Ud.4 Metales

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM

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CURSO 2011-2012
Materias primas
• Se encuentran en la naturaleza en forma de minerales.
• Oxidos
• Sulfuros
• Carbonatos
• …
• La industria aisla los metales.
• La naturaleza tiende a devolver el metal a su estado natural.
• Problemas de la metalurgia:
• Extraer el material de su mineral.
• Mantenerlo.
MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM

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Procesos de fabricación
• Origen de la extracción perdido en prehistoria.
• Una piedra especial se quemo en atmosfera reductora
dando un metal.
• Fuego sin ayudas alcanza 1100-1200ºC.
• Bronce (Cobre+estaño)
• Latón (Cobre+zinc)
• Hierro forjado (Material
poroso con impurezas y
cenizas que colmatan los
poros por golpeo)
• Fuego con corrientes de aire forzadas 1550ºC
• Hierro fundido

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Defectos de fabricación
• Semiproducto:
• Aleaciones mal configuradas
• Contaminaciones (Si, Mn…)
• Porosidades
• Productos:
• Defectos de forma (alabeos, torsiones, discontinuidades…)
• Defectos de acabado (decoloraciones, picaduras,
rayaduras…)

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Contaminación y degradación ambiental en extracción
• Contaminación paisajística. Profundas cicatrices. Necesidad
de rellenado y plantado. Difícil restaurar flora y fauna.
• Producción de escoria y polvo con residuos problemáticos.
• La contaminación debida a los metales es irreversible, los
metales no se descomponen.

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Contaminación y degradación ambiental en extracción
• Fabricación aluminio con producción de lodos PH basico.
Metales benignos:
-Hierro
-Aluminio
-Magnesio
-Titanio
Metales algo malignos:
-Cromo
-Niquel
-Cobre
-Zinc
Metales malignos:
-Cadmio
-Plomo

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Generalidades
• Propiedades derivadas de su enlace:
• Buenos conductores calor y electricidad
• Pueden formar aleaciones
• Empaquetamientos densos
• Brillo metálico
• Dúctiles y maleables

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Generalidades
• Microestructura:
• Sólidos policristalinos con empaquetamientos densos.
• Elementos químicamente “casi” puros.
• Prácticamente, casi siempre aleados.
• Macroestructura:
• Granular, sin poros
• Densos
• Impermeables al agua y al vapor

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Generalidades
• Propiedades derivadas de su estructura:
• Alta resistencia mecánica
• Buen comportamiento a compresión y tracción
• Alta tenacidad
• Regularidad y constancia de forma
• Sufren oxidación y corrosión
• Mal comportamiento ante el fuego
• Insensibles a las variaciones higrométricas

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Clasificación
• METALES FÉRRICOS (predominio de Fe).
• SIDERÚRGICOS Fe-C
• Aceros C<2%
• Hierro dulce C<0.05%
• Normal C <0,5%
• Corten (Cu, Mn, Cr, P)
• Inoxidable >12% Cr, Ni.
• Fundiciones 2-6,7%c aleaciones por moldeo
• FERROALEACIONES Fe(>4%) aleado: Cr, Mn, P, Si (>10%).
• METALES NO FÉRRICOS.
• LIGEROS (D<4,5 g/cm3):
• Al
• Mg
• PESADOS (D>4,5 g/cm3):
• Cobre: bronce (Cu - Sn), latón (Cu-Zn)
• Plomo
• Zinc

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Generalidades

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Materiales siderúrgicos. Materias primas
• Oxidos:
• Magnetita Fe2O4 Oxido ferroso-férrico
• Oligisto Fe2O3 Oxido férrico
• Limonita Fe2O3·H2O Oxido férrico hidratado
• Carbonatos:
• Siderita CO3Fe Carbonato ferroso
• Sulfuros:
• Pirita SFe Sulfuro ferroso
• Tungstanatos:
• Wolframita TgO(Fe,Mn) Tungstanato de Fe y Mn

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Materiales siderúrgicos. Obtención (Alto horno)
• Carbón baja punto de fusión de la aleación.

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Materiales siderúrgicos. Obtención Arrabio (Alto horno)
Combustión Carbón Cok (Dest. Hulla)
C + O2 →CO2 + Calor
Reducción del CO2 por el cok superior
CO2 + C →CO ↑ - Calor
El CO reduce los oxidos de hierro
3 CO + Fe2O3 → 2 Fe ↓+3 CO2 ↑+Calor
Y se autorreduce
CO + CO + Calor →CO2 + C ↓
El C es absorbido por Fe (Fe+C) Arrabio
Fundente de Caliza o arcillas. Escoria
CaCO3 + Al2O3SiO2 →CaO+Al2O3+SiO2+CO2
CaO + SiO2 →CaSiO2 ↓
CaO + Al2O3 → CaAl2O3 ↓

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Materiales siderúrgicos. Obtención Acero (Convertidor Bessemer)
• Corriente aire frio oxida impurezas
• Reduce contenido de C hasta optimo deseado.
• 2Fe(C) + O2 → 2Fe + 2CO + Calor

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Materiales siderúrgicos. Obtención Acero (Convertidor BOF)
• Basic Oxigen Furnace.
• Se elimina el calentamiento de N

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Materiales siderúrgicos. Obtención Acero
• Proceso de oxidación de las impurezas de ARRABIO
Impurezas Escoria Inicial Escoria Final
(Chatarra+Caliza)
Mn + FeO →Fe + MnO
Si + 2FeO →2Fe + SiO2
C + FeO →Fe + CO
2P + 3CaO+5FeO →5Fe + (PO4)2Ca3
• El azufre no se oxida, hay que tratarlo antes.
FeS + Na2CO3 → FeO + SNa2 + CO2
• Acero efervescente (E). Eliminando Mn y Si
• Acero no efervescente (NE). Termina de eliminar Mn y Si
• Acero calmado (K). Eliminando P y S

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CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Obtención Acero. Laminación.

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Obtención Acero. Resumen

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CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. El sistema Fe-C

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Materiales siderúrgicos. El sistema Fe-C
Aceros
• 0,08% < C < 2%
• Fabricación por laminación:
maleable
• Soldables
• Magnéticos
• Tenaces
• Oxidables
Fundiciones
• 2% < C < 6,67%
• Fabricación por moldeo:
(colada)
• No soldables
• Diamagnéticas
• Frágiles
• Menos oxidables
• Fabricación por mo

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Materiales siderúrgicos. El sistema Fe-C. Estados ferrita.
• Hierro δ
• Estable por encima de 1.400º
• Débilmente magnético.
• Disuelve carbono (hasta 0,1% a 1492º).
• Cristaliza en BCC, Cúbico centrado en el cuerpo.
• Austenita. Hierro γ
• Estable entre 910º - 1.400º
• Disuelve carbono (hasta el 2% a 1130º).
• Cristaliza en Cúbico centrado en las caras.
• Hierro β
• Estable entre 768º - 910º
• No es magnético.
• Disuelve carbono limitadamente.
• Cristaliza en BCC. Cúbico centrado en el cuerpo.
• Ferrita. Hierro α
• Estable por debajo de 768º
• Muy magnético.
• Disuelve carbono (hasta 0,025% a 723º).
• Cristaliza en BCC. Cúbico centrado en el cuerpo.

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Materiales siderúrgicos. El sistema Fe-C. Cementita
• Fe3C
• Alta dureza
• Frágil
• Inestable (lenta)
• Diamagnética
• Baja conductividad del calor y electricidad

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Materiales siderúrgicos. El sistema Fe-C. Acero Eutéctico
• Perlita (Parecido
Madreperla)
• Capas de ferrita y
cementita.
• Propiedades intermedias
blanda y ductil ferrita y dura
y quebradiza cementita.

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Materiales siderúrgicos. El sistema Fe-C. Acero Hipoeutectoide
• Enfriamiento lento
• Contenido en C< 0,8%
• Forman granos de
perlita y de ferrita.
• “Blandos” y dúctiles en
general.
• En edificación: C<0,3%.
• Son los más dúctiles y
soldables (estructuras).

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Materiales siderúrgicos. El sistema Fe-C. Acero Hipereutectoide
• Con enfriamiento lento.
• Contenido en C (0,8 < C
< 2%)
• Forman granos de perlita
en matriz de cementita.
• Son más duros,
resistentes y frágiles
• Usados para
herramientas, cuchillería,
máquinas, etc

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Materiales siderúrgicos. El sistema Fe-C. Esferoidita
• Recalentamiento acero perlitico a temperatura inferior a la
eutectoide durante 18-24 h.
• Cementita esferoidal en matriz de fase α

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Materiales siderúrgicos. El sistema Fe-C. Temple. Martensita
• Enfriamiento rápido
(temple) del acero
austinizado.
• Martensita. Estructura
de no equilibrio por
falta de difusión de la
austenita.
• Estructura (BCT)
Tetragonal Centrada en
el Cuerpo.
• Muy duro y fragil.
• Cr, Ni, Mb, Mn, Si
desplazan velocidad de
enfriamiento critica.

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Materiales siderúrgicos. El sistema Fe-C. Revenido. Martensita Rev
• Revenido. Recalentamiento por debajo del eutectoide (250-
650ºC)
• Reduce el efecto del templado.
• Aumenta ductilidad y tenacidad.
• Formación parecida a la esferoidita pero de tamaño mucho
menor que bloquea el movimiento de las dislocaciones de la
ferrita.
• Martensita revenida.

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CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. El sistema Fe-C. Recocido. Bainita
• Calentamiento 1000ºCy
enfriamiento lento.
• Eliminación de tensiones
internas.
• Bainita (núcleos de ferrita
con perlita en los bordes,
sin cementita).

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CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Aceros actuales
• No coinciden con las mezclas teóricas del diagrama de
fases.
• Los tipos de acero dependerán:
• Del contenido en C.
• De la presencia de otros elementos.
• Del tratamiento térmico.
• Aceros al carbono: hasta 1,5% de C y cantidades inferiores al
0,5% Si y 1,5% Mn.
• Acero aleado: Cantidades superiores de Si y Mn con otros
elementos.

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CURSO 2011-2012
ACEROS AL CARBONO: hasta 1.5% de C.
0.1 - 0.2 % C  ACERO DULCE Maleable y dúctil.
no endurece por templado
Pueden forjarse y soldarse.
0.2 – 0.6 % C  ACERO MEDIO Usado en estructuras.
Pueden endurecerse y templarse.
0.6 – 1.5 % C  ACERO DE ALTO CONTENIDO.
Usado en herramientas.

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CURSO 2011-2012
• Clasificación por sus características y exigencias de calidad:
• Aceros de base
P (0,05-0,065%) S(0,05-0,065%)
• Aceros de calidad
Menor contenido en P y S
• Aceros especiales
Contenido mínimo de P y S

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CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Designación aceros
• S=Structural, P=Presión, L=Tuberías, B=Hormigón, E=Mecánico
• Ensayo tenacidad G=27J, y J=40J
• R Temperatura ambiente, 1,2,3 decenas de grados bajo 0ºCMATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
Tipo: Límite
elástico (N/mm2)
235 MPa
275 MPa
355 MPa
Grado
(soldabilidad)
JR (normal)
JO (alta soldabilidad)
J2 (especial)
….
• según UNE-EN-10025:
– S 275 JR

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CURSO 2011-2012
• Efervescente (desprendimiento en convertidor de CO)
• Calmado (una vez termina la efervescencia) Elimina P y S

UD. 4. METALES
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Materiales siderúrgicos. Designación aceros armaduras
• Barras corrugadas (6-40) S: UNE 36068:94
B 400 S L.e.>400 (N/mm2
) Soldable ductilidad normal
B 500 S L.e.>500 (N/mm2
) Soldable ductilidad normal
B 400 SD L.e.>400 (N/mm2
) Soldable alta ductilidad
B 500 SD L.e.>500 (N/mm2
) Soldable alta ductilidad
• Alambres para mallas electrosoldadas (5-14) T: UNE 36092:96
B 500 T L.e.>500 (N/mm2
) Trefilado

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Acero. Tenacidad vs Resistencia

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Acero. Coste vs Energía de producción

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Acero. Galvanizado.
• Recubrimiento del acero
mediante capa de zinc.
• Baño de zinc fundido a 450ºC
aleándose con el acero formado
varias capas con diferentes
proporciones Fe+Zn.
• Zn mayor potencial
electroquímico que el acero,
material de sacrificio.

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CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Acero. Productos
• Perfiles planos:
• Sección rectangular sencilla.
• Fleje a<600 mm. e<6 mm.
• Pletina a<500 mm. e<10 mm.
• Chapa a>600 mm. e<50 mm.
• Plancha a>600 mm. 3 mm.<e<150 mm.

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Perfiles planos:

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Alambres y alambrón:
• Laminado en caliente o trefilado o estirado en frio
• Armadura
• Mallazo
• Verjas
• Varillas

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Perfiles Comerciales (concavos) y barras (convexas):
• Sección maciza, laminados en caliente
• Dimensiones menores de 80 mm. en perfiles y mayores en
angulares:
LD
L
TZ
U

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Perfiles Comerciales (concavos) y barras (convexas):

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Perfiles estructurales:
• Laminados en caliente con sección poligonal maciza.
UPN IPN
IPE
HEA
HEB
HEM

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Forjados de chapa colaborante:

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Perfiles estructurales:

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Perfiles estructurales huecos:
HCHR

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Perfiles estructurales huecos:

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Perfiles Abiertos y Tubos:
• Conformados en frio a partir de S-275-JR

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Perfiles Abiertos y Tubos:

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Barras corrugadas:
• Trefilado <12 mm.
• Laminación en caliente >6mm.

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Barras corrugadas:

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Perfiles ventanas:

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Carriles ferroviarios:

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Remaches y roblones:

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Tornillos y puntas:

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Paneles sandwich:
• Alma de PU

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Cables:
• Torsión mutua de 2 o mas cordones de acero sobre un alma
central

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Aceros aleados. Generalidades
• La adición de otros metales producen los siguientes efectos
generales:
• Aumento de resistencia con una menor reducción de la
ductilidad que en el caso del carbono.
• Modificación de la temperatura de transición entre α, β, γ,
δ.
Cr y Si → la aumentan.
Ni y Mn → la rebajan.
• El elemento puede producir carburos estables al
combinarse con el C.
• El elemento de aleación puede causar la descomposición
de la cementita, apareciendo grafito en la estructura.
• El elemento puede aportar características propias. Por
ejemplo, el Cr es resistente a la corrosión y se usa en los
aceros inoxidables (con un contenido en Cr > 12%).

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Aceros aleados. Clasificación
• De baja aleación:
• Microestructura similar a la de los aceros al carbono y con
sus mismos tratamientos térmicos.
• 3 a 4 % de elementos de aleación para mejorar
resistencias, tenacidad y templabilidad.
• Altamente aleados:
• Con microestructura propia
• Aceros rápidos de herramientas.
• Aceros al Mn (12 a 14%). Muy duros.
• Acero inoxidable. En construcción con contenido de
18%/Cr y 8%Ni.

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Aceros aleados. Acero Cor-ten
• Corrosion resistance – Tensile
Strength
• Para construcción a la
intemperie
• Parten de aceros calmados
de grano fino.
• Aleados con Cu = 0’25~0’55%
• Se forma una pátina de óxido
rojizo de Fe·Cu
autoprotectora, en 2-3 años

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Aceros aleados. Acero Cor-ten
• Iguales usos y aplicaciones que
el acero estructural (S-235-W y S-
355-W )
• W = resistencia a la intemperie
mejorada
• Prever la escorrentía de lluvia
• Se trabajan igual que aceros
normales, conviene usar
electrodos especiales
• 50% más caro
• Oxido mismo coeficiente
dilatación que el acero muy
adherente

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Acero inoxidable. Generalidades
• Aparición hacia 1913-15
• Aleación de Fe con pequeñas
cantidades de:
• C (menos de 1,2%)
• Cromo (Cr) (más del 12%)
• Níquel y Molibdeno (Ni y Mo)
Capa de Cr2O3 , protectora de la
oxidación

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Acero inoxidable. Generalidades
• El Ni hace la austenita estable a baja T
• Oxidación ≠ corrosión
• Los aceros inoxidables se pueden corroer

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Acero inoxidable. Microestructura
• Austeníticos
• Ferríticos
•Martensíticos
• Cr= 16-30%
• Ni= 6-26%
• C= 0,03 0,25%
•diamagnéticos
•maleables
•inoxidables
•tenaces
•buena soldabilidad
•para ambientes agresivos
• Cr= 12-30%
• C= 0,3%
•magnéticos
•dúctiles
•pueden corroerse en ambientes
agresivos
•baratos (electrodomésticos)
•buena soldabilidad
• Cr= 11-18%
• C= 0,1-1,2%
•magnéticos
•templables
•pueden corroerse en exteriores
o marinos
•tenaces y resistentes: cuchillos,
maquinaria, tornillos...
•Baja soldabilidad

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Acero inoxidable. Denominación
• American Iron and Stell Institute
• Austeníticos
• Cr-Mn-Ni: AISI-2XX
• Cr-Ni: AISI-3XX
Ej: AISI-304 (18% Cr – 8% Ni ). El más utilizado
AISI-316 (18/8/2) (Mo). Resiste oxidación en
ambientes más agresivos
• Ferriticos y martensíticos
• Cr: AISI-4XX
Ej: AISI-430 (18% Cr) (ferr.)
AISI-420 (13% Cr) (mart.)

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Acero inoxidable. Laminación, acabado
• Acabados de fabrica
• 0 Laminado en caliente, recocido y sin decapar
• 1D Laminado en caliente, recocido, decapado
• 2D Laminado en frío, recocido, decapado, acabado mate
1D 2D

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Acabados de fabrica
• 2B Laminado en frío, recocido,
decapado y skinpasado en
húmedo (temple) Gris plata
brillante
• 2R Laminado en frío, recocido,
skinpasado en seco,
tratamiento termico sin oxigeno.
(Acabado espejo)
2B 2R

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Pulidos y esmerilados. Por
abrasión.
• 2G Esmerilado del 2B: satinado
grueso
• 2J Esmerilado: satinado
brillante. El más común de
los pulidos.
2G 2J

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Pulidos y esmerilados. Por
abrasión.
• 2K Satinado más fino a partir
de los anteriores
• 2P Pulido brillante y pulido
especular
2K 2P

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Acero inoxidable. Otros acabados
• Electropulido.
• Tratamiento electroquímico de disolución anódica. Piezas de
dificil pulido mecánico.

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Acero inoxidable. Otros acabados
• Coloreado
• Capas de óxidos metálicos fijados por tratamientos químicos
o electroquímicos.
• azul, bronce, oro, rojo, negro, etc.

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Acero inoxidable. Características
_____________________________________________________
AISI 430 AISI 304
_____________________________________________________
Tracción N/mm2
540 600
Límite elástico N/mm2
245 195
δ % 18 45
γ g/cm3
7'7 8'0
α l0-6
/ºC 10'2 16
λ Kcal/mºCh 21 21
_____________________________________________________

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Acero inoxidable. Productos
• Chapa perforada:

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Barandillas:

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Anclajes vidrio estructural:

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Carpinterías, sumideros, fregaderos:

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Fundiciones

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Fundiciones. El sistema Fe-C
82

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Fundiciones. El sistema Fe-C
• Contenido en C superior al 2,1%, normalmente 3-4,5%
• Funden entre 1150-1300ºC, más bajo que acero.
• Se moldean con facilidad.
• Por su alto contenido en C son más frágiles, mejor moldear.
• Cementita, metaestable tendencia a grafitización.
Fe3C→3Fe(α)+C(Grafito)
• La presencia de Si en proporciones mayores al 1% facilita
grafitización.
• Velocidades lentas de enfriamiento facilitan grafitización.

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Fundiciones. Mezcla Eutectica
• Ledeburita:
Cementita+Austenita (Ferrita o Perlita)+(Grafito o cementita)
ledeburita
ledeburita

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Fundiciones. Ledeburita.
• Principal constituyente de las fundiciones.

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Fundiciones Hipereutecticas
86
Ledeburita
+ Cementita

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Fundiciones Hipoeutecticas
MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM 87
Ledeburita
+ Perlita
+ Cementita

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Fundiciones. Tipos
Fundiciones HIPOEUTÉCTICAS
(2 < C < 4,3 %):
Perlita y ledeburita en matriz de cementita.
Fundiciones HIPEREUTÉCTICAS
(4,3 < C < 6,7 %):
Ledeburita en matriz de cementita.

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Fundiciones. Características generales.
• Contenido en C más alto que los aceros (>2%)
• Duras y agrias (no dúctiles)
• De ahí: fabricación por “colado” en moldes. Temperatura
de fusión: 1150-1300 ºC
• Fragilidad
• Resistencia a la corrosión
• Mejor resistencia a compresión que a tracción
• Mala conductividad. Diamagnéticas
• Mala soldabilidad
• Absorben vibraciones (motores)

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Fundiciones. Tipos.
• Gf Escamas de grafito
• Gn Esferoides de grafito
• Gr Rosetas de grafito
• P Perlita
• α Ferrita

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Fundiciones. Factores que afecta estruct.
• Velocidad de solidificación
• Lenta: se forma grafito → Gris
• Rápida: cementita no cambia → Blanca
• Contenido de carbono
• Poco C → Cementita → Blanca
• Mucho C → Grafito → Gris
• Presencia de otros elementos
• Si y Ni, tendencia al grafito → Gris
• Tratamiento térmico (recocido)
• Agrupación del C → Dúctil

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Fundiciones. Fundición gris
• Con enfriamiento muy lento, C=2’5-4’5%, Si=1-3’5% y otros
grafitizantes (Al, Cu, Ni, Ti)
• Descomposición de la cementita dejando escamas de
grafito libre en matriz de ferrita y/o perlita
• Menos frágil y más colable que la blanca
• Mejor resistencia a la corrosión y maquinabilidad
• Admite tratamientos térmicos

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Fundiciones. Fundición gris
93
Láminas de grafito en matriz perlítica
Láminas de grafito en matriz ferrítica

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Fundiciones. Fundición blanca
• Con enfriamiento rápido y menos C y Si que en las grises
(C=2’5-3%, Si=0’3-1%)
• C combinado en la cementita
• Con perlita y/o martensita
• Muy frágil
• Admite tratamientos térmicos para mejora de la tenacidad

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Fundiciones. Fundición blanca
Perlita (oscura) en matriz de cementita (blanca))

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Fundiciones. Fundición dúctil
• Obtenidas por tratamientos térmicos de las blancas
(europeas) o de las grises (americanas)
• Se logra la nucleación del C en nódulos o racimos, en
matrices ferríticas (con algo de perlita)
• Se reduce la fragilidad y se incrementa la deformabilidad

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Fundiciones. Fundición dúctil
Matriz ferrítica Matriz perlítica

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Fundiciones. Fundición maleable
• A partir de la blanca hipoeutéctica (C=2,5-3%)
• Con Si=1-2% y Mn=0,2-0,5% antes de la colada
• Recocido en atmosfera oxidante
• Descomposición de la cementita
• Aparición de racimos irregulares de C en forma de copos
o nódulos (C de recocido)
• Maleable perlítica o ferrítica
• Más tenaz y menos quebradiza.

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Núcleos de carbono (oscuro) en matriz:
Ferrito-perlítica ferrítica (blanca)

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Fundiciones. Productos
• En instalaciones:
• Tubos de presión ( 50-400 mm.)
• Tuberías ligeras ( 80-100 mm.)
• Piezas especiales (codos, tes, bocas de riego, sumideros,
rejillas tapas)
• Radiadores de calefacción
• Calderas y generadores de calor
• Aparatos sanitarios

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Uso estructural:
• Soportes
• Macizos ( 80-200 mm.)
• Huecos ( 200-300 mm.)

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Mobiliario Urbano

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Fundiciones. Ejemplos
Farnoll-Pritchard, Darby III, Wilkinson (1775-1779): Puente sobreFarnoll-Pritchard, Darby III, Wilkinson (1775-1779): Puente sobre
el Severn, Coalbrookdaleel Severn, Coalbrookdale

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
H. Labrouste (1843-1851): Biblioteca de Sta. Genoveva, Paris

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Puente de Triana, Sevilla (1854)

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales siderúrgicos. Resumen
• Los derivados del Fe (aleaciones) son los de mayor uso en
edificación
• Se dividen en aceros y fundiciones
• Baratos, y de ductilidad y resistencia variable según
composición y tratamiento
• Oxidables y dilatables
• Hay que protegerlos del agua y del fuego
• De uso estructural y otros muy diversos

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Aluminio

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Aluminio. Características
• Sistema cristalino:
• Minerales base para la
obtención:
• Sistema de obtención:
• Color:
• Oxidación, Tonos,
Pátina, sistema de
protección:
Cúbico centrado en las caras
(FCC).
Bauxita (óxido de Al)
Al2O3.3H2O +Al2O3.H2O
Reducción electrolítica
Blanco azulado, brillante y fibroso.
Capa de óxido impermeable que
protege. Anodizado. Lacado.

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Aluminio. Características
• Densidad
• Temperatura de fusión
• Tracción MPa.
• Límite elástico. MPa.
∀ ε rotura %
∀ λ w/m ºC
∀ α a 20ºC mm/m ºC
• Trabajabilidad.
• Electricidad. Calor
• Aleaciones.
• S-275-JR
2,7 g/cm³ 7,85 g/cm³
660 º C 1.550 ºC
90 –130 370-510
70 – 90 275
15 23
209 47-58
0.024 0,01
Dúctil. Maleable. Tenaz. Blando y trabajable.
Buen conductor y reactivo (oxidable)
Capa de autoprotección de 0’1~0’3µm
Pasivo con pH=4~8
Fácilmente aleable (Cu, Si, Mg, etc.)
Aleado y tratado térmicamente se
endurece
Soldable industrialmente (TIG/ MIG)

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Aluminio. Obtención
• Procedimiento Bayer o Reynolds
• Bauxita alúmina aluminio
• Con criolita (fundente y disolvente de la alúmina)
• En tochos, placas o lingotes
• Aleación según conformación y tratamiento
• Extrusión (forja), fundición, y laminación
• Tratamiento
• Térmico
• Superficial: anodizado, lacado, o acabado combinado

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Aluminio. Obtención

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Aluminio. Fabricación

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Aluminio. Fabricación
• Tras extrusión:
• Recocido
300-500ºC
• Maduración

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Aluminio. Anodizado
• Se fuerza la oxidación del perfil por inmersión en cuba
electrolítica
• Con electrolito ácido (sulfúrico al 15~20%)
• Ánodo = Al; cátodo = Pb
• T=20~22ºC; CC (16~20V, 120~130A/m²)

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• El O2 reacciona con el Al formando una capa de Al2O3
• Que se disuelve parcialmente en el electrolito formando una
costra porosa
• Mientras avanza hacia el interior la capa de alúmina (capa
barrera)

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Hay que sellar (con vapor,
para hidratar la Al2O3)
• Se puede colorear (antes
de sellar)
• Capa de anodizado
e=15~25µm

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Aluminio. Anodizado Coloración
• Autocoloración (integral o directo)
• Con ácidos orgánicos en la cuba de anodizado

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Impregnación electrolítica (electrocoloración)
• Depósito electrolítico de sales metálicas en el fondo de los
poros (el más común)

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Adsorción (tinción)
• Inmersión en soluciones acuosas de colorantes
• Posterior al anodizado
• Cualquier color, pero con menor durabilidad al exterior

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Aluminio. Lacado
• Cubrición con pintura polimérica que endurece por calor.
• Proceso:
• Preparación: limpieza y desengrasado
• Lacado: con polvo electrostático de poliéster TGIC
(Triglicidilisocianurato) o PVDF (fluoruro de polivinilideno)
• Polimerizado (a unos T=190ºC y t=10 min)
• Carta de colores RAL

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Aluminio. Acabado combinado
• Anodizado sin sellar y lacado (PVDF) que se ancla a los poros
polimerizandose a continuación a 240ºC
• Más flexible y elástico que el lacado
• Permite el doblado
• Más resistente y duro que el lacado

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Aluminio. Productos
• Perfiles

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Radiadores

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Cerrajería

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Aluminio. Ejemplos
U. Pfammater y col. (2004): Estación de investigación Peak Lab

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Aluminio. Resumen
• Las aleaciones de aluminio constituyen productos ligeros y
versátiles
• Y duraderos (autoprotegibles)
• Si no están en contacto con otros metales o con productos
alcalinos (cemento)
• Fundidos, extrusionados o laminados
• Y, según aleaciones, protegidos por anodizado, lacado, o
acabado combinado

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Cobre

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Cobre. Propiedades
• Cristal: FCC
• Color rojo brillante
• Densidad: 8,94 g/cm³ 7,85 g/cm³
• Tipos:
• Cobre químico: obtenido de solución acuosa por
procedimientos no electrolíticos.
• Cobre desoxidado (con P): exento de Cu2O. Para soldar.
• Cobre electrolítico: obtenido por este sistema
• Cobre de alta conductividad: puro y recocido

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Cobre. Características

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Cobre. Patina autoprotectora

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Cobre. Obtención
• En la Naturaleza
• Nativo
• Tostación y reducción (con coque) o electrolisis de:
• Calcopirita (FeCuS2)
• Calcosína (SCu2)
• Cuprita (Cu2O)
• Malaquita (CuCO3·Cu(OH)2)

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Cobre. Estados de recocido
• Recocido (a unos 500~650°C)
• σT=21~22MPa, εR=28~32%, HVN<60.
• Cuartoduro, o 1/4 duro (acritud media)
• σT>23MPa, εR=20~25%, HVN=60~80
• Chapas para cubiertas y limas
• Medioduro o semiduro
• σT>25MPa, εR=5~10%, HVN=70~100
• Accesorios de cubiertas, bajantes, canalones…
• Duro
• σT>30~32MPa, εR=2~5%, HVN=90~120
• Tuberías

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Cobre. Aleaciones
• Latón:
• Cu + Zn (Cuzin)
• Color anaranjado amarillento.
• Poco oxidable. Uso en fontanería y carpinterías.
Opcionalmente cromado.
• Tipos:
• 1ª Cuzin 98/85/80 % Cu
Tubos, chapas, alambres, etc..
• 2ª Cuzin 72/70 % Cu
Tornillos, tuercas, bulones, etc..
• 3ª Cuzin 67/65/30 % Cu
Clavos, tirafondos, alfileres.

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Bronce:
• Cu + Sn (Custan)
• Mas resistente que los latones.
• Buena resistencia a la corrosión.
• El temple lo suaviza y el recocido los endurece.
• Tipos:
• α: < 6% de Sn
Blandos, dúctiles y maleables.
Alambres, chapas, moneda, Etc..
• De Cañón: 10-12% Sn.
Resistentes y duros.
• Al y 12-18% Sn
Rodamientos.
• De Campana: 20-22% Sn.

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Cuproniquel:
• Cu + Ni
• Monedas y usos eléctricos.
• Cuplozin:
• Cu + Pl + Zn
• Bombas, grifería herrajes.
• Cuzistan:
• Cu + Zn + Sn
• Resistentes a la humedad.

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
• Cuzini:
• Cu + Zn + Ni
• Resorte y tuberías. Alpaca.
• Custamplo:
• Cu + Sn + Pl
• Grifería.

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Cobre. Productos

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Plomo

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Plomo. Características
obtención:
• Color:
Pátina, sistema de
protección:
Cúbico centrado en las caras (FCC).
Galena (Sulfato de Plomo).
Tostación, autorreducción y afino.
Gris azulado.
Resistente y estable químicamente.
Pátina blanca: Sulfato de Pb.
Pátina oscura: Oxido de Pb
El agua fina lo disuelve y el Pb es venenoso.

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Plomo. Propiedades
• Densidad (g/cm³)
• Temperatura de fusión (ºC)
• Tracción MPa.
• α a 20ºC mm/m ºC
• Trabajabilidad.
• Aleaciones.
11,34 7,85
327 1.550
15 370-510
0,028 0,01
Recristaliza a temperatura ambiental.
Mal conductor.
Aleaciones blandas.

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Plomo. Tipos y aleaciones
• Tipos:
• Plomo de obra o de 1ª fusión. Dulce o refinado
• Plomo bruto o de 2ª fusión. Fusión de chatarras con alto
contenido de impurezas.
• Aleaciones:
• Plomo reforzado con antimonio 5 – 10%
Incremento de dureza.
• Plomo con estaño y antimonio
Aleaciones blandas.

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Plomo. Productos
• Tuberías. Poco uso en fontanería. (Saturnismo)
• Planchas. Uso en cubiertas. Baberos.

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Zinc

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Zinc. Características
obtención:
• Color:
Pátina, sistema de
protección:
Hexagonal compacto. Rotura fragil
Blenda ZnS (sulfuro de Zinc)
Smithsonita ZnCO3
Calamina ZnSiO4 +H2O
Tostación y reducción.
Blanco azulado.
Se oxida con CO2,
El carbonato de Zn le da un aspecto
mate y lo protege.

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Zinc. Propiedades
• Densidad (g/cm³)
• Temperatura de fusión (º C)
• Tracción (MPa.)
• Límite elástico. (MPa.)
∀ ε rotura %
∀ λ kcal m ºC h
∀ α a 20ºC mm/m ºC
• Trabajabilidad.
• Aleaciones.
7,1 7,85
417 1.550
220 370-510
120 275
20 23
96 47-58
0,023 0,01
Fungible, soldable y maleable.
T de trabajo 130-150º Fuera de ella agrio y
quebradizo.
Mal conductor.
Aleaciones con cobre.

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Zinc. Aleaciones
• Con cobre
• Cuplozin:
Cu + Pl + Zn
• Cuzistan:
Cu + Zn + Sn
• Cuzini:
Cu + Zn + Ni
• Con aluminio.
• Alcin:
Al + Zn 34%

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Zinc. Productos
• Clavos:
• Planchas:
Uso en cubiertas. Canalones.

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Materiales no siderúrgicos. Zinc. Productos

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Uniones. Soldaduras. Definiciones
• Unión rígida de dos o más piezas metálicas, hasta obtener una sola,
con o sin adición de otro u otros materiales de aportación.
• Unión en continuidad de metales.
• Por fusión local de los borde a unir.
• Se produce una alteración en la microestructura.
• Según el gradiente térmico.
• La alteración puede afectar, en condiciones extremas, al
comportamiento de la unión.

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Uniones. Soldaduras. Tipos
• Homogéneas:
• Por Fusión.
• Por arco eléctrico: electrodo (-)
• Automáticas: TIG
• Semiautomáticas: MIG
• Manuales: con electrodo revestido.
• Autógenas: oxiacetilénica y oxhídrica.
• Otras: Aluminotérmica, Láser...
• Por Compresión:
• Forja, Resistencia eléctrica, Presión en frío y
Fricción.
• Heterogéneas
• Fuertes. Cu
• Blandas. Sn

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Uniones. Soldaduras. Soldadura MIG (Metal Inert Gas).
• Semiautomática e industrial.
• Electrodo consumible
desnudo del metal soldado.
• Soldadura protegida por gas
reductor Ar o He.
• Cordones sin escoria, muy
lisos.
• Para piezas delgadas.

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Uniones. Soldaduras. Soldadura eléctrica manual
• En atmósfera normal (en obra)
• Transformador eléctrico (I<150A) ~1500ºC.
• Electrodo (-) revestido sujeto manualmente con pinza.
• De composición similar al acero a soldar.
• Direcciona el arco.
• Ioniza el aire para facilitar la proyección del metal
fundido.
• El gas de combustión del revestimiento protege la
soldadura.
• La escoria protege al cordón.

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Uniones. Soldaduras. Soldadura eléctrica manual

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Uniones. Soldaduras. Soldadura oxiacetilenica
• Oxígeno (O2) y acetileno (C2H2).
• Para soldadura (~3200ºC) y oxicorte.
• Uso universal.
• Diferentes tipo de llama según
proporción de gases:
• Oxidante (>O2 y T): dardo brillante y
pequeño; llama azul poco luminosa.
Para latón y cortes.
• Neutra: para Cu y aleaciones.
• Reductora (>C2H2): dardo brillante
muy largo (>10cm). Para metales
oxidables. Al, Cu+Sn, Cu, Fe

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Uniones. Soldaduras. Soldaduras heterogeneas
• El metal aportado es diferente al soldado.
• Unión por mojado (capilar).
• Ocasionalmente por aleación.
• Soldaduras fuertes (T>450ºC).
• Sueldas de Cu+(Ag), Sn, Zn, etc., fundidas con soplete
acetilenico.
• En instalaciones hidráulica con presión.
• Soldaduras blandas (T<450ºC).
• Varillas de Sn+Pb, etc., fundidas con lamparilla de gas
• En instalaciones sin presión, baberos y cubiertas.

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Uniones. Soldaduras. Ejecución

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Uniones. Soldaduras. Control de calidad
• Radiografías.
• Ultrasonidos.
• Líquidos penetrantes.

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Durabilidad. Corrosión y Oxidación
• Corrosión: Interacción superficial de una sustancia con el
ambiente, que produce transformación química en otra
sustancia más estable.
• En metales:
1. Corrosión electroquímica (Húmeda).
2. Oxidación (corrosión seca).

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Durabilidad. Agentes corrosivos
1. Oxígeno y ozono (O3).
2. NO2 y NO3H.
3. Ácidos ambientales: SO2, SO3, SO4H2, CO2, CO3H.
4. Sales: Cl Na; también sales amoniacales.
5. Álcalis: K, Na (atacan al aluminio o Zinc).

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Durabilidad. Oxidación
• Oxígeno y Formación superficial de capa de óxido metálico,
por contacto con O2.
• La capa de óxido puede ser:
• Protectora: si es impermeable al oxígeno, y está bien
adherida.
• No protectora: si resulta porosa, o se desprende, o
agrieta, la oxidación continúa hacia el interior del metal.
Cobre (Cu)
CuO: protector

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Durabilidad. Corrosión electroquímica
• Corrosión: descomposición de un
metal por efecto del aire húmedo,
convirtiéndose en óxido o hidróxido.
• Se necesita el contacto de dos
sustancias que hacen de ánodo y
cátodo.
Ánodo (-) Cátodo (+)
e-
Se oxida Se reduce
Los cationes
se disuelven
Depósito de
cationes
electrolito
conductor

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Durabilidad. Corrosión electroquímica
• En ambiente húmedo. (HR > 60%)
• Metales: tendencia a desprender e-
• Ánodo: desprende e-: se oxida o corroe, y se disuelve
(produce cationes)
• Cátodo: consume e-: se reduce. Se acumulan los electrones
o cationes.
• Requiere la presencia de:
• Electrolito: medio por el que circulan los cationes (agua
conductora)
• Circuito de retorno: medio por el que circulan los
electrones (conductor metálico)

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Durabilidad. Par galvánico
• Metales diferentes en contacto, en ambiente húmedo =
corriente eléctrica (pila galvánica).
• Circulan e- del ánodo (se oxida o corroe) al cátodo (se
reduce).
• Corriente eléctrica: del ánodo al cátodo.
• Productos de corrosión: sobre el cátodo.

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
1. Acero inoxidable pasivado
2. Cuproníquel (Cu-Ni)
3. Bronce
4. Cobre
5. Latón
6. Níquel
7. Estaño (hojalata)
8. Plomo
9. Acero inoxidable activo
10. Fundición
11. Acero
12. Aluminio
13. Zinc
14. Magnesio
e-
Cátodo (+)
Ánodo (-)

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
acero (-) cobre (+)
e-
Se oxida Se reduce
Los
cationes se
disuelven
Electrolito: agua circulando
conductor

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
1. ¿Se pueden clavar las planchas de cobre con clavos de
acero?
2. ¿Se puede recubrir una chapa de acero con otra de zinc, en
ambiente húmedo?
Fundamento del galvanizado.

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Durabilidad. Tipos de corrosión
• Intermetálica o galvánica (entre dos metales).
• Monometálica: un solo metal (entre él y su óxido o hidróxido).
• Generalizada: toda la superficie. Se produce pérdida de
espesor.
• Por picaduras: “cráteres” anódicos. El borde actúa como
cátodo.
• Intergranular: entre borde del grano y el interior del mismo.
• Por aireación diferencial.
• Por contacto: metal con otro no metal.
• Acero con yeso.
• Acero con cloruros.
• Plomo o aluminio con cemento.
• ...

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Durabilidad. Corrosión monometálica del hierro
1. 2 Fe 2 Fe2+
+ 4e-
2. O2 + H2O + 4e-
4(OH-
)
3. 2 Fe2+
+ 4(OH-
) 2Fe(OH)2
Hidróxido ferroso
1. Hidróxido ferroso Hidróxido férrico
4Fe(OH)3

UD. 4. METALES
CURSO 2011-2012
Durabilidad. Protección contra la corrosión
• Impedir el contacto del metal con el aire húmedo o el agua.
Ej: pintura, aceite...
• Poner el metal que se desea proteger en contacto por vía
húmeda, con otro más anódico (ánodo de sacrificio).
• Recubrir el metal con otro más anódico.
Ej: galvanizado del acero.
• Mejorar la resistencia del metal a la corrosión, mediante
aleaciones de éste. Elimina vacantes en las que podría
entrar el oxígeno.

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CURSO 2011-2012
Aspectos ambientales de los metales.
PFCs Perfluoratos de carbono
PAHs Hidrocarburos policiclicos aromáticos

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CURSO 2011-2012
Aspectos ambientales de los metales. Aceros
• Las propiedades de los aceros no cambian desde que son
fabricados.
• 16-20% del acero ser pierde debido a la corrosión.
• 20% del hormigón armado es acero, difícil y caro de
recuperar.
• Al acero reciclado se usa como carga en convertidores,
cuidando la composición de la aleación.

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CURSO 2011-2012
Aspectos ambientales de los metales. Aluminio
• Por cada kilo de aluminio fabricado se gasta ½ kilo de pasta,
gasta mucho agua.
• Se puede reciclar indefinidamente recociendo y refinando sin
perdida de propiedades.
• En el reciclaje solo se requiere un 5% y produce un 5% de CO2
en comparación con la primera producción.

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Aspectos ambientales de los metales. Otros metales
• Cu, Ni, y Zn pueden ser recuperados totalmente de sus
aleaciones por electrolisis y utilizados en otras aleaciones.
• Cu utilizado es casi todo reciclado.
• Cu es toxico y se lava con la lluvia ácida. No entra en
cadena alimenticia.
• La mayoría de los metales son tóxicos en la naturaleza, su
reciclaje solo retrasa el efecto dañino.

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CURSO 2011-2012
Gráfica ejercicio práctico

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Notas del editor