Las aleaciones

La inmensa mayoría de los objetos metálicos que utilizamos no están formados por un único metal en estado puro, sino que constituyen una mezcla de varios metales y en ocasiones no metales, los cuales al fundirse se disuelven unos en otros. Las disoluciones sólidas obtenidas de esta forma se clasifican como aleaciones y sus propiedades difieren de las de sus componentes. En general, las aleaciones sintéticas tienen propiedades que mejoran las características de los metales puros, siendo más resistentes y duras que éstos.

Una aleación es una mezcla sólida homogénea de dos o más metales o de uno o más metales con algunos elementos no metálicos. Se puede observar que las aleaciones están constituidas por elementos metálicos en estado elemental (estado de oxidación nulo), por ejemplo Fe, Al, Cu y Pb. Pueden contener algunos elementos no metálicos por ejemplo P, C, Si, S o As. Para su fabricación, se mezclan generalmente los elementos llevándolos a temperaturas tales que sus componentes fundan.

Mayoritariamente las aleaciones son consideradas mezclas, al no producirse enlaces estables iónicos o covalentes entre los átomos de los elementos involucrados. Excepcionalmente, algunas aleaciones generan compuestos químicos, es decir, con enlace metálico entre los componentes.^[]

Las aleaciones se pueden dividir en dos grupos: ferrosas y no ferrosas. Los elementos base de las principales aleaciones son el hierro, cobre, estaño, aluminio, níquel y plomo. Las 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. Utilizado en herramientas, utensilios, equipos mecánicos, maquinaria industrial pesada, cigüeñal, bielas, piñones, ejes de transmisión de caja de velocidades, brazos de articulación de la dirección, muelles de válvulas, de asientos, de prensa embrague, de amortiguadores, rodamientos, tornillos y tuercas.
• Acero inoxidable: El acero inoxidable se define como una aleación de acero con un mínimo del 10 % al 12 % en masa de cromo. Los usos del acero inoxidable son casi ilimitados. En el hogar, el acero inoxidable se utiliza en la producción de vajillas y otros cubiertos, ollas y utensilios de cocina, fregaderos, estufas, parrilleras al aire libre y herramientas de jardinería y mobiliario. En las ciudades y pueblos, el acero inoxidable se utiliza en fachadas de edificios, paradas de autobuses, ascensores y escaleras mecánicas, cabinas telefónicas y otros accesorios de la calle, vagones de metro y equipo de la estación. En la industria, su uso incluye herramientas que crean productos farmacéuticos y alimenticios, plantas industriales para el tratamiento de agua potable y residuales, plantas petroquímicas y químicas, partes de motores de avión, aeronáutica y de auto, y tanqueros químicos y de petróleo.
• Alnico: Formada principalmente de cobalto (5.24%), aluminio (8-12%) y níquel (15-26%), aunque también puede contener cobre (6%), en ocasiones titanio (1%) y el resto de hierro. Los imanes de alnico son ampliamente utilizados en aplicaciones industriales y de consumo donde se necesitan fuertes imanes permanentes; como en los motores eléctricos, las pastillas de guitarra eléctrica, micrófonos, sensores, altavoces, y los imanes de herradura.
• Alpaca o plata alemana: Es una aleación ternaria compuesta por zinc (8-45%), cobre (45-70%) y níquel (8-20%). Su aplicación abarca materiales de telecomunicaciones, instrumentos y accesorios de fontanería y electricidad, como grifos, abrazaderas, muelles, conectores. También se emplea en la construcción y ferretería, para elementos decorativos y en las industrias químicas y alimentarias, además de materiales de vajillas y orfebrería.  Entre las aplicaciones se encuentran la fabricación de imágenes religiosas, vajillas de mesa, bombillas, cremalleras, objetos de bisutería, llaves de los instrumentos musicales (p. ej. el oboe), diales de los aparatos de radio, monedas, instrumentos quirúrgicos y dentales y reóstatos.
• 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 %. El bronce es utilizado principalmente para aplicaciones en cañerías, escultura artística, chapas, carpintería metálica y en la fabricación de instrumentos musicales de buena calidad como campanas, gongs, platillos de acompañamiento, saxofones, y en cuerdas de pianos, arpas y guitarras. Una de sus aplicaciones más comunes era la fabricación de monedas.
• Constantán: Es una aleación, generalmente formada por un 55% de cobre y un 45% de níquel. El alambre de la aleación de CuNi es muy maleable y tiene una buena resistencia a la corrosión hasta temperaturas de 400° Las áreas de aplicaciones son todos los tipos de resistencias usadas en baja temperatura, cables térmicos, fusibles, resistores y varios tipos de reguladores
• Cuproníquel: Es una aleación de cobre, níquel y las impurezas de la consolidación, tales como hierro y manganeso. El uso más común de esta aleación lo encontramos en muchas monedas de circulación modernas de color plateado.
• Cuproaluminio: Es una aleación de cobre con aluminio. Los “bronces de aluminio” (cuproaluminio) son los de más uso general para materiales de ingeniería. Estos usos incluyen pistas de cojinete y componentes del tren de aterrizaje los aviones, elementos del motor (especialmente para las navíos de agua salada), fijaciones (tornillería) subacuáticas en arquitectura naval, y las hélices de la nave. La coloración dorada atractiva de los bronces de aluminio también ha conducido a su uso en joyería.
• Duraluminio: Aleación de aluminio, cobre, magnesio y manganeso (94.5% de aluminio, 4% de cobre, 1% de magnesio y 0.5 de manganeso. Se utiliza en automoción, tornillería, moldes de soplado, mosquetones, estampaciones, diversos utensilios…
• Latón o Cuzin: Es una aleación de cobre con zinc. Se usa en monedas, bisutería, instrumentos musicales, alambres, llaves de agua, cerrajería, construcción de barcos, etc.
• Magal: Es una aleación de magnesio, al que se añade aluminio (8- 9%), zinc (1%) y manganeso (0.2%). Esta aleación es útil para la fabricación de carrocerías de autos, en aeronáutica, y en la elaboración de instrumentos quirúrgicos. Es una aleación muy resistente y ligera, pero tiene el inconveniente de no ser soldable.
• Magnam: Es una aleación de manganeso que se le añade aluminio y zinc. Sus aplicaciones incluyen partes mecánicas y la fabricación de instrumentos quirúrgicos. Es muy difícil de conseguir ya que solo se usa para experimentos y construcción de algunos instrumentos.
• Nicrom: Es una aleación compuesta de un 80% de níquel y un 20% de cromo. Utilizado en la confección de resistencias para elementos calefactores, como secadores de pelo, hornos eléctricos, tostadoras y se utilizan normalmente para hacer alambre de la resistencia, porque tiene una alta resistencia eléctrica y resistencia a la oxidación a altas temperaturas. Cuando se utiliza como un elemento de calefacción o alambre de la resistencia, por lo general se enrolla en bobinas.
• Nitinol: Níquel y titanio. Se utiliza en medicina (cardiología, odontología y traumatología), termostatos, válvulas de control, construcción de submarinos.
• Oro blanco: Es una aleación de oro y algún otro metal blanco, como la plata, paladio o níquel.
• Oro de 18 kilates: es una aleación de 18 partes de oro y 6 partes de otros metales, representando así 75% de oro y 25% de plata, cobre o bronce. De esto se deduce que el oro de 24 kilates sería 100% oro.
• Peltre: Es una aleación compuesta por estaño, cobre, antimonio y plomo. Se utiliza en orbebrería y artesanía.
• Plata de ley: Es una aleación de plata y cobre.
• Soldadura blanda: compuesta por un 67% de plomo y un 33% de estaño.
• Zamak: Es una aleación de zinc con aluminio, magnesio y cobre. En la fabricación de herrajes para carpintería, cerrajería, tiradores, electrodomésticos, sector del automóvil, construcción, electricidad, electrónica, joyería, textil, complementos, telefonía, juguetería, artículos de deporte y decoración.

Dependiendo de las aplicaciones de las aleaciones, éstas se pueden clasificar en distintos tipos: aleaciones anticorrosivas, aleaciones muy resistentes a la acción de reactivos químicos, aleaciones fusibles, ligeras, magnéticas, etc.

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REFERENCIAS WEB:

• http://www.ehowenespanol.com/propiedades-usos-del-acero-inoxidable-lista_318289/
• http://www.buenastareas.com/ensayos/Usos-y-Aplicaciones-De-Aleaciones/5727677.html
• http://www.ecured.cu/index.php/Alpaca_(Aleaci%C3%B3n)