Aleación para niños

Khopesh egipcio de bronce con el nombre de Ramsés II. El bronce fue una de las primeras aleaciones que descubrió la humanidad, dando origen a la histórica Edad del Bronce. El bronce es una aleación de cobre y estaño.

Una aleación es una mezcla homogénea de dos o más elementos, de los cuales al menos uno debe ser un metal. El compuesto resultante generalmente presenta unas propiedades muy diferentes de las de los elementos constitutivos por separado, y a veces basta con añadir una muy pequeña cantidad de uno de ellos para que aparezcan. La técnica de la aleación se utiliza para mejorar algunas propiedades de los metales puros, como la resistencia mecánica, la dureza o la resistencia a la corrosión. Así, el acero es mucho más duro que el hierro, que lo compone en casi su totalidad y al que se ha añadido un poco de carbono. Por otra parte, algunas propiedades físicas como la densidad, la reactividad, el módulo elástico o la conductividad térmica y eléctrica de la aleación no difieren mucho de los elementos primarios. Algunas aleaciones comunes son, además del acero, el latón, compuesto de cobre y zinc, o el bronce, formado por cobre y estaño.

Las aleaciones se definen por un carácter de enlace metálico. Mayormente las aleaciones son consideradas mezclas, al no producirse enlaces estables entre los átomos de los elementos involucrados. Excepcionalmente, algunas aleaciones generan compuestos químicos.

Clasificación

Se clasifican teniendo en cuenta el elemento que se halla en mayor proporción (aleaciones férricas, aleaciones base cobre, etc.). Cuando los aleantes no tienen carácter metálico suelen hallarse en muy pequeña proporción, mientras que si únicamente se mezclan metales, los aleantes pueden aparecer en proporciones similares

Propiedades

Micrografía de acero eutectoide (perlita).

Las aleaciones presentan brillo metálico y alta conductividad eléctrica y térmica, aunque usualmente menor que los metales puros. Las propiedades físicas y químicas son, en general, similares a la de los metales, sin embargo las propiedades mecánicas tales como dureza, ductilidad, tenacidad y otras pueden ser muy diferentes, de ahí el interés que despiertan estos materiales.

Las aleaciones no tienen una temperatura de fusión única, dependiendo de la concentración, cada metal puro funde a una temperatura, coexistiendo simultáneamente la fase líquida y fase sólida como se puede apreciar en los diagramas de fase. Hay ciertas concentraciones específicas de cada aleación para las cuales la temperatura de fusión se unifica. Esa concentración y la aleación obtenida reciben el nombre de eutéctica, y presenta un punto de fusión más bajo que los puntos de fusión de los componentes.

Preparación

Las aleaciones se han hecho tradicionalmente por calentamiento y fusión de los componentes para hacer las formas líquidas que se puede mezclar y refrescado en una solución sólida. Como alternativa, aleaciones se pueden hacer girando componentes en polvo, mezclarlos, y fusión gracias a alta presión y alta temperatura. Históricamente, la mayoría de las aleaciones se preparaban mezclando los materiales fundidos. Más recientemente, la pulvimetalurgia ha alcanzado gran importancia en la preparación de aleaciones con características especiales. En este proceso, se preparan las aleaciones mezclando los materiales secos en polvo, prensándolos a alta presión y calentándolos después a temperaturas justo por debajo de sus puntos de fusión. El resultado es una aleación sólida y homogénea. Los productos hechos en serie pueden prepararse por esta técnica abaratando mucho su costo. Entre las aleaciones que pueden obtenerse por pulvimetalurgia están los cermets. Estas aleaciones de metal y carbono (carburos), boro (boruros), oxígeno (óxidos), silicio (siliciuros) y nitrógeno (nitruros) combinan las ventajas del compuesto cerámico, estabilidad y resistencia a las temperaturas elevadas y a la oxidación, con las ventajas del metal, ductilidad y resistencia a los golpes. Otra técnica de aleación es la implantación de ion, que ha sido adaptada de los procesos utilizados para fabricar chips de ordenadores o computadoras. Sobre los metales colocados en una cámara de vacío, se disparan haces de iones de carbono, nitrógeno y otros elementos para producir una capa de aleación fina y resistente sobre la superficie del metal. Bombardeando titanio con nitrógeno, por ejemplo, se puede producir una aleación idónea para los implantes de prótesis.

La plata de ley, el oro de 18 quilates y el oro blanco son aleaciones de metales preciosos. La aleación antifricción, el latón, el bronce, el metal Dow, la plata alemana, el bronce de torpedo, el monel, el peltre y la soldadura son aleaciones de metales menos preciosos. Debido a sus impurezas, el aluminio comercial es en realidad una aleación. Las aleaciones de mercurio con otros metales se llaman amalgamas.

Una aleación es técnicamente un metal impuro, pero cuando se hace referencia a las aleaciones, el término "impurezas" generalmente denota elementos indeseables. Tales impurezas se introducen desde los metales base y los elementos de aleación, pero se eliminan durante el procesamiento. Por ejemplo, el azufre es una impureza común en el acero. El azufre se combina fácilmente con el hierro para formar sulfuro de hierro, que es muy frágil y crea puntos débiles en el acero. El litio, el sodio y el calcio son impurezas comunes en las aleaciones de aluminio, que pueden tener efectos adversos en la integridad estructural de las piezas fundidas. Por el contrario, los metales puros que simplemente contienen impurezas no deseadas a menudo se denominan "metales impuros" y generalmente no se denominan aleaciones. El oxígeno, presente en el aire, se combina fácilmente con la mayoría de los metales para formar óxido de metal; especialmente a temperaturas más altas encontradas durante la aleación. A menudo se tiene mucho cuidado durante el proceso de aleación para eliminar el exceso de impurezas, utilizando fundentes, aditivos químicos u otros métodos de metalurgia extractiva.

Aleaciones más comunes

Ornamento de electro.

Las aleaciones más comunes utilizadas en la industria son:

• Acero: Es aleación de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,008 y el 1,7 % en peso de su composición. Sobrepasando el 1.7 % (hasta 6.67 %) pasa a ser una fundición.
• Acero inoxidable: El acero inoxidable se define como una aleación de acero con un mínimo del 10 % al 12 % de cromo contenido en masa
• Alnico: Formada principalmente de cobalto (5.;%), aluminio (8-12 %) y níquel (15-26 %), aunque también puede contener cobre (6 %), en ocasiones titanio (1 %) y el resto de hierro.
• Alpaca: Es una aleación ternaria compuesta por zinc (8-45 %), cobre (45-70 %) y níquel (8-20 %)
• Bronce: Es toda aleación metálica de cobre y estaño en la que el primero constituye su base y el segundo aparece en una proporción del 3 al 20 %.
• Constantán: Es una aleación, generalmente formada por un 55 % de cobre y un 45 % de níquel.
• Cuproníquel: Es una aleación de cobre, níquel y las impurezas de la consolidación, tales como hierro y manganeso.
• Cuproaluminio: Es una aleación de cobre con aluminio.
• Latón: Es una aleación de cobre con zinc.
• Magal: Es una aleación de magnesio, al que se añade aluminio (8 o 9 %), zinc (1 %) y manganeso (0.2 %).
• Magnam: Es una aleación de Manganeso que se le añade aluminio y zinc.
• Nicrom: Es una aleación compuesta de un 80 % de níquel y un 20 % de cromo.
• Nitinol: Titanio y níquel.
• Oro blanco (electro): Es una aleación de oro y algún otro metal blanco, como la plata, paladio, o níquel.
• Peltre: Es una aleación compuesta por estaño, cobre, antimonio y plomo.
• Plata de ley: Es una aleación plata y normalmente cobre.
• Zamak: Producto homogéneo de propiedades metálicas, resultado de una aleación, que está constituido por dos o más elementos, de los cuales al menos uno es un metal.

Véase también

En inglés: Alloy Facts for Kids

• Metalurgia
• Aleaciones con memoria de forma.
• Regla de aligación