Metales ferrosos y no ferrosos

Metales-ferrosos-y-no-ferrosos" title="METALES FERROSOS Y NO FERROSOS: Qué es, Concepto, Significado y Definición, incluye ejemplos">Metales ferrosos y no ferrosos son los dos tipos de clasificación que agrupa a todos los metales existentes de materiales metálicos exclusivamente. Los metales ferrosos contienen Hierro, mientras que los metales no ferrosos incluyen todos los metales que no contienen hierro.

Metales ferrosos

Los metales ferrosos son el cuarto tipo de metal con mayor presencia en la corteza terrestre. Estos metales consisten en hierro puro o de baja aleación con otros materiales (hierro fundido o acero), de acuerdo al porcentaje de carbono.

El hierro tiene una cantidad diferente de carbono en sí mismo, así como una red cristalina diferente. Los metales ferrosos incluyen aceros y fundiciones, que a su vez tienen un número bastante grande de clases principales.

En la producción de hierros fundidos y aceros de varios tipos, se utilizan metales ferrosos, extraídos de minerales metálicos. En la economía de los metales, los metales ferrosos representan más del 90%, lo que indica su amplia distribución.

Aleaciones

El porcentaje de carbono determina qué propiedades adquirirá el material: hierro fundido o acero. Para mejorar la calidad del metal ferroso, se utilizan aditivos de aleación (otros metales y aleaciones, así como elementos químicos), que mejoran las propiedades de las aleaciones y les dan el Matiz deseado de características, según su aplicación.

Las adiciones de aleación más comunes son:

• Cobre.
• Silicio.
• Cromo.
• Níquel.

Clasificación

En la mayoría de los casos, la clasificación de los metales ferrosos se basa en la separación de los elementos según su composición química y propiedades. El contenido de elementos de aleación determina el hierro y su aleación.

A su vez, un determinado porcentaje de carbono en la aleación indica que se trata de hierro fundido o de acero. Así, los hierros fundidos contienen más del 1,7 % de carbono y los aceros del 0,2 al 1,7 % de carbono. La clasificación de los metales ferrosos implica la división en las siguientes clases:

• Metales ferrosos.
• Refractario.
• Uranio.
• Tierra alcalina.
• Tierras raras.

Tipos

Los distintos tipos de metales ferrosos incluye: acero dulce, al carbono e inoxidable, hierro fundido.

• Acero: el acero contiene hasta un 2,14 % de carbono puede incluir silicio, manganeso, níquel, cromo y otros aditivos. Al mismo tiempo, se clasifican en aceros aleados y no aleados, cada tipo es diferente en sí mismo con un propio propósito y alcance.

1. 1. Loa aceros no aleados: incluyen aceros en los que el carbono es el componente principal, mientras que las impurezas en las propiedades del metal no son de particular importancia.
   2. Los aceros aleados tienen uno o más elementos de aleación que tienen un gran impacto en las propiedades del acero. Este tipo de acero es muy utilizado para la fabricación de piezas críticas que soportan cargas pesadas, experimentan diferentes condiciones de Temperatura y fuertes efectos de fricción. El uso del acero aleado está muy extendido en la ingeniería mecánica, la construcción de tractores, la industria pesada y otras áreas.

• El acero inoxidable es un metal ferroso con solo 0.03 al 0.08% de carbono. El 11% de cromo es el que le da una finalmente una resistencia muy alta a la corrosión. Este tipo de acero se utiliza con éxito en la industria alimentaria, medicina, para la fabricación de artículos para el hogar, para la producción de turbinas, etc.
• El hierro fundido es un metal ferroso con una aleación de hierro no más del 4,5% de carbono. Dado que el hierro fundido tiene buenas propiedades de fundición, se utiliza principalmente para piezas fundidas.

El hierro fundido, al mismo tiempo, se divide en tipos:

• Hierro fundido.
• Arrabio.
• Hierro fundido antifricción.
• Hierro maleable.
• Hierro fundido de baja aleación.
• Hierro fundido de alta aleación.
• Hierro fundido nodular.
• Fundición de Grafito compactado para fundición.

Características

• Alta Dureza.
• Alta densidad.
• Son maleables.
• Resistencia al estrés mecánico.
• Mayor fuerza.
• Una gran cantidad de materias primas para la producción.
• Excelente soldabilidad.
• Son dúctiles.
• Bajo costo (en comparación con el metal no ferroso).
• Baja plasticidad y viscosidad.
• Abundan en la naturaleza.

Propiedades

• Incluye elementos químicos magnéticos: cobalto, níquel y gadolinio.
• Menos del 2,14% de carbono es acero, más del 2,14% es hierro fundido.
• Alta facilidad de oxidación (corrosivos).
• Temperatura de fusión es elevada.
• Alta concentración de Hierro.
• Conductores eléctricos.

Aplicaciones

La disponibilidad y propiedades del material se han convertido en el principal motivo de su Demanda en el Mercado. Hoy en día, el metal ferroso se usa ampliamente en las siguientes industrias:

• Industria automotriz.
• Industria de alimentos.
• Ingeniería eléctrica e ingeniería de energía térmica.
• Construcción industrial y civil.
• Producción de diversos tipos de productos y otros.

Tabla periódica

Si compilamos una lista combinada de Metales ferrosos y no ferrosos, incluirá 78 elementos químicos de la Tabla Periódica. Pero el hierro, es el único metal ferroso que aparece en esta tabla, identificado con el símbolo FE, el No. 26 del grupo 4 de los metales de transición. 

Metales No Ferrosos

Los metales no ferrosos incluyen todos los metales y aleaciones que no contienen hierro en su composición. Tienen la propiedad común de formar una película de óxido en la superficie, lo que evita una mayor destrucción del metal.

Los metales se llaman no ferrosos porque cada uno de ellos tiene un color determinado. Se distinguen por su resistencia y durabilidad, ya que forman una película protectora de óxido en su superficie y son resistentes a los factores ambientales negativos.

En la industria, el metal no ferroso se somete a varios tipos de procesamiento mecánico y también se somete a presión. Los procesos de metales no ferrosos incluyen la forja, el estampado, el prensado, el corte, el laminado, la soldadura y la soldadura blanda.

Aleaciones

• Cobre: las principales aleaciones a base de Cobre ampliamente utilizadas en diversas industrias son el latón y el bronce.
• Aluminio: sobre la base de este metal se producen dos grupos principales de aleaciones: forjadas y endurecidas.
• Titanio: a partir de Titanio comercialmente puro y aleaciones basadas en él, se producen productos de metales no ferrosos y piezas fundidas con valiosas propiedades técnicas.

Las aleaciones son de fundición y labradas. En el primer caso, los espacios en blanco se producen vertiendo metal en moldes especiales. Las piezas se fabrican a partir de composiciones deformables mediante forja, prensado y estampación.

Clasificación

Los científicos dividen los metales no ferrosos en 6 grupos:

1. Pesados: estaño, cobre, níquel, zinc, plomo, etc. Extraído de sulfuro y minerales polimetálicos oxidados. La producción mundial de metales de esta categoría alcanza varios millones de toneladas por año.
2. Ligeros: el aluminio, titanio, Magnesio, Sodio, Potasio, Calcio, berilio, estroncio, bario y otros elementos de este grupo tienen la gravedad específica más baja entre otros metales no ferrosos.
3. Noble: el Oro, la Plata, el platino, el rutenio, el rodio, el paladio, el osmio y el iridio se encuentran entre los metales preciosos raros y son muy resistentes a la oxidación y la corrosión.
4. Pequeña: los representantes del grupo son mercurio, cobalto, arsénico, antimonio, bismuto, etc. Se extraen en pequeñas cantidades junto con metales pesados.
5. Refractario: conocidos como los metales más resistentes al desgaste. Estos incluyen circonio, vanadio, cromo, tungsteno, molibdeno y otros elementos con alta densidad y punto de fusión.
6. Tierras raras: representado por 17 metales de color blanco plateado: holmio, tulio, escandio, samario, europio, disprosio, lutecio, prometio, etc. Tienen las mismas propiedades químicas.

Tipos

A principios del siglo XX, había alrededor de 20 tipos de metales no ferrosos, y hoy su número ya supera los 70. Sin embargo, estos son los metales no ferrosos con más uso en la metalurgia.

• Magnesio: para crear aleaciones ligeras de fundición, así como para la producción de bengalas, bombas incendiarias y balas trazadoras.
• Níquel: se utilizan para la fabricación de piezas de aeronaves y naves espaciales. También es útil en la fabricación de baterías, soportes, monedas y envolturas de cuerdas; en la producción de productos químicos y algunos grados de acero inoxidable. El niquelado protege las superficies metálicas de la corrosión.
• Plomo: Los metales no ferrosos se utilizan ampliamente en la industria nuclear. El plomo se utiliza para la protección contra la radiación en máquinas de rayos X y reactores nucleares. Las balas, los cojinetes y las fundas de los cables están hechos de aleaciones de metales pesados. La soldadura a base de plomo se utiliza para soldar cables y productos eléctricos.

Otros ejemplos de metales no ferrosos son:

• Zinc
• Estaño
• Manganeso
• Cobre
• Aluminio
• Platino
• Plata
• Latón
• Titanio
• Plomo
• Acero de tungsteno

Características

• Están ampliamente abundantes en la naturaleza.
• No contienen hierro.
• Tienen poca resistencia mecánica.
• Son ligeros y blandos.
• No se oxidan y conservan sus propiedades durante mucho más tiempo.
• Son buenos conductores de electricidad y energía calórica.

Propiedades

• Resistente a la corrosión.
• Excelente conductividad térmica y eléctrica.
• Alto índice de plasticidad y flexibilidad.
• Bajo peso (en relación con el metal ferroso).
• La humedad y el oxígeno solo actúan sobre la superficie.
• La presencia de propiedades únicas y así sucesivamente.
• Estabilidad en el rango de temperatura e inercia frente a ambientes agresivos.
• No reaccionan a la humedad y al oxígeno, disuelven los gases cuando se calientan (excepto los internos) e interactúan fácilmente con ellos.

Aplicaciones

En los últimos años, la demanda de metales no ferrosos ha aumentado de forma espectacular. Éstos influyen en el desarrollo de muchas industrias y se utilizan ampliamente en:

• Ingeniería aeronáutica y mecánica.
• Electrónica de radio.
• Tecnología nuclear y de cohetes.
• Alta tecnología.
• En la producción de productos de metal laminado, estructuras grandes y productos pequeños.

Tabla periódica

A excepción del hierro, los metales no ferrosos son todos los demás elementos que conforman la Tabla Periódica. La mayoría están clasificados como metales de transicicón y otros metales.

Diferencia entre metales ferrosos y no ferrosos

• Básicamente, la principal diferencia es que los metales ferrosos contienen hierro en su estado puro o por aleación con otros materiales, mientras que los metales no ferrosos no contienen hierro.
• Sobre esta condición, los metales no ferrosos no se oxidan ni alteran sus propiedades, mientras que los metales ferrosos si son susceptibles de óxido.
• A diferencia de los metales ferrosos, los no ferrosos no reaccionan a la humedad y al oxígeno
• Adicionalmente, el material ferroso en general tiene propiedad magnética, mientras que los no ferrosos, en su mayoría no son magnéticos.
• Otra diferencia es que el metal no ferroso tiene más variedades que el material no ferroso, los cuales se clasifica en 6 grupos.
• Los metales ferrosos tienen más durabilidad y practicidad que los no ferrosos.
• El metal no ferroso es duradero, pero al mismo tiempo su costo es más alto que el del metal ferroso.
• Los metales no ferrosos tienen un peso más ligero y un Precio más caro que el metal no ferroso, debido a la reducción del suministro y la limitación de recursos.

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