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La Unidad Didáctica de Conocimiento de Materiales, se divide en cinco Núcleos de Actividad: Minerales, Obtención del Acero, Estructura Cristalina de los metales, Metales no Férreos, Plásticos Industriales. Nuestro primer objetivo es de dar a conocer a los estudiantes los distintos materiales a utilizar en la industria metal mecánica, sus características, y dentro de los distintos materiales, en especial el acero de construcción de uso preponderante en la fabricación de autopartes.
El presente trabajo sirve como material de consulta a los alumnos de los Institutos Tecnológicos, alumnos de Universidad y publico en general.
PALABRAS CLAVES: "Conocimiento de Materiales" Minerales, Obtención del Acero, Estructura Cristalina de los metales, Metales no Férreos, Plásticos Industriales.
LOS MINERALES
Llamamos Minerales a aquellos materiales del suelo o del subsuelo que sirven para ser preparados y transformados en ciertos metales.
1.- Los metales en estado nativo, es decir en estado metálico y más o menos puros, son muy raros. Sin embargo el Oro existe en estado nativo en los filones cuarzosos y en pepitas en las arenas de aluvión. El Cobre, la Plata y el Mercurio también se encuentran en estado nativo.
2.- Lo más frecuente es encontrar el metal combinado con el Oxígeno, el silicio, el azufre, el arsénico, etc. La propia combinación metálica está mezclada con impurezas ( materias ferrosas por ejemplo ) que forman la ganga o estéril. La mezcla de la combinación metálica y la ganga es la mena o mineral.
3.- Se llaman minerales artificiales a los subproductos de algunas industrias, como las piritas tostadas de las fábricas de ácido sulfúrico, los residuos de la fabricación del cobre, del níquel, etc.
CONSTITUCIÓN QUÍMICA DE LA COMBINACIÓN METÁLICA
La combinación metálica puede ser sencilla: óxidos, anhídridos ó hidratos, carbonatos y sulfuros.
a) Como óxidos anhídridos se encuentran: la magnetita Fe3O4 ; la hematites roja Fe2 O3 la casiterita SnO2 ; la pirolusita MnO2 .
b) Entre los óxidos Hidratados tenemos: la hematites parda óxido férrico hidratado 2Fe2 O3 o 3H2 O y la bauxita alúmina hidratada Al2 O3 o nH2 O .
c) Como carbonatos se presentan: la siderosa FeCO3 ; la magnesita MgCo3 ; la calamina o smithsonita ZnCO3 , la whiterita BaCo3 .
d) Al estado de sulfuros tenemos por ejemplo la pirita de hierro , FeS2 : la blenda ZnS; la galena PbS; la cinabrio HgS, la argirosa Ag2 S.
El compuesto metálico se presenta a veces en forma más complicada, resultando más difícil la extracción del metal. Tenemos por eje. La pirita de cobre o calcopirita que es un sulfuro doble de hierro y cobre CU2 S, Fe2 S3 .
PREPARACIÓN DE LOS MINERALES
Antes de comenzar el proceso metalúrgico propiamente dicho, se somete el mineral a un tratamiento mecánico que tiene por fin concentrar la parte metálica y eliminar elementos perjudiciales. Estas operaciones se complementan a veces con un tratamiento térmico (tostión o fusión) que produce en el mineral cambios químicos, los cuales dan lugar a un producto intermedio entre el mineral y el metal y facilitan la extracción.
I.- TRATAMIENTO MECÁNICO DE LOS METALES
El mineral llega de la mina en bloques más o menos grandes. El tratamiento mecánico tiene por finalidad llevarlo a una finura determinada. Se procede de forma escalonada hasta llegar a una de las tres categorías de productos siguientes:
Los gruesos o trozos de calibre superior a 25 mm.
La granalla o Arena con calibre entre 1 y 25 mm.
Los Finos con calibre interior a 1 mm.