¿Cuál es la diferencia entre metales y aleaciones?

Un metal es un elemento químico y corpóreo proveniente de la naturaleza que aglutina ciertas propiedades como la conductividad eléctrica, la ductilidad o la maleabilidad. Además, son los elementos más presentes en la corteza de la tierra y desde su descubrimiento y empleo han servido de ayuda al ser humano en la fabricación de instrumentos, piezas o a la hora de avanzar tecnológicamente. Por su parte, una aleación no es un metal puro sino la formación de un elemento con propiedades metálicas en base a metales.

¿Qué es una aleación de un metal? Ejemplos:

Una aleación es una mezcla de uno o varios elementos metálicos que pueden combinarse con otros no metálicos y que, al mismo tiempo, formen materiales con propiedades metálicas. En este punto, pueden diferenciarse distintos ejemplos de aleaciones:

1 – Aleaciones de hierro:

Las aleaciones de hierro se aplican mayoritariamente en el sector de la construcción. Tienen desde pequeñas cantidades (alrededor del 0.03 %, a un 1.2%) de carbono, y magnitudes de  0.25 a 0.7% de manganeso, silicio. El azufre y el fósforo se encuentran en cantidades bastante menores no superiores a 0.050%. Reciben el nombre de aceros al carbono o aceros ordinarios de construcción.

Cuando en su composición aparecen otros elementos de aleación, reciben el nombre de aceros aleados.

Los elementos de aleación se añaden al acero para:

1. Proporcionar un endurecimiento por solución sólida en la ferrita.
2. Por la precipitación de carburos de aleación en lugar de la formación habitual de cementita.
3. Mejorar la resistencia a la corrosión por la formación de capas superficiales protectoras, y mejorar la templabilidad.

2 – Aleaciones de cobre: 

Hay muchísimas aleaciones base cobre. Las aleaciones base cobre son más pesadas que el hierro, y si bien la temperatura de fluencia es elevada, la relación entre la resistencia y el peso es típicamente inferior a la de las aleaciones de aluminio y magnesio.

3- Aleaciones ligeras:

1. Aleación de aluminio: El aluminio es un metal que destaca por su gran resistencia pese a ser ligero y no mostrar magnitudes desorbitadas en la báscula. Contiene una densidad de 2.70 g/cm3. Es precisamente debido a esto que el aluminio se utiliza cuando el peso tiene una consideración capital. Esto ocurre en las aplicaciones de las industrias aeronáuticas y de automoción.
2. Aleaciones de magnesio: El magnesio también posee una ligereza extraordinaria. Es menos denso que el aluminio (1.74 g/cm3), y su precio suele ser alrededor de un 200% más caro que el anterior metal.
3. Aleaciones de titanio: Otro componente ligero si hablamos de metales y aleaciones (4.54 g/cm3). Su coste es bastante elevado  por la reactividad que conlleva y lo difícil que es extraerlo y transformarlo.

4- Aleaciones de bajo punto de fusión

1. Aleaciones base zinc:  El zinc se utiliza fundamentalmente para recubrir y proteger frente a la corrosión. Sobre todo en los aceros, ya que en una atmósfera corrosiva, el zinc actúa como ánodo de sacrifico frente al metal a proteger.El zinc puro tiene una temperatura de recristalización más baja que la temperatura ambiente, por tanto no es posible su endurecimiento por deformación. No obstante, pequeñas adiciones de elementos de aleación aumentan esta temperatura de recristalización. Por lo que mejoran el comportamiento mecánico del mismo.La suma de plomo y cadmio da lugar a una mayor dureza y una mayor resistencia a la corrosión generalizada, utilizándose para burletes, latas soldadas y placas de fotograbado. Cuando es necesaria mayor resistencia a la tracción y mayor resistencia a fluencia, es necesario adicionar cobre en proporciones de 0.50 a 1.50% y Titanio entre 0.12 a 1.0%. Aplicándose para techos acanalados, guías y canales. Las dos aleaciones comerciales de zinc más importantes se conocen como zamaks. Todas estas aleaciones con adiciones de cobre muestran propiedades mecánicas excelentes, además de su buena colabilidad, utilizándose ampliamente en piezas de automóvil, utensilios de cocina, ferretería, herrajes y juguetes.En este punto, también habría que señalar las aleaciones de plomo y estaño.

5- Aleaciones especiales, base níquel y cobalto:

Si hablamos del níquel, hablamos de un metal muy importante. Este material posee una posee una gran consideración dada su extraordinaria resistencia frente a la corrosión y la oxidación a elevada temperatura.

La resistencia a la corrosión y oxidación del cobalto es menor que la del hierro. Y esto, unido a su elevado costo, hacen que el metal puro no tenga en la práctica aplicación industrial.

¿Cuáles son los metales y aleaciones más utilizados por el hombre en la actualidad?

Los metales y aleaciones aplicados en ingeniería poseen propiedades muy interesantes, lo que viene a suponer una extensa gama de aplicaciones en diseños de ingeniería. Son materiales estructurales, resistentes a la oxidación, resistencia a altas y bajas temperaturas, resistencia a la fatiga y con elevada tenacidad.  Esto ha permitido el enorme desarrollo de los metales hasta la actualidad y la optimización de sus propiedades mediante los tratamientos de endurecimiento.

De todos los metales utilizados, la aplicación del hierro y aceros representa alrededor del 90%. Esto se debe fundamentalmente a la combinación de sus buenas propiedades de resistencia, tenacidad y ductilidad unido a su relativo bajo precio.

Todos los metales y aleaciones aplicados en ingeniería presentan propiedades específicas y especiales que los hace aptos para su aplicación en proyectos de ingeniería, y su utilización se adopta tras análisis comparativos, que incluyen los costes, con otros metales y materiales.

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