Metalurgia principales metales y aleaciones utilizados en la industria

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Acero inoxidable

El acero eléctrico (acero laminado, acero eléctrico al silicio, acero al silicio, acero para relés, acero para transformadores) es una aleación de hierro adaptada para producir propiedades magnéticas específicas: pequeña área de histéresis que da lugar a una baja pérdida de potencia por ciclo, baja pérdida en el núcleo y alta permeabilidad.
El acero eléctrico suele fabricarse en tiras laminadas en frío de menos de 2 mm de grosor. Estas tiras se cortan en forma de láminas que se apilan para formar los núcleos laminados de los transformadores y el estator y el rotor de los motores eléctricos. Las láminas pueden cortarse a su forma final con un punzón y una matriz o, en cantidades más pequeñas, pueden cortarse con un láser o con electroerosión por hilo.
El acero eléctrico es una aleación de hierro que puede tener de cero a 6,5% de silicio (Si:5Fe). Las aleaciones comerciales suelen tener un contenido de silicio de hasta el 3,2% (las concentraciones más altas provocan fragilidad durante el laminado en frío). El manganeso y el aluminio pueden añadirse hasta un 0,5%[1].
El silicio aumenta la resistividad eléctrica del hierro en un factor de aproximadamente 5; este cambio disminuye las corrientes de Foucault inducidas y estrecha el bucle de histéresis del material, con lo que la pérdida en el núcleo se reduce unas tres veces en comparación con el acero convencional[1][2] Sin embargo, la estructura del grano se endurece y embrutece el metal; este cambio afecta negativamente a la trabajabilidad del material, especialmente al laminarlo. Al alear, la contaminación debe mantenerse baja, ya que los carburos, sulfuros, óxidos y nitruros, incluso en partículas de tan sólo un micrómetro de diámetro, aumentan las pérdidas por histéresis y disminuyen la permeabilidad magnética. La presencia de carbono tiene un efecto más perjudicial que el azufre o el oxígeno. El carbono también provoca el envejecimiento magnético cuando abandona lentamente la solución sólida y se precipita en forma de carburos, lo que provoca un aumento de la pérdida de potencia con el tiempo. Por estas razones, el nivel de carbono se mantiene en un 0,005% o menos. El nivel de carbono puede reducirse mediante el recocido de la aleación en una atmósfera de descarburación, como el hidrógeno[1][3].

Estaño

Los metales y los avances en los procesos de fabricación nos dieron la revolución industrial. Esto condujo a un crecimiento exponencial de la civilización humana que nos ha llevado a la situación actual. Hoy en día, diferentes tipos de metales nos rodean. Desde el ordenador que está utilizando para leer esta información hasta las abrazaderas de su fontanería. Hoy en día se utilizan más de ochenta tipos diferentes de metales.
Cuando un metal contiene hierro, se conoce como metal ferroso. El hierro imparte propiedades magnéticas al material y también los hace propensos a la corrosión. Los metales que no tienen ningún contenido de hierro son los metales no ferrosos. Estos metales no poseen propiedades magnéticas. Algunos ejemplos son el aluminio, el plomo, el latón, el cobre y el zinc.
También pueden clasificarse en función de su estructura atómica según la tabla periódica. Al hacerlo, un metal puede ser conocido como alcalino, alcalinotérreo o como metal de transición. Los metales que pertenecen al mismo grupo se comportan de forma similar al reaccionar con otros elementos. Por tanto, tienen propiedades químicas similares.

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Una aleación puede ser una solución sólida de elementos metálicos (una sola fase, en la que todos los granos metálicos (cristales) son de la misma composición) o una mezcla de fases metálicas (dos o más soluciones, que forman una microestructura de cristales diferentes dentro del metal). Los compuestos intermetálicos son aleaciones con una estequiometría y una estructura cristalina definidas. Las fases Zintl también se consideran a veces aleaciones en función de los tipos de enlace (véase el triángulo Van Arkel-Ketelaar para obtener información sobre la clasificación de los enlaces en los compuestos binarios).
Las aleaciones se definen por su carácter de enlace metálico[1] Los constituyentes de la aleación suelen medirse en porcentaje de masa para aplicaciones prácticas, y en fracción atómica para estudios de ciencia básica. Las aleaciones suelen clasificarse como aleaciones sustitutivas o intersticiales, según la disposición atómica que las forma. También pueden clasificarse como homogéneas (formadas por una sola fase), o heterogéneas (formadas por dos o más fases) o intermetálicas.

Latón

Los metales puros individuales pueden poseer propiedades útiles, como una buena conductividad eléctrica, alta resistencia y dureza, o resistencia al calor y a la corrosión. Las aleaciones metálicas comerciales intentan combinar estas propiedades beneficiosas para crear metales más útiles para aplicaciones concretas que cualquiera de sus elementos componentes.
Las propiedades precisas de las nuevas aleaciones son difíciles de calcular porque los elementos no se combinan simplemente para convertirse en una suma de las partes. Se forman a través de interacciones químicas, que dependen de los elementos que los componen y de métodos de producción específicos. Por ello, es necesario realizar muchas pruebas en el desarrollo de nuevas aleaciones metálicas.
La temperatura de fusión es un factor clave en la aleación de metales.  El galinstán, una aleación de baja fusión que contiene galio, estaño e indio, es líquido a temperaturas superiores a los 2,2°F (-19°C), lo que significa que su punto de fusión es 122°F (50°C) inferior al del galio puro y más de 212°F (100°C) inferior al del indio y el estaño.
Las composiciones estándar aceptadas incluyen los niveles de pureza de los elementos constitutivos (basados en el contenido de peso). La composición, así como las propiedades mecánicas y físicas de las aleaciones comunes, están normalizadas por organizaciones internacionales como la Organización Internacional de Normalización (ISO), SAE International y ASTM International.

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