Comprensión de los metales no ferrosos:tipos, usos y propiedades clave

Los metales son omnipresentes y se encuentran en todas partes en diversas formas y usos. Sin embargo, según su contenido en hierro, existen dos tipos de metales; Metales ferrosos y no ferrosos. Pero aquí le brindaremos excelente información sobre los metales no ferrosos.

Entonces, ¿qué son los metales no ferrosos? ¿Cuáles son su historia, tipos, aplicaciones y propiedades? ¿En qué se diferencia de los metales ferrosos? Continúe leyendo mientras brindamos respuestas a estas preguntas y otras cosas importantes que necesita saber sobre este tipo de metal.

Los metales no ferrosos son metales que no contienen hierro ni ferrosos. En consecuencia, todos los metales en su forma pura son no ferrosos, excepto el hierro (Fe).

Además, este tipo de metal tiende a ser más caro que su homólogo ferroso. Sin embargo, sus sorprendentes propiedades, como la resistencia al óxido y la corrosión, la facilidad de fabricación y la capacidad magnética cero, hacen que los fabricantes pasen por alto el costo.

Otra razón por la que los fabricantes pasan por alto el coste de este metal es su reciclabilidad. Es más fácil y consume menos energía reciclar metales no ferrosos que los míos. Los procesos necesarios para reciclarlos incluyen la refusión y la refundición.

Los metales no ferrosos incluyen; cobre, plomo, níquel, titanio y estaño. También incluyen metales preciosos como plata, oro, tungsteno, vanadio, mercurio y cobalto. Además, estos metales tienen una amplia variedad de usos, incluida la fabricación de diferentes tipos de chapas.

Además, la fuente principal de estos metales suelen ser compuestos químicos como sulfuros, silicatos y carbonatos.

Historia de los metales no ferrosos

Al ser los primeros metales utilizados por los humanos para la metalurgia, los metales no ferrosos tienen una rica historia. Los primeros humanos se sintieron atraídos por estos metales porque difícilmente se corroen.

Uno de los primeros metales no ferrosos descubiertos por el hombre es el cobre, y esto marcó el inicio de la Edad del Cobre. Además, para aprovechar al máximo este metal, el hombre tuvo que aprender el arte de forjarlo y moldearlo. El bajo punto de fusión y la facilidad de fabricación hicieron del cobre el metal preferido del hombre.

La Edad del Bronce siguió rápidamente a la Edad del Cobre cuando los humanos descubrieron que podían alear cobre con estaño para producir bronce.

Los seres humanos han utilizado metales no ferrosos durante más tiempo que sus homólogos ferrosos. De hecho, alrededor del año 5000 a. C. los humanos desarrollaron una técnica para fabricar bronce. Esta técnica implicaba fundir y alear cobre con otros metales como estaño y arsénico. El inicio de este período de fundición y aleación puso fin a la Edad de Piedra, marcando el inicio de la Edad del Bronce.

Otros metales no ferrosos descubiertos son el oro y la plata. Estos metales sustituyeron a la madera y la piedra como adornos humanos. Sin embargo, como estos metales son raros, se utilizan para fabricar artículos de lujo.

Hoy en día utilizamos metales no ferrosos para fabricar herramientas, motores de vehículos, tuberías, cubiertos, cables eléctricos, adornos y mucho más.

Estos metales tienen ciertas propiedades deseables que los hacen adecuados para aplicaciones residenciales, industriales y comerciales.

Definir las propiedades comunes de estos metales es casi imposible. La razón es que una gran variedad de metales entran en esta categoría. Sus propiedades van desde blandas y duras hasta frágiles y dúctiles. Sin embargo, revisar la tabla de resistencia del metal indicaría la resistencia relativa de diferentes metales.

Todos los metales no ferrosos comparten algunas propiedades. Examinemos estas propiedades.

• Alta resistencia a la corrosión y al óxido: Los metales no ferrosos no tienen un contenido significativo de hierro, lo que los hace muy resistentes al óxido y la corrosión. Esto los hace ideales para fabricar canalones, techos y otras aplicaciones que requieren exposición a los elementos.
• No magnético:  Este tipo de metal no es magnético, lo que los hace ideales para cableado y electrónica.
• Ligero:  Estos metales suelen ser más ligeros que los metales ferrosos. La diferencia de peso se debe a la disparidad en el contenido de carbono de ambos tipos de metales. Sin embargo, debes tener en cuenta que no todos los metales no ferrosos son livianos. Algunos metales como el osmio, el plomo y el tungsteno son más pesados y densos que los metales ferrosos como el acero.
• Costo:  Si desea utilizar metales no ferrosos para la fabricación, debe saber que son más caros que sus homólogos ferrosos. Hay dos razones principales que lo hacen costoso. El primero es la demanda y oferta de estos metales. Hay más demanda de metales no ferrosos que oferta, lo que hace que su adquisición sea bastante costosa. La otra razón es que tienen aplicaciones en diversas industrias, desde la automoción y la aeroespacial hasta la ingeniería y la construcción. Esto significa que muchas industrias buscan estos metales cuya oferta es limitada, lo que los encarece.
• Reciclabilidad:  Todos los tipos de metales son reciclables. Los metales no ferrosos se pueden reciclar por separado con un riesgo mínimo de degradación en comparación con los metales ferrosos. También conservan sus propiedades químicas durante el proceso. Es importante reciclar estos metales porque no están fácilmente disponibles. Otra razón para reciclar es que el proceso reduce los residuos y protege el medio ambiente. Lo hace ahorrando energía en la extracción de fuentes naturales y disminuyendo las emisiones de gases que se producirían durante el proceso minero.

Dado que un metal no ferroso es cualquier metal que no contiene una cantidad significativa de hierro, existen muchos metales de este tipo en todo el mundo. Por lo tanto, destacaremos sólo los importantes y comunes y sus aplicaciones en la fabricación. A continuación se muestran algunos n sobre ejemplos de metales ferrosos  y sus aplicaciones.

Aluminio

Este es uno de los metales no ferrosos más importantes. Esto se debe en gran medida a su facilidad de mecanizado y su peso ligero. Otra razón por la que el aluminio es común es que es el metal base de muchas aleaciones. El aluminio es también uno de los metales más rentables para el mecanizado CNC.

Sigue siendo un excelente conductor, aunque este metal no conduce el calor ni la electricidad tanto como el cobre. Otras propiedades del aluminio incluyen una excelente maleabilidad y ductilidad. La desventaja es que este metal es relativamente caro y se vuelve bastante duro después del trabajo en frío, lo que requiere recocido.

La aleación de aluminio tiene aplicaciones en una amplia gama de industrias. Es liviano e ideal para fabricar aviones, repuestos para automóviles y yates. También se utiliza para fabricar artículos cotidianos como latas de bebidas, cacerolas y cuadros de bicicletas.

Cobre

El cobre y sus aleaciones, el latón (cobre y zinc) y el bronce (cobre y estaño), tienen diversos usos en varias industrias. Esto se debe a sus propiedades de alta conductividad eléctrica, ductilidad, conductividad térmica y resistencia a la corrosión. Cuando no está aleado es blando y dúctil.

Estas propiedades hacen que el cobre y sus aleaciones sean buenos para la fabricación de recipientes de calefacción e intercambiadores de calor. Su alta conductividad eléctrica lo hace ideal para motores y cableado. Además, el cobre tiene aplicaciones en la producción de accesorios de plomería, materiales para techos, estatuas y utensilios de cocina.

La desventaja es que el cobre es bastante caro y los cables fabricados con este material suelen ser susceptibles a la corrosión. También pierde su forma ya que el material es blando.

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Níquel

El níquel es otro metal no ferroso común. Las propiedades de este metal plateado incluyen resistencia a la corrosión, tenacidad y tolerancia a la temperatura. Aunque este metal existe en forma pura, esta forma tiene aplicaciones mínimas.

Sin embargo, este metal adquiere excelentes propiedades mecánicas y químicas cuando se alea con otros elementos. Esto le da aplicación en la sección caliente de aviones, automóviles y equipos marinos, así como en la producción de equipos criogénicos.

Además, el níquel puede resistir la corrosión incluso a altas temperaturas, lo que lo convierte en un buen material para producir clavos, tuberías y blindajes.

Zinc

El zinc, utilizado como metal independiente y como elemento de aleación, tiene una amplia gama de usos. Uno de sus usos más populares es la aleación de cobre para formar latón.

Otra aplicación del zinc es como elemento galvanizador. Los metales galvanizados con acero tienen mejor resistencia a la corrosión. Esto proporciona aplicaciones al zinc en la producción de farolas, intercambiadores de calor, techos metálicos, barandillas, carrocerías de automóviles y puentes colgantes. También se utiliza en protección catódica como material anódico para baterías.

Otro uso del zinc es su óxido, que tiene aplicación en la fabricación de caucho. Ayuda a dispersar el calor durante la fabricación del caucho.

Líder

Este metal tiene muchas aplicaciones y es el metal no ferroso común más pesado. Además, el plomo es tóxico y daña la salud humana. Este metal, al ser resistente a la corrosión y pesado, tiene aplicación en la producción de pintura, combustibles y balas.

El plomo es un mal conductor de la electricidad pero es dúctil, denso y maleable. Al exponerse al aire, el plomo experimenta un cambio de color. También tiene aplicaciones en la producción de revestimientos para cables, cristal de plomo y cinturones de lastre para buceo. Sus principales usos en el mundo actual son la producción de tanques de ácido, cables eléctricos y baterías. Sin embargo, el plomo es químicamente inerte. Esto significa que no reacciona con muchos productos químicos.

Plata

La plata es un metal relativamente blando con una apariencia lustrosa y brillante. Es un metal con la mejor conductividad térmica y eléctrica, altamente maleable y resistente a la corrosión.

La plata se utiliza en muchas industrias, desde la tecnología solar y la electrónica hasta la soldadura fuerte y fuerte. Otras aplicaciones de la plata incluyen cojinetes de motores, moneda, purificación de agua, vajillas, medicinas y joyas. Por otro lado, tiene la resistencia de contacto más baja de todos los metales.

Oro

El oro es uno de los metales no ferrosos con gran maleabilidad. También es dúctil y resistente a la corrosión. El oro no reacciona con otras sustancias químicas, por lo que existe poco riesgo de degradación debido a reacciones químicas. Además, este metal tiene una excelente conducción térmica y eléctrica.

Tiene aplicaciones en la producción de joyería, como collares, anillos y brazaletes. También sirve como moneda de curso legal para finanzas e inversiones. Además, su conductividad eléctrica lo hace ideal para su uso en la producción de dispositivos electrónicos e informáticos. El oro también se utiliza en la fabricación de vidrio coloreado y para la restauración dental en medicina y odontología.

Titanio

Este metal tiene una excelente relación resistencia-densidad, así como resistencia a la corrosión. Una aleación de este metal con aluminio y hierro crea un metal ligero pero resistente.

La resistencia del metal titanio sin alear es comparable a la de algunos aceros, aunque es menos denso. Este metal tiene aplicaciones en varias industrias, incluida la agrícola, médica, deportiva, militar, aeroespacial y automotriz.

No ferrosos para mecanizado o fundición

El proceso de fundición en arena, el proceso de moldeo de metal (fundición a alta presión y molde permanente de baja presión) y la fundición a la cera perdida son los métodos de fundición ideales para estos metales.

Con propiedades como baja densidad, alta conductividad, resistencia a la oxidación y la corrosión, alta relación resistencia-densidad y capacidad no magnética, los metales no ferrosos son ideales para aplicaciones estructurales. También son ideales para la fabricación de piezas metálicas.

Los fabricantes refinan estos metales mediante electrólisis. Durante la fundición, los fabricantes añaden el metal al hierro utilizado para el proceso de fundición antes del vertido. El objetivo es conseguir una fundición especial o un acero aleado con propiedades mejoradas. Las propiedades a menudo varían desde resistencia al calor y a la corrosión hasta resistencia al desgaste.

¿Qué metales son ferrosos o no ferrosos? Los metales ferrosos contienen una cantidad significativa de hierro, mientras que los metales no ferrosos no contienen hierro. Ambos tipos de metales tienen propiedades y atributos que los hacen deseables.

Los fabricantes valoran los metales ferrosos por su durabilidad y resistencia. Convirtiéndolos en los materiales ideales para su uso en la industria de la construcción. Los metales ferrosos comunes incluyen acero aleado, acero al carbono, hierro forjado y hierro fundido. Sin embargo, el contenido de carbono y hierro de los metales ferrosos los hace susceptibles a oxidarse al exponerse a la humedad. El único metal ferroso que resiste la oxidación es el hierro forjado, y esto se debe a su bajo contenido en carbono.

Por otro lado, los metales no ferrosos son resistentes al óxido y a la corrosión. Esto los hace ideales para fabricar señales exteriores, techos, canalones y tuberías de líquidos. También son muy maleables, lo que los hace adecuados para crear adornos y joyas.

Además, los metales no ferrosos tienen propiedades y atributos que los hacen muy demandados, desde su ligereza hasta su capacidad magnética nula. Al no ser magnéticos, son ideales para aplicaciones de cableado y electrónica. Ejemplos comunes de metales no ferrosos incluyen; aluminio, plata, zinc, cobre, oro, titanio, plomo y níquel.

Conclusión

Los metales no ferrosos tienen propiedades que les confieren aplicaciones en varios campos. Sin embargo, son escasos, lo que los hace más caros que los metales ferrosos. Los metales no ferrosos comunes incluyen titanio, plata, cobre, oro, plomo, zinc y níquel.

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