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Aleaciones de metal explicadas

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Common types of allows: steel, bronze, brass

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

Ejemplos de aleaciones comunes:

  • Acero: una combinación de & amp; amp; nbsp; iron & amp; amp; nbsp; (metal) y carbono (no metálico)
  • Bronce: Una combinación de & amp; amp; nbsp; copper & amp; amp; nbsp; (metal) y & amp; amp; nbsp; tin & amp; amp; nbsp; (metal)
  • Latón: Una mezcla de cobre (metal) y zinc (metal)

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Propiedades

Los metales puros individuales pueden poseer propiedades útiles como good & amp; amp; nbsp; conductividad eléctrica, alta resistencia y dureza, o calor y amp; amp; nbsp; corrosion & amp; amp; nbsp; resistencia. Las aleaciones metálicas comerciales intentan combinar estas propiedades beneficiosas para crear metales más útiles para aplicaciones particulares que cualquiera de sus elementos componentes.

El acero, por ejemplo, requiere la combinación correcta de carbono y hierro (aproximadamente 99% de hierro y 1% de carbono) para producir un metal que sea más fuerte, más ligero y más viable que el 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 las partes. Se forman a través de interacciones químicas, que dependen de componentes y métodos de producción específicos. Como resultado, se requieren muchas pruebas en el desarrollo de nuevas aleaciones metálicas.

La temperatura de fusión es un factor clave en la aleación de metales.& amp; amp; nbsp; Galinstan, una aleación de bajo punto de fusión que contiene & amp; amp; nbsp; galio, estaño e indio, es líquido a temperaturas superiores a 2.2 & amp; # xB0; F (-19 & amp; # xB0; C), lo que significa que su punto de fusión es 122 & amp; # x.

Galinstan & amp; # xAE; y Wood & amp; apos; s Metal son ejemplos de aleaciones eutécticas & amp; # x2014; aleaciones que 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 con nuevas composiciones que se desarrollan cada año.

Las composiciones estándar aceptadas incluyen los niveles de pureza de los elementos constituyentes (según el contenido de peso). La composición, así como las propiedades mecánicas y físicas de las aleaciones comunes, están estandarizadas por organizaciones internacionales como la Organización Internacional de Normalización (ISO), y amp; amp; nbsp; SAE International, y & amp; amp; nbsp; ASTM International.

Producción

Algunas aleaciones metálicas se producen naturalmente y requieren poco procesamiento para convertirse en materiales de grado industrial. Las ferroaleaciones como Ferrocromo y amp; nbsp; y Ferro-silicio, por ejemplo, se producen fundiendo minerales mixtos y se utilizan en la producción de varios aceros. Sin embargo, uno se equivocaría al pensar que la aleación de metales es un proceso simple. Por ejemplo, si uno simplemente mezclara fundido y amp; amp; nbsp; aluminio & amp; amp; nbsp; con fundido y amp; amp; nbsp; lead, ellos y amp; apos; d encontrarían que los dos se separarían en capas, al igual que el aceite y el agua.

Las aleaciones comerciales y comerciales generalmente requieren un mayor procesamiento y se forman con mayor frecuencia mezclando metales fundidos en un entorno controlado. El procedimiento para combinar metales fundidos o mezclar metales con metales no varía mucho según las propiedades de los elementos que se utilizan.

Debido a que los elementos metálicos poseen grandes variaciones en su tolerancia al calor y los gases, factores como la fusión de las temperaturas de los metales componentes, los niveles de impureza, el entorno de mezcla y el procedimiento de aleación son consideraciones centrales para un proceso de aleación exitoso.

Mientras que elementos como el & amp; amp; nbsp; metales refractarios & amp; amp; nbsp; 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. A menudo, en tales casos, las aleaciones intermedias deben prepararse para persuadir a los elementos a combinar.

Como ejemplo, una aleación de 95.5% de aluminio y 4.5% de cobre se realiza preparando primero una mezcla de 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 & amp; quot;.& amp; quot; Esto luego se introduce en el aluminio fundido a una velocidad que crea la mezcla de aleación correcta.

Fuentes: & amp; amp; nbsp; Street, Arthur. &erio; amp; Alexander, W. O. 1944.& amp; amp; nbsp; Metales al servicio del hombre . 11a edición (1998).

& amp; # x203A; Ciencias

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