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¿Qué es una aleación? – Definición y ejemplos

Publicado el 28 octubre, 2020

Metales cotidianos

Probablemente vea metal todos los días, pero es posible que no se dé cuenta de que el 90% del metal que encuentra es en realidad lo que llamamos una aleación. Una aleación es una mezcla de metal con un segundo metal u otro material no metálico. Los aviones, las bicicletas y las ollas de cocina suelen estar hechos de diferentes tipos de aleaciones. Algunas aleaciones populares incluyen latón, metal de soldadura, peltre y plata esterlina.

Ventajas de las aleaciones

La mezcla de metales entre sí o con no metales ofrece muchas ventajas. Estos materiales combinados pueden tener una dureza mejorada, puntos de fusión más bajos y una mejor resistencia a la tracción. Dado que los metales puros tienen un alto punto de fusión, tienden a ser muy blandos. El oro puro tiende a ser muy maleable y se dobla fácilmente con una pequeña cantidad de calor aplicado. Esta es la razón por la que la mayoría de las joyas de oro son en realidad una aleación.

Los metales tienden a ser muy reactivos y tienen altos puntos de fusión. El hierro, por ejemplo, es muy fuerte pero reacciona con la humedad del aire y puede oxidarse muy fácilmente. La fundición de hierro como aleación puede ayudar a aumentar su inercia y prevenir esto.

Tipos de aleaciones

Hay dos tipos principales de aleaciones. Se denominan aleaciones de sustitución y aleaciones intersticiales.

En las aleaciones de sustitución , los átomos del metal original se reemplazan literalmente con átomos que tienen aproximadamente el mismo tamaño de otro material. El latón, por ejemplo, es un ejemplo de una aleación de sustitución de cobre y zinc.

Las aleaciones intersticiales , por otro lado, mezclan átomos que tienen tamaños muy diferentes. Se agregan átomos al metal original que son mucho más pequeños. Por ejemplo, el acero se crea agregando una pequeña cantidad de átomos de carbono entre los átomos más grandes del hierro.

Cómo hacer una aleación

Las aleaciones se fabrican mediante uno de tres procesos diferentes: solución sólida, pulvimetalurgia o implantación de iones. Las soluciones sólidas se crean fundiendo metal junto con un segundo material y mezclándolos. La pulvimetalurgia es un proceso en el que los dos materiales se reducen primero a un polvo, luego se mezclan junto con presión o calor para crear el producto final. La implantación de iones es un método más preciso y utiliza tecnología moderna para implantar iones directamente en el metal original. Este método es más exacto y es popular para hacer aleaciones que se usan en chips de computadora.

Cálculos de composición de aleación

Dado que las aleaciones se componen parcialmente de más de un metal o no metal diferente, a menudo necesitamos calcular las masas en función del porcentaje de composición presente. Repasemos algunos cálculos de muestra.

Para nuestro primer ejemplo, tenemos una aleación que es 70% cobre y 30% zinc. Si queremos producir 200 gramos de la aleación, ¿cuánto cobre necesitaríamos?

Para responder a esta pregunta, calcule 200 * (70/100) = 140 gramos.

Veamos otro. Si tenemos dos aleaciones y una es 45% de cobre, y la otra es 30% de cobre, entonces, ¿cuánto de cada una necesitaríamos para hacer 500 gramos de una tercera aleación que sea 50% de cobre?

Vamos x y y ser la cantidad de aleación 1 y la aleación 2 respectivamente. La masa total cuando combinamos los dos debe ser 500:

x + y = 500

Podemos relacionar las cantidades de cada aleación de la siguiente manera:

0,45 x + 0,3 y = 0,5 * 500

Dado que la primera ecuación dice que y = 500 – x , podemos usar eso en la segunda ecuación:

0,45 x + 0,3 (500 – x ) = 250

0,15 x = 100

x ~ = 667

Por lo tanto, necesitamos 667 gramos de aleación 1 y 333 gramos de aleación 2.

Resumen de la lección

Las aleaciones son mezclas de metales con otros metales o no metales. Nos permiten cambiar propiedades importantes, como la dureza y la reactividad, y hacer compuestos útiles.

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