En esta entrada trataremos las aleaciones no férreas, y como elemento principal mencionamos el aluminio, ya que este encontramos cada día más en el sector de la automoción.
A diferencia de lo que ocurre con las aleaciones del hierro, en las no ferrosas vamos a encontrarnos con grandes diferencias entre los métodos de preparación y control de propiedades y micro estructura. Hay que tener en cuenta que parámetros tan importantes como la temperatura de fusión, densidad, resistencia o coste, varían enormemente de unos materiales a otros.
Aleaciones de Aluminio
El aluminio es el segundo metal en abundancia en la tierra (el primero en la corteza), y en la actualidad puede obtenerse a un precio bajo, por lo que se ha convertido en uno de los metales más empleados en la industria. Tiene utilidades tan diversas como las latas de refrescos, las ventanas y estructuras de las casas, reactores químicos, componentes de automóviles, equipos de transmisión de electricidad y sistemas espaciales.
Entre sus ventajas más importantes (coste aparte) se hallan su baja densidad (2.7 g.cm-3) y sobre todo su buena relación resistencia-peso que le hace muy interesante para aplicaciones que precisan de pesos reducidos. Presenta además una buena conductividad eléctrica y térmica, así como una resistencia a la corrosión muy buena (se protege con una capa de Al2O3 formada por oxidación). Su ductilidad es muy elevada, hasta el punto de poderse enrollar y doblar una vez convertido en papel. Entre sus inconvenientes cabe destacar su baja temperatura de fusión (Tf= 660 ºC) que restringe sus aplicaciones a alta temperatura, su baja dureza, su poca resistencia a la fatiga.
Las aleaciones moldeables contienen elementos que mejoran la fluidez del aluminio y además provocan un importante aumento de su resistencia a la tensión y corrosión, al tiempo que mejora su ductilidad. El elemento aleante es generalmente silicio (en cantidades superiores al 5%) combinado con otros elementos como cobre, magnesio o cinc en menores proporciones. Su mayor resistencia permite su aplicación en ruedas y motores de avión (y de automóviles), ejes, equipos para manipulación de alimentos, etc.
| MANUFACTURADO EN ALUMINIO |
El cobre posee una densidad de 8.93 g/cm3 y una temperatura de fusión de 1083 C. su conductividad eléctrica es excelente, y se puede mejorar mediante procesos de afino, lo que hace de las aleaciones de cobre un material idóneo para la fabricación de cables eléctricos. Su excelente conductividad térmica permite su uso de radiadores o cambiadores de calor. Los latones son aleaciones de cobre en las que el cinc es el soluto por sustitución predominante, y se utilizan para tuberias fundamentalmente, los bronces son aleaciones de cobre-estaño, la resistencia a tracción del cobre mejora hasta un máximo en torno al 20% de estaño, y las aleaciones con más de 8% de Sn no puedan ser conformadas en frío.
ALEACIONES DE BASE NIQUEL.
Fácilmente deformable por su red fcc, posee un excelente comportamiento a corrosión, oxidación a alta temperatura, buena resistencia mecánica a altas temperaturas, alta conductividad eléctrica y propiedades magnéticas. Las aleaciones de base níquel tienen como objeto mejorar las características de tracción, fluencia, fatiga y estabilidad superficial del material.
SUPERALEACIONES.
Se les conoce como superaleaciones ya que resisten las condiciones mas críticas, cargas elevadas, alta temperatura y un ambiente agresivo, son caros pero su aplicación se ha ido extendiendo.
La aleación de níquel-aluminio se llama duraníquel, alta resistencia a la corrosión y gran resistencia mecánica similar a los aceros, el permaníquel es una aleación de níquel-cobalto-fierro-carbono-manganeso-silicio-titanio-magnesio, buena resistencia a la corrosión, buena conductividad eléctrica y térmica y propiedades magnéticas, pero disminuye su dureza al aumentar la temperatura.
Las superaleaciones de base níquel como Inconel (níquel-cromo-hierro), Hastelloy (níquel-molibdeno-hierro-cromo) o Nimonic, que incorpora titanio, son ejemplos de superaleaciones base níquel. Se emplean en cámaras combustión, alabes de turbinas, toberas y en la industria aeroespacial.
Aleaciones de Magnesio
El magnesio es más ligero que el aluminio (1.74 g.cm-3) y funde a temperaturas ligeramente menores (650 °C), lo que facilita su procesado. Su resistencia a la corrosión es similar a la del aluminio, con la salvedad de que en presencia de sales (Ej. entornos marinos) se corroe muy rápidamente. Su resistencia es ligeramente inferior a la del aluminio pero, si se tiene en cuenta su menor densidad, su módulo de resistencia específica es similar. Por ello compite con el aluminio y sus aleaciones en la industria aeroespacial y en los equipamientos para transporte y almacenado (contenedores, maletas).
VOCABULARY:
ALEACIONES ALLOYS
FERROSOS FERROUS
ALUMINIO ALUMINIUM
COBRE COOPER
RESISTENCIA RESISTANCE
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