ALEACIONES
Por aleación se entiende
la unión íntima de dos o más metales en mezclas homogéneas. Es muy raro
encontrar aleaciones al estado natural; se las obtiene por fusión, mediante el
aumento de la temperatura, al estado sólido. Cuando interviene el mercurio queda
al estado líquido, en cuyo caso se denomina amalgama. Cuando se obtiene una
aleación homogénea y bien definida se denomina eutética.
Las aleaciones tienen por objeto modificar en un
sentido determinado las condiciones de los metales, tratando de mejorar bajo el
punto de vista utilitario, ya sea su aspecto o su resistencia mecánica. Pero el
número de aleaciones empleadas en construcción es grande, y algunas de ellas,
como el bronce y el latón, datan de muy antiguo. Las aleaciones resultan a
veces verdaderas combinaciones químicas, pero en la mayoría de los casos son
simplemente mezclas bastante homogéneas, como puede comprobarse con el examen
microscópico.
También se llama aleaciones a las combinaciones de los metales con los metaloides. Al alearse un metal con otro, queda afectado el punto de fusión de cada uno de ellos. Aunque la proporción sea el 50% de cada metal, rara vez es la que pueda calcularse matemáticamente el punto de fusión de la aleación entre el cobre (punto de fusión 1088ºC) y el níquel (punto de fusión 1454ºC), cuya aleación al 50% resulta con un punto de fusión próximo a la media aritmética de esas dos temperatura.
COMPOSICIÓN
Las aleaciones están constituidas por elementos metálicos
como Fe (hierro), Al (aluminio), Cu (cobre), Pb (plomo), ejemplos concretos de
una amplia gama de metales que se pueden alear. El elemento aleante puede ser
no metálico, como: P (fósforo), C (carbono), Si (silicio), S (azufre), As
(arsénico).
Mayoritariamente las aleaciones son consideradas mezclas, al
no producirse enlaces estables entre los átomos de los elementos involucrados.
Excepcionalmente, algunas aleaciones generan compuestos químicos.
CLASIFICACIÓN
Se clasifican teniendo en cuenta el elemento que se halla en
mayor proporción (aleaciones férricas, aleaciones base cobre, etc.). Cuando los
aleantes no tienen carácter metálico suelen hallarse en muy pequeña proporción,
mientras que si únicamente se mezclan metales, los aleantes pueden aparecer en
proporciones similares.
PROPIEDADES
Las aleaciones presentan brillo metálico y alta
conductividad eléctrica y térmica, aunque usualmente menor que los metales
puros. Las propiedades físicas y químicas son, en general, similares a la de
los metales, sin embargo las propiedades mecánicas tales como dureza,
ductilidad, tenacidad y otras pueden ser muy diferentes, de ahí el interés que
despiertan estos materiales.
Las aleaciones no tienen una
temperatura de fusión única, dependiendo de la concentración, cada metal puro
funde a una temperatura, coexistiendo simultáneamente la fase líquida y fase
sólida como se puede apreciar en los diagramas de fase. Hay ciertas
concentraciones específicas de cada aleación para las cuales la temperatura de
fusión se unifica. Esa concentración y la aleación obtenida reciben el nombre
de eutéctica, y presenta un punto de fusión más bajo que los puntos de fusión
de los componentes. Preparación Históricamente, la mayoría de las aleaciones se
preparaban mezclando los materiales fundidos. Más recientemente, la
pulvimetalurgia ha alcanzado gran importancia en la preparación de aleaciones
con características especiales. En este proceso, se preparan las aleaciones
mezclando los materiales secos en polvo, prensándolos a alta presión y
calentándolos después a temperaturas justo por debajo de sus puntos de fusión.
El resultado es una aleación sólida y homogénea. Los productos hechos en serie
pueden prepararse por esta técnica abaratando mucho su costo. Entre las
aleaciones que pueden obtenerse por pulvimetalurgia están los cermets. Estas
aleaciones de metal y carbono (carburos), boro (boruros), oxígeno (óxidos),
silicio (siliciuros) y nitrógeno (nitruros) combinan las ventajas del compuesto
cerámico, estabilidad y resistencia a las temperaturas elevadas y a la
oxidación, con las ventajas del metal, ductilidad y resistencia a los golpes.
Otra técnica de aleación es la implantación de ion, que ha sido adaptada de los
procesos utilizados para fabricar chips de ordenadores o computadoras. Sobre
los metales colocados en una cámara de vacío, se disparan haces de iones de
carbono, nitrógeno y otros elementos para producir una capa de aleación fina y
resistente sobre la superficie del metal. Bombardeando titanio con nitrógeno,
por ejemplo, se puede producir una aleación idónea para los implantes de
prótesis.
La plata, el oro de 18 quilates, el oro blanco y el platino
son aleaciones de metales preciosos. La aleación antifricción, el latón, el
bronce, el metal Dow, la plata alemana, el bronce de torpedo, el monel, el
peltre y la soldadura son aleaciones de metales menos preciosos. Debido a sus
impurezas, el aluminio comercial es en realidad una aleación. Las aleaciones de
mercurio con otros metales se llaman amalgamas.
ALEACIONES MÁS COMUNES
Ornamento de Electro.
Las aleaciones más comunes utilizadas en la industria son:
Acero: Es aleación de hierro con una cantidad de carbono
variable entre el 0,008 y el 1,7% en peso de su composición, sobrepasando el
1.7% (hasta 6.67%) pasa a ser una fundición.
Acero inoxidable: El acero inoxidable se define como una
aleación de acero con un mínimo del 10 % al 12 % de cromo contenido en masa
Alnico: Formada principalmente de cobalto (5.24%), aluminio
(8-12%) y níquel (15-26%), aunque también puede contener cobre (6%), en
ocasiones titanio (1%) y el resto de hierro.
Alpaca: Es una aleación ternaria compuesta por zinc (8-45%),
cobre (45-70%) y níquel (8-20%)
Bronce: Es toda aleación metálica de cobre y estaño en la
que el primero constituye su base y el segundo aparece en una proporción del 3
al 20 %.
Constantán: Es una aleación, generalmente formada por un 55%
de cobre y un 45% de níquel.
Cuproníquel: Es una aleación de cobre, níquel y las
impurezas de la consolidación, tales como hierro y manganeso.
Cuproaluminio: Es una aleación de cobre con aluminio.
Latón: Es una aleación de cobre con zinc.
Magal: Es una aleación de magnesio, al que se añade aluminio
(8 o 9%), zinc (1%) y manganeso (0.2%).
Magnam: Es una aleación de Manganeso que se le añade
Aluminio y Zinc.
Nicrom: Es una aleación compuesta de un 80% de níquel y un
20% de cromo.
Nitinol: titanio y níquel.
Oro blanco (electro): Es una aleación de oro y algún otro
metal blanco, como la plata, paladio, o níquel.
Peltre: Es una aleación compuesta por estaño, cobre,
antimonio y plomo.
Plata de ley
Zamak: Es una aleación de zinc con aluminio, magnesio y
cobre.
