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Tipo: Monografías, Ensayos
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CUESTIONARIO
I UNIDAD
Equipo N°
Anthony M. Escobar, Edwin E. Orbegoso (Coordinador), Celena A. Mora, Frank A. Bernal, Jorge D. Salas, Jose E. Nuñez, Yarissa G. Quiliche
Escuela de Ingeniería Química, Universidad Nacional de Trujillo
2848: Materiales de Ingeniería
Ing. Patricia Carranza
Mayo 7, 2025
1. Definir Hojalata, laton y Acero Galvanizado
HOJALATA
Según algunos autores mencionan:
Es la denominación de un compuesto inter metálico de lámina de acero al carbono simple recubierto electrolítica o térmicamente por ambas caras de estaño metálico, empleado como envase con características de rigidez para contener productos sólidos, semisólidos y líquidos, susceptibles de cierre hermético (Muñoz et al., 2021).
LATÓN
Los latones son aleaciones metálicas que tienen un amplio abanico de aplicaciones, que varían fundamentalmente en función de la cantidad de zinc de la aleación (Mora y Venegas, 2011).
ACERO GALVANIZADO
El acero galvanizado es un elemento de acero recubierto por varias capas de zinc mediante un proceso que ayuda a proteger la pieza de la oxidación.
2. Nombrar 5 metales no férricos, mencionando sus principales propiedades y aplicaciones. Aluminio (Al)
El alumini o es un metal no férrico ampliamente utilizado debido a su baja densidad, su buena conductividad térmica y eléctrica, y su alta resistencia a la corrosión. Es también dúctil y maleable, lo que facilita su conformado en diferentes formas.
● Fabricación de aleaciones como el latón (con cobre) ● Pilas eléctricas (baterías) ● Fundición a presión (carcasas de componentes)
Propiedades principales:
● Alta densidad ● Blando y maleable ● Excelente aislante contra radiación ● Resistente a la corrosión química
Aplicaciones:
● Protección contra radiación (hospitales, laboratorios) ● Baterías de plomo-ácido (vehículos) ● Municiones (balas, perdigones) ● Cables eléctricos antiguos (cubierta protectora)
Propiedades principales:
● Alta resistencia mecánica y bajo peso ● Resistencia a la corrosión, incluso en ambientes marinos ● Biocompatible (no es tóxico para el cuerpo humano) ● Buen comportamiento a altas temperaturas
Aplicaciones:
● Prótesis e implantes médicos ● Industria aeroespacial y militar ● Equipos deportivos de alta gama (bicicletas, raquetas) ● Intercambiadores de calor y componentes químicos
3. ¿Qué es una aleación? Ejemplos. Es un material que contiene más de un elemento y presenta las propiedades características de los metales, existen dos tipos de aleaciones: Las de sustitución: en donde las partículas del soluto toman el lugar de los átomos metálicos del disolvente las intersticiales Las intersticiales: que las partículas del soluto encuentran su camino dentro de los agujeros entre el átomo metálico del disolvente las aleaciones más comunes son: 4. ¿Qué es una fundición? Clases. Ejemplos Es un proceso de fusión en el que los materiales durante las reacciones se separa en dos o más capas Clasificación por tipo de aleación
Tipo Características Ejemplos
Cera perdida Alta precisión para formas complejas.
Joyería, piezas aeroespaciales
5. Nombre qué metales se mezclan en las siguientes aleaciones y ¿cuáles son sus aplicaciones? a) Bronce b) latón c) Duraluminio, d) Alnico e) soldadura blanda f) nicrom g) Constatán h) aleaciones ultraligeras i) Widia. a) Bronce ● Metales: Cobre (Cu) y estaño (Sn). ● Aplicaciones: Monedas, esculturas, campanas, cojinetes, componentes marinos y piezas de maquinaria por su resistencia a la corrosión. b) Latón ● Metales: Cobre (Cu) y zinc (Zn).
● Aplicaciones: Instrumentos musicales, accesorios de fontanería, tornillos, bisagras y artículos decorativos debido a su aspecto brillante y buena maleabilidad. c) Duraluminio ● Metales: Aluminio (Al), cobre (Cu), manganeso (Mn) y magnesio (Mg). ● Aplicaciones: Industria aeronáutica, estructuras livianas, componentes automotrices y bicicletas, por su alta resistencia y bajo peso. d) Alnico ● Metales: Aluminio (Al), níquel (Ni), cobalto (Co) y hierro (Fe). ● Aplicaciones: Fabricación de imanes permanentes, sensores magnéticos, motores eléctricos y generadores. e) Soldadura blanda
● Metales: Estaño (Sn) y plomo (Pb), a veces con antimonio (Sb) o plata (Ag). ● Aplicaciones: Uniones de componentes electrónicos, plomería y soldaduras de baja temperatura. f) Nicrom (o Nichrome) ● Metales: Níquel (Ni) y cromo (Cr). ● Aplicaciones: Resistencias eléctricas, tostadoras, estufas eléctricas, hornos industriales, por su alta resistencia eléctrica y estabilidad térmica. g) Constatán (o Constantán) ● Metales: Cobre (Cu) y níquel (Ni). ● Aplicaciones: Termopares, resistencias eléctricas de precisión y dispositivos de medición de temperatura, por su baja variación de resistencia con la temperatura. h) Aleaciones ultraligeras ● Metales: Principalmente aluminio (Al), magnesio (Mg) o titanio (Ti) con otros elementos como zinc (Zn) o litio (Li). ● Aplicaciones: Industria aeroespacial, automotriz y deportiva, donde se requiere alta resistencia con bajo peso. i) Widia (o metal duro) ● Metales: Carburo de tungsteno (WC) combinado con cobalto (Co) como aglutinante. ● Aplicaciones: Herramientas de corte, brocas, fresas, sierras y matrices, por su extrema dureza y resistencia al desgaste.
6. Indique qué tipo de aleación utilizaría para fabricar cada uno de los siguientes Objeto Aleación recomendada Piñón de bicicleta Acero al carbono o titanio
Los metales permiten el paso de la corriente eléctrica con gran facilidad. Esto ocurre porque tienen electrones libres que se mueven a través del material, transportando la carga eléctrica sin mucha resistencia. Por eso, materiales como el cobre y el aluminio se usan ampliamente en cables eléctricos.
c. Conductividad térmica
Los metales son excelentes conductores del calor. Esto significa que, al calentar una parte del metal, la energía térmica se distribuye rápidamente por todo el material. Este comportamiento también se debe a los electrones libres, que transfieren la energía cinética con gran eficiencia.
d. Densidad
La mayoría de los metales tienen una alta densidad, lo que significa que tienen mucha masa en un volumen relativamente pequeño. Esta propiedad se relaciona con la estructura compacta de los átomos metálicos y su disposición ordenada en la red cristalina.
e. Puntos de fusión y ebullición elevados
Los metales, en general, necesitan temperaturas muy altas para fundirse es decir pasar de sólido a líquido o hervir pasar de líquido a gas. Esto se debe a los fuertes enlaces metálicos que existen entre sus átomos, que requieren mucha energía para romperse.
f. Sonoridad
Cuando los metales son golpeados, producen un sonido claro, vibrante y característico. Esta propiedad se debe a su estructura interna, que permite que las vibraciones se propagan fácilmente a través del material. Por ello, algunos metales son usados en instrumentos musicales y campanas
g. Color característico
Aunque la mayoría de los metales son de color gris o plateado, algunos presentan colores propios fácilmente reconocibles. Por ejemplo, el oro tiene un tono amarillo brillante y el cobre un color rojizo. Estas variaciones se deben a cómo los metales absorben y reflejan la luz.
8. ¿Cuáles son las propiedades mecánicas de los metales, explique en qué consiste cada una ellas? Las propiedades son: 1. Resistencia (o resistencia mecánica)
Es la capacidad de un metal para soportar fuerzas sin romperse. Hay varios tipos:
● Resistencia a la tracción : aguanta que lo jales. ● Resistencia a la compresión : aguanta que lo aprietes. ● Resistencia al corte : aguanta que lo deslices como con una tijera.
2. Ductilidad
Es la capacidad de un metal de estirarse en hilos sin romperse.
Cuanto más dúctil, más fácil es hacer alambres.
3. Maleabilidad
Es la capacidad de un metal para deformarse en láminas delgadas sin romperse.
Se asocia con presionar o golpear el metal.
4. Tenacidad
9. ¿Qué tipos de estructuras cristalinas presentan los metales, ejemplos? Los metales pueden presentar diferentes tipos de estructuras cristalinas, siendo las más Cúbica centrada en el cuerpo (BCC): En esta estructura, los átomos están ubicados en los ocho vértices del cubo y uno en el centro. Es una estructura menos compacta, por lo que los metales con BCC suelen ser más duros y resistentes, pero menos dúctiles, algunos metales que tienen estas estructuras cristalinas son el molibdeno y el tungsteno.
Cúbica centrada en las caras (FCC): Los átomos se colocan en los vértices del cubo y también en el centro de cada cara, es una de las estructuras más compactas, lo que le da a los metales buena maleabilidad y ductilidad, por ejemplo el aluminio, el cobre, el oro y la plata tienen este tipo de estructura.
Hexagonal compacta (HC): En este caso, los átomos se organizan en capas hexagonales bien apiladas. Esta estructura permite una alta densidad de empaquetamiento, lo que hace que los metales sean duros, aunque menos deformables
10. Realice un Organizador visual sobre los tipos de imperfecciones cristalinas en los metales.
12. Realice un Organizador visual sobre los tipos de Tratamientos térmicos en los metales.
Ejemplos:
Plomo-estaño (Pb-Sn), ampliamente usado en soldaduras. Plata-cobre (Ag-Cu)
Diagrama Peritéctico
En este tipo, una fase sólida existente reacciona con el líquido al enfriarse para formar una nueva fase sólida distinta. Esta reacción ocurre a una temperatura específica llamada punto peritéctico. Estos sistemas suelen tener composiciones críticas donde las transformaciones pueden ser más lentas o incompletas por difusión limitada en estado sólido.
Ejemplos:
Ø Hierro-níquel (Fe-Ni), en algunas composiciones.
Ø Plata-platino (Ag-Pt)
15. Realice un organizador visual sobre procesamiento de metales y aleaciones
Procesos de Obtención
Pirometalurgia
Calcinación Descomposición térmica de minerales Tostación Oxidación parcial de sulfuros metálicos Fundición Separación del mineral fundiéndolo Refinación Purificación térmica del metal
Hidrometalurgia
Lixiviación Disolución selectiva del metal con reactivos Cementación Desplazamiento del metal disuelto por otro más reactivo Precipitación Recuperación del metal mediante ajuste del pH o reactivos selectivos
Electrometalurgia
Electrólisis Descomposición química de un compuesto usando corriente eléctrica Electro deposición
Este proceso utiliza la corriente eléctrica para depositar un metal sobre una superficie Electro refinación
Es un proceso electrometalúrgico similar a la electrólisis, pero utilizado para refinar metales
Procesos de Conformado
Laminación Reducción del espesor del metal con rodillos Forja Deformación del metal mediante golpes o presión
Extrusión
Transformación del metal al forzarlo a pasar por una matriz y obtener una sección constante Estirado Estiramiento del metal a través de una matriz para reducir su sección Estampado Compresión del metal en un molde para darle forma
