CAPTULO I:

ALEACIONES LIGERAS1.1. Definicin bsica de las aleaciones ligeras:Se denominan aleaciones ligeras a aquellas aleaciones que tienen como elemento base o principal el aluminio.Respecto a los metales de adicin, los ms empleados son el cobre, silicio, cinc, nquel, hierro, titanio, cromo y cobalto. Estos materiales pueden figurar en las aleaciones juntos o aislados. En general, la proporcin total en que forman parte de las aleaciones ligeras, no pasa del 15%.

La caracterstica principal de las aleaciones ligeras, es su bajo peso especfico, que en algunas de ellas llega a ser hasta de 1/3 del peso especfico del acero. Y an resulta ms interesante la relacin de resistencia mecnica a peso especfico, que algunos tipos de aleaciones ligeras es la ms alta entre todos los metales y aleaciones conocidos. Esto las hace indispensables para determinadas aplicaciones, como, por ejemplo, para las construcciones aeronuticas en las que interesan materiales muy ligeros con una resistencia mecnica mnima.

1.2. El aluminio:El aluminio es uno de los principales componentes de la corteza terrestre conocida, de la que forma parte en una proporcin del 8,13%, superior a la del hierro, que se supone es de un 5%, y solamente superada entre los metales por el silicio (26,5%).

El aluminio no se encuentra puro en la naturaleza, sino formando parte de los minerales, de los cuales los ms importantes son las bauxitas, que estn formadas por un 62-65% de almina (Al2O3), hasta un 28% de xido de hierro (Fe2O3), 12-30% de agua de hidratacin (H2O) y hasta un 8% de slice (SiO2).

1.2.1Obtencin del aluminio:

La obtencin del aluminio se realiza en dos fases:

Separacin de la almina (Al2O3) de las bauxitas por el procedimiento Mayer, que comprende las siguientes operaciones: Se calientan las bauxitas para deshidratarlas, una vez molidas; se atacan a continuacin con leja de sosa en caliente y a presin para formar aluminato sdico (Na2O.Al2O3), que se separa del resto de los componentes de la bauxita; despus, bajo la influencia de una pequea cantidad de almina que inicia la reaccin, se hidroliza el aluminato de sodio, quedando almina hidratada e hidrxido de sodio; y por fin, se calcina la almina hidratada a 1.200C, con lo que queda preparada para la fase siguiente.

Reduccin de la almina disuelta en un bao de criolita (Fna, F3AI), y con cierta cantidad de fundente, por electrolisis con electrodos de carbn.

Para obtener una tonelada de aluminio son necesarias 4 Tm. de bauxita, 80 kgs. de criolita, 600 kgs. de electrodos de carbn y 22.000kw-hora. La metalurgia de aluminio es, por tanto, esencialmente electroltica

.

1.2.2 Propiedades fsicas del aluminio:El aluminio es un metal blanco brillante, que pulido semeja a la plata. Cristaliza en red cbica centrada en las caras (FCC). Su peso especfico es igual a 2,699, es decir, casi 1/3 del hierro (7,87). El nico metal industrial ms ligero que el aluminio es el magnesio, de peso especfico 1,74. Su conductividad elctrica es un 60% de la del cobre y 3,5 veces mayor que la del hierro. Su punto de fusin es 660C y el de ebullicin 2.450C. Este punto de fusin relativamente bajo, unido a su punto de ebullicin bastante alto facilita su fusin y moldeo.1.2.3 Propiedades qumicas

del aluminio:

La propiedad qumica ms destacada del aluminio es su gran afinidad con el oxgeno, por lo que se emplea entre otras cosas, para la desoxidacin de los baos de acero, para la soldadura alumino-trmica (Al + Fe2O3), para la fabricacin de explosivos, etc...

A pesar de esto, y aunque parezca un contrasentido, el aluminio es completamente inalterable en el aire, pues se recubre de una delgada capa de xido, de algunas centsimas de micra, que protege el resto de la masa de la oxidacin.

Debido a esta pelcula protectora, resiste tambin a la accin del vapor de agua, el ataque ntrico concentrado y muchos otros compuestos qumicos. En cambio, es atacado por el cido sulfrico, el clorhdrico, el ntrico diluido y las soluciones salinas1.2.4 Propiedades mecnicas del aluminioLas propiedades mecnicas del aluminio son ms interesantes son su dbil resistencia mecnica, y su gran ductilidad y maleabilidad, que permite forjarlo, trefilarlo en hilos delgadsimos y laminarlo en lminas o panes tan finos como los del oro, hasta de un espesor de 0,0004 mm (0,4 micras). A la temperatura de 500C se vuelve frgil y se puede pulverizar fcilmente.

1.2.5 Calidades del aluminio El Instituto Nacional de Racionalizacin del Trabajo ha normalizado las calidades del aluminio, segn el porcentaje de impurezas admisibles que contiene en las nueve clases que se detallan posteriormente:

CALIDADES DE ALUMINIO DE PRIMERA FUSIN DESIGNACINSmboloImpurezas admisibles %

Si + FeTiCu + ZnTotales

Aluminio L-111

(99,7)

UNE 38-111L-111 (99,7)