Introducción a la Metalurgia

Para entra en el tema de la metalurgia debemos hablar primeramente de su historia:

  Los principios de la metalurgia son un misterio para la ciencia moderna, como poco que queda del desarrollo temprano de las herramientas necesarias para la fabricación de objetos metálicos. En algún momento de la prehistoria, el hombre logró determinar que al fundir ciertas rocas, podrían amoldarlas en nuevos objetos con funcionalidad y mayor durabilidad. Cuán pronto esto ocurrió tras la capacidad del hombre de crear fuego se desconoce, pero los arqueólogos especulan que pudo haber sido tan pronto como una generación. Se sabe que algunos de los primeros artefactos conocidos son de carácter decorativo, como simples collares y anillos.

  Alrededor del año 3500 a.C. ya existía una primitiva metalurgia del hierro esponjoso; el hierro colado no se descubrió hasta el año 1600 a.C. Algunas técnicas usadas en la antigüedad fueron el moldeo a la cera perdida, la soldadura o el templado del acero. Las primeras fundiciones conocidas empezaron en China en el siglo I a.C., pero no llegaron a Europa hasta el siglo XIII, cuando aparecieron los primeros altos hornos.

Conceptos básicos utilizados:

METALURGIA

  Son los procesos y técnicas mediante los cuales separamos a los metales puros a partir de sus yacimientos naturales. Cuyo objeto es el estudio de las operaciones industriales tendientes a la preparación, tratamiento (físico y/o químico) y producción de metales y sus aleaciones.

METALURGIA EXTRACTIVA

  Es la tecnología de la extracción de metales a partir de sus menas y la refinación de los mismos para su posterior tratamiento.

  Se estudian y aplican operaciones y procesos para el tratamiento de minerales o materiales que contengan una especie útil (Oro, Plata, Cobre, etc...), dependiendo el producto que se quiera obtener, se realizarán distintos métodos de tratamiento. En estos procesos de extracción de los minerales de la tierra, se encuentra en las rocas, son hechas por la naturaleza y su condición ambiental. Objetivos de la metalurgia extractiva.

  Mena: Es el mineral cuya explotación presenta interés. En general, es un término que se refiere a minerales metálicos y que designa al mineral del que se extrae el elemento químico de interés.

  Ganga: Comprende a los minerales que acompañan a la mena, pero que no presentan interés minero en el momento de la explotación. El material que se obtiene de la explotación de una mina está generalmente compuesto de una mezcla de minerales de diferentes especies, algunos de los cuales constituyen el objeto de la explotación, y de material pétreo y sin valor inmediato, constituido por los minerales estériles que se encuentran dentro de un yacimiento mismo (cuarzo, calcita, arcilla, feldespato, dolomita, etc.) y roca proveniente de las cajas o paredes que limitan el yacimiento y que por efecto de los disparos se desprenden y es imposible evitar que se junten al mineral.

Ensayo de Materiales

  Se denomina ensayo de materiales a toda prueba cuyo fin es determinar las propiedades mecánicas de un material. Los ensayos de materiales pueden ser de dos tipos, ensayos destructivos y ensayos no destructivos. Estos últimos permiten realizar la inspección sin perjudicar el posterior empleo del producto, por lo que permiten inspeccionar la totalidad de la producción si fuera necesario.

Ensayos no Destructivos

  Son métodos para evaluar un material, sin afectar o alterar sus características de servicio. Son usados para medir algunas propiedades físicas del concreto y a partir de ellas obtener un estimado de la resistencia y de los parámetros elásticos del concreto.

Clasificación de ensayos no destructivos:

·         Ensayos de Dureza Superficial: Se usan solamente para estimar la Resistencia del Concreto.

·         Ensayos Dinámicos: Incluyen frecuencia de Resonancia y Métodos Sónicos y Ultrasónicos. Evalúan durabilidad y Uniformidad del concreto y estiman su resistencia y propiedades elásticas.

·         Métodos Radioactivos: Incluyen Ensayos de Penetración de rayos X y rayos Gamma. Son usados para medir la Densidad del concreto.

Ensayos destructivos

Se produce la rotura o un daño sustancial en la estructura del material. 

Clasificación de ensayos destructivos:

Ensayo de tracción / Ensayo compresión

Diagrama de tracción

Ley de Hooke

Tensión de trabajo

Ensayos de dureza:

·         Por rayado Mohs, Martens y lima.

·         Por penetración :Brinell. (relación entre dureza brinell y resistencia a la tracción)

 Métodos especiales:

·         Ensayos de resiliencia, ensayos por choque con tensiones múltiples (Resiliencia), método de Charpi.

Otros métodos utilizados en la metalurgia:

Anodización

  Es el proceso electrolítico de pasivación utilizado para incrementar el espesor de la capa natural de óxido en la superficie de piezas metálicas. Esta técnica suele emplearse sobre el aluminio para generar una capa de protección artificial mediante el óxido protector del aluminio, conocido como alúmina. La capa se consigue por medio de procedimientos electroquímicos, y proporciona una mayor resistencia y durabilidad del aluminio. La protección dependerá en gran medida del espesor de esta capa (en micras).

Electrólisis

  Es el proceso que separa los elementos de un compuesto por medio de la electricidad. En ella ocurre la captura de electrones por los cationes en el cátodo (una reducción) y la liberación de electrones por los aniones en el ánodo (una oxidación).

Fundición (metalurgia)

Es una forma de metalurgia extractiva. El proceso de fundición implica calentar y reducir la mena mineral para obtener un metal puro, y separarlo de la ganga y otros posibles elementos. Generalmente se usa como agente reductor una fuente de carbono, como el coque, el carbón o el carbón vegetal en el pasado.

Realizado por: Eyermary Rojas C.I: 20.172.600