Aleación
Una aleación es una mezcla uniforme. Está formada por dos o más elementos químicos, de los cuales al menos uno es un metal. Una aleación tiene propiedades diferentes de los metales que la componen.
La mayoría de las aleaciones se fabrican fundiendo los metales, mezclándolos mientras están líquidos para formar una solución y dejándolos enfriar para que vuelvan a ser sólidos.
Astrolabio de aleación de latón (cobre y zinc).
Teoría
La combinación de un metal puro con uno o más metales o no metales suele mejorarla. Por ejemplo, el acero es una aleación hecha de hierro, pero es más fuerte que éste. Las propiedades físicas como la densidad, la reactividad y la conductividad eléctrica y térmica (calor) pueden no ser muy diferentes de los elementos (sustancias) que componen la aleación. Sin embargo, propiedades como la resistencia pueden ser muy diferentes.
La primera aleación que se descubrió fue el bronce. El bronce está hecho de cobre y estaño. El bronce se descubrió hace mucho tiempo, en la época prehistórica. Entonces, el bronce se utilizaba para fabricar herramientas y armas. Este período fue conocido como la Edad de Bronce. Sin embargo, más tarde se descubrieron mejores aleaciones que sustituyeron al bronce para la fabricación de herramientas y armas. Ahora, el bronce se utiliza para fabricar adornos, estatuas y campanas. El latón es otra aleación hecha de cobre y zinc.
El punto de fusión es la temperatura a la que un sólido pasa a líquido. La mayoría de las aleaciones no tienen un único punto de fusión. Tienen un rango de fusión en el que la aleación es una mezcla de etapas sólidas y líquidas. La temperatura a la que comienza la fusión se denomina solidus y la temperatura a la que acaba la fusión se denomina liquidus.
Términos relacionados con las aleaciones
El término aleación significa una mezcla de átomos en la que la sustancia principal o el constituyente primario es un metal. Este metal primario se denomina base o matriz.
Si una aleación sólo tiene dos tipos de átomos, como la aleación de cobre y níquel, se denomina aleación binaria. Si una aleación tiene tres tipos de átomos, como el hierro, el níquel y el cromo, se denomina aleación ternaria. Una aleación con cuatro tipos de átomos se llama aleación cuaternaria y una aleación con cinco tipos de átomos se llama aleación quinaria.
A partir de los mismos materiales constituyentes (sustancias de las que se forma la aleación) se pueden hacer diferentes variedades o formas de aleaciones. Estas diferentes formas o variedades pueden formarse utilizando diferentes cantidades de los constituyentes. El conjunto de variedades posibles de una aleación se denomina sistema. Todas las formas de aleación que tienen sólo dos constituyentes se denominan sistema binario. Todas las formas de una aleación que tienen tres constituyentes se denominan sistema ternario.
Algunas aleaciones comunes
Hay algunas aleaciones comunes:
- El latón se compone de un 35% de zinc y un 65% de cobre y se utiliza para instrumentos musicales, joyas, grifería y herrajes decorativos.
- El acero inoxidable está compuesto en su mayor parte por hierro, más de un 11% de cromo y diversas cantidades de níquel y carbono, y se utiliza para vajillas, utensilios de cocina y herramientas quirúrgicas.
- El acero está compuesto por un 99% de hierro y un 1% de carbono y se utiliza para herramientas, carrocerías, maquinaria, vigas y raíles.
- El bronce está compuesto en su mayor parte por cobre y algo de estaño y se utiliza para los herrajes de las embarcaciones, los tornillos y los trabajos de parrilla.
- El alnico es una mezcla de aluminio, níquel y cobalto, y se utiliza para fabricar imanes permanentes.
Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es una aleación?
R: Una aleación es una mezcla uniforme formada por dos o más elementos químicos, de los cuales al menos uno es un metal.
P: ¿Por qué las aleaciones tienen propiedades diferentes a las de los metales de los que están hechas?
R: Las aleaciones tienen propiedades diferentes porque están formadas por una mezcla de diferentes metales y a veces de no metales, que pueden mejorar o cambiar sus propiedades.
P: ¿Cómo se fabrican la mayoría de las aleaciones?
R: La mayoría de las aleaciones se fabrican fundiendo los metales, mezclándolos mientras están líquidos para formar una solución y dejándolos enfriar para que se vuelvan sólidos de nuevo.
P: ¿Cuál es el propósito de hacer aleaciones?
R: El propósito de hacer aleaciones puede ser mejorar o cambiar las propiedades de los metales, como su resistencia, dureza, durabilidad o resistencia a la corrosión.
P: ¿Las aleaciones también pueden contener no metales?
R: Sí, las aleaciones también pueden contener no metales además de metales.
P: ¿Todas las aleaciones se fabrican fundiendo metales y mezclándolos entre sí?
R: Sí, la mayoría de las aleaciones se fabrican fundiendo metales y mezclándolos entre sí, aunque hay algunas excepciones, como los vidrios metálicos a granel.
P: ¿En qué pueden diferir las propiedades de las aleaciones de las de los metales de los que están hechas?
R: Las propiedades de las aleaciones pueden ser diferentes de las de los metales de los que están hechas porque la mezcla de dos o más metales puede cambiar su estructura cristalina, la disposición de los electrones o los tamaños de sus átomos, dando lugar a propiedades físicas, mecánicas o químicas diferentes.
