cucharón con aleación de hierro fundido y carbono

Uso de aleaciones en la industria de las herramientas

Aleación se define como la mezcla homogénea de dos o más materiales. Las mezclas de metal son las más comunes, pero también son aleaciones las mezclas de plásticos. Además, no hay nada que impida a una aleación contener elementos de distinta naturaleza.

Ejemplos de aleaciones

Acero y latón son dos de las aleaciones más usadas por la industria. El acero, por ejemplo, se obtiene al mezclar hierro con carbono. El porcentaje de hierro de la aleación debe ser, cuando menos, del 98.3 % para poderla considerar acero. Cerca del 90 % del acero que se comercializa es acero al carbono.

¿Cómo se fabrica una aleación?

Las aleaciones no son difíciles de producir. Pero es poco común hacerlas en casa, ¡aunque haya manitas para todo! El método de manufactura comprende los siguientes pasos:

  1. Medir con precisión la cantidad deseada de cada elemento
  2. Derretirla en un recipiente apropiado
  3. Mezclar bien

¿Como quien mezcla harina, aceite, agua y azúcar para hacer un bizcocho? Bueno, quizá no sea tan simple fabricar una aleacion.

En todo caso, el elemento principal de la aleación se puede derretir por separado antes de mezclarlo con el resto de materiales. ¡Calor, hace falta calor! Para derretir los lingotes se usa gas, petróleo o electricidad. Hay hornos eléctricos de inducción y también hornos de arco eléctrico. Ninguno de estos hornos se parece al de tu cocina, por cierto.

La industria metalúrgica, por ejemplo, emplea hornos de hasta 400 toneladas de capacidad. No está nada mal ¡Daría para un buen bizcocho! A todo esto, siderurgia y metalurgía no son la misma cosa. La primera estudia técnicas para tratar el mineral de hierro y obtener aceros, mientras que la segunda es la ciencia que trata con metales en general.

De vuelta a las aleaciones, alear aceros en el salón de tu casa es difícil por dos impedimentos . En primer lugar, si partes de chatarra como materia prima —como a menudo se hace— ¡la chatarra en sí misma ya es una aleación! De hecho, el hierro puro es una rareza en la chatarrería. ¿Cómo calcular, entonces, el peso de la mezcla?

En segundo lugar, para que tu aleación resulte, debes evitar la contaminación de la mezcla fundida. Quizá la escoria flotante podría prevenir la oxidación pero... ¿Quizás no era tan fácil la cosa finalmente?

Las aleaciones en la industria de las herramientas

Las aleaciones mejoran sobremanera las propiedades de los metales. De hecho, la mayor parte de las herramientas de las que te hablo en este blog —y el resto de productos metálicos también— se fabrican casi siempre con aleaciones y pocas veces con metales puros. Y hablando de fabricar, este artículo no estaría completo sin mencionar las aleaciones sinterizadas.

La sinterización es un proceso de fabricación de piezas solidas por moldeo. En esta técnica se compacta una mezcla de metales sólidos en polvo y se calienta por debajo del punto de fusión. Parece fácil, pero no lo es... Así se fabrica, por ejemplo, la vidia.

Vidia o carburo de wolframio/tungsteno (para los amigos) es el material con el que se hacen las plaquitas de las brocas para perforar paredes de piedra, ladrillo u hormigón. También se hacen en vidia los dientes de los discos de las sierras de mesa para carpintería, por poner otro ejemplo.

Broca para hormigón con placas soldadas de aleación de vidia
Las plaquitas de vidia que esta broca tiene soldada en la punta se fabrican por sinterización de aleaciones

Aleaciones industriales más usadas

Para concluir, quiero señalar algunas de las aleaciones más usadas en la industria:

  • Acero: mezcla de hierro y carbono. Si el carbono excede el 1.7 %, ya no es acero, sino fundición.
  • Alpaca: aleación ternaria (tres metales) de zinc, cobre y níquel
  • Bronce: la base es cobre y se añade entre un 3 % y un 20 % de estaño
  • Latón: aleación de color dorado de cobre y zinc
  • Nicrom: aleación de níquel y cromo que se usa para fabricar el hilo de los cortadores de poliestireno
  • Peltre: estaño, cobre, antimonio y plomo se combinan para formar peltre

Por último, ¿dónde aprender más sobre aleaciones? ¿Por qué no consultar, por ejemplo, algún número de Revista de metalurgia, publicada por el CSIC (Consejo Superior de Investigaciones Científicas)? Desde 1965 en papel —y desde 2007 en internet—, esta revista científica se centra en investigaciones sobre temas relacionados con los metales y sus aleaciones. En ella se pueden leer artículos sobre los últimos avances en metalurgia y ciencia de los materiales. El acceso es libre y gratuito.

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