ÍNDICE
1.- INTRODUCCIÓN
2.- DEFINICIONES Y CONCEPTOS GENERALES
3.- VENTAJAS DE LOS METALES NO FÉRRICOS FRENTE A LOS FÉRRICOS
4.- PROCESOS DE OBTENCIÓN DEL METAL
5.- CLASIFICACIÓN DE LOS METALES NO FÉRRICOS
5.1.- METALES NO FÉRRICOS PESADOS
5.1.1.- COBRE (Cu)
5.1.1.1.- ALEACIONES Cu-Zn (LATONES)
5.1.1.2.- ALEACIONES Cu-Sn (BRONCES)
5.1.1.3.- ALEACIONES Cu-Al (BRONCES DE ALUMINIO)
5.1.2.- ESTAÑO (Sn)
5.1.3.- CINC (Zn)
5.1.4.- PLOMO (Pb)
5.1.5.- NÍQUEL (Ni)
5.1.6.- OTROS METALES NO FÉRRICOS PESADOS
5.2.- METALES NO FÉRRICOS LIGEROS
5.2.1.- ALUMINIO (Al)
5.2.1.1.- ALEACIONES DEL ALUMINIO
5.2.2.- MAGNESIO (Mg)
5.2.2.2.- ALEACIONES DEL MAGNESIO
5.2.3.- OTROS METALES NO FÉRRICOS LIGEROS
BIBLIOGRAFÍA
– AA.VV. (1985): Tecnología de los metales, Ed. Reverté, S.A., Barcelona.
– BUSTINDUY, M., ORS, J. (1965): Tecnología de los conocimientos básicos de taller industrial, Ed. Augustinus, Madrid.
– LEYENSETTER, A. (1974): Tecnología de los oficios metalúrgicos, Ed. Reverté, S.A., Barcelona.
– ROSIQUE JIMENEZ, J., COCA,P. (1967): Tecnología general para ingenieros, Ed. Cosmos, Valencia.
1.- INTRODUCCIÓN
¿Cuál es la importancia de los metales no férricos en el campo de la tecnología?, ¿qué es una aleación?, ¿cuáles son las propiedades de las aleaciones principales?…, éstas y otras preguntas trataremos de responderlas a lo largo del desarrollo de este tema.
Para comenzar diremos que la ciencia que estudia la serie de operaciones (transformaciones de naturaleza física) y procesos (transformaciones de naturaleza química) que han de sufrir las menas para extraer de ellas los metales que contienen, así como la preparación de aleaciones, sus tratamientos térmicos y mecánicos, hasta la obtención del producto final, se denomina METALURGIA.
Los tratamientos a que hay que someter una mena para transformarla en productos de mayor valor comercial, dependen de la naturaleza de la ganga, de la composición del mineral… Estos tratamientos de beneficio están en constante evolución; por ello, menas en que hasta hace poco no era rentable su explotación, en la actualidad lo es. El éxito de la Metalurgia consiste en obtener metales cada vez más puros a través de gangas más pobres.
2.- DEFINICIONES Y CONCEPTOS GENERALES
Metal no férrico es aquel elemento químico caracterizado por una fuerte conductividad térmica y eléctrica, un brillo especial llamado brillo metálico, una aptitud para la deformación y una marcada tendencia a formar cationes, sin presencia de hierro.
La Real Academia define el término aleación como “producto homogéneo de propiedades metálicas, compuesto por 2 o más elementos, uno de los cuales, al menos, debe ser un metal”. En una aleación se denomina metal base al que se halla en mayor proporción y aleantes a los restantes elementos.
Pero, ¿cuáles son las cambios generales que sufre un metal puro al alearse?. Mediante la aleación aumenta casi siempre la dureza y la resistencia mientras que en cambio disminuye el alargamiento. La conductividad eléctrica empeora. En el trabajo con arranque de viruta se forman virutas más favorables. Las aleaciones tienen siempre un punto de fusión inferior al del metal contenido en la aleación que posea el punto de fusión más elevado e incluso de aquel que tenga el punto de fusión menor. El color del metal se altera al alearse y la resistencia a la corrosión también empeora generalmente.
En la práctica, las aleaciones se obtienen fundiendo juntos el metal base y los elementos aleantes. Una vez la mezcla es homogénea se deja enfriar para que solidifique y según la naturaleza de los cristales que se formen, las aleaciones pueden dar lugar a:
Solución solida de sustitución, tienen lugar cuando los átomos de los elementos aleantes se sitúan en la red cristalina del metal base. Según la forma en que se dispongan se originan:
a) Solución sólida de sustitución, cuando los átomos del metal base y los de los aleantes son muy semejantes, tanto en tamaño como químicamente, y además cristalizan en el mismo sistema.
b) Solución sólida intersticial, cuando los átomos de los elementos aleantes son suficientemente pequeños y pueden alojarse en los huecos o intersticios que quedan en la red cristalina del metal.
Aleaciones eutécticas, si los átomos del metal base y de los aleantes son de tamaños muy distintos y no cristalizan en el mismo sistema, después de la solidificación cada uno de ellos conservará su edificio cristalino independiente (no habrá solubilidad en estado sólido y , si la hay, es parcial).
Compuestos intermetálicos, si los átomos de los elementos que intervienen en la aleación son químicamente muy distintos.
3.- VENTAJAS DEL METAL NO FÉRRICO FRENTE A LOS FÉRRICOS
En la actualidad el consumo de productos siderúrgicos (del hierro), es unas 20 veces mayor que el resto de los metales, lo cual es debido a la gran variedad de características que con los mismos es posible conseguir (se pueden obtener piezas por forja, fundición, soldadura,…siendo susceptibles de variar sus propiedades por tratamiento térmico). No obstante estas ventajas, tienen el grave inconveniente de corroerse con suma facilidad, razón por la cual no son aptos donde predomina este efecto. Por otra parte, sus propiedades no satisfacen a todas las exigencias de la técnica moderna, tales como: buena conductividad eléctrica, elevada relación resistencia/peso, refractabilidad, aptitud para determinadas formas de moldeo ( fundición inyectada) y forja (extrusión), facilidad de mecanizado, aspecto ornamental.
Por alguna de las razones anteriormente expuesta, desde la más remota antigüedad (Edad del bronce) se vienen utilizando metales y aleaciones distintos del hierro. No obstante, el progreso de estas aleaciones ha permanecido estacionario durante milenios y sólo desde hace unos años, con el empleo de métodos científicos, se han conseguido aleaciones que han hecho posibles las conquistas de la técnica actual. El avance de la exploración espacial es debido, en gran parte, a las investigaciones sobre las aleaciones de titanio, carburos de boro…
4.- PROCESOS DE OBTENCIÓN DEL METAL
Para facilitar el entendimiento del siguiente epígrafe del tema,desarrollaremos alguno de los tratamientos de las menas (mineral útil + ganga, mineral de naturaleza rocosa) después de extraídas de la mina:
4.1.- PREPARACIÓN DE LAS MENAS
4.1.1.-Concentración
Interesa en primer lugar eliminar la mayor cantidad de ganga que impurifica el metal. Esto se puede conseguir a veces por selección manual, pero lo mas frecuente es reducir la mena a un polvo fino por trituración y molido y someterla posteriormente a alguna de las siguientes operaciones:
Cribado, para separar las partículas de materiales duros que se trituran menos.
Lavado, para eliminar la ganga menos densa.
Selección magnética, que separa los materiales magnéticos de los que no lo son.
Acción de líquidos densos, que hacen que los materiales menos densos suban a la superficie.
Proceso de flotación, proceso mediante el cual una mezcla de mena, agente colector y agua, con adición de un agente espumante, se hace pasar una corriente de aire, se forma una espuma a cuyas burbujas se adhieren las partículas de mineral “mojadas” por el agente colector, de forma que flotan en la superficie y se les puede separar de la ganga. Se emplea en menas pobres.
4.1.2.- Calcinación
Las menas concentradas, se someten en hornos, fuera del contacto del aire, a elevadas temperaturas (calcinación). Con esto se consigue eliminar el agua combinada, descomponer los carbonatos en óxidos y anhídrido carbónico y hacer más permeables las menas.
4.1.3.- Tostación
Se calienta la mena concentrada en una corriente de aire, transformándose los sulfuros en óxidos y eliminándose azufre (S), antimonio (Sb), arsénico (As) y selenio (Se), fácilmente oxidables y volátiles.
4.1.4.- Sintetización
Con este tratamiento se consigue el aprovechamiento de menas en estado de polvo finísimo. Consiste en la aglomeración de partículas finas mediante fusión incipiente. La operación se efectúa en hornos rotativos.
4.2.- EXTRACCIÓN DEL METAL
4.2.1.- Reducción
Se aplica para la obtención de los metales a partir de sus óxidos, a los que se hace reaccionar en hornos adecuados, con agentes reductores que, combinándose con oxígeno, dejan el metal en libertar. Para facilitar la separación del metal fundido de la ganga, se adicionan fundentes, que combinado con ella resulta un producto fácilmente fusible y menos denso que el metal, denominado escoria.
4.3.- AFINO DEL METAL BRUTO
Los metales en bruto, tal como salen de los hornos, contienen impurezas (escorias, óxidos, sulfuros…), procedente de la mena, del fundente, del agente reductor, del refractario del horno y de la atmósfera que les rodea, por ello es necesario someterlos a procesos de afino, de los que destacaremos:
4.3.1.- Oxidación
Se basa en la mayor afinidad del oxígeno para combinarse con las impurezas,formando óxidos, que flotan en la superficie como espuma o se combinan con los fundentes para dar escorias. Esto se hace pasado una corriente de aire o de oxígeno a través del metal fundido en hornos. Por este procedimiento se afina el arrabio en el convertidor.
4.3.2.- Electrólisis
La mayor parte de los metales pueden afinarse por este procedimiento. Consiste en colocar el metal impuro como ánodo en una cuba electrolítica, como electrolito una solución de una sal del metal y como cátodo una lámina delgada del mismo metal puro. Al pasar la corriente eléctrica a través de la cuba electrolítica, con un potencial adecuado, se consigue depositar en el cátodo el metal puro y disolver el ánodo impuro.
5.- CLASIFICACIÓN DE LOS METALES NO FÉRRICOS Y SUS ALEACIONES
A continuación se expondrán la obtención, propiedades y aplicaciones de los metales no férricos y sus aleaciones más relevantes en el campo de la tecnología, separándolos en los dos grupos, metales no férricos pesados y ligeros.
5.1.- METALES NO FÉRRICOS PESADOS
Los metales no férricos pesados son aquellos cuya densidad es superior a 5kg/dm3, podemos destacar los siguientes: cobre, estaño, níquel, plomo,zinc…
5.1.1.- Cobre (Cu)
Se encuentra en la naturaleza en estado nativo impurificado con Ag, Bi…y combinado en forma de minerales como calcosina (SCu2), calcopirita (S2CuFe) malaquita y azurita.
El método más usual de obtención es el del convertidor, habiendo que recurrir a una refinación electrolítica para conseguir un cobre muy puro (99,999%).
El cobre es un metal de color rojizo, cristaliza en el sistema cúbico centrado en las caras, por lo tanto es dúctil y maleable, tanto más cuanto mayor es su pureza,su densidad es de 8,9kg/dm3.
Es, después de la plata, el mejor conductor del calor y la electricidad, esta última queda reducida considerablemente con pequeños porcentajes de impurezas. Resistente a la corrosión atmosférica, por recubrirse de una capa de carbonato básico de cobre (cardenillo) que le protege de un ataque posterior. Los ácidos orgánicos les atacan formando sales muy venenosas.
Las características mecánicas varían con su estado, así, cuando está recocido su resistencia es de 21kp/mm2. No es apto para el moldeo pues absorbe gran cantidad de gases durante la fusión y los desprende al solidificarse, se suelda por forja. Permite forjarlo y laminarlo en frío y en caliente. Por estirado en frío aumenta su tenacidad, pero adquiere acritud. Tanto en caliente como en frío la elasticidad y plasticidad son muy elevadas: esto lo hace apto para tratamientos mecánicos.
Por su elevada conductividad eléctrica se emplea en la fabricación de conductores eléctricos, por su conductividad térmica se usa en la fabricación de alambiques, calderas, hogares…, resulta inestimable en la electrónica y construcción de maquinaria, pero la mayor parte se destina a la fabricación de aleaciones.
5.1.1.1.- Aleaciones Cu-Zn (Latones)
Se obtiene por fusión directa de los metales o con restos de otros latones, añadiendo cobre y zinc. El contenido de este último será inferior al 50%, elevadas proporciones de éste aumentan la plasticidad, bajos contenidos disminuyen la resistencia mecánica aunque ganan en resistencia a la corrosión. La fusibilidad se mejora así como la capacidad de conformación (moldeo, forja…). En las aleaciones Cu-Zn podemos resaltar:
Latones de primer título. Contienen menos del 33% de Zn, son muy maleables a temperatura ambiente, por lo que pueden trabajarse en frío. Se les emplea en forma de chapa recocida para muebles metálicos, telas metálicas, radiadores de automóvil, grifería…
Latones de segundo título. Contienen entre el 33 y el 45% de Zn. Son poco maleables en frío, pero esta característica es mucho mejor a elevadas temperaturas.Su resistencia mecánica es elevada. Se emplea para la fabricación de tornillos, tuercas, piezas torneadas…
Latones de tercer título. Contiene más del 45% de Zn , como son muy frágiles, casi no tienen aplicaciones industriales.
Latones especiales. Son aquellos que contiene además de Zn, otros elementos. Así el latón naval para tubos de condensadores contiene un 1% de Sn, que evita la corrosión en aguas salinas; los latones de elevada maquinabilidad contiene 1-2% de Pb que facilita la rotura de virutas.
5.1.1.2.- Aleaciones de Cu-Sn (Bronces)
Los bronces contienen un porcentaje de estaño entre 2 y 22%, son más resistentes a la corrosión que las aleaciones Cu-Zn, poseen elevada resistencia a la tracción y resistencia de buena a muy buena al desgaste. Se emplean como material para cojinetes, ruedas helicoidales, membranas, manómetros, muelles…Podemos destacar:
Bronces alfa. Constituidos con menos de 6% de Sn, son blandos, dúctiles y maleables en frío. Se emplean por su maleabilidad en la fabricación de chapas, alambres, monedas…
Bronces de cañón. Entre 10 y 12% de Sn, por su resistencia y dureza se emplean en la fabricación de engranajes, tornillos sinfín, casquillos de cojinetes…
Bronces con 12-18% de Sn. Duros y resistentes, maleables en caliente y resistente a los rozamientos. Se emplea en la fabricación de cojinetes.
Bronces de campanas. Formados con un 20 al 22% de Sn, muy duros y poseen elevada sonoridad, como su nombre indica se usa para campanas fundidas.
5.1.1.3.- Aleaciones Cu-Al (Bronces de aluminio)
El porcentaje de Al es siempre inferior al 15%. Hasta un 10% es dúctil, maleable y con buena resistencia mecánica. Con porcentajes más elevados es dura y frágil, aunque a temperaturas elevadas es forjable. Son resistentes a la corrosión, aunque presentan dificultades en la fusión y moldeo por la tendencia del aluminio a oxidarse. Sustituyen a los aceros en la fabricación de ejes, tornillos, ruedas dentadas, piezas sometidas a la acción de agentes corrosivos…
5.1.2.- Estaño (Sn)
Los principales minerales de estaño son la casiterita y el sulfuro. Se obtiene el estaño por procedimientos de tostación y reducción o también por vía electrolítica.
Es de color blanco argentino, inoxidable, muy maleable y blando, no muy denso (7,28kg/dm3), a 200ºC se vuelve frágil y quebradizo. Tiene buena resistencia a la corrosión tanto del aire como de los ácidos orgánicos, por lo que se emplea para recubrir el hierro (hojalata) y el cobre. No obstante le atacan los ácidos y las lejías, debiéndose proteger de las bajas temperaturas por convertirse en un polvo gris (peste del estaño).
El estaño se aplica para fabricar tubos para serpentines, como “papel de estaño” para envolver productos alimenticios, aleaciones que se caracterizan por su baja fusibilidad, las principales son: para soldadura, bronces, metal de imprenta, antifricción…
5.1.3.- Cinc (Zn)
Importantes minerales de plomo son la blenda (ZnS) y calamina (ZnCO3), el metal se obtiene por tostación, por reducción, por destilación o por vía electrolítica.
Su color es blanco azulado, cristaliza en el sistema exagonal compacto. Quebradizo a la temperatura ordinaria, entre 120 y 150ºC es maleable para volver a ser quebradizo entre 200 y 300ºC. El aire húmedo le ataca formando una capa de óxido o carbonato básico que le protege de ulterior oxidación, la corrosión frente a ácidos y sales es bastante reducida.
Su resistencia mecánica es baja (17kp/mm2), entre 120 y 150ºC puede laminarse y darle forma adecuada.
Se emplea en forma de chapas para tejados, canalones, cornisas, tubos de bajada de aguas, para recubrir al hierro contra la corrosión (hierro galvanizado). Aleado es más mecanizable y tiene mayor resistencia, forma los latones, la plata alemana (CuZnNi)…
5.1.4.- Plomo (Pb)
El mineral de plomo principal es la galena (PbS), su extracción se realiza por tostación y reducción.
Es un metal de color gris azulado, que cristaliza en el sistema cúbico centrado en las caras, es muy maleable y poco dúctil, muy blando y pesado (11,34kg/dm3).
Conduce bastante bien el calor y la electricidad. En aire húmedo se recubre de una capa de carbonato básico que le autoprotege, al igual que ocurre con las aguas naturales que llevan sales disueltas, no ocurriendo así con las destiladas o de lluvia que le atacan formando compuestos solubles muy venenosos. En frío no le ataca el ácido sulfúrico.
Su resistencia a la deformación es pequeña, pero es muy conformable, no obstante es mejor hacerlo en frío.
Se emplea en forma de tubos para conducción de agua y gas, para revestir conductores eléctricos, en forma de chapas en las instalaciones de ácido sulfúrico, para formar aleaciones: soldaduras (PbSn), perdigones (PbAs, el antimonio endurece), antifricción al Pb…
5.1.5.- Níquel (Ni)
Minerales de níquel son las piritas magnéticas y la garnierita, se obtiene el bruto por reducción o por electrólisis níquel metalúrgico.
Es un metal blanco argentino, cristaliza en el sistema cúbico centrado en las caras, es duro y tenaz, maleable y dúctil. Una característica muy peculiar es que es atraído por un imán hasta los 350º. Es sumamente resistente contra la corrosión.
Se forja bien en frío y en caliente, puede estirarse y se suelda con soldadura eléctrica y autógena. Se emplea para fabricar utensilios de cocina, instrumental quirúrgico, bujías de motores de explosión, como recubrimiento electrolítico (niquelado), para proteger otros metales y como elemento de aleación como NiCu, muy resistente a la corrosión empleado en la industria química, NiFe tiene buenas propiedades magnéticas por lo que se emplea para reforzar imanes…
5.1.6.- Otros metales no férricos pesados
Podemos destacar otros metales que se usan en la industria, como el cobalto, de propiedades semejantes al hierro, el cromo que se emplea para aceros especiales, aleaciones magnéticas, aceros inoxidables… el antimonio, bismuto, cadmio, tantalio, tintanio…
5.2.- METALES NO FÉRRICOS LIGEROS
Los metales no férricos ligeros son aquellos cuya densidad no llega a 5kg/dm3, podemos destacar los siguientes: aluminio, magnesio, titanio, berilio…
5.2.1.- Aluminio (Al)
Es uno de los elementos más abundantes en la naturaleza. Se encuentra combinado en forma de minerales de los que debemos destacar, por emplearse en metalurgia, la bauxita (Al2O3 – 2H2O) y la criolita (F6AlNa3).
La obtención del aluminio se realiza mediante electrólisis de una mezcla fundida de bauxita y criolita, en este proceso el aluminio queda impurificado por contener gases ocluidos y escorias. Si se desea conseguir un aluminio de elevada pureza, hay que recurrir a purificarlo por métodos electrolíticos. Por este procedimiento se ha llegado a obtener aluminio de 99,999% de pureza, que posee una elevada resistencia a la corrosión.
El aluminio, es de color blanco azulado, densidad 2,699kg/dm3, cristaliza en el sistema cúbico centrado en las caras, siendo dúctil y maleable.
Este metal posee muchas propiedades interesantes: es ligero, no tóxico, presenta elevadas conductividades térmica y eléctrica, estas resultan disminuidas por las impurezas que contenga. Es muy resistente a la corrosión, por recubrirse de una delgada capa de óxido compacta y adherente que le protege.
Entre 100 y 150ºC se puede forjar, laminar, batir y prensar; pero al acercarse a su punto de fusión,658º, recupera las propiedades iniciales. Su resistencia mecánica es muy baja (9kp/ mm2). Puede soldarse con soplete empleando fundentes adecuados y con arco en atmósfera inerte (argón).
Debido a su pequeño peso específico se emplea en estructuras metálicas, aeronáutica… y por su buena conductividad eléctrica en cables para alta tensión, pero no como cables homogéneos, pues su carga de rotura es demasiado débil, sino con un alma de acero.
5.2.1.1.- Aleación del Aluminio
El aluminio se alea principalmente con magnesio (Mg), cobre (Cu), manganeso (Mn), silicio (Si), cinc (Zn) y plomo(Pb).
Las aleaciones del aluminio en general tienen gran resistencia mecánica y dureza, pero menor resistencia a la corrosión, a la fatiga y ductilidad que si estuviese exentas de este elemento.
Tanto el aluminio como sus aleaciones sólo se trabajan bien cuando se mantienen los ángulos de ataque correctos y además se utilizan a grandes velocidades de corte (400m/min) y medios de lubricación adecuados.
En la conformación en caliente deben mantenerse las temperaturas con exactitud. La soldadura no presenta ninguna dificultad si se tiene en cuenta la gran conductividad térmica y la dilatación por el calor.
Veamos las aplicaciones más frecuentes de aleaciones específicas del Al:
AlCuMg1: para piezas sometidas a fuerte solicitación mecánica. Resistencia a la corrosión pequeña, por ello ha de ser chapada.
AlMgSi1 resistencia media y buena resistencia. Se emplean para piezas de construcción que hayan de ser resistentes a los agentes químicos.
AlMg3: elevada resistencia y muy resistente a la corrosión, especialmente frente al agua del mar. Su uso es en construcción de automóviles, buques, así como en arquitectura.
5.2.2.- Magnesio (Mg)
Se encuentra en la naturaleza en forma de magnesita (CO3Mg), dolomita y carlita. El agua del mar contiene grandes cantidades de Cl2Mg y SO4Mg. Al igual que el Al se obtiene por electrólisis en un baño fundido y también por reducción térmica de su óxido (OMg) con carbono.
El Magnesio es de color blanco argentino, cristaliza en el sistema exagonal compacto, por lo tanto es maleable y poco dúctil, es el metal industrial más ligero (1,72kg/mm3).
Su resistencia mecánica es de 18kp/mm2, algo mayor que el aluminio, pero en cambio, la conductividad térmica y eléctrica son menores. Inalterable en aire seco, se corroe con facilidad en aire húmedo.Fundido se inflama en contacto con el aire, para evitarlo, se cubre con flujos adecuados (Cl2Ba y F2Mg).
Se forja a 350-500ªC, fácil de mecanizar con arranque de viruta, admite la velocidad máxima de corte, fácilmente conformable y fundible.
El magnesio puro no se emplea como material de construcción dada su escasa resistencia y facilidad de combustión, pero por su gran afinidad con el oxígeno se emplea como medio desoxidante en los talleres de fundición de acero y de metales, así como para la fabricación de productos pirotécnicos. No obstante, su aplicación más relevante es en la preparación de aleaciones ultraligeras destinadas a la fabricación de émbolos, carters, hélices, ruedas, construcciones metálica…
5.2.2.1.- Aleaciones del Magnesio
Este metal se alea primordialmente con aluminio (Al), cinc (Zn), cobre (Cu) y manganeso (Mn). Debido a tener un elevado contenido en magnesio sus aleaciones resultan muy ligeras.Son sensibles a la corrosión y poco plásticas en frío.
Para trabajar las aleaciones de Mg es aplicable lo dicho para las de Al. En general son más fácilmente y mejor trabajables con herramientas de corte que todos los demás metales, teniendo que las virutas fina entran fácilmente en combustión y ha de extinguirse mediante arenas, nunca con agua.
Analicemos algunas aleaciones específicas del magnesio:
MgMn2, el manganeso aumenta la resistencia a la corrosión, por lo que se emplea ventajosamente para recubrimientos, recipientes para combustible…
MgAl8Zn, el aluminio mejora el comportamiento mecánico, y el cinc le comunica gran alargamiento y mucha resistencia. Con ella se preparan piezas prensadas y forjadas, así como barras llenas y perfiladas. Se emplean también para piezas de construcción en vehículos terrestres. No es soldable.
5.2.3.- Otros metales no férricos ligeros
El titanio (Ti) es un elemento abundante en la naturaleza. Se encuentran en minerales como la ilmenita (TiO3Fe) y el rutilo (TiO2). Se obtiene por reducción del rutilo con aluminio o de TiCl4 con magnesio en atmósfera de helio.
Su densidad 4,54kg/dm3 le hace más pesado que el Al y Mg, pero no obstante es un metal ligero. Posee una gran resistencia a la acción de los agentes corrosivos, por lo que se emplea cada día más en equipos marinos. El poco peso y elevada resistencia de sus aleaciones las hace insustituibles en la construcción de cohetes y aeronaves. Como una aleación del Ti podemos destacar la formada por este elemento, aluminio y vanadio, TiAl6V4.
El berilio (Be) es un elemento escaso en la naturaleza presente en el mineral berilo. Se obtiene por reducción de su cloruro con Na o Mg. Su densidad 1,84kg/dm3 le hace ser casi tan ligero como el magnesio, cristalizando en el mismo sistema que él. Puro es maleable e impurificado es quebradizo y muy duro. Se emplea aleado con Cu, Al, Ni y Fe que le comunican excelentes características mecánicas.
6.- CONCLUSIÓN
En conclusión y para terminar, destacar el básico y amplio campo tecnológico que abarca los metales no férricos y sus aleaciones. Sus propiedades y aprovechamiento de ellas para un fin determinado, los minerales de los que podemos extraer dichos metales y cómo obtener cada uno…
A quedado expresado el por qué no se emplean normalmente los metales puros en los usos industriales, y son las aleaciones de dos o más metales, o de metales y metaloides, las que se aplican preferentemente en las construcciones mecánicas.
Hemos visto como el objeto primordial que se persigue con las aleaciones es el modificar alguna de las propiedades de los metales componentes, bien exaltando algunas características, bien corrigiendo defectos o malas cualidades que pueden hacer inadecuado el empleo de un metal, o también modificando fundamentalmente las propiedades del metal base.
Como resulta excepcional que un metal puro reúna en el máximo grado deseable todas las propiedades que puedan ser requeridas para determinada aplicación, se comprende que ordinariamente se apele al uso de aleaciones para conseguir nuestros deseos o demandas industriales. Todo lo cual justifica la importancia de este tema.