Guía completa de materiales metálicos:tipos, propiedades y aplicaciones prácticas

Propiedades de los metales

Los metales tienen diversas propiedades que los hacen adecuados para diversas aplicaciones. Estas son algunas de las propiedades de los metales:físicas y químicas.

1. Maleabilidad

Esta característica del metal hace posible que un metal se golpee o doble en diferentes formas sin romperse. Su maleabilidad es la razón por la que se puede martillar hasta formar varias láminas, como si fuera papel de aluminio. Los iones metálicos de la estructura se deslizan unos sobre otros cuando se aplica fuerza.

2. Ductilidad

Los materiales metálicos se pueden estirar en diferentes formas para formar alambres delgados. La ductilidad del metal ayuda a que se transforme en alambres que se utilizarán para cables o para soldar. Un buen ejemplo de metal dúctil es el cobre.

3. Conductividad

Los metales son buenos conductores de calor y electricidad debido a los electrones libres en sus superficies. Además, metales como la plata conducen perfectamente el calor y se utilizan para materiales con este efecto. El cobre, utilizado en los cables, también conduce bien la electricidad.

4. Brillo

Algunos metales son naturalmente brillantes o lustrosos. La presencia de electrones libres en la superficie de los metales hace que reflejen la luz. Por tanto, las superficies metálicas aparecen brillantes o lustrosas. Esta característica facilita el glaseado después de pulir o pintar metales.

5. Alto punto de fusión y ebullición

Los iones y moléculas metálicas están estrechamente unidos por una fuerte fuerza química que crea una estructura reticular. Por lo tanto, se necesita mucha energía térmica para romper estos enlaces, lo que genera altos puntos de fusión y ebullición.

6. Alta densidad

Debido a que los átomos y moléculas están empaquetados juntos, los metales tienen una alta densidad. Esta característica los hace sólidos y firmes para su uso en diversos campos.

7. Altamente reactivo

Los metales son elementos altamente reactivos y se combinan químicamente con otros elementos con facilidad. Esta característica ayuda durante la galvanoplastia y la anodización, ya que los metales se acoplan fácilmente a los sustratos. Por ejemplo, el zinc reacciona fácilmente con los ácidos, el sodio reacciona bien con el agua y muchos metales reaccionan bien con el oxígeno.

¿Cuáles son las categorías de metales?

Los metales se clasifican principalmente según sus propiedades físicas o químicas. En esta sección, veremos algunas categorías de ambos.

Metales ferrosos

Los metales ferrosos son metales que contienen hierro (Fe) en su composición, mientras que los metales no ferrosos no poseen este elemento. Tienen un alto contenido de carbono, lo que los hace más fuertes que los metales no ferrosos. Sin embargo, esto los hace propensos a oxidarse cuando entran en contacto con el agua.

Ejemplos de metales ferrosos incluyen hierro fundido, hierro forjado, acero, acero aleado y acero al carbono. Son magnéticos y, por lo tanto, se utilizan con fines eléctricos; resultan útiles en muchas industrias comerciales como automóviles, vías de ferrocarril y contenedores de envío.

Metales no ferrosos

Los metales no ferrosos son metales que no tienen contenido de hierro (Fe). Los metales como el aluminio, el cobre, el latón y el zinc casi no contienen ningún elemento férrico en su composición, por eso se les llama no ferrosos. Son resistentes a la oxidación ya que no reaccionan fácilmente de forma activa con el agua o el oxígeno, que son los elementos que provocan la oxidación.

Además, no son magnéticos, por lo que son útiles en cableado y fabricación electrónica. Se sabe que los metales no ferrosos son maleables, por lo que son más fáciles de moldear que los metales ferrosos. Se utilizan principalmente en diversas actividades comerciales e industriales debido a su alta resistencia a la corrosión, conductividad y naturaleza liviana.

Lista completa de elementos metálicos

Los metales de la tabla periódica se agrupan según bloques, grupos y períodos. Las filas de la tabla periódica indican el radio atómico, la energía de ionización y la electronegatividad, mientras que las columnas muestran propiedades químicas debidas a la misma cantidad de átomos. Incluyen:

• Metales alcalinos
• Metales alcalinotérreos
• Metales de transición
• Metales post-transición
• Lantánidos
• Actínidos
• Metales nobles
• Metales preciosos

S.NoNúmero atómicoSímboloMetal Elementos13LiLitio24BeBerilio311NaSodio412MgMagnesio513AlAluminio619KPotasio720CaCalcio821ScEscandio922TiTitanio1023VVanadio1124CrCromo1225MnHombre ganese1326FeHierro1427CoCobalto1528NiNíquel1629CuCobre1730ZnZinc1831GaGalio1937RbRubio2038SrEstroncio2139YYtrio2240ZrCirconio2341NbNiobio2442MoMolibdeno um2543TcTecnecio2644RuRutenio2745RhRodio2846PdPaladio2947AgPlata3048CdCadmio3149InIndio3250SnEstaño3355CsCesio3456BaBario3557LaLantano3658CeCerio 3759PrPraseodimio3860NdNeodimio3961PmPrometio4062SmSamario4163EuEuropio4264GdGadolinio4365TbTerbio4466DyDisprosio4567HoHolmio4668ErErbio4769TmThuli um4870YbYterbio4971LuLutecio5072HfHafnio5173TaTantalio5274WTungsteno5375ReRenio5476OsOsmio5577IrIridio5678PtPlatino5779AuOro5880HgMercurio5981TlTalos um6082PbPlomo6183BiBismuto6284PoPolonio6387FrFrancio6488RaRadio6589AcActinio6690ThTorio6791PaProtactinio6892UUuranio6993NpNeptunio7094PuPlutonio7195Am Americio7296CmCurio7397BkBerkelio7498CfCalifornio7599EsEinsteinio76100FmFermio77101MdMendelevio78102NoNobelio79103LrLawrencio80104RfRutherfordio8110 5DbDubnio82106SgSeaborgio83107BhBohrio84108HsHasio85109MtMeitnerio86110DsDarmstadtio87111RgRoentgenio88112CnCopernicio89113NhNihonio90114FlFlerovium

Tipos de metales que necesitas saber

Los metales tienen varias características que los hacen útiles en diversas industrias y campos. Hay más de 90 tipos de metales diferentes, pero aquí te detallamos los más comunes en los distintos sectores y para qué se utilizan.

1. Hierro

El hierro es el metal más popular y económico. Los tres tipos son arrabio, hierro fundido y hierro forjado. El hierro constituye casi el 5% de la Tierra. Como resultado, es un metal fácilmente disponible. Sin embargo, el hierro puro no es un elemento estable porque se combina con el oxígeno del aire y produce óxido de hierro.

• El arrabio es una forma rudimentaria de hierro que se utiliza para fabricar una variedad de diferentes metales ferrosos, incluidos el hierro fundido y el acero.
• El hierro fundido se forma fundiendo arrabio con coque y piedra caliza. El hierro fundido es frágil y notablemente difícil de soldar. Sin embargo, es un material técnico versátil para la fundición de metales en la industria del automóvil.
• El hierro forjado es un hierro forjado resistente, dúctil y resistente a la corrosión. Es un metal altamente purificado que se utiliza para la fabricación de metales en muchas industrias.

2. Magnesio

El magnesio es uno de los metales naturales (Mg). Sin embargo, a menudo se alea con otros metales como el aluminio. Eso implica combinarlo con otros metales y elementos para formar un material híbrido con características específicas.

Una de las aplicaciones más comunes del magnesio es en la industria automotriz y aeroespacial. El magnesio se considera un paso más alto que el aluminio en términos de reducción de peso de alta resistencia. Las aplicaciones incluyen llantas, bloques de motor y carcasas de cajas de cambios.

3. Acero

El acero es una aleación compuesta de numerosos elementos químicos, incluidos hierro y carbono, para formar un metal fuerte y resistente a las fracturas. Su alta resistencia a la tracción y su bajo costo lo convierten en el material más utilizado para una amplia gama de productos, incluidos edificios, armamento, implantes médicos y máquinas, así como equipos eléctricos y diversos instrumentos.

Hay 3 tipos de acero, acero al carbono, acero inoxidable y acero aleado. Todos ellos tienen diferentes grados de acero.

4. Aluminio

El aluminio es un metal ligero que se endurece y endurece cuando se combina en pequeñas cantidades con otras aleaciones. La fuerza, la conductividad eléctrica y la resistencia a la corrosión del aluminio lo hacen ideal para aplicaciones en varias industrias.

Además, el aluminio no magnetiza y es sencillo de fabricar. Se utiliza ampliamente para aviones, repuestos de automóviles y cables aéreos. Además, es atractivo a la vista debido a su naturaleza brillante y puede usarse en la fabricación de chapa y en la producción de aleaciones de aluminio.

5. Cobre

El cobre es un metal de color marrón rojizo maleable, flexible y dúctil. Tiene una fuerte conductividad eléctrica y puede enrollarse, forjarse, fundirse y convertirse en cables. Se utiliza ampliamente para monedas, alambres y utensilios de cocina. Muchas variedades de cobre sirven para diferentes propósitos en diversas industrias.

6. Titanio

El titanio es un metal ligero esencial que se utiliza en la producción de diversos equipos aeronáuticos. Es uno de los metales más resistentes a la corrosión. La muestra de metal tiene una buena estabilidad térmica incluso en condiciones de calor extremo, por lo que la industria aeroespacial registra el mayor uso de titanio. Es resistente a la corrosión, lo que lo hace apto para la fabricación de equipos médicos.

7. Bronce

El bronce es una aleación de metal obtenida a partir de una combinación de muestras de metales como cobre y estaño o aluminio. Es sólido y no se oxida ni corroe cuando se expone a la humedad, por lo que se prefiere para esculpir o aspas de turbinas. Se derrite fácilmente y se puede formar en tuberías, engranajes, bombas y cables.

8. Latón

El latón es una aleación de zinc y cobre. Se clasifica en numerosas variedades según la proporción cobre-zinc y la adición de cantidades menores de elementos adicionales. El latón es más duradero que el cobre pero tiene menos conductividad a la electricidad y al calor. También es muy resistente a la corrosión del aire y se puede soldar con facilidad. El latón se utiliza principalmente para producir cerraduras y válvulas.

9. Plomo

El plomo es uno de los metales más pesados del planeta y tiene un punto de fusión bajo. Es fácilmente maleable y blando, lo que facilita su corte. Gracias a su suavidad, el plomo se utiliza para soldar y para revestir tuberías de agua y tanques de ácido. También se utiliza para recubrir cables eléctricos y producir balas.

10. Tungsteno

El tungsteno tiene el punto de fusión y ebullición más alto del mundo y puede soportar el tratamiento térmico más adverso de los metales. Esto lo hace útil para cortar otros metales cuando se procesan en carburo de tungsteno. El tungsteno también tiene la mayor resistencia a la tracción entre los metales puros y se utiliza para grabar o cortar metales. Se combina con otros metales para hacer que las boquillas de los cohetes resistan temperaturas extremas.

11. Zinc

El zinc se utiliza principalmente para recubrir otros metales ya que tiene una alta resistencia a la corrosión y al desgaste. Debido a su bajo potencial electroquímico, no se oxida, lo que lo hace esencial en la fabricación de tuberías y fundición de metal para hardware eléctrico y tanques.

12. Estaño

El estaño es un metal blando y fácilmente maleable. Se utiliza principalmente para fabricar aleaciones de metales como el bronce y es el componente básico para fabricar peltre.

13. Níquel

Utilizado comúnmente para fabricar acero inoxidable, el níquel es uno de los más utilizados para el revestimiento de metales. Aumenta la fuerza y ​​la resistencia a la corrosión del acabado de la superficie metálica. El níquel es uno de los metales más utilizados en la galvanoplastia.

14. Cromo

Otro potente metal de galvanoplastia, el cromo, mejora la dureza del metal de otros elementos y también puede mejorar el acabado de la superficie. Es duro como el carbono y tiene un alto punto de fusión.

15. Silicio

El silicio es uno de los metales no ferrosos más populares, ya que tiene cualidades tanto de metales como de no metales. El silicio ayuda a otros metales a mejorar sus características y es un buen material de aleación. Tiene un punto de fusión alto y no es buen conductor del calor.

16. cobalto

El cobalto se utiliza popularmente para fabricar pigmentos azules para pinturas y tintes. Hoy en día, sus principales usos son las aleaciones de acero de alta resistencia y resistentes al desgaste. El cobalto es esencialmente un subproducto de la extracción de cobre y níquel y rara vez se produce por sí solo.

17. Litio

Este metal se utiliza principalmente para mejorar la apariencia del vidrio y la cerámica debido a su brillo blanco plateado. Es un metal blando conocido con mala conductividad.

18. Oro

El oro es un metal caro que se ha utilizado durante siglos para crear joyas, monedas y otras decoraciones. Es poco común, suave, flexible y no se corroe en la atmósfera. Además, conduce bien la electricidad y es sólido a temperatura ambiente, denso, resistente a la corrosión y fácilmente maleable.

19. Plata

Al igual que el oro, la plata es un metal precioso y se utiliza principalmente para adornos y piezas de adorno debido a su brillo. Es un metal blando, maleable y resistente a la corrosión atmosférica. Conduce la electricidad y el calor correctamente.

20. Berilio

El berilio es un metal blando de color blanco plateado con baja densidad, alta rigidez, alta resistencia, estabilidad estructural y reflectividad. Se distingue de los metales por su rigidez específica. El berilio tiene la segunda densidad más baja en comparación con los metales.

Aplicaciones del metal en diversas industrias

El uso universal de metales lo convierte en un componente estable para la fabricación de la mayoría de piezas industriales. Aquí están las aplicaciones del metal para diversas industrias.

Industria médica

Además de ser componentes de medicamentos, los metales comestibles (sodio, manganeso y potasio) se utilizan en medicina para diversos fines. El titanio se utiliza para equipos médicos como prótesis, mientras que el aluminio se utiliza para implantes gracias a su relación resistencia-peso.

Industria del automóvil y de la maquinaria

Los metales se utilizan con mayor frecuencia en equipos, productos refractarios y automóviles. Se emplean en la producción de automóviles, trenes, aviones, cohetes, etc. Los metales más utilizados aquí son el hierro, el aluminio y el acero.

Productos decorativos

El platino, el oro y la plata son metales preciosos con un importante valor económico y se utilizan habitualmente en conjuntos de joyería y piezas decorativas.

Industria de la construcción

Los metales como el hierro y el acero se encuentran entre los materiales más utilizados en la construcción de estructuras y viviendas. También son metales utilizados en aplicaciones arquitectónicas. Las tuberías de agua y los tejados están hechos de metales como el plomo. En los techos se utilizan estaño, zinc, cobre y aluminio. El hierro es conocido por sus propiedades estructurales y se utiliza en forma de hierro fundido, hierro forjado o acero.

Aeroespacial

Algunos metales se utilizan en la industria aeroespacial debido a sus sorprendentes propiedades. Un buen metal utilizado en el sector aeroespacial debe tener características tales como resistencia a la radiación, capacidad para resistir la corrosión y una alta relación entre resistencia y peso. Ejemplos de metales utilizados en esta industria son el aluminio para estructuras de aviones, aleaciones de níquel combinadas con acero y titanio para piezas de motores.

Industria Electrónica

Debido a su excelente conductividad eléctrica, las aleaciones que contienen oro, plata y platino son candidatos populares para conexiones electrónicas.

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Los metales son los componentes básicos de la mayoría de los instrumentos que utilizamos. Así, seleccionar el más adecuado para un fin concreto requiere un buen conocimiento de los diferentes tipos. Este conocimiento ayudaría a elegir el mejor material metálico para un proyecto o proceso específico.