Propiedades y Características de los Metales

Propiedades y características de los metales (aquellas que se deben a su tipo de enlace): Trabajabilidad, ductibilidad y maleabilidad, brillo, conductividad.

Propiedades Mecánicas de los Metales

Propiedades mecánicas de los metales: Resistencia a la tracción, relajación, compresión, cortadura, fatiga, deformabilidad, elasticidad, plasticidad, fragilidad, tenacidad, resistencia, dureza, soldadura, oxidación-corrosión.

Tenacidad y Resiliencia

Tenacidad y resiliencia:

• Tenacidad: Capacidad de los metales de absorber energía antes de romperse. Si un material es poco plástico su deformación será muy pequeña, por tanto es poco tenaz, absorbe poca energía y tiende a la fragilidad. Si el material es muy plástico su deformación es grande, absorbe mucha energía y es muy tenaz.
• Resiliencia: Ensayo de la tenacidad (Charpy). Es la capacidad que tienen los metales de absorber energía deformándolos pero sin llegar a la rotura. Va a depender del límite elástico, tenacidad y temperatura.

Fatiga

Fatiga: Cuando un metal rompe por una carga y descarga discontinua en el tiempo (dobla y desdobla un alambre varias veces hasta que se rompa).

Tipos de Durezas

Tipos de durezas:

• Dureza al rayado: según la escala de Mohs.
• Dureza elástica: reacción de la superficie de un metal al impacto.
• Dureza al corte: mide la resistencia al corte del material.
• Dureza a la penetración: ensayos de Brinell, Vickers, Rockwell.

Factores Determinantes de la Corrosión

Factores determinantes de la corrosión: Son la humedad y las sustancias captadoras de electrones.

Humedad (Solvatación)

Humedad (solvatación): El agua tiene su efecto en la corrosión según se ha ido estabilizando a los iones metálicos, en la cual se libera una cantidad de energía superior a la requerida para la ionización del metal, siempre que el campo eléctrico creado se mantenga por debajo de un determinado valor.

Captadores de Electrones

Captadores de electrones: La sustancia que actúa como captadora de electrones tiene que ser tal que la reacción de captación se produzca a un potencial eléctrico superior al que adquiere el metal en su ionización inicial. La más abundante es el oxígeno. Otra sustancia es el ión H⁺ característico de ambientes ácidos. Si los protones están presentes, las reacciones de corrosión progresan más rápido.

Oxidación-Corrosión y la Naturaleza

¿Qué se podría decir que es la oxidación-corrosión en términos de la naturaleza? La naturaleza lo que hace es cambiar otra vez un metal, con el oxígeno y otros elementos para convertirlos otra vez en mineral. Es la vuelta de los metales a su origen natural.

Corrosión Húmeda/Seca

TIPOS HUMEDA/SECA Se puede dar corrosión sin humedad (seca). Sí, en ella el metal reacciona directamente con el agente agresivo. Tiene lugar a elevadas temperaturas (Ej.: soldaduras) y el ataque actúa de manera similar en toda la superficie.

Se puede dar corrosión sin oxígeno (húmeda). Sí, se produce en presencia del agua o humedad y el metal. Se forma la ionización espontánea en donde los átomos metálicos neutros pasan al medio húmedo que los rodea. La ionización se detendrá al igualarse la energía liberada. La presencia de oxígeno ayuda a que la energía liberada tarde más en igualarse.

Corrosión en Pares de Metales

¿Qué metal se empezaría a corroer primero en un par formado por acero negro y un aluminio anodizado en un medio básico? El acero negro es acero sin galvanizar (mala calidad) pero en un medio básico se protege y el aluminio anodizado está protegido por una capa de óxido de aluminio, por lo tanto el primer metal que empezaría a corroerse es el aluminio, aunque el acero esté sin galvanizar.

Fundamentos de la Corrosión Galvánica

Fundamentos de la corrosión galvánica: Cuando tenemos dos metales de distinta electronegatividad, donde uno sea más activo (más electronegativo, más fácil de corroer) y otro más noble (menos electronegativo). Al existir una diferencia de potencial, se va a generar un paso de corriente desde el más activo al más noble. En la superficie del metal más noble es favorable la reacción catódica de reducción de oxígeno.

Corrosión y Corrientes Vagabundas

¿Podría ser que se pudiera estar oxidando una tubería de acero enterrada cerca de una estación de metro? La tubería se podría estar oxidando por la acción de corrientes vagabundas, que son pequeñas corrientes que no están controladas. Esta corriente puede volver a la tierra debido a una mala unión entre los tramos de vías o a un mal aislamiento. Estas corrientes pueden penetrar en la tubería y salir en las proximidades del generador. Por donde penetra quedará como zona catódica y protegida mientras por donde sale se producirá corrosión.

Recubrimientos Protectores: Pasivos vs. Activos

Diferencias de actuación de un recubrimiento protector pasivo y otro activo:

• Recubrimiento pasivo: no hay oxidación, el metal permanece inatacado aparentemente (aluminio anodizado).
• Recubrimiento protector activo: sí existe la corrosión (el acero con recubrimiento de zinc, donde el zinc se oxida para proteger al acero).

Protección Anódica

Protección anódica: Consiste en crear una capa de óxido en el metal, que cumpla las tres condiciones esenciales: impermeables, adherente y estable. De esta forma haremos que toda superficie del metal sea ánodo.

Formas de Manifestación de la Corrosión

Formas en la que se manifiesta la corrosión: Corrosión galvánica, uniforme, por corrientes vagabundas, por resquicios, por picaduras, intergranular, selectiva, corrosión-erosión y bajo tensión.

Aleación Eutéctica

Aleación eutéctica: Son aquellas a las que a determinado tanto % de aleante y aleado, la temperatura de fusión es inferior a la de los demás elementos. Ejemplo: hierro-carbono.

Variedades Alotrópicas del Hierro

Variedades alotrópicas del Fe a temperatura ambiente y a los 723ºC:

• Feα: estable entre la temperatura ambiente y los 768ºC.
• Feβ: De 768-910 no aparece carbono.
• Feγ: 910º-1329º.
• Feδ: entre los 1329 en adelante.

Importancia de la Temperatura de 723ºC en la Aleación Fe-C

¿Por qué es tan significativa para la aleación Fe-C la temperatura de 723ºC? Porque a partir de esta temperatura aparece la austenita, que es pura hasta el 2% C y a mayor tanto % de carbono se encuentra unida a la cementita.

Uso del Acero Templado en Estructuras

¿Podríamos usar acero templado en una estructura? Si evitamos la alta fragilidad a la que va a tender sí. Se puede evitar con el revenido, si se evita, se consigue un acero de alta resistencia y dureza y de baja deformabilidad.

Ionización de un Átomo

¿A que se conoce como ionización de un átomo? Cuando en su última capa gana o pierde un electrón. Si gana un electrón se convierte en un ión negativo (anión), y si pierde un electrón se convierte en un ión positivo (catión).

Características del Enlace Metálico

Características del enlace metálico: La atracción entre el núcleo y los electrones es débil quedando los electrones sueltos, estos son compartidos por átomos que pudiéndose mover y creando una nube electrónica. / Extracción entre los núcleos de los átomos cargados positivamente. La nube electrónica es la que da unión y estabilidad a este enlace.

Isotropía

Isotropía: Las sustancias isotrópicas presentan siempre el mismo comportamiento independientemente de la dirección. Estos materiales suelen tener una buena resistencia mecánica y predomina la fragilidad.

Interacción Inicial de un Metal en un Medio Electrolítico

¿Qué ocurre inicialmente al introducir cualquier metal en un medio electrolítico? Se conoce como medio electrolítico cualquier medio húmedo. Cuando un metal entra en contacto con el agua se produce una ionización como consecuencia de este proceso se incrementa la carga positiva y los electrones formados por la ionización elevan su carga negativa generando un campo eléctrico.

Fundamentos de una Pila Galvánica

Fundamentos de una pila galvánica: Seria el paso de electrones entre dos metales con distinta electronegatividad. La pila galvánica se utiliza hoy en día para la protección de las estructuras bajo el agua donde un metal se sacrifica para la protección de otro.

Procesos de Extracción del Hierro

Procesos de extracción del hierro. Enumerar: Extracción del metal, eliminación de la mena y la ganga, eliminación de lo que acompaña al metal (fusión, electrólisis, tostación), afino, obtención del metal deseado

¿Qué es la Mena?

¿Qué es la mena? Es una mezcla de los metales que se encuentran en la naturaleza englobados dentro del grupo de los minerales que se han forjado tras un proceso geológico. La mena está constituida por óxidos, hidróxidos, sulfuros…