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Diferencias entre materiales ferrosos y no ferrosos

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Aunque pueden parecer lo mismo, los materiales ferrosos y no ferrosos tienen sus diferencias, pero a veces éstas no se aprecian a simple vista, razón por la que hoy, desde Recuperaciones Manuel Grueso, queremos contaros cuáles son los rasgos que hacen que estos materiales sean diferentes.

Si tuviéramos que dar una respuesta corta a esta cuestión sería fácil: Los materiales ferrosos, y también las aleaciones, son aquellos que contienen hierro, mientras que en los no ferrosos es todo lo contrario. Pero como os decíamos antes, no es sencillo distinguir a unos de otros si no se pone atención en las características que los hacen no ser iguales.

Los materiales ferrosos, por ejemplo, incluyen el acero dulce, el acero al carbono, el acero inoxidable, el hierro fundido y el hierro forjado. Todos ellos se destacan por tener una gran durabilidad y resistencia a la tracción. Sin embargo, debido a las altas cantidades de carbono que se utilizan para elaborarlo, son un tanto vulnerables a la oxidación, aunque esto no ocurre ni en el caso del hierro forjado ni en el del acero inoxidable.

Los materiales no ferrosos, por su parte, son mucho más maleables y ligeros y entre ellos encontramos aluminio, niquel, estaño, latón, cobre, plomo y zinc, así como metales preciosos como la plata y el oro. Son idóneos para lugares en los que se precisa resistencia y son muy resistentes a la corrosión y al óxido y son perfectos para su uso en pequeños aparatos eléctricos y también para el cableado eléctrico.

¿Qué convierte al cobre en un metal tan valioso?

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Cuando se trata de los ámbitos de la construcción o de la tecnología uno de los materiales que más se utiliza es el cobre, un metal muy valioso y del que más de una vez hemos oído que han robado en grandes cantidades. Pero, ¿por qué es tan valioso? Hoy, desde Recuperaciones Manuel Grueso, os lo contamos.

El cobre, para todos aquellos que no lo sepáis, es un excelente conductor sólo superado por el oro, que es el metal que mejor conductividad tiene. Sin embargo, dado el precio del oro, es normal que no se construya el cableado con él pero que si se haga con el cobre que, además, es resistente a la corrosión. Esto es lo que hace que el cobre sea aún más idóneo para que se utilice en aplicaciones eléctricas o tecnológicas.

También está el hecho de que el cobre es muy dúctil, algo que lo convierte en un material excelente para que se use en la construcción, como por ejemplo, para elaborar tuberías de gas o calefacción.

Pero hay algo más que lo convierte en un material muy valioso, y es que puede reciclarse continuamente sin que pierda ninguna de sus propiedades. Cabe destacar que el cobre, además, se utiliza para otras 25 aleaciones con otros metales, como podrían ser el bronce o el latón.

Todo esto contribuye a que sea un material tan demandado y que, al ser de fácil acceso por estar en las instalaciones eléctricas de casas, locales, urbanizaciones y alumbrado público, se produzcan tantos robos.

Hierro dulce

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Al igual que en las últimas semanas, hoy, en Recuperaciones Manuel Grueso continuamos hablando de los distintos materiales férricos que existen y de los que ya os hicimos una lista anteriormente. En este caso nos centramos en el hierro dulce, que es el hierro más puro que aparece en la naturaleza.

Este hierro es bastante blando y es muy usado para fabricar electroimanes, aunque, siendo realistas, la mayor parte del hierro acostumbra a utilizarse en formas que han pasado por un tratamiento previo, como sería el hierro colado o la fundición.

Las características de este material es que es plateado, de gran permeabilidad magnética, dúctil y, además, maleable. No obstante, también es un hierro que admite la forja, por lo que es posible denominarlo hierro forjado.

La forma de obtener este hierro se basa en un procedimiento de electrolíticos, a partir de baños de sulfato y cloruro de hierro. El material resultante es empleado entonces para la conducción eléctrica debido a su baja resistividad.

Sin embargo, este hierro presenta una serie de inconvenientes y es que, al ser muy poroso, se puede oxidar con gran facilidad, además de presentar grietas internas frecuentemente, lo que lo convierte en un material poco útil para aplicaciones industriales.

Hierro puro

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Tal y como os adelantamos la semana pasada, hoy en Recuperaciones Manuel Grueso vamos a hablaros de otro material férrico que, en este caso, es el hierro puro.

Nada más que por su nombre, no es difícil saber de dónde procede el hierro puro, pero no todos los hierros que conocemos pueden llegar a considerarse como tal. Para que un hierro sea puro sólo puede tener un 0,03% de carbono y el resto debe ser hierro. Además, éste es un material ferroso, maleable, de color gris plateado, y que presenta buenas propiedades magnéticas y ferromagnéticas. No obstante, hay que decir también que éste se corroe fácilmente al ser expuesto al aire húmedo o a las altas temperaturas, además de que se oxida con facilidad y es complicado trabajar con él.

Se puede obtener a partir de los óxidos con más o menos impurezas y, tras su extracción, se transporta a industrias metalúrgicas para que allí se prepare el mineral mediante el lavado, quebrado, y cribado; posteriormente se introduce en un alto horno en el que, junto con el aire, se formará la escoria y el arrabio.

Sin embargo, y pese a su pureza, no suele ser un material que tenga mucha utilidad, por lo que no es de extrañar que éste se funda con carbono y otros elementos, razón por la que es muy frecuente encontrarlo en el cableado eléctrico.

El acero de wootz

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En nuestro blog ya os hemos hablado en anteriores ocasiones de varios tipos de acero, y hoy en Recuperaciones Manuel Grueso vamos a continuar con esta línea, siguiendo ahora con acero de wootz, otro de los materiales férricos que se encuentra en la clasificación que os facilitamos hace un tiempo.

El acero de wootz está caracterizado por poseer una especie de patrones o bandas de capas de micro carburos temperados en una matriz con martensita o perlita. Os podemos contar que este acero se desarrolló por primera vez en la India, y se cree que fue sobre el año 300 a.C. Casualmente, cuando este acero se exportó a través del Medio Oriente dio lugar al acero de Damasco, ya comentado en nuestra anterior publicación.

Otra de las propiedades que caracteriza al acero de wootz es que tiene una gran dureza, lo que viene a significar que es un acero muy resistente a la penetración y a las ralladuras. Del mismo modo, y al igual que ocurría con el acero de Damasco, con el acero de wootz también se elaboraron espadas, que fueron muy conocidas por su gran tenacidad, además de por la resistencia a la rotura y a la deformación.

La próxima semana os hablaremos de otro de los materiales férricos de los que nos hacemos cargo: el hierro puro.

El acero de Damasco

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El acero de Damasco, como ya os comentamos en otra ocasión, es uno de esos materiales férricos de los que nos hacemos cargo en Recuperaciones Manuel Grueso, pero ¿de dónde proviene y para qué se usa?

Para empezar, debéis saber que este material es un acero de crisol empleado y elaborado en Oriente Medio para la fabricación de espadas entre los años 1100 y 1700. Las pesadas creadas con el acero de Damasco eran muy conocidas debido a su dureza y a su filo, denominado “casi eterno”, y fueron muy aclamadas en Europa. No obstante, la técnica que se empleaba para su fabricación sigue siendo a día de hoy un misterio puesto que los metalúrgicos especialistas aún debaten sobre esto. También cabe destacar que las espadas de acero de Damasco eran reconocibles por sus patrones de hojas.

Las espadas originales empezaron a elaborarse en las vecindades de Damasco, Siria, entre el año 900 y el 1750 y, al estar realizadas con el acero de Damasco presentaban una especie de aleación que tenía al mismo tiempo las cualidades de dureza y flexibilidad, por lo que era un acero idóneo para la fabricación de espadas.

Sin embargo, las técnicas con las que se trataba este acero se perdieron hace siglos y volvieron a ser descubiertas por varias universidades de Estados Unidos y la Universidad Complutense de Madrid, llegando a dar con el secreto de las espadas y consiguiendo elaborar varios ejemplares. No obstante, el acero de Damasco se emplea actualmente para la elaboración de cuchillos de alta gama, pese al uso que tuvo desde sus orígenes.

El acero de carbono

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Hoy queremos hablaros del acero de carbono, que, como ya os comentamos en una ocasión, es un material férrico y también es conocido como acero de construcción. Este material, además, constituye una importante proporción de los aceros que se producen en las plantas siderúrgicas, y en él se pueden englobar tanto los aceros destinados a la construcción civil como los de la construcción mecánica.

Anteriormente, el 90% de la producción total que se producía era de acero de carbono mientras que el 10% restante se correspondía con aceros aleados. Ahora la tendencia es justo al contrario debido a la necesidad de aligerar el peso tanto de estructuras como de vehículos. En el caso de estos últimos también se debe a la necesidad de reforzar la seguridad ante impactos sin que se incremente el peso de los mismos.

Tal y como decíamos antes, una importante parte del acero de carbono que se produce se emplea en la construcción de estructuras, aunque podríamos destacar dos utilizaciones principales: el hormigón armado y la construcción en acero. No obstante, la construcción mixta (estructuras de acero embebidas en hormigón armado u hormigón armado dentro de un tubo estructural) también está teniendo un crecimiento relevante.

Del mismo modo, el empleo en la construcción mecánica se da en máquinas, partes de automóviles o camiones, cascos de los buques, los tubos de las bicicletas, e incluso en los clavos y alfileres, entre otros.

El acero eléctrico (II)

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Tal y como adelantamos la semana pasada, hoy continuamos hablando del acero eléctrico centrándonos en su revestimiento y también en sus propiedades magnéticas.

El acero eléctrico suele recubrirse para que así se aumente la resistencia eléctrica entre las láminas, lo que proporciona resistencia a la corrosión u oxidación y lubricación durante el corte. Los revestimientos pueden ser de varios tipos (orgánicos e inorgánicos) y usar uno u otro dependerá de la aplicación que vaya a tener el acero. El recubrimiento que se utilice también dependerá del tipo de tratamiento térmico de las láminas, de si la aplicación incluye o no inmersión en aceite y, por último, de la temperatura de trabajo del aparato.

Por otra parte, las propiedades magnéticas, de igual modo, dependen del ya mencionado tratamiento térmico ya que el aumento de tamaño medio de los cristales hace que las pérdidas por histéresis se disminuyan. Esas pérdidas se determinan mediante pruebas estándar y para los grados comúnmente disponibles del acero eléctrico pueden variar entre 2 y 10 vatios por kilogramo para una frecuencia de 60 Hz y un flujo magnético de 1,5 teslas.

También están los aceros totalmente elaborados, que se entregan con un revestimiento aislante, un tratamiento térmico completo, y propiedades magnéticas definidas para aplicaciones en las que la operación de troquelado no degrade significativamente las propiedades del material. Aunque hay que tener en cuenta que si se le da una curvatura excesiva, un tratamiento térmico incorrecto, o una manipulación o almacenaje incorrectos las propiedades magnéticas del acero pueden verse afectadas negativamente.

Propiedades y ventajas del acero inoxidable

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En muchísimas ocasiones compramos objetos de acero inoxidable debido a sus propiedades y a las grandes ventajas que supone tener utensilios de este material. Hoy queremos hablaros precisamente de esas propiedades y ventajas para que sepáis aún más sobre este famoso material.

Para empezar, el acero inoxidable es resistente a los ácidos gracias a su bajo contenido de carbono que hace que sea muy bueno frente a la corrosión. Se puede trabajar con él hasta con temperaturas de 3000 grados centígrados y, si fuera necesario que la temperatura fuese más alta, el acero debe ser estabilizado con titanio.

Por otra parte, el acero inoxidable es resistente al agua, al vapor de agua, a la humedad, a los ácidos alimenticios, al igual que a los ácidos débiles orgánicos e inorgánicos. Además de esto, también puede usarse en la industria alimentaria, en la producción de bebidas, en el sector farmacéutico y de cosmética, y también en la construcción de aparatos químicos y en la tecnología médica.

Las distintas ventajas que presenta el acero inoxidable son:

  • Tiene una gran resistencia a la corrosión.
  • Resistencia a la temperatura.
  • Es conductor eléctrico.
  • Soldable.
  • Higiénico.
  • Requiere escaso mantenimiento.

La semana que viene os contaremos los posibles tipos de corrosión que pueden aparecer en el acero inoxidable cuando las propiedades del material se ven afectadas.

El reciclado del cobre

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El cobre es uno de esos materiales férricos que puede reciclarse y que, además, es uno de los mejores para ello. Sus derivados, sin importar si están en estado puro o en producto final, también se prestan al reciclaje, ya que tanto el cobre como lo derivados pueden reciclarse en cualquier etapa de vida del producto en el que esté presente.

Los procesos para llevar a cabo el reciclaje varían dependiendo de la composición del residuo. Los que son de cobre puro se pueden fundir directamente y son usados para otros procesos. Los que contienen óxidos se funden para formar ánodos que después se someten a un proceso de electrorefinado con el que se obtiene el nivel de pureza deseado.

Por otra parte, si el residuo está mezclado con otros minerales, se evalúa la relación costo-beneficio del proceso de volver a refinarlo. Así, si la relación es muy alta (como podría ser el caso del níquel), el residuo de cobre se destinará a fines no eléctricos ya que no se requieren altos niveles de pureza.

Reciclar el cobre es muy ventajoso dado que éste puede reutilizarse mucho: fabricación de tuberías, láminas para techos, chips electrónicos, piezas de motores y transformadores, monedas… son algunas de las utilidades que tiene el cobre reciclado.

Antes de tirar el cobre, piensa en reciclarlo o venderlo a empresas que se dediquen a su compra, como es nuestro caso.