duro. Expuesto al aire forma una capa de xido que lo preserva de una posterior oxidacin. APLICACIONES: Pantallas de tubos los tubos de Rayos X. Aleacin para endurecer el Cu. En aleaciones ligeras y ultraligeras dndoles dureza y tenacidad. En polvo para tubos fluorescentes, hasta que se demostr que era txico.
22. 22. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS MAGNESIO (Mg) Se obtiene de carbonatos y silicatos como talco, sepiolita, dolomita, carnalita y asbesto. CARACTERSTICAS: Ultraligero. Poco dctil, maleable y blando. Muy vido de oxgeno, puede arder dando xido y nitruro de magnesio, llama muy luminosa y rica en rayos UV. Se oxida con aire hmedo, llegando a corroerse por completo. APLICACIONES: Pirotecnia como llama luminosa y fotografa (flash). Se emplea como desoxidante en aleaciones de Cu, Ni y latn. Aleaciones utilizadas en aeronutica, automovilstica, bicicletas y motos.
23. 23. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS PRINCIPALES ALEACIONES USADAS EN LA INDUSTRIA Aleaciones de cobre: Bronces: Ordinarios: >60% Cu + Sn (estao) Especiales: al Aluminio, al Fsforo, 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.
24. 24. TEMA 7: MATERIALES NO FERROSOS 2. CLASIFICACIN