Learn About Metal Alloys

Las aleaciones son compuestos metálicos compuestos por un metal y uno o más elementos metálicos o no metálicos.

Ejemplos de aleaciones comunes incluyen:

• Acero, una combinación de hierro (metal) y carbono (no metálico)
• Bronce, una combinación de cobre (metal) y estaño (metal) y
• Latón , una mezcla de cobre (metal) y zinc (metal)

Propiedades

Los metales puros individuales pueden poseer propiedades útiles, como buena conductividad eléctrica, alta resistencia y dureza, o resistencia al calor y a la corrosión.

Las aleaciones de metales comerciales intentan combinar estas propiedades beneficiosas para crear un metal que sea más útil para una aplicación particular que cualquiera de sus elementos componentes.

El desarrollo del acero, por ejemplo, requirió encontrar la combinación correcta de carbono y hierro (alrededor del 99% de hierro y 1% de carbono, como se ve) para producir un metal que es más resistente, más ligero y más trabajable que hierro puro

Las propiedades precisas de las nuevas aleaciones son difíciles de calcular porque los elementos no solo se combinan para convertirse en una suma de partes, sino que se forman a través de interacciones químicas que dependen de sus componentes y del método de producción. Como resultado, se requieren muchas pruebas en el desarrollo de nuevas aleaciones de metales.

Una cosa que es segura es que cuando los metales son aleados, la temperatura de fusión siempre se ve afectada. Galinstan®, una aleación de bajo punto de fusión que contiene galio, estaño e indio, es líquido a temperaturas superiores a 2 ° F (-19 ° C), lo que significa que su punto de fusión es 122 ° F (50 ° C) más bajo que el puro galio y más de 212 ° F (100 ° C) debajo de indio y estaño.

Galinstan® y Wood's Metal son ejemplos de aleaciones eutécticas. Las aleaciones eutécticas tienen el punto de fusión más bajo de cualquier combinación de aleación que contenga los mismos elementos.

Composición

Miles de composiciones de aleación están en producción regular, mientras que las nuevas composiciones se desarrollan regularmente.

Las composiciones estándar aceptadas incluyen los niveles de pureza de los elementos constituyentes (en base al contenido de peso).

El maquillaje, así como las propiedades mecánicas y físicas de las aleaciones comunes, son monitoreadas por organizaciones internacionales como ISO, SAE International y ASTM International.

Producción

Algunas aleaciones de metales son naturales y requieren poco procesamiento para convertirse en materiales de grado industrial. Las aleaciones ferrosas como el ferrocromo y el ferrosilicio, por ejemplo, se producen fundiendo minerales mezclados y se utilizan en la producción de diversos aceros.

Las aleaciones comerciales y comerciales, sin embargo, generalmente requieren un mayor procesamiento y, en la mayoría de los casos, se forman mezclando metales fundidos en un ambiente controlado. Sin embargo, uno se equivocaría al pensar que alear metales es un proceso simple.

Por ejemplo, si uno simplemente mezclara aluminio fundido con plomo fundido, encontraríamos que se separarían en capas, al igual que el aceite y el agua. El procedimiento para combinar metales fundidos, o mezclar metales con no metales, varía mucho según las propiedades de los elementos requeridos.

Los elementos metálicos tienen una gran variación en su tolerancia al calor y a los gases. Mientras que los elementos como los metales refractarios son estables a altas temperaturas, otros comienzan a interactuar con su entorno, lo que puede afectar los niveles de pureza y, en última instancia, la calidad de la aleación.

Consideraciones importantes al alear metales incluyen las temperaturas de fusión de los metales componentes, los niveles de impurezas, el entorno de mezcla y el procedimiento de aleación.

En algunos casos, las aleaciones intermedias deben prepararse para convencer a los elementos de que se combinen.

Se fabrica una aleación de 95. 5% de aluminio y 4. 5% de cobre preparando primero una mezcla al 50% de los dos elementos. Esta mezcla tiene un punto de fusión más bajo que el aluminio puro o el cobre puro y actúa como una "aleación de endurecedor". Esto luego se introduce en aluminio fundido a una velocidad que crea la mezcla de aleación correcta.

_Fuentes: Street, Arthur. & Alexander, W. O. 1944. Metales al servicio del hombre . 11ª Edición (1998).