Unidad didáctica sobre los metales para alumnos de 1ºESO

1. BELÉN RAMÍREZ MARCO

2. INDICE
 Los metales y su procedencia
 Propiedades
 Tipos de metales.
Metales Ferrosos
-Hierro y la fundición
-Acero
Metales no Ferrosos

3. LOS METALES Y SU PROCEDENCIA
Los metales son materiales que se obtienen a partir de minerales que forman parte de
las rocas.
La extracción del mineral se realiza:
• En minas a cielo abierto si la capa de mineral se halla
a poca profundidad
• En minas subterráneas si el yacimiento es profundo
En ambos casos se utilizan explosivos, excavadoras,
taladradoras y otras máquinas.
En el yacimiento se encuentra unidos los minerales útiles
o MENA y los minerales no utilizables o GANGA
La ganga debe ser separada de la mena y posteriormente
se extraerá el metal de la mena, mediante procesos
físicos y químicos en las instalaciones metalúrgicas.

4. PROPIEDADES.
 Soportan los esfuerzos de tracción, torsión, compresión y flexión
 Se pueden extender en hilos y planchas. (dúctiles y maleables)
 Ofrecen resistencia a romperse cuando son golpeados. (Tenaces)
 Algunos se deforman permanentemente y otros recuperan su forma original.
(plásticos y elásticos)
 Son buenos conductores de la electricidad, calor y el sonido.
 Algunos metales son atraídos por un imán.
 Pueden soldarse con facilidad a otras piezas. (Fusibilidad)
 Cuando aumenta la tª se dilatan y cuando disminuye la tª se contraen.
 Reaccionan con el oxígeno y el agua. (Oxidándose)
 Algunos como el plomo y el mercurio son tóxicos.
 La mayoría de los metales son
reciclables, se pueden volver a utilizar.

5. La metalurgia es el conjunto de industrias que se encargan de la extracción y
transformación de los minerales metálicos.
La siderurgia es la rama de la metalurgia que trabaja con los materiales
ferrosos (incluye desde el proceso de extracción del mineral de hierro
hasta su presentación comercial)
TIPOS DE METALES.
 Metales ferrosos
son aquellos cuyo componente
principal es el hierro. Destacamos el hierro puro, el acero y la
fundición.
 Metales no ferrosos
son aquellos que no contienen
hierro. Ejemplos son: el cobre, plomo, aluminio, cinc …..etc.

6. METALES FERROSOS
Los metales ferrosos son los más empleados en la actualidad, ya que las técnicas de
extracción del mineral así como la obtención del metal son relativamente económicas.
De los distintos minerales (magnetita, hematites,
limonita, siderita) se extrae el hierro puro, que lo
utilizaremos para hacer unas de las aleaciones más
importantes y utilizadas …. el Acero.
Una aleación es una mezcla de dos o más elementos químicos, de los
cuales el que se encuentra en mayor proporción, es un metal.
Las aleaciones del hierro se obtienen añadiendo al hierro carbono.
Hierro Puro
Concentración de carbono entre 0,008% y el 0,03%
Acero
Concentración de carbono entre 0,03% y el 1,76%
Fundición.
Concentración de carbono entre 1,76% y el 6,67%

7. Hierro:
Es grisáceo y tiene propiedades magnéticas. Inconvenientes: se corroe con
facilidad, tiene un punto de fusión elevado y de difícil mecanizado. Resulta
frágil y quebradizo.
Fundición:
Elevada dureza y gran resistencia al desgaste. Se utiliza para fabricar
diversos elementos de maquinaria, carcasa de motores, engranajes, pistones,
etc..

8. Acero:
Aleación de hierro con una pequeña cantidad de carbono, con esto conseguimos elevada
dureza y tenacidad, y mayor resistencia a la tracción
Proceso de obtención:
1. Extracción del mineral
de Fe en las
explotaciones mineras.
3. En un alto horno se
introduce mineral de
hierro, carbón y
fundentes. En su
interior se funde y se
separa el arrabio de
la escoria.
2. Trituración del mineral y
separación de la mena y la
ganga
4. El arrabio obtenido es
sometido a diferentes
procesos para eliminar
impurezas y ajustar la
composición del acero,
añadiendo los elementos
que procedan: cromo,
níquel, manganeso, etc.
5. Finalmente se obtienen las diferentes formas
comerciales: chapas, vigas, barras, etc.

9. El acero común es fácil de soldar y poco resistente a la corrosión. Se usa para
construcción de estructuras, tornillos, clavos, herramientas corrientes, etc.
Además de hierro y carbono, se pueden añadir otros elementos para mejorar
propiedades y así tendríamos los aceros aleados.
Silicio = conseguir elasticidad y magnetismo
Manganeso = aporta dureza y resistencia al calor,
necesario para el acero inoxidable.
Aceros
Aleados:
Níquel = mejora la resistencia a la tracción y
corrosión y aumenta la tenacidad
Wolframio = para incrementar la dureza y mejorar
la resistencia corrosión y calor. Ej para brocas.
Cromo = proporciona propiedades inoxidables,
además de incrementar dureza y tenacidad.
Plomo = facilita el proceso de corte llevado a cabo
con máquinas

10. METALES NO FERROSOS
Dependiendo de su densidad los vamos a clasificar en :
Metales pesados: plomo, estaño, cinc, cobre, bronce, latón.
Metales ligeros: aluminio y titanio
Metales ultraligeros: magnesio.
Metales pesados:
Cobre:
Se extrae de los minerales: calcopirita, malaquita, cuprita.
Propiedades: de color rojo brillante, se oxida con facilidad, muy
buen conductor del calor y la electricidad.
A partir de él pueden obtenerse diversas aleaciones: bronce
(cobre y estaño), latón (cobre y cinc)
Aplicaciones: cables eléctricos, hilos de telefonía, tuberías,
calderas, radiadores, en decoración, arquitectura, bisutería….
Estaño:
Se extrae del mineral: casiterita.
Propiedades: de color blanco brillante, no se oxida a tª
ambiente, muy blando.
Aplicaciones: lo podemos utilizar como recubrimiento de acero
(hojalata) y para soldadura

11. Bronce:
Aleación de cobre y estaño
Propiedades: buena resistencia al desgaste y a la corrosión
Aplicaciones: hélices de barco, filtros, campanas, tuercas,
esculturas, engranajes, cojinetes….
Cinc:
Se extrae de los minerales: blenda y la calamina
Propiedades: de color gris azulada, frágil en frío y de baja dureza.
Mediante el proceso de galvanizado, se recubren piezas con una
capa de cinc y se protege de la corrosión.
Aplicaciones: cubiertas de edificios, cañería y canalones.
Latón:
Aleación de cobre y cinc
Propiedades: alta resistencia a la corrosión
Aplicaciones: artesanía, orfebrería, cubertería, tuberías,
condensadores y turbinas.
Plomo:
Se extrae del mineral: galena
Propiedades: de color gris plateado, blando y pesado. Es plástico y
muy tóxico.
Aplicaciones: baterías, acumuladores y protección contra
radiaciones nucleares. Se utiliza también como aditivo ya que
proporciona dureza y peso

12. Metales ligeros:
Aluminio:
Se extrae del mineral: bauxita.
Propiedades: de color blanco plateado, muy resistente a la
corrosión, es muy blando, de baja densidad, gran ductilidad
y maleabilidad. Alta conductividad eléctrica y térmica.
Aplicaciones: líneas eléctricas, aviones, bicicletas,
carpintería metálica, útiles de cocina y botes de bebida.
Titanio:
Se extrae de los minerales: rutilo y ilmenita
Propiedades: de color blanco plateado, ligero, muy duro y
resistente
Aplicaciones: industria aeroespacial, estructuras
arquitectónicas y prótesis médicas.
Metales ultraligeros:
Magnesio:
Se extrae de diferentes minerales: magnesita
Propiedades: de color blanco plateado brillante, muy
ligero, blando, maleable y poco dúctil. Reacciona
violentamente con el oxígeno.
Aplicaciones: pirotecnia, industria aeroespacial y de
automoción, y bicicletas.