Este documento trata sobre los materiales metálicos. Define los metales y explica que tienen una gran cantidad de electrones libres. Discute las aleaciones y clasifica los metales en ferrosos y no ferrosos. Describe las estructuras cristalinas comunes de los metales y sus propiedades generales como la conductividad y maleabilidad. Finalmente, presenta el diagrama de fase del hierro-carbono.

1. Materiales
Metálicos
MSc Luis Alberto Laguado Villamizar
Ciencia de los Materiales

2. CONTENIDO
• Definición
• Características
• Clasificación
Aleaciones ferrosas
Aleaciones no ferrosas
• Aceros
• Diagrama de fase (Fe- C)

3. DEFINICIÓN
Los metales son
sustancias de tipo
inorgánico, químicamente
se diferencian por tener
una gran cantidad de
electrones libres en sus
capas de valencia.
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4. ALEACIONES
Una aleación es un metal
que contiene adiciones de
uno o más metales o no
metales; por ejemplo, el
acero es una aleación de
hierro con adiciones de
carbono. Las aleaciones
tienen mejores
propiedades mecánicas
que los metales puros.
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5. EN LA TABLA PERIÓDICA
Ocupa casi el 70% y se puede clasificar como
reactivos, de transición y metaloides.
Pedro Martínez / www.educamix.com

7. EN LA CORTEZA TERRESTRE
• El elemento metálico
más abundante es el
aluminio con un
8.07% de contenido,
seguido del hierro
con un 5.05%

8. Estructura Cristalina
Son comunes tres estructuras de redes cristalinas en
los metales:
(FCC) (BCC)
Formaba por un átomo del
metal en cada uno de los
vértices de un cubo y un
átomo en el centro.
Cada átomo está rodeado por
doce átomos adyacentes y los
átomos de las caras están en
contacto.
ASKELAND, 2007

9. Hexagonal Compacta
Está determinada por un átomo en
cada uno de los vértices de un
prisma hexagonal, un átomo en las
bases del prisma y tres átomos
dentro de la celda unitaria.
Estructura
cristalina
Elemento
Hexagonal
Compacta
Be, Cd, Co,
Mg, Ti, Zn
FCC Ag, Al, Au, Ca,
Cu, Ni, Pb, Pt
BCC Ba, Cr, Fe, W,
alcalinos
CS Po
ASKELAND, 2007

10. Estructura Granular
• En esta estructura, el elemento fundamental es
el grano, constituido por agrupación de cristales.
• Los granos son de forma irregular y su tamaño
oscila entre 0,002 y 0,2mm, lo cual depende
principalmente :
⮚ Del proceso de fabricación del metal.
⮚ De los procesos térmicos a los cuales fue
sometido el metal.

11. • Los metales se caracterizan por ser brillantes,
con color casi siempre blanco grisáceo, salvo
en los casos del cobre(rojo) y el oro(amarillo)
CARACTERÍSTICAS
GENERALES
https://elementos.org.es/

12. • Los metales tiene buena
conductividad eléctrica y
térmica
• A excepción de mercurio, son
sólidos a temperatura
ambiente, son procesables en
estado sólido, liquido a alta
temperatura, y en polvos
Esther Pascual, erenovable.com
http://footage.framepool.com

13. • Algunos metales se pueden
encontrar en estado puro
como el oro o la plata, pero
otros aparecen en estado de
óxidos u otros compuestos.
• Altos puntos de fusión.
• Alta resistencia mecánica.
• Gran rigidez.
• Buena conductividad o formalidad.
• Buena resistencia a choques
térmicos.
• Buenos reflectores de la radiación
visible.
http://aplicaciondelosmateriales.blogspot.es/1456183902/unida
d-1-clasificacion-de-los-materiales/
https://docplayer.es/42752243-
Propiedades-de-los-metales.html

14. • Son maleables, se pueden
fundir, conformar.
• Tiene alta resistencia
mecánica
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15. • Son de densidad muy
variable.
• Se puede reciclar
https://www.adalmo.es/noticias/que-metales-se-pueden-reciclar/
ADALMO

16. CLASIFICACIÓN
METALES NO FERROSOS METALES FERROSOS
PESADOS
COBRE
ESTAÑO
ZINC
PLOMO
LIGEROS
ALUMINIO
TITANIO
ULTRALIGEROS
MAGNESIO
BERILIO
ACEROS
Baja aleación
- Bajo, medio y alto
carbono
Alta aleación
- Inoxidables
- Rápidos
FUNDICIONES
Hierro Gris
Hierro dúctil
o nodular
Hierro blanco

17. Hierro Puro
1537° C
1401° C
907°C
767° C
Fe líquido
Fe δ (Red Cúbica Centrada en el cuerpo) BCC
Fe ϒ (Red Cúbica Centrada en las caras) FCC
No Magnético
Fe α (Red Cúbica Centrada en el cuerpo) BCC
No Magnético
Fe α (Red Cúbica Centrada en el cuerpo) BCC
Magnético
El Fe puro tiene pocas aplicaciones industriales.
Su interés industrial radica en la posibilidad de aliarse con el carbono
dando lugar al ACERO.

18. Diagrama hierro carbono
1400 y 1538 °C cristaliza de nuevo en
el sistema cúbico centrado en el cuerpo
(BCC) y recibe la denominación de
hierro (δ) delta, es el mismo hierro alfa
con parámetro de red mayor por efecto
de la temperatura
911 y 1400°C hierro (ϒ) gamma o
austenita, cristaliza en el sistema cúbico
centrado en las caras (FCC) se deforma
con mayor facilidad y es paramagnética
Hasta los 911°C, hierro (α) alpha o
ferrita, cristaliza el sistema cúbico
centrado en el cuerpo (BCC), material
dúctil y maleables es ferromagnética

19. BIBLIOGRAFÍA
► ASKELAND Donald, PHULÉ Pradeep. Ciencia e Ingeniería de los Materiales.
Séptima edición,Sexta edición, Thomson, México, 2007.
https://drive.google.com/file/d/1YeeQoXjCJndZoX2ZF0O3R2y6RFMiZLxw/view
https://drive.google.com/file/d/1YeeQoXjCJndZoX2ZF0O3R2y6RFMiZLxw/view
► ASM Metals Handbook, Volume 01,Properties and Selection: Irons, Steels and
High performance Alloys.
► ASM Metals Handbook, Volume 02,Properties and Selection: Nonferrous Alloys
and Special Purpose Materials.
► SHACKELFORD James F. Introducción A La Ciencia De Materiales Para
Ingenieros Sexta edición, Pearson Educación S.A., Madrid, 2005
https://archive.org/details/IntroduccionALaCienciaDeMaterialesParaIngenierosEdic
ion6JamesF.Shackelford/page/n7