PROPIEDADES DE LOS MATERIALES METÁLICOS Y ALEACIONES METÁLICAS
Los metates en su estado puro son verdaderos elementos químicos que constituyen un grupo de propiedades muy específicas. Son también muy numerosos (unos 70) pero los comúnmente utilizados quedan reducidos a una media docena. En realidad, son muy pocos los metales que se utilizan en estado puro pues se presentan en forma de aleaciones de dos o más metales o de otros elementos que presentan
propiedades metálicas.
Las características metálicas son:
LA FUSIBILIDAD: Es la facilidad de poder licuar un metal que, salvo el mercurio,. siempre se halla en estado sólido. Es importante, pues, conocer el punto de fusión de cada metal, pues mientras más bajo sea éste más ocasiones habrá de utilizarlo en estado liquido. Es así que el estaño, el plomo y el cinc (o algunas de sus aleaciones) podrán ser utilizados para ser vertidos dentro de moldes ya que requieren solamente, Un calentamiento de 232°, 327° y 420° respectivamente para conseguir su punto de fusión. Temperaturas que son fácilmente alcanzables por combustibles y medios corrientes. Ligeramente más arriba del punto de fusión, el metal liquido tendrá. suficiente fluidez para penetrar en los huecos más pequeños. Al obtener piezas (objetos, figuras) por fusión hay que tener en cuenta las posibles contracciones, retracciones y al enfriarse el metal.
LA FORJABILIDAD: Un metal calentado sin llegar al punto de fusión, soporta en estado sólido el poder ser variado de forma por acción de martilleo, de laminado y de prensado, sin que por ello se pierda su cohesión molecular. Esta capacidad de forjabilidad dependerá de la dureza, elasticidad, conductividad calorífica, etc. del propio metal y del elemento que se le haya aleado. Por contener impurezas o bien contener en mucha cantidad el elemento de que está hecha su aleación, puede ocurrir que el metal sea frágil o quebradizo y no permita la forjabilidad. Esto ocurre, por ejemplo, en aceros que contengan más de 1,7%de carbono.
LA DUREZA: Los metales ofrecen diferente tipo de resistencia a ser penetrados por otro cuerpo. Es natural, pues, que para la mecanización de les metales se utilicen siempre metales o cuerpos de mayor dureza que el que se trabaja. Así, los aceros con elevado tanto por ciento de carbono, los aceros duros con aleaciones de metales especiales, los útiles abrasivos con cuerpos de gran dureza (sílice, carborundo, corindón y diamante) son los que se emplean para el mecanizado de los metales corrientes más blandos: acero de bajo contenido en carbono, fundición gris, cobre, aluminio, etc. .
LA PLASTICIDAD Y LA MALEABILIDAD: Ambas son variantes de una misma propiedad: la mayor o menor facilidad de poder modificar la forma del material a la temperatura ordinaria, aplicando acciones mecánicas, como las ya descritas para la foriabilidad, pero sin necesidad de calentamiento. En tanto que gracias a la forjabilidad por calentamiento se puede decir que el metal Se modificará casi sin limites, en cambio actuando por mera plasticidad en frío llega un momento en que el metal se vuelve quebradizo y duro, es decir, se ha vuelto agrio. Solamente mediante calentamiento recuperará su plasticidad. Gracias a la maleabilidad se logra obtener láminas de metal.
LA ELASTICIDAD: Es la propiedad que tienen los metates para recuperar su forma original después que cesa sobre ella una fuerza que la había deformado (torcido) más o menos.. llegado a cierto limite, la elasticidad se pierde total o parcialmente. Este limite es el que se denomina módulo de elasticidad. El módulo es muy elevado en aceros con bajo contenido en carbono (del orden de 0,55%) y se aplica para la fabricación de resortes y muelles. En cambio, la plata y el plomo tienen una muy débil recuperación elástica
LA DUCTILIDAD: Gracias a esta propiedad se consigue que un metal pueda ser convertido en hilo o alambre. La ductilidad está en función de la tenacidad o del módulo de elasticidad.
LA TENACIDAD: Es la resistencia que opone un metal a ser roto cuando se le somete a un esfuerzo o tracción. Esta propiedad tiene principal incidencia en los metales que son muy elásticos y plásticos. La tenacidad puede variar mucho con el elemento que se alía a cualquier metal y asimismo por los tratamientos mecánicos de laminación, martillado y perfilado. Esta propiedad es la que convierte el hierro en acero gracias a la aportación de otros metales o del carbono. En cambio, el azufre es un valor negativo para la tenacidad de un metal, pero contribuye al aumento de la temperatura en la forjabilidad.
FATIGA DE LOS METALES: Es el resultado de tener que sufrir reiteradamente esfuerzos, tracciones, compresiones, flexiones u torsiones, sin llegar a sobrepasar el módulo de elasticidad. Ello se debe a que sufre tensiones de intensidad y de signo variables.
FACILIDAD DE CORTE: Consiste en la posibilidad de poder separar en cortes netos un metal recurriendo a herramientas agudas. Los metales muy duros y duros no se ajustan a esta propiedad y al ejercer una acción de cizallado, de tronzado, se resquebrajan irregularmente. En cambio, (os metales blandos, como el plomo, se agarran al filo de la herramienta y llenan su penetración.
SOLDABILIDAD: Es la capacidad de poderse unir entre si dos o más metales o dos trozos o elementos de un mismo material formando una masa unida y compacta. Esta propiedad sólo es posible lograrla a altas temperaturas que posibiliten la semifusión de las partes que se unen, o bien incorporando el mismo material en fusión, otro metal o una aleación que adhiera sólidamente con los que se pretende unir. Al calentar las partes puede producirse, debido a la combustión, una capa de óxido que impida la íntima fusión y el contacto estable. Para contrarrestar este fenómeno se utilizan productos reductores de la oxidación, como son el borax o fundentes adecuados. La soldadura se puede hacer poniendo las piezas al rojo y uniéndolas en este estado pastoso por medio de martilleo o de forja. Pero también puede hacerse por otros medios corno son el soplete, descargas de arco eléctrico y otros procedimientos análogos. Se distingue una soldadura blanda con aporte de un metal o aleación de bajo punto de fusión (inferior a los metales que se soldan) y una soldadura fuerte que, empleando un elemento soldante de alto punto de fusión, requiere utilizar un manantial de elevado poder calorífico.
OXIDABILIDAD: Todos los metales (salvo raras excepciones) reciben la acción del oxigeno del aire, recubriéndose con una capa de óxido (llamado también orín, herrumbre en el hierro, verdete o cardenillo en el cobre y sus aleaciones). En algunos casos, esta capa de óxido llega a ser una verdadera protección que evita una corrosión más a fondo, siempre y cuando sea impermeable (tal como puede ocurrir en el zinc, en el aluminio y el plomo). Pero si esta capa es permeable, tal como ocurre con la herrumbre, esta va penetrando hacia el interior de la pieza metálica y puede acabar totalmente destruida por degradación. Una manera de luchar contra las oxidaciones es alear un metal susceptible de esta acción con otro resistente a ella (el acero inoxidable aleado con níquel y otros metales nobles).
Los metales pueden utilizarse en su estado natural, pero la mayoría de ellos y los productos que se ofrecen en el mercado son en realidad aleaciones, gracias a las cuales se consigue modificar las propiedades del metal puro. Las aleaciones se llevan a cabo durante el proceso de fundición, ya sea por el propio proceso de combustión ya por incorporación de otro metal. Ciertas aleaciones tienen nombres propios tradicionales como pueden ser la del cobre y zinc = latón, del cobre con el estaño = bronce, un metal con el mercurio amalgama, en tanto que otras aleaciones más recientes tienen nombre de marca y se han. divulgado ya con nombres comunes: por ejemplo. el zincal = aluminio con zinc.; Alpaca: Cobre+niquel+zinc; acero con carburo de tungsteno=lidia; Duralinox= aluminio con magnesio; Duraluminio=aluminio con cobre.
