¿Qué son los metales no ferrosos? - Una guía completa

¿Qué son los metales no ferrosos?

Los metales no ferrosos son aleaciones o metales que no contienen cantidades apreciables de hierro. Todos los metales puros son elementos no ferrosos, excepto el hierro (Fe), que también se llama ferrita del latín 'Ferrum', que significa "hierro".

Los metales no ferrosos tienden a ser más caros que los metales ferrosos, pero se utilizan por sus propiedades deseables, que incluyen ligereza (aluminio), alta conductividad (cobre), propiedades no magnéticas o resistencia a la corrosión (zinc).

Algunos materiales no ferrosos se utilizan en las industrias del hierro y el acero, como la bauxita, que se utiliza como fundente en los altos hornos. Otros metales no ferrosos, como la cromita, la pirolusita y la wolframita, se utilizan para fabricar aleaciones ferrosas. Sin embargo, muchos metales no ferrosos tienen puntos de fusión bajos, lo que los hace menos adecuados para aplicaciones a altas temperaturas.

Hay una gran cantidad de materiales no ferrosos, que abarcan todos los metales y aleaciones que no contienen hierro. Los metales no ferrosos importantes incluyen aluminio, cobre, plomo, níquel, estaño, titanio y zinc, y aleaciones como el latón.

Metales preciosos como oro, plata y platino y metales exóticos o raros como cobalto, mercurio, tungsteno, berilio, bismuto, cerio, cadmio, niobio, indio, galio, germanio, litio, selenio, tantalio, telurio, vanadio y el circonio también son no ferrosos. Suelen obtenerse a través de minerales como sulfuros, carbonatos y silicatos. Los metales no ferrosos generalmente se refinan mediante electrólisis.

La diferencia entre los metales ferrosos y no ferrosos es que los metales ferrosos contienen hierro. Los metales ferrosos, como el hierro fundido o el acero al carbono, tienen un alto contenido de carbono, lo que generalmente los hace vulnerables a la oxidación cuando se exponen a la humedad. Sin embargo, este no es el caso del hierro forjado, que resiste la oxidación por su pureza, y el acero inoxidable, que está protegido de la corrosión por la presencia de cromo.

Historia Antigua

Los metales no ferrosos fueron los primeros metales utilizados por los humanos para la metalurgia. El oro, la plata y el cobre existían en su forma nativa cristalina pero metálica. Estos metales, aunque raros, pueden encontrarse en cantidades suficientes para atraer la atención de los humanos.

Menos susceptibles al oxígeno que la mayoría de los otros metales, se pueden encontrar incluso en afloramientos erosionados. El cobre fue el primer metal en ser forjado; era lo suficientemente suave como para formar varios objetos mediante forja en frío y podía fundirse en un crisol. El oro, la plata y el cobre reemplazaron algunas de las funciones de otros recursos, como la madera y la piedra, debido a su capacidad de adoptar diversas formas para diferentes usos.

Debido a su rareza, estos artefactos de oro, plata y cobre fueron tratados como artículos de lujo y manejados con gran cuidado. El uso del cobre también anunció la transición de la Edad de Piedra a la Edad del Cobre. La Edad del Bronce, que sucedió a la Edad del Cobre, fue anunciada nuevamente por la invención del bronce, una aleación de cobre con el estaño, un metal no ferroso.

Reciclaje y control de la contaminación

Debido a su amplio uso, la chatarra no ferrosa suele reciclarse. Los materiales secundarios de la chatarra son vitales para la industria metalúrgica, ya que la producción de nuevos metales a menudo los necesita. Algunas plantas de reciclaje vuelven a fundir y refundir materiales no ferrosos; la escoria se recolecta y almacena en el sitio mientras que los vapores metálicos se filtran y recolectan.

La chatarra de metales no ferrosos proviene de chatarra industrial, emisiones de partículas y chatarra de tecnología obsoleta (por ejemplo, cables de cobre).

Usos y propiedades

Los metales no ferrosos se utilizan para una amplia gama de aplicaciones comerciales, industriales y residenciales. Esto puede requerir una cuidadosa selección de materiales de acuerdo con sus propiedades mecánicas, incluida la facilidad con la que se puede moldear el metal y si estas propiedades se alterarán en el proceso.

Muchas de las propiedades de los metales ferrosos se pueden encontrar en materiales no ferrosos, por ejemplo, las aleaciones de aluminio o titanio pueden reemplazar al acero en algunos casos, y las propiedades magnéticas del hierro se pueden emular con cobalto, níquel o elementos de tierras raras que han sido aleados.

Sin embargo, debido a que los metales no ferrosos suelen ser más caros, tienden a usarse por sus atributos únicos y no simplemente como reemplazo del acero. Estos atributos incluyen pesos más ligeros, conductividad, resistencia a la corrosión y propiedades no magnéticas. Los metales no ferrosos también tienden a ser más blandos y maleables que los metales ferrosos, lo que significa que también pueden proporcionar aplicaciones estéticas, como el oro y la plata.

Las propiedades de los metales no ferrosos incluyen:

• Fácil de fabricar (incluyendo maquinabilidad, fundición y soldadura)
• Alta resistencia a la corrosión
• Buena conductividad térmica y eléctrica
• Baja densidad
• No magnético
• Colorido

Aleaciones y metales no ferrosos comunes

Debido a que incluyen cualquier metal que no incluye hierro, hay muchos metales y aleaciones no ferrosos diferentes.

La lista importante de metales no ferrosos incluye:

• Aluminio,
• Cobre,
• Plomo,
• níquel,
• Estaño,
• Titanio,
• Zinc

• Latón.
• Oro,
• Plata,
• Platino
• Cobalto,
• mercurio,
• Tungsteno,

• Berilio,
• bismuto,
• Cerio,
• Cadmio,
• Niobio,
• Indio,
• Galio,

• germanio,
• Litio,
• Selenio,
• Tantalio,
• Telurio,
• Vanadio
• Zirconio

Estas son algunas de las propiedades y usos comunes de algunos de los metales no ferrosos más comunes:

1. Cobre

Habiendo sido utilizado por humanos durante miles de años, el cobre todavía es ampliamente utilizado por la industria. La adición de aleaciones de cobre, latón (cobre y zinc) y bronce (cobre y estaño) ha ampliado aún más los usos de este metal no ferroso (consulte a continuación los detalles sobre estas aleaciones).

Las propiedades del cobre y sus aleaciones incluyen alta conductividad térmica, alta conductividad eléctrica, buena resistencia a la corrosión y alta ductilidad.

Estas propiedades han permitido que el cobre y sus aleaciones se utilicen para intercambiadores de calor y recipientes de calefacción, como conductor eléctrico en cableado o motores, como material para techos, para accesorios de plomería, así como para cacerolas y estatuas. El cobre también se oxida a un color verde.

2. Aluminio

El aluminio es un metal importante que se utiliza en una amplia gama de aplicaciones debido a su bajo peso y facilidad de mecanizado. A pesar de ser un material relativamente caro, el aluminio también es el metal base de muchas aleaciones.

Al ser resistente a la corrosión y buen conductor del calor y la electricidad (aunque menos que el cobre), además de tener buena ductilidad y maleabilidad, el aluminio puede requerir recocido ya que se vuelve duro después del trabajo en frío.

El aluminio liviano lo hace perfecto para aplicaciones aeroespaciales y automotrices, así como para uso marino en yates. El aluminio también se encuentra en cuadros de bicicletas, cacerolas y latas de bebidas.

3. Plomo

El plomo se ha utilizado a lo largo de los siglos para una variedad de aplicaciones, incluidas balas, combustibles e incluso pintura. Sin embargo, se descubrió que no era saludable cuando se liberaba a la atmósfera, mientras que otras aplicaciones también causaban daños a los usuarios.

El plomo es el metal común más pesado y es resistente a la corrosión. Tampoco reacciona con muchos productos químicos y es suave y maleable.

Aunque muchos de sus usos anteriores ya no están permitidos, el plomo todavía se usa ampliamente para baterías, cables de alimentación y tanques de ácido.

4. zinc

El zinc se ha utilizado durante siglos como elemento de aleación, particularmente para alear acero para una variedad de propósitos, así como para alear cobre para crear latón.

Los materiales galvanizados con elementos de aleación les ofrecen una mayor resistencia a la oxidación, lo que le permite usos para cercas de tela metálica, barandas, puentes colgantes, postes de luz, techos metálicos, intercambiadores de calor y carrocerías de automóviles. El zinc también se utiliza como ánodo de sacrificio en la protección catódica (CP) y como material de ánodo para baterías. El óxido de zinc también se usa como pigmento blanco en pinturas y para dispersar el calor durante la fabricación del caucho.

5. Plata

La plata se ha utilizado como metal precioso durante siglos. Con la mayor conductividad eléctrica, conductividad térmica y reflectividad de cualquier metal, la plata también es suave y maleable cuando se calienta y es altamente resistente a la corrosión.

Usada para joyería y moneda, la plata también se puede encontrar en paneles solares, para filtración de agua, en contactos y conductores eléctricos, así como para vidrieras e incluso en confitería especializada.

6. Oro

Otro metal precioso que se ha utilizado para la joyería y la acuñación de monedas, el oro es el más maleable de los metales, además de ser dúctil y resistente a la corrosión y muchas otras reacciones químicas.

Su conductividad eléctrica ha hecho que el oro se utilice en dispositivos informáticos, así como para protección de infrarrojos, para la producción de vidrio coloreado, para pan de oro y también para la restauración de dientes.

7. Titanio

El titanio se descubrió por primera vez en 1791 y ofrece una buena resistencia a la corrosión y la mayor relación resistencia-densidad de cualquier elemento metálico. Sin alear, es tan fuerte como algunos aceros pero menos denso.

Se puede alear con metales como el hierro y el aluminio para crear aleaciones fuertes pero livianas para usos aeroespaciales, automotrices, agrícolas, militares, médicos y deportivos, además de usarse para joyería y teléfonos móviles.

¿Cuál es la diferencia entre metales ferrosos y no ferrosos?

La respuesta simple es que los metales ferrosos contienen hierro y los metales no ferrosos no. La respuesta más profunda es que los metales ferrosos y los metales no ferrosos tienen cada uno sus propias propiedades distintivas. Estas propiedades determinan las aplicaciones para las que son más adecuadas.

Los metales no ferrosos se han utilizado desde el comienzo de la civilización. El descubrimiento del cobre en el año 5000 aC marcó el final de la Edad de Piedra y el comienzo de la Edad del Cobre. La invención posterior del bronce, una aleación de cobre y estaño, inició la Edad del Bronce.

El uso de metales ferrosos comenzó alrededor del año 1200 a. C., cuando la producción de hierro comenzó a ser algo común. Esto marcó el comienzo de la Edad del Hierro.