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Tecnología Automotriz



    Aleaciones

    1. Aluminio
    2. Bronce
    3. Latón
    4. Zinc
    5. Estaño
    6. Níquel
    7. Cromo
    8. Cobre
    9. Plomo
    10. Conclusión
    11. Fuentes De
      Información

    INTRODUCCIÓN

    La aleación es una sustancia compuesta por dos o
    más metales. Las
    aleaciones al
    igual que los metales puros poseen brillo metálico y
    conducen bien el calor y
    electricidad,
    aunque por lo general no tan bien como los metales por los
    metales que estan formados.

    La mayoría de las aleaciones se preparaban de las
    aleaciones mezclando los materiales
    fundidos, con frecuencia las propiedades de las aleaciones son
    muy distintas de las de sus elementos constituyentes, como la
    fuerza y la
    resistencia a la
    corrosión, pueden ser considerablemente
    mayores en la aleación que en los metales
    separados.

    1. ALUMINIO

    El aluminio es el
    tercer elemento más común encontrado en la corteza
    terrestre. Los compuestos de aluminio forman el 8% de la corteza
    de la tierra y se
    encuentran presentes en la mayoría de las rocas, de la
    vegetación y de los animales.

    El aluminio puro es un metal suave, blanco y de peso
    ligero. Al ser mezclado con otros materiales como:
    silicón, cromo, tungsteno, manganeso, níquel, zinc,
    cobre,
    magnesio, titanio, circonio, hierro, litio,
    estaño y boro, se producen una serie de aleaciones con
    propiedades específicas que se pueden aplicar para
    propósitos diferentes.

    El aluminio puede ser fuerte, ligero, dúctil y
    maleable. Es un excelente conductor del calor y de la
    electricidad; el valor de su
    densidad es de
    2.7 y las temperaturas de fusión y
    ebullición son de 660º C y 2.467º C,
    respectivamente. No se altera en contacto con el aire ni se
    descompone en presencia de agua, debido a
    que su superficie queda recubierta por una fina capa de
    óxido que lo protege del medio. Sin embargo, su
    reactividad con otros elementos es elevada: al entrar en contacto
    con oxígeno
    produce una reacción de combustión que origina una gran cantidad de
    calor, y al combinarse con halógenos y azufre da lugar a
    la formación de haluros y sulfuros.

    Constantes Físicas y Químicas del
    Aluminio:

    » Peso atómico

    26.9

    » Punto de fusión

    660ºC

    » Punto de ebullición

    2.467ºC

    » Gravedad específica

    2.7 g/ml

    » Estructura cristalina

    red cúbica centrada en las
    caras

    » Radio
    atómico

    1.43 Å

    » Valencia

    3

    »Configuración electrónica

    1s²2s² 2p^63s²3p^1

    Pero una de las mayores ventajas del
    aluminio es que puede ser reciclado una y otra vez sin perder su
    calidad ni sus
    propiedades.

    El aluminio se emplea como elemento de
    aleación en los aceros de nitruración, que suelen
    contener 1% aproximadamente de aluminio. También se usa en
    algunos aceros resistentes al calor. El aluminio es un elemento
    desoxidante muy enérgico y es frecuente añadir
    300gr por tonelada de acero para
    desoxidarlo y afinar el grano.

    En general los acero aleados de calidad contienen
    aluminio en porcentajes pequeñísimos de 0,001 a
    0,008% de Al.

    Obtención del
    aluminio  
      

    Para ver el gráfico seleccione la
    opción "Descargar" del menú superior

    El mineral del cual se puede obtener aluminio comercial
    se llama BAUXITA, la cual regularmente puede ser encontrada en
    minas de depósito abierto, para lograr uniformidad en el
    material se tritura y con agua a presión se
    lava para eliminar otros materiales y sustancias
    orgánicas. Posteriormente el material se refina para
    obtener a la alúmina, lo que ya es un material comercial
    de aluminio con el que se pueden obtener lingotes por medio del
    proceso de
    fundición.

    Bauxita. Existen numeroso depósitos de bauxita
    principalmente en la zona tropical y subtropical del mundo y
    también en Europa. Forman
    estratos o bolsas que se encuentran generalmente a 12 metros o
    más abajo del suelo o de una
    cubierta de vegetación. La clase de bauxita comercial debe
    de contener al menos 40% de óxido de aluminio. La bauxita
    es generalmente extraída por una mina de tiro abierto. La
    cubierta se quita, se remueve la bauxita y se transporta a la
    refinería. Una vez que la extracción haya sido
    terminada, la capa del suelo y la vegetación se
    reemplazan. En Brasil y
    Australia, por ejemplo, hay programas de
    plantación y conservación que ayudan a la
    vegetación a regenerarse por sí misma.

    Dos de tres toneladas de bauxita son requeridas para
    producir una tonelada de alúmina dependiendo de la clase
    de bauxita.

    Alúmina. La bauxita es refinada en alúmina
    usando el proceso Bayer.

    La bauxita se lava y se disuelve en sosa cáustica
    (hidróxido de sodio) a una presión y temperatura
    alta. El resultado es un licor que contiene una solución
    de aluminato de sodio y residuos de bauxita sin disolver que
    contienen hierro, silicio y titanio. Estos residuos se hunden
    gradualmente hasta el fondo del tanque y son removidos. Son
    comúnmente conocidos como "barro rojo".

    Para ver el gráfico seleccione la
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    La solución clara de aluminato de sodio es
    bombeada a un tanque muy grande llamado precipitador. Las
    partículas finas de alúmina son agregadas para
    despepitar la precipitación de partículas de
    alúmina puras mientras que el licor se enfría. Las
    partículas se hunden hasta el fondo del tanque y son
    removidas y luego se pasan a un calcinador rotador o fluidizador
    a 1100°C para apartar el agua que
    está combinada. El resultado es un polvo blanco,
    alúmina pura. La sosa cáustica se regresa el
    principio del proceso y se vuelve a utilizar.

    Dos toneladas de alúmina se requieren para
    producir una tonelada de aluminio.

    Aluminio.

    Para ver el gráfico seleccione la
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     La base de todas las plantas
    fundidoras de aluminio primario es el proceso
    Hall-Héroult, inventado en 1886. La alúmina se
    disuelve mediante un baño electrolítico de criolita
    fundida (fluoruro alumínico sódico) en un
    recipiente de hierro revestido de carbón o grafito
    conocido como "crisol". Una corriente
    eléctrica se pasa por el electrolito a un bajo voltaje
    pero con una corriente muy alta generalmente 150,000 amps. La
    corriente eléctrica fluye entre el ánodo (positivo)
    de carbono hecho
    del coque de petróleo y
    brea, y un cátodo (negativo) formado por un recubrimiento
    de carbón grueso o grafito del crisol.

    El aluminio fundido es depositado en el fondo del crisol
    y se revuelve periódicamente, se lleva a un horno, de vez
    en cuando se mezcla a una aleación especificada, se limpia
    y generalmente se funde.

    El aluminio se forma a cerca de 900°C pero una vez
    que se ha formado tiene un punto de fusión de solo
    660°C. En algunas fundidoras este ahorro de
    calor es utilizado para fundir metal reciclado que luego es
    mezclado con el metal nuevo.

    El metal reciclado requiere solo 5% de la energía
    necesaria para producir el metal nuevo. Mezclar metal reciclado
    con un nuevo metal permite ahorrar energía
    considerablemente así como el uso eficiente del calor
    procesado. No hay diferencia entre el metal primario y el metal
    reciclado en términos de calidad y propiedades.

    La mayoría de los hornos produce aluminio del
    99.7% de pureza que es aceptable para la mayoría de las
    aplicaciones. Sin embargo, el aluminio muy puro de 99.99% es
    utilizado para aplicaciones especiales, generalmente aquellas
    dónde la alta ductilidad y conductividad es requerida. El
    margen de diferencia en pureza del aluminio da cambios
    significantes en las propiedades del metal.

    También existe el proceso de producción de aluminio llamado BAYER, el
    cual consiste en:

    1. La bauxita después de haber sido pulverizada y
      obtenida de los procesos de
      espumado se carga a un digestor el que contienen una
      solución de sosa cáustica bajo presión y a
      alta temperatura.
    2. Producto del digestor se forma aluminato de sodio que
      es soluble en el licor generado.
    3. Los sólidos insolubles como hierro, silicio,
      titanio y otras impurezas son filtrados y el licor con la
      alúmina se bombea a depósitos llamados
      precipitadores .
    4. En los precipitadores se agregan uno cristales finos
      de hidróxido de aluminio, estos cristales se hacen
      circular por entre el licor concentrado para que sirvan de
      simientes, van creciendo en dimensiones a medida que el
      hidróxido de aluminio se separa del licor.
    5. El hidróxido de aluminio que se adhirió
      a los cristales se calcina en hornos que operan por arriba de
      los 900ºC. Esto convierte a la alúmina en un
      producto de
      alta calidad para la fusión y obtención de
      aluminio de buena calidad.
    6. La alúmina producto de los hornos de calcinado
      es procesada en tinas electrolíticas llamadas celdas
      reductoras. Estas tinas funcionan con un baño de ciolita
      (fluoruro de aluminio sódico), el ánodo es un
      electrodo de carbón y el cátodo es la misma tina.
      En estas tinas se obtiene el aluminio
      metálico.
    7. El aluminio obtenido de las celdas reductoras es
      moldeado y procesado en hornos de concentración para la
      obtención de aluminio de alta calidad.

    Para la producción de cada kilogramo de aluminio
    se requiere 2 kg de alúmina, los que son producto de 4 kg
    de bauxita y 8 kwh de electricidad.

     Reciclaje. Al final de la vida
    útil que contiene aluminio puede ser utilizado una y otra
    vez sin que se pierda su calidad, ahorrando energía y
    materiales en bruto.

    Reciclando un kilogramo de aluminio se pueden ahorrar 8
    kilogramos de bauxita, 4 kilogramos de productos
    químicos y 14 kW/hr de electricidad.

    Cualquier cosa hecha de aluminio puede ser reciclada
    repetidamente: no solo latas, también hojas,
    láminas, moldes, marcos de ventanas, muebles de
    jardín, componentes de automóvil son derretidos y
    se usan para hacer los mismos productos de nuevo.

    El material de desecho en todas sus fases es
    meticulosamente recolectado y clasificado por tipos de
    aleación por todas las compañías de
    aluminio. A diferencia de otros metales, el aluminio de desecho
    tiene un valor significativo y buenos índices de precios en el
    mercado.

    El aluminio es el único material de empaque que cubre
    más allá de su costo de
    recolección, proceso y traslado al centro de reciclaje. La
    industrial del aluminio está trabajando con los
    fabricantes de componentes de automóviles para permitir
    que los carros con componentes de aluminio sean fácilmente
    desmantelados y que los desechos sean clasificados y reutilizados
    para partes nuevas idénticas. En la mayoría de
    otros proyectos de
    reciclaje los desechos de material son rara vez reutilizados para
    su misma aplicación, este tiene que ser degradado a una
    aplicación que tiene menos propiedades de
    metal.

    La tasa de reciclaje para aplicaciones de construcción y transporte va
    desde el 60 al 90% en varios países. El metal es
    reutilizado en aplicaciones de alta calidad.

    Aplicaciones del aluminio en el área
    automotriz

    En forma de placa o lámina se usan en la industria del
    transporte en carrocerías, tanques o escaleras; son
    ideales para la fabricación de carros de ferrocarril o de
    trenes urbanos y en general para aplicaciones
    estructurales.

    Para el transporte, el aluminio es un elemento ideal
    gracias a que es ligero, fuerte y es fácil de moldear. El
    gasto inicial en energía es totalmente recuperable ya que
    el vehículo ahorrará mucha gasolina y
    requerirá menor fuerza o potencia para
    moverse.

    El uso de aluminio en las partes que componen a coches y
    camiones ha aumentado en forma constante en la última
    década. La utilización de este metal reduce
    ruido y
    vibración.

    Gracias al aluminio, muchas partes de los
    vehículos son recicladas Además, el aluminio
    absorbe energía cinética lo cual evita, que en un
    accidente, la reciban los pasajeros.

    El aluminio no se oxida como el acero; esto significa
    que los vehículos, en zonas climatológicas de gran
    humedad tengan una vida más larga. Los autos con
    cuerpo de aluminio duran tres o cuatro veces más que los
    que tienen un chasis de acero.

    Aluminio

    Este metal ligero con una densidad de 2,7 gramos por
    centímetro cúbico es casi tres veces más
    ligero que el hierro. En el nuevo Opel Vectra y Vectra GTS se
    utiliza en los anclajes del chasis, del capó y de los
    parachoques o paragolpes.

    2.
    BRONCE

    El bronce es una aleación de cobre y
    estaño empleada por primera vez en Mesopotamia hacia
    el 3000 a. C. La fabricación del cobre implica el
    conocimiento detécnicas para fundir los metales. La
    cantidad de estaño hace variar la dureza de la
    aleación. Con un 5 % de estaño el bronce puede
    trabajarse en frío y con el 15 % o más de
    estaño el material es más duro y apto para la
    fabricación de figuras. Además, el bronce funde a
    una temperatura menor que el cobre, lo que facilita su metalurgia.
    Los sumerios emplearon el bronce para elaborar
    estatuas.

    Aplicaciones del bronce en el área
    automotriz

    Se emplea para la fabricaciòn de bujes que
    conforman partes mecànicas.

    3.
    LATON

    El latón es el mejor material para la manufactura de
    muchos componentes debido a sus características únicas. Buena
    resistencia y el ser muy dúctil se combinan con su
    resistencia a la corrosión y su fácil manejo en las
    máquinas y herramientas.
    El latonado establece los estándares mediante los cuales
    la trabajabilidad de otros materiales es medida y también
    está disponible en una muy amplia variedad de productos y
    tamaños para lograr el maquinado mínimo de las
    dimensiones finales.

    Como varilla o barra, el latón es
    fácilmente disponible para manufacturas y para almacenado.
    Para piezas largas frecuentemente es de gran valor, considerando
    la adquisición de medidas especiales de perfiles extruidos
    diseñados para minimizar los costos de
    producción subsecuentes. La manufactura de varillas de
    latón se puede hacer de una gran variedad de perfiles y
    tamaños con un mínimo de materias primas comparado
    con otros materiales.

    El costo de troqueles para extrusiones especiales puede
    ser muy barato cuando es para volúmenes de
    producción grandes y las extrusiones de cavidad pueden
    salvar las operaciones de
    barrenado excesivo. Como en las extrusiones, el costo de
    troqueles para estampado caliente es mucho menor que el de las
    técnicas de moldeado para inyección
    usadas para algunos materiales.

    El latón, teniendo varias combinaciones de
    resistencia y ductilidad, resistencia a la corrosión,
    maquinado, conductilidad y muchos otros atributos es ampliamente
    usado en la manufactura de componentes y productos terminados.
    Los materiales alternativos se pueden considerar, pero es
    necesario recordar que el criterio principal a ser evaluado, es
    aquel que tiene que ver en general con la duración y el
    costo relacionado con él, más que con el costo
    primario de la materia
    prima.

    Las propiedades del latón dependen principalmente
    de la proporción de zinc que presente, así como la
    adición de pequeñas cantidades de otros metales
    esto es conveniente para darle distintos usos.

    Obtención del
    latón  
     

    Fundición: Hornos eléctricos de inducción alimentan la colada continua para
    producción de "billets" y de alambrón en las
    aleaciones y dimensiones. La fijación de la
    aleación se apoya en aparatos de rayos X, que
    garantizan el cumplimiento de las restrictivas tolerancias
    analíticas impuestas para conseguir una calidad constante
    en todo momento.

    Fundición de aleaciones de cobre; latones
    complejos. Se funden en hornos de inducción y solidifican
    por procedimientos de
    colada continua y centrífuga de altas
    velocidades.

    Fabricación (por medio de mecanización en
    máquinas de control
    numérico) de cojinetes metálicos de fricción
    con lubricantes sólido incorporado. El lubricante es un
    grafito aglomerado con resinas y otros elementos. Forja de
    latón en estampa cerrada, para la realización de
    piezas entre 20 grs. Y 5 Kgs.

    Extrusión: Formar barras, tubos, perfiles, etc.,
    haciendo pasar metal fundido o materia
    plástica por una abertura apropiada. Mediante
    líneas productivas, permite una elevada capacidad
    productiva con un óptimo nivel de calidad. Se requiere una
    particular atención en el control y la
    regulación de la temperatura del material extruido durante
    la fase de extrusión, que constituye la base de la calidad
    de los productos.

    Trefilería de hilo: Se apoya en instalaciones
    tecnológicamente avanzadas para la producción de
    hilo en diversas medidas, aleaciones, características
    mecánicas.

    Laminación: Laminados con atención a las
    propiedades mecánicas y a las tolerancias dimensionales
    que vienen controladas y reguladas "on line" mediante
    calibración por láser que
    trabajan en cascada en la caja de laminación.

    Tubo calibrado: El tubo extruido viene trabajado para
    obtener todas las medidas pertenecientes a los más
    variados sectores de uso que van del mobiliario a la
    fontanería y múltiples de aplicaciones
    especiales.

    Barra calibrada: Por medio de rodillos se producen
    barras con calibres determinados.

    Aplicaciones del latón en el área
    automotriz

    En el area de Automoción:Termostatos,
    guías de válvula, casquillos, conexiones y una
    variedad de piecerío menor en conjuntos y
    subconjuntos mecánicos, eléctricos y
    electrónicos. El metal ideal en la fabricación de
    radiadores es el cobre por su facilidad de transmitir calor, pero
    porrazones económicas se emplea el
    latón.

    4. Zinc

    Cinc, de símbolo Zn, elemento metálico
    blanco azulado que tiene muchas aplicaciones industriales. El
    cinc es uno de los elementos de transición del sistema periódico;
    su número atómico es 30. Los minerales de cinc
    se conocen desde hace mucho tiempo, pero el
    cinc no fue reconocido como elemento hasta 1746, cuando el
    químico alemán Andreas Sigismund Marggraf
    aisló el metal puro calentando calamina y carbón de
    leña.

    Obtención del
    zinc    

    El cinc puro es un metal cristalino, insoluble en agua
    caliente y fría, y soluble en alcohol, en
    los ácidos y
    en los álcalis. Es extremadamente frágil a
    temperaturas ordinarias, pero se vuelve maleable entre los 120 y
    los 150 °C, y se lamina fácilmente al pasarlo entre
    rodillos calientes. No es atacado por el aire seco, pero en aire
    húmedo se oxida, cubriéndose con una
    película carbonada que lo protege de una posterior
    corrosión. Tiene un punto de fusión de 420 °C,
    un punto de ebullición de 907 °C y una densidad
    relativa de 7,14. Su masa atómica es 65,38.

    Ocupa el lugar 24 en abundancia entre los elementos de
    la corteza terrestre. No existe libre en la naturaleza, sino
    que se encuentra como óxido de cinc (ZnO) en el mineral
    cincita y como silicato de cinc (2ZnO·SiO2H2O) en la
    hemimorfita. También se encuentra como carbonato de cinc
    (ZnCO3) en el mineral esmitsonita, como óxido mixto de
    hierro y cinc (Zn(FeO2)O2) en la franklinita, y como sulfuro de
    cinc (ZnS) en la esfalerita, o blenda de cinc. Las menas
    utilizadas más comúnmente como fuente de cinc son
    la esmitsonita y la esfalerita.

    El primer paso en el proceso metalúrgico es
    transformar los minerales en óxidos, sometiéndolos
    a altas temperaturas. Después se reducen los óxidos
    con carbono en un horno eléctrico y el cinc hierve y se
    destila en la retorta, en donde tiene lugar la reducción.
    El cinc obtenido por destilación contiene pequeñas
    cantidades de hierro, arsénico, cadmio y plomo, y es
    conocido en metalurgia como peltre. En otro método de
    refinarlo, los minerales se calcinan y se lixivian con
    ácido sulfúrico. Después de separar las
    impurezas, la disolución se electroliza. El cinc
    electrolítico es puro y tiene cualidades superiores como,
    por ejemplo, una mayor resistencia a la
    corrosión.

    Aplicaciones del zinc en el área
    automotriz

    El metal se usa principalmente como capa protectora o
    galvanizador para el hierro y el acero, y como componente de
    distintas aleaciones, especialmente del latón.
    También se utiliza en las placas de las pilas
    (baterías) eléctricas secas, y en las fundiciones a
    troquel. El óxido de cinc, conocido como cinc blanco, se
    usa como pigmento en pintura.
    También se utiliza como rellenador en llantas de goma y
    como pomada antiséptica en medicina. El
    cloruro de cinc se usa para preservar la madera y como
    fluido soldador. El sulfuro de cinc es útil en
    aplicaciones relacionadas con la electroluminiscencia, la
    fotoconductividad, la semiconductividad y otros usos
    electrónicos; se utiliza en los tubos de las pantallas de
    televisión
    y en los recubrimientos fluorescentes.

    En la actualidad, aproximadamente nueve de cada diez
    vehículos en circulación en el continente
    norteamericano contienen una o varias piezas galvanizadas, lo que
    representa, en promedio, 15 kilos de zinc por
    vehículo.

    Debido a sus características intrínsecas,
    las baterías de zinc, son más eficaces que los
    otros sistemas
    actuales. Esto podría influir principalmente en el sector
    de coches eléctricos. Los representantes de esta industria
    cuentan con un crecimiento del mercado de entre 5 y 10% en los
    próximos diez años.

    5.
    Estaño

    El estaño es un elemento químico de
    símbolo Sn, que pertenece al grupo IV de la
    tabla
    periódica. Su número atómico es 50 y su
    peso atómico 118,69. Forma compuestos estannosos (Sn ) y
    estannicos (Sn), así como sales complejas de los tipos
    estannito y estannato. El estaño ocupa el lugar 49 entre
    los elementos de la corteza terrestre. El estaño ordinario
    tiene un punto de fusión de 232 °C, un punto de
    ebullición de 2.260 °C y una densidad relativa de
    7,28.

    El estaño es muy
    dúctil y maleable a 100 °C de temperatura y es
    atacado por los ácidos fuertes. Ordinariamente es un metal
    blanco plateado, pero a temperaturas por debajo de los
    13 °C se transforma a menudo en una forma
    alotrópica (claramente distinta) conocida como
    estaño gris, que es un polvo amorfo de color
    grisáceo con una densidad relativa de 5,75. Debido al
    aspecto moteado de los objetos de estaño que sufren esta
    descomposición, a esta acción se la denomina
    comúnmente enfermedad del estaño o peste del
    estaño. Al doblar una barra de estaño ordinaria,
    ésta emite un sonido crepitante
    llamado grito del estaño, producido por la fricción
    de los cristales.
    Se puede alear
    fácilmente con casi todos los metales. En la naturaleza se
    puede hallar en estado nativo,
    pero generalmente se encuentra en forma de oxido estannoso, de
    formula son Sn O, que como agregado mineral se conoce con el
    nombre de casiterita. Por lo que respecta a sus
    características físicas, el estaño es un
    metal no tóxico, blando y dúctil. Funde a 231.88 C
    es altamente fluido en estado fundido lo que facilita su uso como
    revestimiento de otros metales. Reacciona con ácidos y
    bases fuertes, pero es relativamente inerte frente a soluciones
    neutras.

    Expuesto a ambientes exteriores e interiores mantiene su
    color blanco plateado por su notable resistencia a la
    corrosión. Existe dos formas alotrópicas (distintas
    estructuras
    cristalinas): estaño blanco (forma Beta) y estaño
    gris ( forma alfa). La temperatura de transformación entre
    ambas es de 13.2 C, aunque el cambio
    estructural solamente tiene lugar si el metal es de gran pureza.
    La transformación inversa se produce a baja
    temperatura.

     Obtención del
    estaño

    El mineral principal del estaño es la

    casiterita
    (o estaño vidrioso),
    SnO2, que abunda en Inglaterra,
    Alemania, la
    península de Malaca, Bolivia,
    Brasil y Australia. En la extracción de estaño,
    primero se muele y se lava el mineral para quitarle las
    impurezas, y luego se calcina para oxidar los sulfuros de hierro
    y de cobre. Después de un segundo lavado, se reduce el
    mineral con carbono en un horno de reverbero; el estaño
    fundido se recoge en la parte inferior y se moldea en bloques
    conocidos como estaño en lingotes. En esta forma, el
    estaño se vuelve a fundir a bajas temperaturas; las
    impurezas forman una masa infusible. El estaño
    también puede purificarse por electrólisis.

    Electroposicion. Este procedimiento
    consiste en depositar un metal sobre el polo negativo o
    cátodo de una solución de sus iones y permite
    obtener recubrimientos de muy bajo espesor. Algunos compuestos
    del estaño, tanto inorgánicos como
    orgánicos, han encontrado aplicación en el campo de
    la cerámica (vidriados especiales) y en el
    tratamiento e investigación de materiales plásticos.
    Infortunadamente, el estaño, rara vez se encuentran en
    estado puro y en cantidades comerciales. En virtud de que deben
    ser separados de la ganga antes de que el mineral se pueda
    reducir se efectuará un proceso conocido como
    preparación del mineral. Uno de los métodos
    para concentrar o "preparar el mineral" es familiar a quienes han
    lavado oro. En virtud de que los metales y los compuestos
    metálicos son más pesados que la ganga, se
    depositarán en el fondo con más rapidez, si dicha
    mezcla se agita en el agua. Se han desarrollado métodos
    especiales para acelerar la acumulación de compuestos
    metálicos utilizando este principio.

    En otro método de "preparación del
    mineral", el mineral y la ganga se pulverizan finamente y se
    mezcla con agua. Se añade una cierta cantidad de aceite
    especifico y se induce un mezclado violento. Aparece una
    acción espumante y los compuestos metálicos quedan
    suspendidos en la espuma de donde son extraídos para ser
    procesados.

    Aplicaciones del estaño en el área
    automotriz

    Del estaño se obtienen con facilidad fases
    intermetálicas (aleaciones de dos o más metales)
    duras y frágiles.Pequeñas aplicaciones de trabajado
    mecánico aumentan la dureza. Sin embargo, como
    consecuencia de la baja temperatura de recristalizacion, la
    mayoría de las aleaciones de estaño se ablandan
    espontáneamente a la temperatura ambiente.

    Los elementos de aleación como el cobre, el
    antimonio, el bismuto, el cadmio o la plata aumentan su dureza.
    Las aleaciones mas utilizadas son las soldaduras blandas, que se
    emplean para cierres y juntas de metales; el material de
    aportación es una aleación de estaño y
    cobre. El material de aportación para usos especiales se
    contribuye de aleaciones de estaño, antimonio, plata,
    indio, y zinc. La combinación de bismuto y cadmio con
    estaño y plomo produce aleaciones con bajo punto de
    fusión, que se emplean como fusibles para extintores de
    fuego, tapones de calderas, etc.
    Las aleaciones de cobre y estaño reciben el nombre
    genérico de bronces y pueden llevar o no elementos de
    modificación como zinc, plomo o manganeso.

    El estaño se emplea por su ductilidad, suavidad
    de superficie, resistencia a la corrosión y cualidades
    higiénicas principalmente en chapas, tubos, alambres y
    tubos plegables. También se puede utilizar como
    revestimiento de acero y cobre. La banda de acero revestida de
    estaño denominada hojalata constituye uno de los
    materiales empleados con mayor profusión en la industria
    conservera. Para su fabricación, el revestimiento de
    estaño se puede aplicar por inmersión en cubetas de
    metal fundido o por electroposicion.

    6.
    NÍQUEL

    Níquel, de símbolo Ni, es un elemento
    metálico magnético, de aspecto blanco plateado,
    utilizado principalmente en aleaciones. Es uno de los elementos
    de transición del sistema periódico y su
    número atómico es 28.

    Durante miles de años el níquel se ha
    utilizado en la acuñación de monedas en aleaciones
    de níquel y cobre, pero no fue reconocido como sustancia
    elemental hasta el año 1751, cuando el químico
    sueco Axel Frederic Cronstedt consiguió aislar el metal de
    una mena de niquelita.

    El níquel es un metal duro, maleable y
    dúctil, que puede presentar un intenso brillo. Tiene
    propiedades magnéticas por debajo de 345 °C. Aparece
    bajo cinco formas isotópicas diferentes. El níquel
    metálico no es muy activo químicamente. Es soluble
    en ácido nítrico diluido, y se convierte en pasivo
    (no reactivo) en ácido nítrico concentrado. No
    reacciona con los álcalis. Tiene un punto de fusión
    de 1.455 °C, un punto de ebullición de 2.730 °C y
    una densidad de 8,9 g/cm3. Su masa atómica es
    58,69.

    El níquel aparece en forma de metal en los
    meteoritos. También se encuentra, en combinación
    con otros elementos, en minerales como la garnierita, milerita,
    niquelita, pentlandita y pirrotina, siendo estos dos
    últimos las principales menas del níquel. Ocupa el
    lugar 22 en abundancia entre los elementos de la corteza
    terrestre.

    Las menas de níquel contienen generalmente
    impurezas, sobre todo de cobre. Las menas de sulfuros, como las
    de pentlandita y pirrotina niquelífera se suelen fundir en
    altos hornos y se envían en forma de matas de sulfuro de
    cobre y níquel a las refinerías, en donde se extrae
    el níquel mediante procesos diversos. En el proceso
    electrolítico, el níquel se deposita en forma de
    metal puro, una vez que el cobre ha sido extraído por
    deposición a un voltaje distinto y con un
    electrólito diferente. En el proceso de Mond, el cobre se
    extrae por disolución en ácido sulfúrico
    diluido, y el residuo de níquel se reduce a níquel
    metálico impuro. Al hacer pasar monóxido de carbono
    por el níquel impuro se forma carbonilo de níquel
    (Ni(CO)4), un gas
    volátil. Este gas, calentado a 200 °C, se descompone,
    depositándose el níquel metálico
    puro.

    Obtención del níquel

    Aplicaciones del níquel en el área
    automotriz

    El níquel se emplea como protector y como
    revestimiento ornamental de los metales, en especial de los que
    son susceptibles de corrosión como el hierro y el acero.
    La placa de níquel se deposita por electrólisis de
    una solución de níquel. Finamente dividido, el
    níquel absorbe 17 veces su propio volumen de
    hidrógeno y se utiliza como catalizador en un gran
    número de procesos, incluida la hidrogenación del
    petróleo.

    El níquel se usa principalmente en aleaciones, y
    aporta dureza y resistencia a la corrosión en el acero. El
    acero de níquel, que contiene entre un 2% y un 4% de
    níquel, se utiliza en piezas de automóviles, como
    ejes, cigüeñales, engranajes, llaves y varillas, en
    repuestos de maquinaria y en placas para blindajes. Algunas de
    las más importantes aleaciones de níquel son la
    plata alemana, el invar, el monel, el nicromo y el permalloy. Las
    monedas de níquel en uso son una aleación de 25% de
    níquel y 75% de cobre. El níquel es también
    un componente clave de las baterías de
    níquel-cadmio.

    Los mayores depósitos de níquel se
    encuentran en Canadá; en 1957 se descubrieron ricos
    yacimientos en el norte de Quebec. Otros países
    importantes productores de níquel son Rusia, Australia e
    Indonesia. La producción mundial minera de níquel
    en 2000 fue de unos 1.160 millones de toneladas.

    Los fabricantes de automóviles son grandes
    usuarios de níquel, y los ingenieros de la industria
    automotriz están optando por aleaciones de níquel y
    de acero inoxidable con contenido de níquel a fin de
    satisfacer una amplia gama de necesidades en la
    fabricación de vehículos cada vez más
    sofisticados. En este número se presentan tres
    aplicaciones de este tipo: la fabricación de
    depósitos de combustible impermeables al gas que
    ayudarán a reducir las emisiones de gas tipo invernadero;
    baterías recargables de níquel-cadmio en
    vehículos eléctricos con cero emisiones que
    pudieran ayudar a limpiar el aire en los principales centros
    urbanos; y el ecológicamente responsable electro chapeado
    de diversas partes automotrices, tales como ruedas. De igual
    forma, el uso de acero inoxidable con contenido de níquel
    utilizado en una prensa de
    tecnología
    de punta que procesa el hule de llantas usadas a fin de que
    puedan reciclarse para hacer otros componentes, como es el caso
    de guardafangos.

    Recientemente, la industria automotriz se ha enfrentado
    al reto de tomar el control de sus productos y de esta forma
    minimizar el impacto ecológico que éstos ocasionan
    cuando la vida útil llega a su fin. El uso de aleaciones
    con contenido de níquel está facilitando el logro
    de estos objetivos.

    7.
    CROMO

    Cromo, de símbolo Cr, es un elemento
    metálico de color gris, que puede presentar un intenso
    brillo. Es uno de los elementos de transición del sistema
    periódico y su número atómico es
    24.

    Este elemento fue descubierto en 1797 por el
    químico francés Louis Nicolas Vauquelin, que lo
    denominó cromo (del griego chroma, 'color') debido a los
    múltiples colores de sus
    compuestos.

    El cromo es un elemento común y ocupa el lugar 21
    en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre. Su
    masa atómica es 51,996; su punto de fusión es de
    1.857 °C, y su punto de ebullición de 2.672 °C y
    su densidad 7,2 g/cm3.

    El cromo puede reemplazar en parte al aluminio o al
    hierro en muchos minerales a los que da sus exclusivos colores.
    Muchas de las gemas preciosas deben su color a la presencia de
    compuestos de cromo. Los minerales aptos para su posterior
    manipulación son poco comunes; la cromita (FeCr2O4) es el
    más importante.

    Aplicaciones del cromo en el área
    automotriz

    Más de la mitad de la producción total de
    cromo se destina a productos metálicos, y una tercera
    parte es empleada en refractantes. El cromo está presente
    en diversos catalizadores importantes. Principalmente se utiliza
    en la creación de aleaciones de hierro, níquel o
    cobalto. Al añadir el cromo se consigue aumentar la dureza
    y la resistencia a la corrosión de la aleación. En
    los aceros inoxidables, constituye el 10% de la
    composición final. Debido a su dureza, la aleación
    de cromo, cobalto y wolframio se emplea para herramientas de
    corte rápido de metales. Al depositarse
    electrolíticamente, el cromo proporciona un acabado
    brillante y resistente a la corrosión. Debido a ello se
    emplea a gran escala en el
    acabado de vehículos. El amplio uso de la cromita como
    refractante se debe a su alto punto de fusión, su moderada
    dilatación térmica y la estabilidad de su
    estructura cristalina.

    8.
    COBRE

    Cobre, de símbolo Cu, es uno de los metales de
    mayor uso, de apariencia metálica y color pardo rojizo. El
    cobre es uno de los elementos de transición de la tabla
    periódica, y su número atómico es 29. Su
    punto de fusión es de 1.083 °C, mientras que su punto
    de ebullición es de unos 2.567 °C, y tiene una
    densidad de 8,9 g/cm3. Su masa atómica es
    63,546.

    Obtención del cobre

    El cobre ocupa el lugar 25 en abundancia entre los
    elementos de la corteza terrestre. Frecuentemente se encuentra
    agregado con otros metales como el oro, plata, bismuto y plomo,
    apareciendo en pequeñas partículas en rocas, aunque
    se han hallado masas compactas de hasta 420 toneladas. El cobre
    se encuentra por todo el mundo en la lava basáltica,
    localizándose el mayor depósito conocido en la
    cordillera de los Andes en Chile, bajo la
    forma de pórfido. Este país posee aproximadamente
    el 25% de las reservas mundiales conocidas de cobre y a comienzos
    de 1980 se convirtió en el primer país productor de
    este metal. Los principales yacimientos se localizan en
    Chuquicamata, Andina, El Salvador y El Teniente.

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    opción "Descargar" del menú superior

    Producción-del-cobre

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    "Descargar"

    Los yacimientos de cobre contienen generalmente
    concentraciones muy bajas del metal. Ésta es la
    causa de que muchas de las distintas fases de
    producción tengan por objeto la eliminación
    de impurezas. La mena de cobre se tritura y muele antes de
    ser introducida en una cámara de flotación,
    en la que el cobre se concentra en la superficie, mientras
    los fragmentos sobrantes se hunden. Después, el
    concentrado, que se denomina carga, se introduce en un
    horno de reverbero que separa más impurezas. Durante
    el proceso de fundición, se extraen los gases de
    desecho, y el material forma en el fondo del horno un
    charco de hierro y cobre fundidos, llamado mata. La capa
    anaranjada de metal impuro en la superficie de la mata es
    escoria, que se drena y extrae mientras la mata de cobre
    sigue su proceso en un convertidor. El cobre fundido del
    convertidor es moldeado, y debe ser refinado una vez
    más por electrólisis antes de utilizarse para
    la fabricación de productos como cables
    eléctricos y herramientas.

    El cobre se obtiene fundamentalmente de un mineral
    llamado CALCOPIRITA el que contiene grandes cantidades de cobre,
    azufre y fierro.

    1. La calcopirita es mezclada con cal y materiales
      silicos, los que son pulverizados por medio de molinos de
      quijadas y transferidos a una tinas
      estratificadoras.
    2. En las tinas estratificadoras el mineral es
      extraído al flotar con la espuma producto de la
      agitación. La espuma se forma al mezclar agua con aceite
      y agitarlos enérgicamente.
    3. El mineral extraído se pasa por un horno de
      tostado para eliminar el azufre. Los polvos de los gases
      producto del horno de tostado son capturados y procesados para
      obtener plata, antimonio y sulfuros.
    4. Los concentrados del horno de tostado son derretidos
      en un horno de reverbero, en este horno se elimina el hierro en
      forma de escoria.
    5. El material derretido del horno de reverbero, que se
      conoce como ganga, es introducido a un horno parecido al
      convertidos Bessemer, del cual sus gases son utilizados para
      obtener ácido sulfúrico y el producto de su
      vaciado es cobre conocido como cobre Blister, el que tiene 98%
      de pureza y que puede ser refinado todavía más
      por métodos electrolíticos.

    Aplicaciones del cobre en el área
    automotriz

    El cobre tiene una gran variedad de aplicaciones a causa
    de sus ventajosas propiedades, como son su elevada conductividad
    del calor y electricidad, la resistencia a la corrosión,
    así como su maleabilidad y ductilidad, además de su
    belleza. Debido a su extraordinaria conductividad, sólo
    superada por la plata, el uso más extendido del cobre se
    da en la industria eléctrica. Su ductilidad permite
    transformarlo en cables de cualquier diámetro, a partir de
    0,025 mm. La resistencia a la tracción del alambre de
    cobre estirado es de unos 4.200 kg/cm2. Puede usarse tanto en
    cables y líneas de alta tensión exteriores como en
    el cableado eléctrico en interiores, cables de
    lámparas y maquinaria eléctrica en general:
    generadores, motores,
    reguladores, equipos de señalización, aparatos
    electromagnéticos y sistemas de comunicaciones.

    A lo largo de la historia, el cobre se ha
    utilizado para acuñar monedas y confeccionar útiles
    de cocina, tinajas y objetos ornamentales. En un tiempo era
    frecuente reforzar con cobre la quilla de los barcos de madera
    para proteger el casco ante posibles colisiones. El cobre se
    puede galvanizar fácilmente como tal o como base para
    otros metales. Con este fin se emplean grandes cantidades en la
    producción de electrotipos (reproducción de caracteres de
    impresión).

    La metalurgia del cobre varía según la
    composición de la mena. El cobre en bruto se tritura, se
    lava y se prepara en barras. Los óxidos y carbonatos se
    reducen con carbono. Las menas más importantes, las
    formadas por sulfuros, no contienen más de un 12% de
    cobre, llegando en ocasiones tan sólo al 1%, y han de
    triturarse y concentrarse por flotación. Los concentrados
    se funden en un horno de reverbero que produce cobre
    metálico en bruto con una pureza aproximada del 98%. Este
    cobre en bruto se purifica por electrólisis,
    obteniéndose barras con una pureza que supera el 99,9 por
    ciento.

    El cobre puro es blando, pero puede endurecerse
    posteriormente. Las aleaciones de cobre, mucho más duras
    que el metal puro, presentan una mayor resistencia y por ello no
    pueden utilizarse en aplicaciones eléctricas. No obstante,
    su resistencia a la corrosión es casi tan buena como la
    del cobre puro y son de fácil manejo. Las dos aleaciones
    más importantes son el latón, una aleación
    con cinc, y el bronce, una aleación con estaño. A
    menudo, tanto el cinc como el estaño se funden en una
    misma aleación, haciendo difícil una
    diferenciación precisa entre el latón y el bronce.
    Ambos se emplean en grandes cantidades. También se usa el
    cobre en aleaciones con oro, plata y níquel, y es un
    componente importante en aleaciones como el monel, el bronce de
    cañón y la plata alemana o alpaca.

    El cobre ha sido desde siempre el metal elegido para
    radiadores de coches y camiones,aunque el aluminio ha asumido una
    significativa cuota de mercado en el equipamiento original de
    radiadores en los últimos 20 años. En los
    años 70 la industria del automóvil comenzó
    un cambio del cobre/latón al aluminio para los radiadores
    de coches y camiones porque era más ligero y la percepción
    de un mercado estable le dio a este metal una ventaja
    comparativa. Hoy en día elcobre está presente en el
    39 % del total de radiadores en el mercado.

    9.
    PLOMO

    Obtención del
    plomo    

    Para ver el gráfico seleccione la
    opción "Descargar" del menú superior

     El concentrado de plomo o GALENA
    contiene 65 a 68 % de plomo.

    1. La galena es pasada por un horno de tostado para
      eliminar en lo posible la gran cantidad de azufre que contiene
      este material. Los gases del horno son procesados para obtener
      ácido sulfúrico y el material desufurizado pasa a
      un mezclador.
    2. El concentrado producto del horno de tostado es
      mezclado con caliza, arena, escoria y mena de hierro, la que es
      pasada a un horno de sinterizado.
    3. El material aglomerado por el horno de sinterizado se
      pasa a un alto horno del cual se obtiene cadmio al procesar sus
      gases y su producto es transferido a un tanque
      espumador.
    4. En el tanque la espuma es recogida y enviada a una
      marmita a la que se le agrega azufre y con ello se obtiene
      cobre.
    5. El sedimento del tanque espumador pasa a un horno de
      oxidación, también conocido como horno
      ablandador. La escoria de este horno contiene antimonio y
      arsénico. El plomo deretido se pasa a una marmita de
      vacío.
    6. En la marmita de vacío se agrega zinc con el
      que el oro y la plata se disuelven, las aleaciones de oro y
      plata en la marmita flotan y se desnatan para ser pasadas a un
      horno de retorta del cual se recupera el zinc por medio de un
      condensador y el oro y la plata por medio de un baño
      electrolítico.
    7. El plomo derretido pasa a la cámara de
      vacío luego derramado en una marmita a la que se agrega
      sosa cáustica de la cual se obtiene el plomo de gran
      calidad.

     Conclusión

    Aleación producto
    homogéneas de propiedades metálicas compuesto de 2
    o mas elementos, uno de los cuales al menos debe de ser un metal,
    sin que haya combinación química entre
    ellos.

    Por medio de las aleaciones se les dan a los metales
    características, como por ejemplo dureza que no poseen por
    si mismo, actualmente ningún metal se usa puro, hay
    millares de aleaciones industriales, la mas importante es el
    acero, el bronce que se compone de cobre y estaño,
    así como otros de igual importancia como lo son el
    latón que es cobre con cinc, los que son mezclas de
    plomo y antimonio los cuales se usan como soldadura,
    como tipos de imprenta las aleaciones de aluminio con magnesio y
    manganeso tienen muchas aplicaciones en la aviación y
    astronáutica.

    Fuentes De Información

    http://www.bolidenbrass.com/prodinf_ie4.htm

    http://simonellitrafilerie.com/español/present.htm

    http://www.farmbrass.it/SPAGNOLO/forni_so/forni_so2.htm

    http://expert.navarra.net/paghtml/wisco.htm

    http://www.aceroinoxidable.com.mx/lat/laton.html

    http://www.secofi.gob.mx/prod-min.htm

    http://www.barbi.es/per.htm

    http://www.cda.org.uk/megab2/costeff/pub117.htm

    http://www.ficto.gr/Brassa.html


    http://finanzas.yahoo.es/noticias/19990205/finanzas/esp-990205-134515.html

     

     

    Jesús Guevara

    Estudiante del III Semestre de Tecnología
    Automotriz de Instituto Universitario de Tecnología
    Industrial, sede Valencia. Edo. Carabobo, Venezuela.

     

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