Una de las preguntas que surgen al dar los primeros pasos en el sector de la metalurgia es la siguiente: ¿qué es aleación? Por suerte, darle respuesta a esta cuestión es bastante fácil: la RAE define a la aleación como un “producto homogéneo, obtenido por fusión, compuesto de dos o más elementos químicos, uno de los cuales, al menos, debe ser un metal”. Sin embargo, para ser un experto en el tema debes conocer otros aspectos fundamentales del mismo, algunos de los cuales te explicaremos en este artículo. ¡Continúa leyendo la información!
Tipos de aleaciones
Una de las principales formas de clasificar a las aleaciones es por la predominancia de un elemento sobre los demás en una fusión en específico. En este sentido se les puede categorizar, por ejemplo, de la siguiente manera:
- Acero al carbono
- Acero inoxidable
- Aleaciones de aluminio
- Aleaciones de cobre
- Aleaciones de titanio
Es fundamental tener claro que existe otra clasificación principal que engloba a los diversos tipos de aleación. La misma distingue a estas fusiones de acuerdo a la cantidad de aleantes que complementan al elemento base. Cabe recordar que los elementos base son los de mayor presencia en una aleación, mientras que los aleantes se encuentran en cantidades pequeñas dentro de la misma. Como resultado surgen las cuatro categorías que te presentamos a continuación:
- Binarias: elemento base con un aleante
- Ternarias: elemento base con dos aleantes
- Cuaternarias: elemento base con tres aleantes
- Complejas: elemento base con cinco o más aleantes
Otras categorías de aleación
Recuerda que no existe una clasificación definitiva para las aleaciones y con el tiempo aprenderás a diferenciar cada uno de estos materiales de acuerdo a distintos criterios o características. Por ahora te dejamos otras categorías para los diversos tipos de aleación, dale un vistazo a la siguiente lista:
- Aleaciones ferrosas: el hierro es el elemento base de la fusión. Uno de los productos resultantes más conocidos es el acero.
- Aleaciones no ferrosas: se caracterizan por dejar fuera al hierro dentro de la fusión, lo que permite obtener aleaciones como el aluminio.
- Aleaciones de alta temperatura: son todas las aleaciones que resisten calor, por ello son utilizadas en los reactores nucleares y aviones.
- Aleaciones de baja temperatura: aquí se encuentra el acero inoxidable, que al tener alta resistencia a la corrosión, se implementa en barcos y puentes.
- Aleaciones resistentes a la corrosión: el latón entra en esta categoría, ya que las tuberías al fabricarse con esta aleación pueden resistir la corrosión.
- Aleaciones magnéticas y no magnéticas: aquí se ubican a las aleaciones que tienen o no magnetismo. Tal es el caso de las piezas de motor de los autos que están hechas de magnalio.
Tener presentes estas categorías permite comprender de mejor manera qué es una aleación metálica. No obstante, en los siguientes apartados de este artículo conocerás otros aspectos fundamentales acerca del tema en cuestión.
Ejemplos de aleación
Uno de los primeros pasos para convertirse en un experto en temas de metalurgia comienza no solamente con saber qué significa aleación, sino también con el hecho de conocer los principales ejemplos de este tipo de fusiones, los cuales te presentamos a continuación.
- Acero inoxidable: aleación de acero + niquel + cromo + molibdeno + tungsteno. Es resistente a la corrosión y se utiliza para fabricar objetos de cocina, partes de autos y utensilios médicos.
- Acero: hierro + carbono (+ silicio, azufre y oxígeno en pequeñas cantidades). Es una de las aleaciones más conocidas dentro de la industria de la construcción, ya que a partir de la misma se elaboran soportes, láminas y vigas, por mencionar solo algunos materiales.
- Amalgama: plata + estaño + cobre + mercurio. Antes de la prohibición de su uso, los odontólogos lo manejaban como sellador dental, pero dejaron de implementarlo debido a que el mercurio es un elemento tóxico para el cuerpo humano.
- Bronce: cobre + estaño. Con esta aleación se fabrican herramientas, armas, campanas, monedas, medallas, esculturas y utensilios domésticos. Su maleabilidad y bajo costo la hacen muy útil en diferentes industrias.
- Latón: cobre + zinc. Es común que las latas de comida, tuberías y grifos se fabriquen con esta aleación, ya que es dúctil y maleable.
- Duraluminio: propiedades de aluminio + magnesio + manganeso + silicio + cobre. La industria aeronáutica utiliza esta aleación en la estructura de los aviones como las alas y turbinas por su ligereza y resistencia al óxido.
- Magnalio: aluminio + magnesio. Esta aleación posee dureza, tenacidad, resistencia a la tracción y baja densidad, por lo que se utiliza bastante en la industria automotriz.
- Metal de Rose/Aleación de Rose: aleación de bismuto + plomo + estaño. Manejado en la herrería para llevar a cabo diversos tipos de soldadura y fusiones.
- Metal de Wood: aleación de bismuto + plomo + estaño + cadmio. Se utiliza en la herrería para la fundición y soldadura, sin embargo, llega a ser tóxica por el plomo y el cadmio. El nombre de esta aleación se debe al dentista Barnabas Wood.
- Metal de Field: bismuto + indio + estaño. Se trata de una aleación utilizada para el prototipo y moldeado industrial, aunque también es una alternativa al metal de Wood.
- NaK: sodio + potasio. Funciona como catalizador, refrigerante o desecante industrial. Esta aleación, por ser sumamente oxidante, libera grandes cantidades de energía calórica, razón por la cual se utiliza en los reactores nucleares.
- Galinstano: Aleación de galio + indio + estaño. Generalmente se implementa como refrigerante. Tiende a ser líquido a temperatura ambiente, reflectivo, y menos denso y tóxico que el mercurio; por lo mismo, se busca que sea su sustituto dentro de los termómetros.
- Oro blanco: oro + plata + paladio o níquel. Es considerado un metal precioso, y presenta una apariencia lustrosa y brillante, por lo que es común verlo en las joyas. No es un metal puro como el oro, pero es menos pesado y más económico.
- Peltre: estaño + cobre + antimonio + plomo. Esta aleación ligera y con excelentes cualidades para conducir el calor, ha dado a la industria de la cocina objetos como tazas, ollas, platos, entre muchos otros.
- Vitalio: cobalto + cromo + molibdeno (+ hierro y níquel en menor cantidad). Se trata de un material ligero y resistente tanto a la corrosión como a la temperatura, por lo mismo se ocupa para dentaduras, implantes, prótesis e instrumentos quirúrgicos.
¿Para qué sirven las aleaciones y cuál es su importancia?
Para comprender qué es una aleación no es suficiente saber el significado de la palabra; también hay que tener clara su importancia, la cual gira en torno al mejoramiento del metal puro, brindándole tenacidad, resistencia a la corrosión y a las altas temperaturas, por mencionar solo algunos aspectos. Por otra parte también hay que conocer diversas aplicaciones de las aleaciones en general, mismas que te enlistamos a continuación:
- Mejora de las propiedades físicas y químicas
- Aumento de la resistencia y dureza
- Incremento de la flexibilidad y maleabilidad
- Conductividad eléctrica y térmica
- Personalización de propiedades (adaptación para cumplir con requisitos específicos)
- Reducción de costos de producción
Características de las aleaciones
Tener presentes las cualidades típicas de la fusión de elementos también ayuda a comprender qué es aleación. Por ello te presentamos en seguida las principales características que poseen las aleaciones:
- Tendencia al brillo
- No tienen una temperatura de fusión única
- Conductividad de calor y electricidad
- Dureza, ductilidad y tenacidad destacadas
Cabe aclarar que la falta de estas características dentro de las aleaciones es probable, puesto que de acuerdo a la cantidad de elementos base y aleantes, su fusión cambiará en porcentajes, es decir, si las cantidades implementadas de cada material se alteran entre 0.2 o 2% se obtendrá un resultado diferente al esperado, ya sea en su composición química o en su apariencia física. La obtención de dichos porcentajes se consigue a través de un análisis de aleación, del cual te hablaremos en el siguiente apartado.
¿Qué es un análisis de aleación y para qué sirve?
Se trata de un procedimiento cuyo objetivo es identificar la composición química de las aleaciones, el cual sirve para determinar cuál de estas fusiones es la idónea para la creación de diversos productos dentro de cada industria. A continuación te hablamos de la manera en la que se llevan a cabo estos análisis.
Método para identificar las aleaciones de los metales
Los métodos con los que se identifican las aleaciones de los metales son diferentes, debido a los diversos beneficios que cada industria quiere obtener de uno u otro tipo de aleación. A continuación te presentamos las generalidades de los procedimientos más comunes en lo que respecta a este tipo de análisis.
- Espectroscopia de fluorescencia de rayos X: maneja los rayos X a baja energía, de esta manera se escanea la composición química de las aleaciones sin problema alguno. En el caso de la fundición, este análisis ayuda a determinar si se agregan o eliminan componentes en la aleación de las propiedades físicas y químicas.
- Espectroscopia de emisión óptica: esta opción tiene la ventaja de medir elementos aleantes en pequeñas porciones. Dentro de la metalurgia, este tipo de análisis contribuye a decidir qué material puede omitirse o reducirse en la aleación para bajar costos de elaboración.
¿La aleación se oxida?
Las aleaciones sí se oxidan, y hasta el momento no existe registro de que sea posible proteger para siempre a un elemento de esta condición. Sin embargo, hay que aclarar que esto no ocurre por una mala aleación, sino todo lo contrario: las fusiones se encargan de retrasar la presencia de oxidación.
Esperamos que este artículo te haya sido de gran ayuda y en este momento tengas mucho claro qué es aleación. Recuerda que la información que te hemos presentado en este artículo es clave para toda persona que busque ser un experto en temas de metalurgia. Al respecto te invitamos a conocer los productos que ponemos a tu disposición, como perfiles metálicos y rejillas, los cuales utilizarás constantemente dentro de tu taller de herrería, en el futuro o actualmente, si es que ya cuentas con él.
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