MATERIALES METÁLICOS

ÍNDICE

1. Clasificación de los materiales metálicos.
2. Enlace metálico.
3. Características físicas/químicas de los materiales metálicos.
4. Estructura interna de los materiales metálicos.
5. Pureza y aleaciones.
6. Historia de los materiales metálicos.
7. Extracción, producción y reciclado de los materiales metálicos.
8. Oxidación y corrosión.

CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES METÁLICOS

Los materiales metálicos se pueden clasificar en:

• Férreos.
• No férreos.

• METALES FÉRREOS:

El material metálico más empleado hoy en día es el hierro, ya que tanto las técnicas de extracción del mineral como los procesos de obtención del metal son relativamente económicos.

     Hierro: Se denomina hierro a un producto siderurgico cuya composición no tiene más elementos que este, o en el caso de existir tienen carácter de impurezas. Presenta color blanco azulado, dúctil y maleable con temperatura de fusión a los 1539ºC.

De la aleación Fe-C obtenemos diversos productos en función de la temperatura a la que se encuentra la aleación y el porcentaje de Carbono. Puede contener pequeñas cantidades de otros materiales, como Si, Mn, S y P.

Aleaciones de alto contenido en C no tienen aplicación industrial debido a su alta dureza y fragilidad.

     Acero: Aleaciones Hierro-Carbono que contienen menos del 1,7% de C. Metal de color gris azulado. Su rotura presenta granos regulares, de distinto espesor y aspecto según calidad:

      · Grandes y brillantes en aceros de poco contenido en Carbono.

      · Finos y apretados en los aceros de alto contenido en Carbono.

Es duro y elástico capaz de absorber impactos, con capacidad plástica y dúctil.

• Aceros al carbono: También denominados no aleados, poseen en su composición además de hierro y carbono pequeñas cantidades de Mn (<1,6%) y de Si (<0,55%), P y S con contenidos limitados a 0,0035%. Tienen relativamente poca resistencia y alta ductilidad, lo que nos hace muy adecuados para conformar distintas partes de la carrocería del automóvil.
• Aceros aleados: Además de las impurezas normales incluyen otros elementos aleados que le proporciona un incremento de las características, como tenacidad, resistencia al calor (refractarios), a la oxidación, al choque, al desgaste...

                   o Carbono:

                                     Aumenta: La resistencia, la dureza, la templabilidad y la colabilidad del fundido.

                                     Reduce: El punto de fusión, la tenacidad y alargamiento, la resistencia en fundido, soldabilidad y forjabilidad.

                   o Silicio:

                                 Aumenta: La elasticidad, resistencia, dureza, segregación del carbono y la resistencia a la corrosión.

                                 Reduce: La soldablidad.

                   o Fósforo: 

                                    Aumenta: La resistencia en caliente, la forjabilidad, la fragilidad en frío.

                                    Reduce: El alargamiento y la tenacidad.

                   o Azufre:

                                  Aumenta: La fragilidad de las virutas, la fragilidad en forja caliente, la viscosidad y consistencia del hierro fundido.

                                  Reduce: La tenacidad.

                   o Niquel:

                                  Aumenta: La tenacidad, resistencia, templabilidad, resistencia al calor, resistencia a la corrosión y resistencia eléctrica.

                                  Reduce: El alargamiento técnico (Aceros INVAR).

• Aceros empleados en la fabricación de chapa de automóvil: 

             - Acero de conformación en frío convencionales: De contenido en carbono muy bajo (<<0,2%), alta ductilidad y soldabilidad. 

             - Aceros de Alto Límite Elástico (Aceros ALE): Debido a sus características elevan el límite elástico un tercio por encima de los aceros convencionales. Optimizan a la vez propiedades simultaneas, resistencia y tenacidad, mientras mantienen altos niveles de ductilidad y fusibilidad.

             - Aceros laminados en caliente y decapados.

     Fundiciones

Una fundición es un producto siderurgico, aleación Fe-C, con un contenido en carbono entre el 1,7 al 5% de carbono. poseen una gran variedad de propiedades lo que hace que se fundan en la forma necesaria en lugar de conformarlas o mecanizar las piezas a partir de bloque. Con frecuencia contiene otros elementos de aleación, como el silicio (3%), el manganeso (2%), para controlar determinadas propiedades.

En la mayoría de los casos son fácilmente mecanizables a la vez que duras y quebradizas, también son frágiles y poco tenaces, poco maleables y poco dúctiles.

Existen cinco clases de funciones diferenciadas por la distribución del carbono en su micro estructura: Fundición blanca, gris, atruchada, maleable y dúctil.

• Fundición blanca:

Se forma cuando la mayor parte del carbono de la fundición esta en estado líquido formando carburo de hierro, al solidificar mediante un rápido enfriamiento forman granos de perlita y cementita, sin grafito, lo que hace que su rotura sea blanca ( %C entre 1,7 y 2,5). Frágiles y duras, difícilmente mecanizables, baja facilidad para moldeo, gran resistencia al desgaste y a la abrasión.

• Fundición gris:

Se forma cuando hay una alta proporción en carbono, 2,5 a 4%, y en forma de grafito, sin que el hierro se haya combinado con él para formar cementita, debido a un enfriamiento lento desde el estado líquido. Fractura gris a causa de los cristales de grafito. Menor densidad que las fundiciones blancas. Su aptitud para el moldeo es superior al de las blancas, a coste de una menor dureza (más fáciles de mecanizar), pequeña resistencia a la tracción. Bajo coste, no son frágiles, buena resistencia a la compresión y al desgaste.

• Fundición dúctil: 

Fundición de grafito esferoidal o nodular, se añade magnesio sobre la fundición gris, para mejorar su resistencia. La función solidifica inicialmente formando cementita, que al cesar la acción del magnesio se descompone formando grafito en forma de minúsculas esferas. Buena fluidez y moldeabilidad. Alta resistencia, tenacidad y templabilidad.

• Fundición atruchada:

Intermedia entre las blancas y las grises, utilizada para la fabricación de hierro y acero.

• Fundición maleable:

Se obtiene a partir de fundiciones blancas con tratamientos de maleabilización. Con estos tratamientos se elimina parte del carbono combinado en forma de cementita, reduciendo así las malas características de las fundiciones blancas, fragilidad, excesiva dureza, etc. Proceso de descarburación a 1000ºC rodeadas del amterial oxidante o calentadas a 900ºC durante más de 5 días rodeadas de material neutro. La segunda obtiene mejores características de resistencia y alargamiento.

• METALES NO FÉRREOS:

Son metales no férreos, todos los metales no aleados con excepción del hierro y los aceros. Además, corresponden a este grupo todas las aleaciones, en las cuales un determinado metal (exceptuando el hierro) constituye la mayor parte del conjunto. Por lo general se clasifican los metales no férreos en metales pesados y metales ligeros. Metales pesados son todos los metales cuya densidad es superior a 4kg/dm, en cambio, los ligeros tienen una densidad inferior a 4kg/dm.

   

     - PESADOS:

          Cobre (Cu): 

          Propiedades: El cobre puro es blando, tenaz, dúctil y de color pardo rojizo. Posee muy buena conductividad para la electricidad y para el calor. Pequeñas impurezas hacen, sin embargo, que la conductividad eléctrica descienda muy
fuertemente. El cobre es muy resistente a la corrosión y al fuego. Al aire forma una pequeña capa protectora de color verde llamada pátina. Bajo la acción del ácido acético sobre el cobre se forma el venenoso cardenillo o verdete.

          Aplicación: El cobre se emplea para conducciones eléctricas, tuberías para gasolina, aceite y agua; refrigeradores, aparatos soldadores, serpentines de calefacción y de refrigeración, cubiertas, canales para el agua de lluvia, juntas y aleaciones.

         
          Cinc (Zn): 

          Propiedades: El cinc es el metal sólido con mayor dilatación térmica. Su resistencia a la corrosión al aire es buena, pero contra los ácidos y las sales es muy reducida. El cinc tiene una fractura en cristales bastos.

          Aplicación: En forma de chapa de cinc; como recubrimiento de cinc sobre piezas de acero, alambres de acero, tubos de acero, para aleaciones. Para limar el cinc se utilizan limas de rayado único, ya que las de rayado cruzado se embotan fácilmente. En el caso de conformación sin arranque de viruta (curvado, doblado, etc) se calienta el cinc entre 100 y 150ºC. El cinc deberá curvarse siempre en sentido transversal al del laminado.

          Estaño (Sn): 

         Propiedades: El estaño es blando, tiene fuerte brillo y es resistente a la corrosión, pero le atacan los ácidos, las bases ( lejías) y las sales. Por debajo de una temperatura de -15ºC el estaño puede descomponerse en un polvo gris (enfermedad del estaño). Cuando se curva el estaño se oye como un crujido (grito del estaño) producido por el rozamiento de unos cristales con otros.

          Aplicación: Como revestimiento de protección anticorrosiva de la chapa de acero (hoja de lata) y para mejora de las propiedades de deslizamiento de émbolos de metal ligero, y además para láminas (papel de estaño), soldaduras blandas y aleaciones.

          Plomo (Pb): 

          Propiedades: El plomo es muy blando y moldeable. Tiene una buena estabilidad frente a la corrosión y también frente a los ácidos sulfúrico y clorhídrico. El plomo protege contra las radiaciones radioactivas.

      Aplicación:
Placas de acumuladores, pesos para equilibrado en ruedas, capas protectoras de cables, baños de plomo para templar, tubos, chapa de acero emplomadas, preparación de minio de plomo, protección contra los rayos X, aleaciones.
         
          Cadmio (Cd): 
          Propiedades: El cadmio es en cuanto a su color y su estabilidad frente a la corrosión parecido al cinc, pero más blando y menos frágil que éste.

          Aplicación: Se emplea principalmente como protección anticorrosiva. Los recubrimientos de cadmio, obtenidos por tratamiento galvánico, sobre el hierro, el acero o el aluminio (cadmiado) protegen bien aún cuando sean de muy poco espesor. El cadmio se utiliza para metal de cojinetes (construcción de automóviles) y para placas de acumuladores (acumulador de niquel-cadmio) entre otras cosas.
          Niquel (Ni): 
          Propiedades: El niquel tiene blancura como la plata, es duro y tenaz, puede pulimentarse fácilmente. Es especialmente estable frente a la corrosión y es atraído por el imán.
          Aplicación: Para recubrimientos galvánicos, para la fabricación de aceros aleados y otras aleaciones.
          Cromo (Cr):  
          Propiedades: El cromo es de color gris acerado. La fractura tiene brillo como de plata; es duro y frágil y muy resistente a la corrosión.

          Aplicación: A causa de su gran estabilidad frente a la corrosión se emplea mucho como protector superficial de piezas de metal (cromado brillante), y a causa de su dureza (cromado duro) como protección contra el desgaste para cilindros, aros de émbolo, herramientas y aparatos de medición. El cromo juega un gran papel como metal de aleación para la fabricación de aceros de herramientas, de aceros inoxidables y de aceros resistentes al fuego.
          Tungsteno (W): 
          Propiedades: El tungsteno o Wolframio es el metal de mayor punto de fusión. Es blanco como la plata y muy duro, en forma de polvo es gris negruzco.
          Aplicación: Para filamentos de lámparas de incandescencia contactos de interruptores. Como componente de aleación para aceros de herramientas (aceros SS) y materiales de sintetización (metales duros), aumenta la persistencia de las facultades de corte, la dureza y la resistencia al calor.
          Titanio (Ti): 

          Propiedades:  El titanio es un metal de blancura argentina. Es más estable frente a la corrosión que el acero inoxidable. El titanio tiene aproximadamente la misma resistencia que el acero y la mantiene hasta temperaturas de unos 500ºC. Al mismo tiempo es unicamente 1,6 veces más pesado que el aluminio. A causa de su dificil preparación el titanio es muy caro.
          Aplicación: Para piezas de motores y piezas de rodadura en la construcción de coches de carreras, en la construcción de aviones y de cohetes, como componente de metales sintetizados, como elemento de aleación en el acero y el aluminio; y como refuerzo óseo para algún burrín. *
          
          Cobalto (Co): 
          El cobalto tiene sus propiedades análogas a las del niquel; es muy tenaz y es atraído por el imán. Su color es de blanco rojizo a azul acerado. A causa de su efecto endurecedor se emplea como aditivo para aceros rápidos y para la fabricación de imanes permanentes muy buenos. Es un componente importante de los metales duros.

          Molibdeno (Mo): 
          El molibdeno es un componente de aleación que se emplea en aceros de alto valor y en electrodos de tubos Róntgen. El disulfutro de molibdeno (MOS) sirve también como aditivo en los lubricantes.
          

          Vanadio (V):
          El vanadio tiene color gris acerado y es muy duro. El vanadio se emplea como metal de aleación para aceros. Ya que pequeñas cantidades de vanadio elevan notablemente la resistencia a la tracción y la tenacidad de los aceros. El vanadio puro presenta grandes dificultades de obtención.
          
     - LIGEROS:

          Aluminio y sus aleaciones:
          El aluminio (Al) es muy abundante en la naturaleza, encontrandose en forma de alúmina pura (oxido de aluminio) o cristalizada en feldespatos o arcillas (bauxita). En la actualidad es el segundo material metálico más empleado en los vehículos. Comparado con el acero, es menor su resistencia, dureza y elasticidad (relativamente quebradizo), es más conductor térmico y eléctrico (dificultades para soldar), así como de coeficiente de dilatación mayor.
          Sus ventajas, respecto al acero, radican en su menor peso, mayor facilidad de mecanizado y resistencia a la corrosión, lo que lo hace aplicable a multitud de piezas (cárter, culatas, colectores de admisión, bloques, radiadores, cuerpos de bombas, etc).
          El grupo principal de aleaciones del aluminio son las aleaciones ligeras, logradas con aditivación de Mg, Si, Cu, Zn, etc.

1. El Mg mejora las propiedades anticorrosivas pero disminuye la conformabilidad (radiadores, parábolas de faros).
2. Si se aditiva junto al Si mejora la resistencia mecánica (llantas, árboles de dirección).
3. Si se aditiva junto con el Zn, eleva mucho la resistencia y endurecimiento (aplicable a bielas).
4. El Cu optimiza la resistencia mecánica en caliente (culatas, émbolos).
   

          Magnesio y sus aleaciones:

          Metal blanco, de brillo deslumbrante si se pule. Su obtención es por electrólisis del MgCl, a partir de la dolomita. Es poco maleable y poco dúctil, pero de buena conductividad térmica y eléctrica. También posee una alta resistencia a la corrosión y sobre todo, es muy trabajable, por lo que se aplica fundamentalmente para piezas forjadas de alta resistencia (hélices de aviones, tubos, etc).
         La aleación es la forma habitual de utilizar el magnesio. Normalmente se aditiva con un 5-10% de Al. 

ENLACE METÁLICO

Un enlace metálico es una unión que mantiene unidos los átomos de los metales entre sí.

Sólo puede estar en sustancias en estado sólido.

los metales poseen algunas propiedades características que los diferencian de los demás materiales. Suelen ser sólidos a temperatura ambiente, excepto el mercurio, y tienen un punto de fusión alto.

El enlace metálico es un enlace fuerte que se forma entre elementos de la misma especie. Al estar los átomos tan cercanos unos de otros, interaccionan sus núcleos junto con sus nubes electrónicas, empaquetándose en las tres dimensiones, por lo que quedan los núcleos rodeados de tales nubes.
Los electrones libres hacen que los metales presenten una elevada conductividad eléctrica y térmica, ya que estos se pueden mover con facilidad si se ponen en contacto con una fuente eléctrica.
Los metales generalmente presentan brillo y son maleables.
La vinculación metálica es la atracción electrostática entre los átomos del metal o cationes y los electrones deslocalizados.Esta es la razón por la cual se puede explicar un deslizamiento de capas, dando como resultado su característica de maleabilidad y ductilidad. 
Los átomos del metal tienen por lo menos un electrón de valencia, no comparten estos electrones con sus átomos vecinos, ni pierden electrones para formar iones. En lugar los niveles de energía  externos de los átomos del metal se traslapan. Son como enlaces covalentes identificados.

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS/QUÍMICAS DE LOS MATERIALES METÁLICOS

Los metales en conjunto presentan ciertas características comunes para todos, las dividiré en características físicas y características químicas.

• Características físicas: 

1. Su estado físico es sólido a excepción del mercurio que se encuentra en estado líquido.
2. Presentan un brillo característico en su superficie, al cual se le denomina brillo metálico.
   
3. Son dúctiles, por lo que se pueden transformar en alambres, y maleables, lo que hace que también se puedan transformar en láminas.
4. Son buenos conductores del calor y la electricidad debido a su enlace metálico.
5. Son tenaces, por lo que la mayoría son resistentes a la rotura.
6. En comparación con los no metales su densidad es mayor.
7. Se pueden hacer aleaciones.

• Características químicas:

1. Su molécula está formada por un solo átomo.
2. Sus átomos tienen 1, 2 o 3 electrones que pueden participar en un enlace químico.
3. Al ionizarse adquieren carga eléctrica positiva.

ESTRUCTURA INTERNA DE LOS MATERIALES METÁLICOS

Los átomos se agrupan de forma muy cercana unos a otros, lo que produce estructuras muy compactas. Se trata de líneas tridimensionales que adquieren estructuras tales como:

• Estructura hexagonal compacta

Está determinada por un átomo en cada uno de los vértices de un prisma hexagonal, un átomo en las bases del prisma y tres átomos dentro de la celda unitaria.

Cada átomo se encuentra rodeado por doce átomos y estos están en contacto. Esta estructura es típica del titanio, magnesio,cinc, cobalto, berilio, circonio y cadmio.

Algunos metales sufren cambio de estructura a diferentes temperaturas como el hierro que se dice que es alotrópico.

• Estructura cúbica centrada en las caras

Cada átomo está rodeado por doce átomos adyacentes y los átomos de las caras están en contacto.

• Estructura cúbica centrada en el cuerpo

Cada átomo de la estructura está rodeado por ocho átomos adyacentes y los átomos de los vértices están en contacto según las diagonales del cubo.

Está constituida por un átomo de cada vértice y un átomo en cada cara del cubo. Los metales que cristalizan en estructura son: el hierro gama, el cobre, la plata, el oro, el plomo y el niquel.

PUREZA Y ALEACIONES

     - PUREZA

La pureza de un metal es la cantidad de materiales foráneos o contaminantes que no contiene un objeto metálico, es decir, un metal será más puro cuantos menos contaminantes tenga.

Los materiales puros tienen en común varias características:
     - Tienen una gran dureza.
     - Se pueden trabajar mediante procesos de fundición.
     - Son buenos conductores del calor y la electricidad.
     - Su resistencia mecánica permite que soporten grandes esfuerzos.
     - Se pueden reciclar con facilidad.
Destacan como materiales puros el oro y la plata.

• Oro:

 El oro es un metal precioso blando y de color amarillo. Su símbolo es Au. 
Es un metal de transición blando, brillante, amarillo, pesado, maleable y dúctil. El oro no reacciona con la mayoría de los productos químicos, pero es sensible y soluble al cianuro, al mercurio y al agua regia.
Este metal se encuentra normalmente en estado puro, en forma de pepitas.
Es un elemento que se crea gracias a las condiciones extremas en el núcleo colapsante de las supernovas.
El oro es uno de los metales tradicionalmente empleados para acuñar monedas; se utiliza en joyería, la industria y la electrónica por su resistencia a la corrosión. Se ha empleado como símbolo de pureza, valor, realeza, etc. El principal objetivo de los alquimistas era producir oro partiendo de otras sustancias como el plomo. Actualmente está comprobado químicamente que es imposible convertir metales inferiores en oro, de modo que la cantidad de oror que existe en el mundo es constante. 

• Plata:

La plata es un metal de transición blanco, brillantes, blando, ductil y maleable. Su símbolo es Ag.

Se encuentra en la naturaleza formando parte de distintos minerales. Es muy escasa en la naturaleza.

La mayor parte de su producción se obtiene como subproducto del tratamiento de las minas de cobre, cinc, plomo y oro.

La plata es algo más duro que el oro.

Presenta un brillo blanco susceptible al pulimento.

Tiene la más alta conductividad eléctrica y térmica de todos los metales, pero su mayor precio a echo que no se utilice de forma masiva en aplicaciones eléctricas.

La plata pura también presenta el color más blanco y el mayor índice de reflexión.

De la producción mundial de plata, aproximadamente el 70% se usa con fines industriales, y el 30% con fines monetarios, buena parte de este metal se emplea en orfebrería, pero sus usos más importantes son en la industria fotográfica, química, médica y electrónica.

     - ALEACIONES:

Una aleación es una combinación de varios metales, en la que también pueden participar pequeñas cantidades de algunos elementos no metálicos. Se elaboran para mejorar las propiedades de los elementos originales.

Se pueden clasificar en aleaciones ferrosas y en aleaciones no ferrosas.

• Aleaciones ferrosas:

Se explico largo y tendido en apartados anteriores.

• Aleaciones no ferrosas:

Lo normal es que tengan menor resistencia a la tracción y dureza que los materiales ferrosos, sin embargo su resistencia a la corrosión es superior. Su costo es alto en comparación con los materiales ferrosos pero con el aumento de la demanda y las nuevas técnicas de extracción y refinamiento se han logrado reducir los precios, con lo que su competitividad a mejorado notablemente en los últimos años.

En las aleaciones no ferrosas destacan el cobre y el aluminio.

          - Cobre + Aluminio (Cu+Al):

            Esta aleación es muy parecida al oro y se utiliza en trabajos artísticos. Se utiliza también para los trenes de aterrizaje de los aviones y, por sus propiedades mecánicas elevadas y su resistencia a la corrosión, en ciertas construcciones mecánicas.

Existen infinidad de aleaciones que consiguen diferentes propiedades, entre muchas destacan estas:

         - Bronce:

         Es una aleación de cobre con estaño, con una proporción de este último del 2%, se utiliza como elemento decorativo, esculturas y fabricación de elementos.

          - Latón: 

           Se forma con cobre y cinc, mezcla que confiere una mayor dureza y ductilidad que el cobre puro. Se utiliza mucho en fontanería. 

HISTORIA DE LOS MATERIALES METÁLICOS

Hubo una época en la que el hombre lo ignoraba todo acerca del metal y lo utilizaban con fines decorativos.

La metalurgia nació alrededor del Creciente Fértil, en las colinas del Mediterraneo oriental y del valle de Mesopotamia hace más de diez mil años, pero aún no eran conscientes de ello. Pasaron miles de años ante de que el fuego fuera asociado al reblandecimiento y modelación del metal. Los metales pronto llegaron a ser intrigantes y tan valiosos que se convirtieron en artículos de cambio.

No se sabe con certeza en que región se explotó por primera vez ni que metal fue. Algunos arqueólogos creen que fue el cobre por su abundancia, otros piensan que el oro a causa de la atracción que ejerce.

En el mundo antiguo, el oro mantuvo una función puramente decorativa. Por el contrario, el cobre fue aplicado para fines mas prácticos. Esta es la razón por la que los arqueólogos hayan identificado la primera edad de los metales , que comienza hacia el 6000 antes de nuestra era, como edad del cobre. Esta denominación es cómoda, pero tiene sus limitaciones, lo mismo que ocurre con los términos edad de piedra, edad de bronce y edad del hierro. Estas expresiones se utilizan únicamente para dividir la historia en períodos cronológicos puros , cada uno con el material predominante en esa época, pero eso no quiere decir nada, los artífices del metal no cambiaron de un material a otro de una forma tan ordenada. 

Sea como sea, en el caso de la metalurgia parece que, a causa de la compleja tecnología requerida, el desarrollo de este oficio se difundió desde la cuna de la civilización a todo el mundo antiguo, y parte de esa difusión se vio favorecida por el creciente conocimiento del fuego.
La fundición, a su vez permitió extraer mayores cantidades de cobre. Hacia el 4000 antes de nuestra era, mediante una tosca forma de fundición, los metalistas extraían plomo y plata de sus minerales; hacia el 3000 antes de nuestra era, los minerales de estaño fueron también fundidos, permitiendo la elaboración del bronce, y hacia el 2700 antes de nuestra era, los herreros habían logrado temperaturas suficientemente elevadas para fundir el hierro.
Además de fundir metales a partir de minerales, aprendieron a licuarlos, con lo que fue posible verterlos en moldes e incrementar la producción de artículos de metal, especialmente útiles.
La necesidad de metales lanzó al hombre a la búsqueda de minerales, lo que a su vez incrementó el intercambio de mercancías e ideas entre gentes muy alejadas. Además los metales incrementaron los contactos internacionales con otro factor: el propio trabajador del metal. Esto fue porque las habilidades requeridas para realizar este trabajo hacían del artífice un especialista que no estaba restringido a una sola comunidad, sino que desempeñaba su trabajo en cualquier lugar donde pueda obtener provecho. Durante años el saber de estos especialistas se transmitió de generación en generación por la vía oral hasta el Renacimiento, cuando la totalidad de su saber fue suficiente para llenar un libro.
El primer volumen impreso sobre metalurgia, Pirotecnia, escrito po Vannoccio Biringuccio y publicado en 1540. Biringuccio fue obrero de fundición y llegó a ser arquitecto y senador. En su libro describía todos los minerales y donde podían ser encontrados, explicó también las técnicas de fundición, aleación y moldeado al detalle, además de describir emocionadamente la vida de un herrero. 

EXTRACCIÓN, PRODUCCIÓN Y RECICLADO DE LOS MATERIALES METÁLICOS

 En este apartado veremos paso a paso la extracción, producción y reciclado del hierro:

• Extracción y producción:

El hierro que se utiliza en la industria suele proceder fundamentalmente de dos sitios:
     a) De las minas.
     b) De la chatarra, es decir, a través del reciclado.
Los pasos que hay que seguir a la hora de la extracción y obtención de hierro son:

     1) El primer paso será hacer explotar la roca, por ejemplo, con dinamita.
     2)El material que se ha soltado gracias a la explosión se carga en camiones. 

Todos los pasos que siguen tienen como objetivo separar la parte del mineral que tiene hierro (mena), de la tierra, rocas y otras impurezas (ganga). Para ello debemos realizar las siguientes operaciones:
     3) Los camiones se hacen pasar por los arcos de detección de metal, de esta forma descartamos aquellos que no tienen metal, los cuales directamente son eliminados.

Los camiones que si traen metal son llevados a la planta de tratamiento en la que se realizan los siguientes pasos:
     4) Primero se trituran las rocas, para faciltar la separación de la mena y la ganga.
     5) Finalmente se pueden eliminar parte de las impurezas mediante imanes o mediante flotación (se aprovecha que el hierro pesa más que las rocas, o pueden emplearse detergentes que se pegan al hierro y lo hacen flotar).

Con todos estos pasos se puede conseguir hierro con una pureza aproximadamente del 70%, es decir, aún  nos queda un 30% de impurezas, lo cual es un porcentaje todavía muy importante que debemos seguir eliminando.

•  Reciclado: 

Para el reciclado de metales la gran ventaja es evitar gastos en la fase de reducción del mineral a metal.
Este material metálico puede ser reciclado incluso cuando presenta oxidación.
A la hora de separar los materiales ferrosos se emplea un imán que retira hasta el 90% de material ferroso presente en los residuos sólidos del metal.

Cuando los residuos sólidos se encuentran separados de la chatarra se elimina el aceite de las virutas resultantes de la fabricación.
Finalmente en el proceso de selección una vez separados los residuos del metal se debe escoger el metal más eficiente de los tratados para aprovecharlo de manera óptima durante su reciclaje.

OXIDACIÓN Y CORROSIÓN

• Oxidación:

Proceso que ocurre cuando un átomo inestable pierde un electrón, lo que permite que el átomo forme un compuesto nuevo con otro elemento. En este proceso químicohay dos reacciones químicas diferenciadas:

1. Aquellas en las cuales reaccionan iones o moléculas sin cambio aparente de la estructura electrónica de las partículas.
2. Reacciones en las cuales los iones o átomos experimentan cambios de estructura electrónica.

En este segundo caso puede haber transferencia real de electrones. Este último tipo de reacción se le denomina reacción de oxidación-reducción.

En este proceso de oxidación del hierro se enmohece y el carbono arde, con lo cual el oxigeno se combina con el hierro formando óxido ferroso, y el la combustión se combina con el carbono para formar dióxido de carbono.
Hay 3 tipos de corrosión: la oxidación lenta, la oxidación rápida y la oxidación electroquímica.

• Corrosión:

Es un proceso por el cual un metal se deteriora por un proceso electroquímico. El ejemplo típico de la corrosión es la formación de oxido de hierro.
Esto se produce debido a que la fuerza motriz que causa que un metal se corroa es consecuencia de su existencia natural en forma combinada. Para que haya una corrosión electroquímica, además del ánodo y el cátodo, debe haber un electrolito por medio.
Hay 4 tipos de corrosión: La corrosión química, la corrosión electroquímica,  la corrosión por oxigeno y la corrosión galvánica.