4. Aleaciones. Modificación de las propiedades de los metales.

También encontrará nuestro amigo metales "mezclados": las aleaciones. Y pensando un poco entiende que con ellas podrá conseguir las cosas buenas de uno y otro.
Habrá que seguir estudiando cómo pueden ser estas "mezclas".
 
 

La industria precisa materiales de propiedades específicas, con el menor coste posible, en general estas propiedades no son capaces de aportarlas los materiales simples por lo que es preciso que se sometan a determinados procesos, con el fin de mejorar estas características, por ello se recurre, entre otros métodos, a las aleaciones.

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Se llama aleación a la mezcla homogenea en estado fundido un metal con al menos otro elemento que puede ser metálico o no, pero el producto final obtenido debe presentar características metálicas.

El componente principal de una aleación metálica será siempre un elemento metálico, que hará prevalecer su estructura cristalina tras la aleación.

Al elemento que está presente en mayor proporción en la aleción se le llama disolvente, y soluto al que está en menor proporción.

La estructura de una aleación resulta más compleja que la de un metal puro.


Las propiedades de las aleaciones dependen de su composición y del tamaño, forma y distribución de sus fases o microconstituyentes.

 

La adición de un componente aunque sea en muy pequeñas proporciones, incluso inferior al 1% pueden modificar enormemente las propiedades de dicha aleación.

 

 

Aleación de níquel Aleación de plata Aleación de cinc

Imagen 19. Wikimedia.

Creative Commons.

Imagen 20. Wikimedia.

Creative Commons.

Imagen 21. Wikimedia.

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En comparación con los metales puros, las aleaciones presentan algunas ventajas:

 


Las aleaciones se obtienen fundiendo los diversos metales en un mismo crisol y dejando luego solidificar la solución líquida formando una estructura granular cristalina constituida por diferentes microconstituyentes.

 

Aleación camino de iniciar su solidificación
Carga del horno para conseguir una aleación de acero
Imagen 22. Wikimedia. Creative Commons.
Imagen 23. Wikimedia. Creative Commons.
Según como interaccionen los componentes de las aleaciones, éstas se pueden clasificar en:
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SOUCIONES SÓLIDAS POR SUSTITUCIÓN

El metal A tiene por ejemplo la red representada (BCC). La disolución del componente B en el metal A se efectúa por sustitución parcial de átomos de A por átomos de B.

Las soluciones sólidas por sustitución pueden ser limitadas e ilimitadas.

Cuando la solubilidad es total en estado sólido cualquier cantidad de átomos de A puede ser sustituida por átomos de B.

Para esto deben cumplirse dos condiciones.
  • Que ambos metales tengan la misma red cúbica.
  • Que la diferencia entre las dimensiones de los átomos de disolvente y soluto sea muy pequeña y sobre todo que los elementos que se encuentran muy cerca en la tabla periódica.
Solución sólida por sustitución
Imagen 24. Elaboración propia
Solución sólida total y limitada
Imagen 25. Elaboración propia
POR INSERCIÓN

Los átomos del soluto C se sitúan entre los intersticios de los átomos de A.

Es necesario que el tamaño de los átomos de soluto C sea mucho menor que los del disolvente A.

Solución sólida por inserción
Imagen 26. Elaboración propia

AV - Pregunta Verdadero-Falso
¿Has entendido las aleaciones y sus tipos?


Una aleación tiene como objeto obtener materiales con mayor dureza.

Verdadero Falso


Una aleación es la mezcla de dos elementos metálicos.

Verdadero Falso


En la solución sólida por inserción, los átomos del soluto deben ser mucho más pequeños que los del disolvente.

Verdadero Falso