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resumen acero propiedades etc, Resúmenes de Tecnología de Materiales

resumen sobre aplicacion, tipos, comercializacion etc

Tipo: Resúmenes

2023/2024

Subido el 20/06/2025

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sabrina-miranda-46 🇦🇷

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RESUMEN ALUMINIO
DEFINICION:
Elemento químico del grupo de los metales (símbolo AI), tercer elemento
más común. Metal de baja densidad y extremadamente ligero, maleable y de
color blanco-plateado, se caracteriza por ser muy resistente a la corrosión,
segundo más utilizado después del acero. Tiene diversas aplicaciones
industriales.
1. MATERIA PRIMA:
La producción comienza con la extracción de bauxita, un tipo de suelo
arcilloso que está en un cinturón alrededor del ecuador, se extrae a pocos
metros del nivel del suelo. Se obtiene en dos fases:
A. Extracción de alúmina a partir de bauxita = proceso Bayer.
B. Extracción de aluminio a partir de alúmina = electrolisis.
A. PROCESO BAYER: es la primera fase de obtención, se aísla el oxido de
aluminio de los minerales que la acompañan, el primer paso es triturar la
bauxita hasta que sea polvo fino, se mezcla con soda caustica liquida y
calentado a alta presión; la soda disuelve los compuestos del aluminio que
se hidratan.
Los materiales NO aluminicos se separan por decantación, la soda
caustica del aluminio se enfría después para recristalizar el hidróxido y
separarlo de la soda que se recupera para su ulterior uso, al final se calcina
el hidróxido de aluminio a temperaturas aprox 100°C para formar alúmina. La
alúmina junto con la sílice, es el componente más importante en arcillas y los
esmaltes dándoles resistencia y aumentando su temperatura de maduración.
La mezcla se filtra, pasando la alúmina resultante por un proceso de secado
hasta que se convierte en un polvo blanco.
2. PROCESO (siguiente fase, planta de metal, la alúmina refinada se
transforma en aluminio)
B. ELECTRÓLISIS: El óxido de aluminio obtenido anteriormente tiene un
punto de fusión muy alto (2000 °C) que hace imposible someterlo a este
proceso. Entonces se mezcla la alúmina con fluoruro de sodio (criolita), que
actúa de fundente, la temperatura de fusión se rebaja hasta 900 °C, después,
se somete al proceso de electrólisis, sumergiendo en la cuba unos electrodos
de carbono (tanto el ánodo como el cátodo). La corriente eléctrica continua
por la mezcla descompone la alúmina en oxigeno y aluminio, el metal fundido
va al polo negativo (cátodo) del fondo de la cuba y el oxigeno se acumula en
electrodos de carbono (ánodo). Parte del carbono del baño se quema por el
oxigeno volviéndose dióxido de carbono. El aluminio obtenido tiene pureza
del 99,5 – 99,9% con impurezas de hierro o silicio.
Después pasa al horno, donde es purificado con la adición de un
fundente o se alea con otros metales, para tener materiales con propiedades
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RESUMEN ALUMINIO

DEFINICION:

Elemento químico del grupo de los metales ( símbolo AI ), tercer elemento más común. Metal de baja densidad y extremadamente ligero, maleable y de color blanco-plateado, se caracteriza por ser muy resistente a la corrosión, segundo más utilizado después del acero. Tiene diversas aplicaciones industriales.

1. MATERIA PRIMA: La producción comienza con la extracción de bauxita, un tipo de suelo arcilloso que está en un cinturón alrededor del ecuador, se extrae a pocos metros del nivel del suelo. Se obtiene en dos fases: A. Extracción de alúmina a partir de bauxita = proceso Bayer. B. Extracción de aluminio a partir de alúmina = electrolisis. A. PROCESO BAYER: es la primera fase de obtención, se aísla el oxido de aluminio de los minerales que la acompañan, el primer paso es triturar la bauxita hasta que sea polvo fino, se mezcla con soda caustica liquida y calentado a alta presión; la soda disuelve los compuestos del aluminio que se hidratan. Los materiales NO aluminicos se separan por decantación, la soda caustica del aluminio se enfría después para recristalizar el hidróxido y separarlo de la soda que se recupera para su ulterior uso, al final se calcina el hidróxido de aluminio a temperaturas aprox 100°C para formar alúmina. La alúmina junto con la sílice, es el componente más importante en arcillas y los esmaltes dándoles resistencia y aumentando su temperatura de maduración. La mezcla se filtra, pasando la alúmina resultante por un proceso de secado hasta que se convierte en un polvo blanco. 2. PROCESO (siguiente fase, planta de metal, la alúmina refinada se transforma en aluminio) B. ELECTRÓLISIS: El óxido de aluminio obtenido anteriormente tiene un punto de fusión muy alto (2000 °C) que hace imposible someterlo a este proceso. Entonces se mezcla la alúmina con fluoruro de sodio (criolita), que actúa de fundente, la temperatura de fusión se rebaja hasta 900 °C, después, se somete al proceso de electrólisis, sumergiendo en la cuba unos electrodos de carbono (tanto el ánodo como el cátodo). La corriente eléctrica continua por la mezcla descompone la alúmina en oxigeno y aluminio, el metal fundido va al polo negativo (cátodo) del fondo de la cuba y el oxigeno se acumula en electrodos de carbono (ánodo). Parte del carbono del baño se quema por el oxigeno volviéndose dióxido de carbono. El aluminio obtenido tiene pureza del 99,5 – 99,9% con impurezas de hierro o silicio. Después pasa al horno, donde es purificado con la adición de un fundente o se alea con otros metales, para tener materiales con propiedades

especificas, después se vierte en moldes o se hacen lingotes o chapas. El aluminio liquido se solidifica con la forma de:

  1. Trochos para extrusión.
  2. Placas para laminación.
  3. Aleaciones para forjado Dependiendo el proceso posterior de transformación de su uso??? Después el aluminio se transforma en diferentes productos. A. EXTRUSION: el tocho de aluminio se calienta y se presiona por un utillaje con la forma deseada, el matriz, esta técnica permite diseños casi ilimitados e innumerables aplicaciones. B. LAMINACION: placas usadas para fabricar productos laminados ej. chapas, banda o fleje y papel de aluminio. Es muy dúctil, la placa se puede reducir desde 60cm a 2-6mm, pudiendo llegar a un laminado final de 0.006mm de espesor, sin dejar entrar/salir luz-aromas. C. FORJADO: se moldean en diferentes formas, el metal se volverá a fundir y se convertirá ej. en llantas u otras piezas de autos. La composición de sus aleaciones se puede personalizar para adaptarse a su uso final. 3. PROPIEDADES A. QUÍMICAS :
  • Punto de ebullición: 2.450 ºC
  • Punto de fusión: 660 ºC.
  • Baja densidad y extremadamente ligero, blando, maleable y de color blanco-plateado.
  • Buen conductor, tanto eléctrico como térmico y refleja bien la radiación electromagnética del espectro visible.
  • Al reaccionar con el oxígeno de la atmósfera, forma una capa de alúmina con una gran capacidad aislante y protectora ante los fenómenos de oxidación. B. FÍSICAS
  • Color y Estado: sólido, no magnético, no lustroso, de color blanco plateado con ligero tinte azulado.
  • Superficie : las superficies de aluminio pueden ser muy reflectantes.
  • Dureza: el aluminio comercialmente puro es blando. Se fortalece cuando se alea y se templa.
  • Expansión térmica : coeficiente de dilatación térmica de 23,2. Está entre el zinc -que se dilata más- y el acero, que se dilata la mitad que el aluminio.
  • Densidad: tiene una densidad baja, medida por la gravedad en comparación con el agua, de 2,70. Compare esto con la densidad del hierro/acero, que tiene una densidad de 7,87. Compárese con la densidad del hierro/acero, que es de 7,87.

SERIE 4000 – SILICIO Con la particularidad de alta resistencia a temperaturas extremas, sobre todo al calor. Un gran material para hacer soportes arquitectónicos y para pistones de motores, los cuales tienden a calentar excesivamente.

  • SERIE 5000 MANGANESO: especialmente resistentes a la corrosión, más que nada por agua salada de mar. Con un potencial soldable muy usado. Se utilizan en luminaria pública, vigas superficiales, botes, navíos y demás vehículos de agua, puentes y muchas partes de automóviles.
  • SERIE 6000 – MANGANESIO Y SILICIO mejor resistencia al tiempo que los demás y mucha resistencia a impactos fuertes. Se usan más que nada en cuadros de bicicletas, pasamanos para los puentes, equipo de transporte y otras estructuras soldadas.
  • SERIE 7000 – ZINC con una elevada resistencia mecánica y excelente resistencia a la corrosión, es común que se use tanto para equipos móviles, como para estructuras de aviones.
  • ALUMINIO RECICLADO puede reciclarse infinitamente, conservando todas sus cualidades sin importar cuántas veces se haga. Se requiere un 95% menos de energía que la producción de aluminio primario. Sus propiedades lo hacen ideal para el reciclaje, ayudando a evitar residuos, reducir emisiones de carbono y crear una economía más circular.

No todos tienen una huella de carbono baja, cuando se fabrica a partir de ventanas o piezas de automóviles usadas, el material comienza otra vida como chatarra pos consumo y su huella de carbono es cercana a cero, ya que las emisiones ya se han contabilizado en su primera vida y el elaborado a partir de chatarra de producción o pre consumo es diferente, todavía no completo su primera vida y conserva la huella de carbono original, es vital aumentar el uso de chatarra pos consumo para acelerar reducción de emisiones.

**5. ACABADOS

  • ANODIZADO** proceso electroquímico que convierte la superficie del metal en un acabado decorativo, duradero y resistente a la corrosión. Lo primero es limpiar la superficie del aluminio con soluciones alcalinas/productos ácidos para que productos se adhieran correctamente al material. La película del aluminio anodizado se logra haciendo pasar una corriente eléctrica por un baño electrolítico ácido en el que se sumerge el producto. Para un acabado mate o brillo, se logra con soluciones calientes de hidróxido de sodio que eliminan imperfecciones menores de la superficie sacando una capa fina del aluminio *** MECANIZADO** cualquier proceso que use herramientas de trabajo del metal para dar forma o acabado al aluminio. Puede ser con lijadoras, ruedas de pulido y compuestos, o rectificadoras Para mejores resultados con el mecanizado de aluminio, se necesita conocer bien este material, para saber aplicar herramientas y técnicas adecuadas. Conviene saber de antemano la aleación de aluminio a aplicar en la fabricación de la pieza, para proteger herramientas e indicar todas las medidas necesarias durante el mecanizado. *** LACADO** permite obtener una gran diversidad de textura, ej. El efecto brillo o mate, también el lacado texturizado. Con este proceso se logra obtener prácticamente cualquier color posible. En el proceso industrial, es necesaria una serie de pasos, puede variar en algunos casos
  1. El desengrasado antes de proceder al lacado hay que desengrasar el material, con un proceso de inmersión en un baño con productos alcalinos, un tratamiento similar a la primera fase del anodizado.
  2. El aclarado se hace usando agua desmineralizada para la eliminación de los posibles sobrantes. 3. El decapado se hace a través del uso de productos que son fuertemente alcalinos. Lo que se busca es la obtención de una superficie más uniforme en el material, un proceso como el que se observa en acabados de aluminio con anodizado. 4. El neutralizado se hace también del mismo modo que en el anodizado de aluminio. 5. El cromatizado realizar un tratamiento con soluciones acuosas que contienen iones hexavalentes de cromo, para la creación de una capa protectora. Es la fase más importante. En esto, el tiempo y la forma de

No es tan fácil de pintar, esto es porque es un material poroso, o sea no permite una buena adhesión, provocando que pueda saltar con el paso del tiempo si no se usan los productos adecuados. Una de las mejores es pintura con base de látex, muy elástico, se adapta a posibles cambios sin que sufra desperfectos. Para apariencias brillantes, se puede usar un esmalte base de aceite, se puede encontrar gran diversidad de colores y hay también diferentes pinturas especializadas.

6. UNIONES Para unir piezas de aluminio se realiza la soldadura por arco, también con electrodos refractarios o electrodos consumibles. Los Medios de Unión para elementos constructivos o piezas de aluminio son los empleados para las estructuras metálicas en acero

  • ATORNILLADO piezas de metal o sea una cabeza hexagonal, un vástago liso y una parte roscada que permite el sellado con una tuerca y una arandela. Colocación en frío, tornillos y tuercas normalizados por la Norma MV-105, diferenciando los dos tipos, el ordinario y el calibrado.
  • REMACHADO colocando las piezas a unir en posición de montaje haciendo coincidir los agujeros de las dos piezas, se hace el remache y se le coloca una sufridera apoyada en la cabeza del remache. Esta pieza tiene una cavidad inversa a la cabeza del remache y, con otra pieza llamada estampa se golpea el extremo opuesto del remache, adoptando éste la forma de la estampa y produciendo el remachado.
  • SOLDADURA la soldadura por arco da buenos resultados, también con electrodos refractarios o consumibles, debe hacerse bajo atmósfera inerte, generalmente con gas argón, con un chorro alrededor del electrodo para proteger al baño de fusión de la oxidación. También puede soldarse por fricción-rotación. SOLDADURA TIG o de gas inerte de tungsteno es un proceso por fusión con propiedades especiales que permiten producir cordones precisos y de alta calidad, se usa, entre otras, en la industria aeronáutica y aeroespacial. En la soldadura TIG, la corriente necesaria se da por el electrodo de tungsteno (el corazón del proceso). De este electrodo sale el arco, que calienta y licua el material a soldar, mientras tanto, el gas de protección sale por la boquilla y protege el material calentado y el baño de soldadura líquido de reacciones químicas con el aire, garantiza cordones de soldadura de alta calidad. SOLDADURA MIG (Metal Inerte Gas) es otro método de soldadura por arco. También se usa un gas inerte como protección, pero este es soldadura con electrodos consumibles que utiliza un electrodo de descarga que se funde durante la soldadura. Usado generalmente para unir piezas de acero inoxidable o aleaciones de aluminio. Se debe utilizar un tipo de gas de protección apropiado en función del metal a soldar. SOLADURA POR PLASMA genera un arco de plasma entre el electrodo y el material base y lo usa para soldar. Es un tipo de electrodo no

consumible y, al igual que la TIG, utiliza una varilla de tungsteno como electrodo. La diferencia es que usa una boquilla para cubrir el electrodo y un gas de plasma para evitar que el arco se propague.

7. COMERCIALIZACIÓN El Ministerio de Producción , a través de la Secretaría de Comercio, estableció el reglamento para la comercialización de aluminio en la Argentina, con el objetivo de proteger las condiciones de calidad y seguridad de este producto en el mercado local. La resolución 158/2018 establece que “sólo se podrán comercializar, en todo el territorio de la República Argentina las barras y los perfiles extruidos de aluminio sin alear y sus aleaciones, incluyendo aquellos preparados para la construcción, que cumplan con los requisitos técnicos de calidad”. Esto permite mejorar los estándares de calidad para quienes usen estos productos, los usuarios finales y fortalece la competitividad de la industria nacional al fomentar la mejora de la calidad y la adopción de estándares internacionales. Los fabricantes nacionales y los importadores de los productos “serán los responsables de hacer certificar el cumplimiento de los requisitos técnicos” y los distribuidores, mayoristas y minoristas deberán exigir tal certificación. Se toman en cuenta las normas técnicas nacionales como las elaboradas por el Instituto Argentino de Normalización y Certificación (IRAM).