2º ESO LOS METALES

lOs METALES

BLOQUE CONTENIDOS TYD.2.A.7. Materiales tecnológicos y su impacto ambiental. Criterios de evaluación: 2.2. Seleccionar, planificar y organizar los materiales y herramientas, así como las tareas elementales necesarias para la construcción de una solución a un problema básico planteado, trabajando individualmente o en grupo de manera cooperativa y colaborativa.

ÍNDICE:

5. Metales no ferrosos.

1. Propiedades generales de los metales.

6. Técnicas de conformado del metal y herramientas para el trabajo con los metales.

2 Obtención de los metales.

3. Clasificacón de los metales.

7. Impacto medioambiental de la extracción de los metales.

4. Metales ferrosos.

1. PROPIEDADES GENERALES DE LOS METALES

• Tienen un brillo característico denominado "brillo metálico".

• Presentan buena ductilidad (facilidad para formar filamentos) y maleabilidad (facilidad para formar láminas).

• Son buenos conductores de la electricidad, del calor y del sonido.

• Son sólidos a temperatura ambiente, excepto el mercurio.

• Son tenaces.

• Tienen buena resistencia mecánica.

• Se pueden reciclar.

2. OBTENCIÓN DE LOS METALES

Los metales se obtienen a partir de minerales que forman parte de la corteza terrestre. En las minas o yacimientos los minerales se trituran y se criban para separar la mena (parte útil del mineral) de la ganga (parte del mineral que no tiene utilidad, como restos de arena). La mena se tratará para poder extraerle el metal de interés. Se denomina metalurgia al conjunto de industrias que se encargan de la extracción y transformación de los minerales metálicos.

Minas a cieloabierto

La siderurgia es la rama de la metalurgia que trabaja con los materiales ferrosos (que contienen hierro).

3. CLASIFICACIÓN DE LOS METALES

La mayoría de los materiales metálicos no se emplean en estado puro; si no en forma de mezclas con otros metales o no metales. Dichas mezclas se denominan aleaciones.

METALES FERROSOS

Son aquellos que contienen hierro como elemento base, incluyendo sus aleaciones. Pertenecen a este grupo el hierro, el acero y la fundición.

METALES NO FERROSOS

Son aquellos que NO contienen hierro en su composición. Suelen ser más blandos y de menor resistencia mecánica. Dentro de este grupo encontramos el cobre, aluminio, oro, plata, titanio, etc

Los distintos tipos de metales ferrosos se diferencian entre sí en función del % de carbono, lo cual influye mucho en sus propiedades y aplicaciones.

4. METALES FERROSOS

hierro

Presenta un contenido en carbono comprendido entre el 0.01% - 0.03% . Es muy magnético.

acero

Es una aleación de hierro-carbono, donde el porcentaje de carbono está comprendido entre el 0,03% y el 1.76%. Puede contener otros elementos químicos como por ejemplo el cromo (Cr) y níquel (Ni) en los aceros inoxidables.

FUNDICIÓN

Aleación hierro-carbono, pudiendocontener otros elementos químicos, donde el porcentaje de carbono oscila entre el 1,76 y el 6,67%. Tiene buena fusibilidad y es resistente al desgaste.

4. METALES FERROSOS

En el siguiente cuadro podemos ver las propiedades y aplicaciones de los metales ferrosos.

hierro

acero

FUNDICIÓN

4. METALES FERROSOS

proceso de obtención del acero

El proceso se lleva a cabo en un alto horno (mide más de 30 m de altura). Sus paredes suelen ser de ladrillo refractario, el cual soporta temperaturas de más de 1500 C. La parte superior del horno se llama tragante y por ahí se introducen los materiales necesarios para fabricar el acero. La parte intermedia del horno se denomina vientre y la parte inferior, donde se deposita el metal fundido se llama crisol. El metal fundido se saca al exterior a través de unos orificios llamados piqueras.

proceso de obtención del acero

4. METALES FERROSOS

Las fases en el proceso de extracción del acero en el alto horno son: 1. Extraer de la mina el mineral de hierro. 2. Se lava y tritura el mineral para separar la mena de la ganga. La mena se aprovechará y la ganga se desecha. 3. Se mezcla la mena de hierro con carbón de coque y caliza y se introduce en el llamado alto horno a una temperatura de 1500 ºC. El carbón de coque hace de combustible y la caliza ayuda a fundir la mezcla y a absorber impurezas. 4. Del fondo del alto horno se obtiene un material líquido llamado arrabio, el cual tiene mucho hierro, de elevada densidad y que se deposita en el fondo del horno y flotando sobre el arrabio está otra sustancia que se desecha, llamada escoria.

5. METALES NO FERROSOS

Carecen de hierro en su composición y sus propiedades son muy variadas.

Se clasifican según su densidad en tres grupos:

5. METALES NO FERROSOS

pesados

5. METALES NO FERROSOS

Veamos algunos ejemplos de diferentes metales no ferrosos y sus aplicaciones.

ligeros

ultraligeros

6. técnicas de conformado del metal y herramientas para trabajar los metales.

técnicas de conformado del metal:

Laminación: consiste en pasar la pieza metálica por una serie de rodillos (laminadores) que la comprimen disminuyendo su grosor y aumentando su longitud. De esa manera se obtienen láminas, chapas.

Extrusión: en este caso se hace pasar el metal caliente por un orificio que tiene la forma deseada, aplicando una fuerza de compresión mediante un émbolo o pistón. Así se obtienen piezas alargadas como las barras, tubos, perfiles...

6. técnicas de conformado del metal y herramientas para trabajar los metales.

técnicas de conformado del metal:

Forja: se somete a la pieza metálica en caliente a golpes repetidos y continuos, hasta que ésta adopte la forma deseada.

Estampación: se introduce la pieza metálica en caliente entre dos matrices, una fija y otra móvil, cuya forma coincide con la que se desea obtener. A continuación se juntan las dos matrices, con lo que el material adopta la forma deseada. Así se puede obtener piezas con formas complicadas como la de las carrocerías de coches, de motos...

6. técnicas de conformado del metal y herramientas para trabajar los metales.

Trefilado: se hace pasar un alambre por un orificio, y se aplica una fuerza de tracción mediante una bobina de arrastre giratoria, de manera que se aumenta la longitud y se disminuye la sección del material. Se emplea para la fabricación de hilos o de cables metálicos.

Embutición: es un proceso de conformación en frío por el que se transforma una chapa o lámina metálica en un cuerpo hueco adaptándola a la forma dada por una matriz, mediante la presión ejercida por una prensa

6. técnicas de conformado del metal y herramientas para trabajar los metales.

Lima para metal

Sierra de arco

Soldador de estaño

7. IMPACTO AMBIENTAL DEL PROCESO DE EXTRACCIÓN DE LOS METALES

El proceso de extracción de los minerales a partir de los cuales se obtienen los metales causa el siguiente impacto ambiental: - Degradación del paisaje debido a las explotaciones mineras. -Modificación ycontaminación de acuíferos. -Contaminación atmosférica por los productos químicos usados en la extracción de los metales. -Vertido de residuos al medio ambiente. -Impacto sobre la flora y la fauna.

autoevaluación.

CUESTIONARIO FINAL DE AUTOEVALUACIÓN

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