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1. METALES Y ALEACIONESMETALES Y ALEACIONES
NO FERROSAS:NO FERROSAS:
Producción, propiedadesProducción, propiedades
generales y aplicacionesgenerales y aplicaciones
Curso: ORGANO DE MAQUINAS Y MECANISMOS

2. Aunque los metales ferrosos son los más
utilizados, el resto de los metales (los no
ferrosos) son cada día más
imprescindibles.

3. Clasificación
Se pueden clasificar en tres grupos
· Pesados: Son aquellos cuya densidad
es igual o mayor a 5 gr/cm3. Se
encuentran en
este grupo el cobre, el estaño, el plomo,
el cinc, el níquel, el cromo y el cobalto
entre otros.

4. Ligeros: Tienen una densidad
comprendida entre 2 y 5 gr/cm3. Los más
utilizados son el aluminio y el titanio.

5. Ultraligeros: Su densidad es menor a 2
gr/cm3. Se encuentran en este grupo el
berilio y el magnesio, aunque el primero
de ellos raramente se encuentra en
estado puro, sino como elemento de
aleación.
Todos estos metales no ferrosos, es
estado puro, son blandos y poseen una
resistencia mecánica bastante reducida.
Para mejorar sus propiedades, los metales
puros suelen alearse con otros.

6. Clasificación de los metales noClasificación de los metales no
ferrososferrosos

7. Metales y Aleaciones No FerrosasMetales y Aleaciones No Ferrosas
Incluyen una amplia gama de materiales. Los
más comunes: aluminio, cobre y magnesio, hasta
aleaciones de alta resistencia y alta temperatura
(tungsteno, tantalio y molibdeno).
Son resistentes a la corrosión,
Elevada conductividad térmica y eléctrica,
Baja densidad y,
Facilidad de fabricación.

8. Aplicaciones:Aplicaciones:
 Utensilios de cocina
 Fuselaje de Aeronave
 Alambre de cobre para
 Conductores eléctricos
 Tubería de cobre para el suministro
de agua residencial
 Láminas de metal para carrocería de autos
 Titanio para motores a chorro

9. AluminioAluminio
Se produjo por primera vez en 1825
Elemento más abundante, aprox. 8% de la corteza
terrestre.
Su mineral principal: bauxita (oxido de aluminio)
Elevada relación resistencia a peso, resistencia a
la corrosión frente a varios productos químicos,
elevada conductividad térmica y eléctrica, su no
toxicidad, reflectividad, apariencia y facilidad de
conformado.

10. Lo primero que se debe saber del aluminio: es un
metal no ferroso por lo tanto no es posible
encontrarlo directamente desde la naturaleza si no
que necesita un proceso obtención
***Se requieren de dos a tres toneladas de
bauxita para producir una tonelada de alúmina.
Tbm Se necesitan aproximadamente dos toneladas
de alúmina para producir una tonelada de aluminio
***La obtención del aluminio a partir de la
bauxita, precisa de gran cantidad de energía, por
lo que es importante su reciclado

12.  Clases de aluminio y sus aplicaciones

13. Usos Principales:Usos Principales:
 Recipientes y empaques (latas de
aluminio y hoja de aluminio)
 Edificios y otros tipos de construcciones
 Transporte (aeronaves, autobuses, autos,
equipo marino)
 Aplicaciones eléctricas
 Aparatos domésticos, utensilios de cocina
 Herramientas portátiles
 Todo el alambrado de transmisión de alto
voltaje está hecho de aluminio

14. MAGNESIOMAGNESIO
 Metal más ligero
 Buenas características de amortiguamiento de las
vibraciones
 Elemento de aleante en varios metales no ferrosos
 Usos comunes: aeronaves y misiones, equipo de
manejo de materiales, herramientas eléctricas y
portátiles, escaleras, equipaje, bicicletas, artículos
deportivos, maquinaria de imprenta y textil.

15. Elemento metálico 3ero en abundancia (2%) en
la corteza terrestre.
Producido por primera vez en 1808
Proceso:
->El agua del mar se mezcla con cal
–> El hidróxido de magnesio se precipita al fondo y
es filtrado y mezclado con acido clorhídrico
-> Se somete a electrolisis
-> Se produce el metal de magnesio

16. Carnalita (cloruro de
magnesio).

17. COBRECOBRE
Fue producido por primera vez alrededor de 4000
a.C y poseen propiedades similares a las del
aluminio.
Son de los mejores conductores de la electricidad
y del calor
Tienen buena resistencia a la corrosión
Son de fácil procesamiento mediante técnicas de
formado, maquinado, fundido y soldado.

18. Su principal aplicación es como conductor
eléctrico, pues su ductilidad le permite
transformarlo en cables de cualquier
diámetro.
Por su alta resistencia a la oxidación se
emplea en instalaciones de tuberías y
calderas en intercambiadores de calor.

19. Aleaciones del cobre
· Latones:
- Cu con Zn
- Menos resistente que el Cu
- Soporta mejor el agua y el vapor
- Uso en casquillos de ajuste de piezas
mecánicas
- Se añade Cu (moldeabilidad), Sn y Al
(resistencia a la corrosión marina)
o Pb (capacidad de mecanizado) para
mejorar las propiedades.

20. · Bronces:
- Cu con Sn (o cualquier otro metal
menos el Zn)
- Alta resistencia mecánica
- Elevada resistencia a la corrosión
· Bronce de aluminio (cuproaluminio):
- 90% Cu – 10% Al.
- Mayor dureza y resistencia a la
oxidación y corrosión.
- Uso en industria para equipos expuestos
a líquidos corrosivos.

21. Minerales de cobre más utilizados en la actualidad.Minerales de cobre más utilizados en la actualidad.

22. AplicacionesAplicaciones
Componentes eléctricos y electrónicos
Utensilios de cocina
Resortes
Joyería
Cartuchos para armas de fuego

23. Algunas aplicaciones del cobre.Algunas aplicaciones del cobre.

24. ALEACIONESALEACIONES
Sus principales aleaciones son los latones
y los bronces.
El latón es una aleación entre cobre y zinc
El bronce es una aleación entre cobre y
estaño

25.  Aleaciones del cobreAleaciones del cobre

26. NIQUELNIQUEL
Descubierto por primera vez en 1751
Imparte resistencia y tenacidad a la
corrosión.
Es utilizado en los aceros inoxidables y en
las aleaciones en base a níquel
(superaleaciones)

27. El Níquel es un elemento versatil,
altamente resistente a la corrosión y se
puede alear con muchos metales. Debido
a su resistencia a la corrosión, el níquel es
usado para mantener la pureza en el
procesamiento de comidas y fibra
sintética.

28. Es muy resistente a varias reducciones
químicas y a los álcalis cáusticos. Además
el níquel tiene unas propiedades térmicas,
eléctricas, muy buenas. Este metal se
está usando frecuentemente en
intercambiadores de calor debido a su
relativamente alta conductividad térmica.

29. El níquel y las aleaciones bajas en níquel,
comercialmente tienen una cantidad baja
de otros elementos o no tienen ningún
otro. En contraste, las aleaciones de
níquel contienen una cantidad significante
adicionada de otros elementos. El níquel y
las aleaciones de níquel son metales no
ferrosos útiles en una variedad de
aplicaciones que incluyen resistencia a la
corrosión y al calor.

31. Aleaciones del NiquelAleaciones del Niquel
Se utilizan en plantas nucleares, equipo
para el manejo de alimentos y procesos
químicos y aplicaciones marinas.
Las aleaciones de Níquel tienen una
elevada fortaleza y resistencia a la
corrosión a altas temperaturas.

32. SUPERALEACIONESSUPERALEACIONES
Son importantes en aleaciones de alta
temperatura
Aplicaciones: turbinas de gas, motores a
reacción, motores a chorro y en las
industrias quimica,nuclear y petroquímica.
En general tienen buena resistencia a la
corrosión a la fatiga mecánica y térmica.

33. TIPOSTIPOS
Superaleaciones base hierro.
Contienen de 32 a 67% de hierro, 15 a
22% de cromo y 9 a 38% de níquel.
Superaleaciones base cobalto.
Contiene 35 a 65% de cobalto, 19 a 30%
de cromo y hasta 35% de níquel.
Superaleaciones base níquel.
Contiene de 38 a 76% de níquel, 27% de
cromo y 20% de cobalto.

34. Aplicaciones del Níquel
Equipos de proceso de alimentos.
Ingeniería marina y fuera de costa.
Producción de sal.
Manejo de equipos caústicos.
Fabricación y manejo de hidróxido de
sodio, particularmente a temperaturas
mayores de 300° F.

35. TITANIO Y ALEACIONES DE TITANIOTITANIO Y ALEACIONES DE TITANIO
Empezó a ser producido comercialmente
en los años 50. Su elevada resistencia a
peso y la resistencia a la corrosión, lo
hace atractivo para muchas aplicaciones.
Estas incluye aeronaves, carros de
carreras, petroquímica, aplicaciones
marinas, etc.
Se han desarrollado las aleaciones de
titanio para servicio a 550 durante℃
largos periodos y 750 para periodos℃
mas cortos.

36. Nunca se encuentra en estado puro
aunque es muy abundante en la corteza
terrestre. Existe como óxido en los
minerales Ilmenita , Rutilo y Esfena .

37. Mineral del Titanio

38. Ligero, altamente resistente a la corrosión, dúctil y fuerte. Más
rígido y resistente que el acero. 43% más liviano. Puede ser
fundido, estampado y soldado.
Aplicaciones
Debido a su resistencia y su peso ligero, el titanio se usa en
aleaciones metálicas y como sustituto del aluminio. Aleado
con aluminio y vanadio,
se utiliza en los aviones. Su uso también es apreciado en la
estructura de los misiles y las sondas espaciales.
La relativa inercia del titanio le hace eficaz como sustituto
de los huesos y cartílagos en cirugía, así como para las
tuberías y tanques que se utilizan en la elaboración de los
alimentos.

40. El titanio no aliado, conocido como titanio
puro, tiene una excelente resistencia a la
corrosión para aplicaciones donde la
consideración de resistencia es secuencial.
Se le agregan elementos de aleación
como aluminio, molibdeno, magnesio, etc.
Con el fin de tener propiedades como
mejor capacidad de trabajo, mayor
resistencia, mayor capacidad de
endurecimiento.

41. METALES REFRACTARIOS Y SUSMETALES REFRACTARIOS Y SUS
ALEACIONESALEACIONES
Existen cuatro metales refractarios: el
molibdeno, el niobio, el tungsteno y el
tantalio, se llaman refractarios (Que
resiste la acción del fuego sin cambiar de
estado ni destruirse.) por su elevado
punto de fusión.

42. Se usan principalmente en motores a
reacción, turbinas de gas y otras
aplicaciones aeronáuticas, energía
nuclear, etc. Donde la preocupación
principal es la resistencia mecánica y la
oxidación

43. MOLIBDENOMOLIBDENO
Es un metal blanco plata, tiene un elevado
punto de fusión, un elevado modulo de
elasticidad, buena resistencia al choque
térmico y una buena conductividad
eléctrica y térmica.
Se utiliza principalmente en cohetes de
propulsantes solidos, motores a chorro,
componentes electrónicos, etc.
Los principales elementos de aleacion son
el titanio y el zirconio.

44. NIOBIONIOBIO
Posee buena ductilidad y formabilidad,
teniendo una mayor resistencia a la
oxidación que los demás metales
refractarios.
Se aplica en cohetes y misiles,
aplicaciones nucleares, químicas, etc.

45. TUNGSTENOTUNGSTENO
Tiene el punto de fusión mas alto de todos
los metales, alta densidad, frágil a
temperaturas bajas, poca resistencia a la
oxidación.
Se aplica en trabajos que involucran a
temperaturas mayores a los 1650 , como℃
en electrodos de soldadura, filamento de
bulbos, etc.
Debido a su alta densidad se utiliza como
material de contrapeso en sistemas
mecánicos.

46. TANTALIOTANTALIO
Se caracteriza por su elevado punto de
fusión, buena conductibilidad y buena
resistencia a la corrosión, tiene una
elevada densidad.
Se utiliza en capacitores electrónicos y en
varios componentes de la industria
electica, electrónica y química. Se utiliza
también para aplicaciones térmicas como
en hornos.

47. BERILIOBERILIO
Se utiliza sin alear en las toberas de los
cohetes, en las estructuras espaciales y
de misiles, frenos de aeronaves y en
instrumentos de presión.

48. ZirconioZirconio
El zirconio tiene apariencia plateada; tiene
buena resistencia mecanica y ductilidad a
temperaturas elevadas, así con una buena
resistencia a la corrosión.

49. Aleaciones de bajo punto de fusiónAleaciones de bajo punto de fusión
Estas aleaciones se llaman así debido a
sus puntos de fusión relativamente bajos.
Los metales principales de esta categoría
son:
Plomo
tiene propiedades de alta densidad,
resistencia ala corrosión, blandura, baja
resistencia, ductilidad y buena capacidad
de conformado.

50. Aleaciones de bajo punto de fusiónAleaciones de bajo punto de fusión
Zinc
Es el cuarto metal mas frecuentemente en
la industria, despues del hierro, el
aluminio y el cobre.
Estaño
Es un metal blanco plateado y lustroso es
como un recubrimiento protector en hojas
de acero(hojalata) que se utilizza para la
fabricacion de reciíentes para alimentos
(latas).

51. Metales PreciososMetales Preciosos
Oro
Es blando y dúctil, y tiene una buena
resistencia a corrosión a cualquier
temperatura.
Plata
Es un metal dúctil, y tiene la
conductividad electica y termina mas
elevada de todos los metales. Desarrolla,
sin embargo, oxido el cual afecta sus
caracteristicas.

52. Metales PreciososMetales Preciosos
Platino
◦ Las aleaciones de platino se utilizan como
contactos eléctricos, para los electrodos de las
bujías, etc.

53. Aleaciones con memoria de formaAleaciones con memoria de forma
Las aleación con memoria de forma son únicas por el echo de que después de
haber sido deformadas plásticamente en varias formas a la temperatura
ambiente, retornan a su forma original al ser calentadas.
Una aleación típica con memoria de forma, es 55% Ni y 45% Ti.
Las aleaciones con memoria de forma generalmente tiene propiedades como:
1.Ductilidad
2.Resistencia a la corrosión
3.Elevada conductividad eléctrica

54. Aleaciones AmorfasAleaciones Amorfas
(vidrios metálicos)(vidrios metálicos)
Es una clase de aleación metálica que a diferencia de los metales no tiene una
Estructura cristalina de largo alcance.
Las aleaciones amorfas no tiene fronteras de grano, y los átomos están empacados
de manera apretada y al azar.
La estructura amorfa se obtuvo por primera vez a fines de la década de 1960
mediante la extremadamente rápida solidificación de la aleación fundida.
Las aleaciones amorfas típicamente contiene hierro, níquel y plomo, aleado con
carbono, fosforo, boro, aluminio y silicio. Están disponibles en forma de alambre,
cinta, tiras y polvos.
Estas aleaciones exhiben una excelente resistencia a la corrosión, buena ductilidad
y alta resistencia.

55. Nano materialesNano materiales
Fueron investigados por primera vez a principios de la década de 1980.
La composición de un nano material puede ser cualquier combinación de
elementos químicos; entre las composiciones de mayor importancia están los
carburos, los óxidos, los nitruros, los metales y sus aleaciones, los polímeros
orgánicos y varios materiales compasitos.
Los polvos sintetizados se consolidan en bloques y otras formas comerciales
mediante varias técnicas; una de ellas es la compactación y el sinterizado.
Entre las aplicaciones actuales y potenciales para los nano materiales están:
•Herramientas e insertos de cortes fabricados de carburos y otras cerámicas nano
cristalinas.
•Polvos para procesamiento de metalurgia de polvos.
•Chips de computadoras
•Despliegues en pantalla plana
•Electrodos para bujías, implantes médicos, imanes de alta potencia y baterías de
alta densidad energética.