Breve descripción del Mg

1. MAGNESIO Y
ALEACIONES AL
MAGNESIO

2. MAGNESIO
Es muy abundante en la naturaleza,
esta situado en el octavo lugar en la
corteza terrestre.
Se obtiene de la magnesita, dolomita,
carnalita y serpentina.
Tiene un color gris amarillento
O
49.13%
Si
26.00%
Al
7.45%
Fe
4.20%
Ca
3.25%
Mg
2.35% Na
2.40%
K
2.35%
H
1.00%
Otros
1.87%
Además se encuentra en el agua de mar, salmueras subterráneas y lechos
salinos.

3. HISTORIA DEL MAGNESIO
En el año 1908 Humphrey Davy
aisla el metal por electrolisis en la
pila de Volta, de una mezcla pastosa
de magnesia y sulfuro de mercurio.
En el año 1857, Saint Claire Deville
y Caron purifican por primera vez el
metal en una corriente de
Hidrogeno.
Recién en el año 1932 la URSS comienza a producir el metal a escala
industrial.
El desarrollo de la producción del magnesio es muy parecido al del
aluminio desde el punto de vista cronológico, pero la escala es diferente
(1/20).

4. EXTRACCION Y REFINO
PARA LA EXTRACCIONSE UTILIZAN DOS
PROCEDIMIENTOS:
-La electrolisis ígnea
-La reducción térmica

5. PARA EL REFINO SE PROCEDE DE LA SIGUIENTE
MANERA:
-mediante doble electrolisis (99.995 de pureza)
-sublimación en vacío ( > a 99.995 de pureza)
- en laboratorio mediante la zona fundida

6. FORMAS DE ENTREGAS DE LOS LINGOTES.
NORMALIZACION
Lingotes para refusión.
 análisis químico (espectrografía o colorimetría)
Placas y tochos para transformación.
 análisis químico
 ausencia de cloruros
 compacidad ( ausencia de rechupes y fisuras)
 estado superficial

7. PROPIEDADES Y VENTAJAS
Mineral blando
Temperatura de fusión baja (650º C)
Resistente a la corrosión (tratamientos de protección)
Fácil de maquinar
Elevada resistencia mecánica
Alta razón resistencia a peso
Es el mas ligero de los metales usados en estructuras
Su densidad es de 1.74g/cm³

8. Tiene estructura cristalina c.p.h (hexagonal compacta).
 debido a esto existe un impedimento en la deformación del
metal en frío.
La ausencia de autoprotección entraña dificultades con
respecto a la resistencia a la corrosión en ambientes
húmedos

9. El magnesio comercialmente puro o primario tiene un
mínimo de pureza de 99.8%.
El resto suele contener Al, Fe, Mn, Cu, Si.
Se utiliza como desoxidador y desulfurizador en la
fabricación de aleaciones de Ni y Cu.
También se utiliza como eliminador de gases disueltos
en la fabricación de tubos de vacío.
Los ánodos de Mg proporcionan efectiva protección
de barcos y calentadores de agua

10. DESIGNACION DE ALEACION Y TEMPLE
La A.S.T.M ha publicado un sistema de nomenclatura de
las aleaciones que ha sido adoptado por la Magnesium
Association.
Las letras utilizadas para representar los elementos son las
siguientes

11. XXOO X AZ92 A
Las primeras dos letras representan los elementos de
aleación, dispuestas en orden de porcentajes
decrecientes, o en orden alfabéticos si son iguales.
Son seguidas de sus respectivos porcentajes
redondeados a enteros.
La letra final corresponde a la serie

12. DESIGNACION DE LOS TRATAMIENTOS TERMICOS EMPLEADOS
EN LAS ALEACIONES DE MAGNESIO

13. ALEACIONES AL MAGNESIO
La mayoría de las aleaciones al magnesio son ternarias.
Pero están basadas en cuatro sistemas de aleaciones
binarias: Mg-Al, Mg-Tierras raras, Mg-Zn, Mg,Th.
El Al y el Zn elevan la resistencia mecánica.
El Th mejora las propiedades a temperaturas elevadas.
La principal función de las tierras raras es que afinan el
tamaño del grano

14. ALEACIONES BASADAS EN MAGNESIO-ALUMINIO
Este grupo incluye las aleaciones:
AM magnesio-aluminio-manganeso
AZ magnesio-aluminio-zinc
Se fabrican en moldes de arena para piezas que requieren
buena resistencia a la cedencia mas resistencia a las fugas
de presión.
En moldes permanentes; se logran piezas con buena
resistencia tensil moderada resistencia a la cedencia y
elongación y tolerancias dimensiónales mas ajustadas

15. Fundida en molde de arena Fundida en molde permanente
Debido al enfriamiento mas rápido la estructura
muestra partículas mas finas del compuesto y ninguna
constituyente laminar

16. ALEACIONES BASADAS EN MAGNESIO-ZINC
Este grupo incluye las aleaciones:
ZK magnesio-zinc-zirconio
ZH magnesio-zinc-torio
El alto contenido de zinc requiere un cuidadoso control de
la fundición para producir piezas sanas, libres de
micro porosidad y fisuras por altas temperaturas

17. Vemos la forma laminar en las fronteras de grano de una
aleación tipo ZH (el torio reduce los problemas anteriores sin
incidir en las propiedades mecánicas)

18. ALEACIONES BASADAS EN MAGNESIO TIERRAS RARAS
Esta grupo incluye las aleaciones:
EK magnesio-tierra rara-zirconio
EZ magnesio-tierra rara-zinc
Son adecuadas para usar hasta temperaturas de 500ºF
Esta cualidad se debe a una alta temperatura de
recristalización y por medio de precipitados en las fronteras
de grano

19. ALEACIONES BASADAS EN MAGNESIO TORIO
Este grupo incluye las aleaciones:
HK magnesio-torio-zirconio
HZ magnesio-torio-zinc
El torio mejora las propiedades a elevada temperatura

20. RESISTENCIAA LA CORROSION
Depende del porcentaje del elemento de aleación
De la humedad ambiente
Si la exposición es bajo techo o al aire libre
En soluciones acuosas salinas depende de la presencia de
impurezas (fe,cu,ni).
Para combatir estos problemas se han logrado aleaciones de
alta pureza(AZ91) que son 100 veces mas resistentes que las
aleaciones de magnesio corrientes

21. UNION DE ALEACIONES AL MAGNESIO
Son soldables por: soldadura de arco, soldadura por gas,
soldadura eléctrica de punto.
Remachado: se utilizan métodos convencionales, pero solo
los remaches dúctiles de Al deberían usarse para prevenir la
corrosión galvanica.
Enlace adhesivo: es un método nuevo que permite materiales
mas delgados, mayor ahorro del peso

22. OPERACIONES DE CONFORMACION DEFINITIVA
Plegados y conformados: se opera a temperaturas de 280º a 350º
C, deberá calentarse el utillaje y la chapa. Evitar las inclusiones
metálicas.
Embutición: también se realiza en caliente entre 150º a 350º C.
La lubricación se realiza con aceite para bajas temperaturas y con
grafito para las mas elevadas.
Mecanizado mecánico: fácil mecanización, velocidades de corte
muy altas lo que reduce el tiempo y los costos.
Mecanizado químico y decapado: se practica en la industria de la
impresión.
Desengrasado
Decapado
protección

23. TRATAMIENTOS DE PROTECCION
Tratamientos con sobre espesores pequeños: ( < 1/100 mm ).
La superficie debe quedar bien definida geométricamente. La película
protectora no debe traer consigo perturbación alguna sobre el perfil,
los juegos etc.
Las películas son a base de : magnesia, fluoruros, cromatos.
Tratamientos con sobres pesores importantes: ( > 1/100 mm ).
Se trata de barnices, pinturas, revestimientos plásticos que protegen
contra agentes corrosivos

24. APLICACIONES DEL MAGNESIO
EN LA INDUSTRIAAUTOMOVILISTICA
Y AERONAUTICA

25. Se utiliza para reducir el peso del coche
Permite disminuir el espesor de ciertas piezas que no
tienen problemas de resistencia
Permite fabricar de una sola vez piezas con formas
complicadas
Se utiliza en la fabricación de llantas (mejor acabado,
mayor duración de los moldes

26. Kit de llantas 5” barnizado con polvo amarillo.
Peso por rueda 1920grs.

27. Llantas livianas de magnesio 7½ j x 17”

28. Caja de cambios para un helicóptero hecha
de una aleación de magnesio, tratada
superficialmente con protección contra la
corrosión.
(a) Caja de cambios (gearbox)
(b) múltiple (manifold)
hechos mediante fundición, de una
aleación de magnesio

29. Aplicaciones de
ZE41A-T5

30. ENDURECIENTO POR PRECIPITACION DE LAS
ALEACIONES DE MAGNESIO
 La solubilidad en estado sólido, aumenta con la
temperatura.
 La velocidad de enfriamiento es lo suficientemente rápida
como para evitar la transformación de fases que conduce a
las fases de equilibrio.
 El precipitado es altamente coherente con la matriz, de
tamaño pequeño y se encuentra homogéneamente distribuido
en la matriz.

31. Aleación Mg- 5%Zn. En el tratamiento de solución, las muestras
fueron calentadas por 1 hora a 315ºC y enfriadas en agua.

32. Todas las aleaciones de Mg son reciclables.
Resulta mucho mas rentable reciclar que obtener
material de 1º GENERACION
Reciclando solo usamos el 3% de la energía que
utilizamos en el proceso de electrolisis

33. NIQUEL Y
ALEACIONES
AL NIQUEL

34. Es un metal pesado que se obtiene de un mineral llamado
garnierita
Es de color blanco y tiene buenas propiedades mecánicas

35. PROPIEDADES
Resistencia al desgaste
Resistencia a la corrosión
Resistencia a las altas temperaturas
Buena conductividad eléctrica
El 60% del níquel producido se utiliza en aceros inox y
aceros aleados al níquel.
El remanente se utiliza en aceros aleados al alto níquel y
para electrodepositacion.

36. Composición Propiedades
Mecánicas
Usos
Ni A
99% Ni Excelentes
Ni D
95.5% Ni
4.5% Mn
Buenas
Electrodos para
bujías,alambre
Ni E
98% Ni
2% Mn
Muy buenas Cables
eléctricos,
cables para
bujías
CLASES DE NIQUEL

37. DURANIQUEL
Es una aleación Ni-Al forjada
endurecible por envejecimiento.
Usos: piezas de instrumentos,
fuelles y artículos de pesca

38. PERMANIQUEL
Es una aleación al alto Ni templable por envejecimiento y
posee mejor conductividad eléctrica y térmica
Usos. Aplicaciones donde sea necesario mayor
conductividad eléctrica y mejores propiedades mecánicas

39. ALEACIONES DE BASE NIQUEL COBRE
El cobre se añade para incrementar la formabilidad y
disminuir el peso
El monel es la mas importante de este grupo de
aleaciones
Contienen aproximadamente 2/3 de Ni y 1/3 de cu

40. VARIACIONES DEL MONEL
MONEL R: con agregado de azufre para mejorar
maquinabilidad.
Usos: tornillos
MONEL K: con agregado de aluminio, el cual hace a la
aleación templable por envejecimiento.
Usos: resortes, instrumentos para avión, cojinetes de bolas.
MONEL H Y S: con agregado de silicio, tienen gran
resistencia al ataque corrosivo.
Usos: asientos para válvula, camisas para bombas

41. MONEL R 400
Aleación con 67% Ni y 23%Cu
Endurecida mediante trabajo en frío
Excelente resistencia a los
ambientes de corrosión.
Usos: industria marítima
procesos petroquímicos

42. ALEACIONES BASADAS EN NIQUEL SILICIO COBRE
Comercialmente la mas conocida es la Hastelloy D.
Contiene 10% Si y 3 % Cu
La fundición resulta fuerte, tenaz y extremadamente
dura.
Usos: para tuberías que transportan ácido sulfúrico
concentrado a altas temperaturas

43. ALEACIONES BASADAS EN NIQUEL CROMO HIERRO
Se emplean como aleaciones para resistencia eléctrica.
Tienen usos muy variados como ser: como elemento
eléctrico para hornos, para electrodomésticos, piezas para
equipos de tratamientos térmicos, ollas de cianuro.
Sus nombres comerciales son: Inconel, Inconel X

44. NOMBRE
COMERCIAL
COMPOSICION PROPIEDADES USOS
HASTELLOY A 57% Ni
20% Mo
20% Fe
Son austeniticas
Por trabajado en frío
(res. Y duc)
Ind química
Ácidos
corrosivos
HASTELLOY B 62% Ni
28% Mo
5% Fe
HASTELLOY C 54% Ni 17%Mo
15% Cr
5% Fe 4% W
Alta res a la
corrosión de ácidos
oxidación
Ácidos oxidación
Bombas valvu.
HASYELLOY X 47% Ni 9% Mo
22% Cr 18% Fe
Res a la oxidación
hasta temp. De
hasta 2200ª F
Avión
Aspas turbinas
Paletas hélice
ILLIUM B Y G 50% Ni 28 Cr
8.5% Mo 5.5%
Cu
Superior res a la
corrosión en
aleaciones fundidas
Cojinetes
impulso
rotatorios

45. APLICACIÓNES DEL HASTELLOY

46. ALEACIONES BASADAS EN NIQUEL HIERRO
Se caracterizan por una buena resistencia a la corrosión
en ambientes acuosos.
Excelente resistencia a la oxidación en atmósferas a altas
temperaturas
Son superiores a los aceros inoxidables en resistencia a la
corrosión
Usos: hornos, generadores de vapor y equipos parta T.T

47. INVAR
Aleación hierro 64% , níquel 36% con muy poco carbono y
algo de cromo
Por su pequeño coeficiente de dilatación se emplea en la
fabricación de piezas de precisión( relojería, aparatos de
física y especialmente en instrumentos para medir longitud)

48. PLOMO Y
ALEACIONES AL
PLOMO

49. Se obtiene a partir del mineral llamado galena.
La mayor parte de le producción se utiliza en la
manufactura de acumuladores eléctricos

50. ¿ Cómo se extrae el plomo?
Luego de extraído el mineral o mena de la mina se le somete a
una operación de flotación diferencial para separar la mena de
plomo (PbS).
El concentrado se lleva luego a la fundición en donde se realiza a
una operación de tostado aglomerante (sintering) que sirve pare
agrupar las partículas finas.
Posteriormente en el horno de fundición se mezclan los trozos
aglomerados o sinterizados con una cantidad de coque, que sirve
como reductor a la vez como combustible, y de fundentes como
silice y carbonato de calcio.

51. El plomo corre hacia abajo y los fundentes forman la escoria con
las impurezas que flotan sobre el plomo liquido.
El plomo es luego moldeado formando los ánodos de plomo
impuro listo a ser refinado.
En la etapa de refinación, el plomo se separa electroliticamente
del cobre, zinc. arsénico y otros elementos, que quedan en la celda
como lodos anódicos.
Estos se refinan luego. pues contienen además de los ya
mencionados, oro, plata, selenio y telurio.

52. PROPIEDADES
Es blando y dúctil
No es buen conductor de la electricidad
Es resistente a las radiaciones
Tiene una temperatura de fusión baja
Alta resistencia a la corrosión
Peso elevado

53. ALEACIONES PLOMO ANTIMONIO
Contienen de 1 a 12% de antimonio
El antimonio aumenta la temperatura de recristalización e
incrementa la dureza y resistencia
Usos: placas de acumuladores eléctricos forros de cables,
tubos plegables

54. ALEACION PLOMO ESTAÑO
Contienen de 5 hasta 60% de estaño
Incrementa la dureza y la resistencia
Se usa en soldadura
Tiene aplicaciones en tanques de combustible para
automóviles

55. BABBITS O ALEACIONES DE METAL BLANCO
SE DIVIDEN EN DOS GRUPOS
1)Plomo estaño y arsénico
2)plomo estaño y
porcentajes de calcio,
bario , magnesio

56. ESTAÑO Y
ALEACIONES
AL ESTAÑO

57. El mineral principal es la casiterita.
Abunda en Inglaterra, Alemania, Bolivia, Brasil y Australia
Se puede purificar por electrolisis o por el proceso de
molido,lavado,calcinado y reducido en horno de reverbero

58. PROPIEDADES
Es un metal blanco y suave
Tiene buenas propiedades de lubricación
Tiene resistencia a la corrosión
Sufre una transformación polimorfica desde la estructura
tetragonal ( estaño blanco) hasta una forma cúbica (estaño
gris) a 55.8ºF
Esto da lugar a un cambio de densidad desde 7.30 hasta
5.75

59. USOS
Se utiliza principalmente para recubrir otros metales; en
la manufactura de botes o para recubrir caños de cobre
para manejo de aguas dulces