el aluminio monografia

8/20/2019 El Aluminio Monografia

1/31

1.

FACULTA DE INGENIERIA

EL ALUMINIO

MONOGRÁFIA DEL CURSO DE INGENIERÍA DE MATERIALES

Autores:

o ASTO HUAROC, José.o GARCIA ROJAS, Silvana Rocío.o MUCHA HUAIRE, Wiler Kelvin.o SEDAO TORRES, Al!ir.

Asesora:

o IG. "O#AO $AU"IO, %ovan& Da!isela.

Huancayo – Perú

2015

ÍNDICE


2/31

CAPÍTULO I __________________________________________________________5

1 ASPECTOS GENERALES________________________________________5

1.1 DEFINICION_______________________________________________________6

1.2 DESCUBRIMIENTO________________________________________________61.3 HISTORIA__________________________________________________________6

CAPÍTULO II________________________________________________________

2 CARACTERISTICAS ! USOS____________________________________

2.1 CARACTERISTICA_________________________________________________92.1.1 Es'a(o na')ral***********************************************************+2.1.2 Es'r)c')ra a'!ica******************************************************+

2.2 Caracterst!cas #ec$%!cas:______________________________________92.2.1 D)re-a******************************************************************+2.2.2 RESISTECIA A "A TRACCI*******************************************/02.2.3 Resis'encia a la co!1resin, a la 2e3in, al cor'e & a la 'orsíon4******/0

2.3 Caracterst!cas &s!cas:_________________________________________1'

2.( Caracterst!cas )u#!cas:_______________________________________11

2.* USOS M+S FRECUENTES DE, A,UMINIO_______________________122.*.1 Elec'rici(a( & co!)nicacin4*******************************************/52.*.2 Trans1or'e4*************************************************************/62.*.3 E(i7cacin & Cons'r)ccin4*********************************************/82.*.( Envases****************************************************************/8

2.*.* O'ros )sos*************************************************************/8

2.6 E- rec!c-ao e- a-u#!%!o_______________________________________1*2.6.1 C)an(o inicio**********************************************************/92.6.2 Procesos de reciclaje aluminio. ******************************************/92.6.3 :en'a;as (el recicla;e (e la'as (e al)!inio******************************/<2.6.( Recicla(o (e al)!inio en al=)nos 1aíses.*******************************/>

CAPÍTULO III______________________________________________________1

" ALEACIONES #EL ALU$INIO__________________________________1

3.1 E, A,UMINIO / SUS A,EACIONES______________________________193.1.1 Aleaciones (e al)!inio ?or;a(o sin 'ra'a!ien'o 'ér!ico4****************503.1.2 Aleaciones (e al)!inio ?or;a(o con 'ra'a!ien'o 'ér!ico****************5/

3.2 A-eac!o%es e a-u#!%!o #a-ea0-e._____________________________22

3.3 Aortac!o%es e -os e-e#e%tos a-ea%tes:_____________________22

CAPÍTULO I%______________________________________________________2"

& O'TENCION #EL ALU$INIO___________________________________2"

(.1 ,A OBTENCIN DE, A,UMINIO._________________________________2(4.1.1 "A E"ECTR"ISIS****************************************************58

CAPÍTULO %_______________________________________________________2(


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5 ALU$INIO EN EL PERU ! $UN#O____________________________2(

*.1 EN E, ERU______________________________________________________24

*.2 RODUCTORES DE A,UMINIO EN E, MUNDO:_________________24

CAPÍTULO %I______________________________________________________2)

* E+ECTOS A$'IENTALES ! CONCLUSI,N_____________________2)

6.1 EFECTOS AMBIENTA,ES________________________________________3'

( CONCLUSI,N__________________________________________________"0

'I'LIOGRA+IA_________________________________________________"0

) ANE-O_________________________________________________________"1

INTRODUCCION


4/31

En el presente trabajo de investigación y su uso en los diferentes campos

industriales y usos personales en la humanidad, se desarrollara los siguientes

temas, el aluminio como elemento, usos, aleaciones y otros.

En el capítulo primero tocaremos acerca de su historia y su descubrimiento.

En el capítulo segundo se hablara acerca de sus características generales y el

uso que se le da en la industria.

En el capítulo tercero estudiaremos sobre las diferentes aleaciones existentes

y las aplicaciones que se le brinda.

En los tres últimos capítulos tocaremos acerca de la obtención del aluminio y la

extracción en el erú y los efectos ambientales que produce.


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CAPÍTULO I/ AS$ECTOS GEERA"ES

9


6/31

/./ DE@IICIO

El aluminio es un elemento químico ubicado en el grupo !!!" de la tabla periódica de

símbolo "l cuyo número atómico es 1# es un metal no ferromagn$tico. %e encuentra

en las mayoría de las rocas ígneas de color roji&o es extraída como bauxita. or

transformación primero se convierte la alúmina mediante el proceso de 'ayer y

despu$s aluminio met(lico mediante electrolisis. Es el elemento m(s utili&ado despu$s

del acero por ser barato.

/.5 DESCURIMIETO

El aluminio descubierto por )hristian *ersted y +riedrich -hler en inamarca en el

a/o 10#, el nombre de este metal viene de la palabra 2atina 3alumem4 que significa

alumbre, que hacía referencia a una sal doble de aluminio, esta sal usada como

astringente y en tinturas. En 1056 avy propuso el nombre 3aluminion4 para el metal,

aun no descubierto en ese momento7 m(s tarde se acordó cambiarlo a 3aluminum4 de

la cual deriva el nombre actual de metal.

/.6 HISTORIA

El aluminio se utili&aba en la antig8edad cl(sica en tintorería y medicina bajo la forma

de una sal doble, conocida como alumbre y que se sigue usando hoy en día. En el

siglo 9!9, con el desarrollo y la física y la química, se identificó el elemento. %u nombre

inicial, aluminum, fue propuesto por el brit(nico %ir :umphrey avy en el a/o 105;. "

medida que se sistemati&aban los nombres de los distintos elementos, se cambió por

coherencia a la forma aluminium, que es la preferida hoy en día por la !


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llegó a considerarse un material exótico, de precio exorbitado, y tan preciado o m(s

que la plata o el oro. urante la Exposición @ C :ans )hristian *erstedF *btiene los primeros globulos de aluminio.

• 10>6 C +riedrich -hlerF roduce polvo de aluminio.

• 10@ C :enry %ainteC)laire evilleF *btiene el primer lingote de aluminio.

• 100A C aul :$roult y ?artin :allF escubren a la ve& el proceso de la

electrólisis de la alúmina disuelta en criolita.• 100; C Barl 'ayerF *btención de alúmina por ataque a bauxita mediante sosa

caústica.

>


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CA$BTU"O II5 CARACTERISTICAS % USOS


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5./ CARACTERISTICA2.1.1Es'a(o na')ral

%egún GHidal 1;0@. . @C@6I El aluminio no existe libre en la naturale&a, pero sus

compuestos abundan formando cerca del 0 de la corte&a terrestre aplic(ndose así

entre sus compuestos en la fabricación de muchos objetos como utensilios de cocina,

de adorno, aparatos de física, instrumentos de cirugía, e la industria el$ctrica alambres

etc. "dem(s sirve para varias aleaciones.

2.1.2Es'r)c')ra a'!ica

El aluminio es un elemento solido de número atómico 1#, valencia #, su estado de

oxidación es J# cuyo electro negatividad es 1,. %u configuración electrónica en la

tabla periódica es K=eL #s, tiene una masa atómica de >,;A1 GgMmolI y densidad >,65

GgMmlI

estructura atómica del aluminio

=umero atómico #

Electronegatividad 1,

)onfiguración electrónica KneónL #

masa atómica >,;A1GgMmolI

ensidad >,65GgMmolI

5.5 Carac'erís'icas !ecnicas42.2.1D)re-a

2a mayoría de las veces se da en los materiales de aluminio la dure&a 'rinell, a

causa de la sencille& de su determinación. los valores de la dure&a 'rinell se

extienden desde :'N1 para aluminio purísimo blando hasta casi :'N115 para

"lOn?g)u 1, endurecido t$rmicamente, es decir, aleación 656. 2os valores de la

dure&a determinados por otros m$todos, como el HicPers o el de Bnoop, apenas

tienen significado pr(ctico en este metal. e ve& en cuando se utili&a la

microdure&a, una variante del m$todo HicPers, para determinar la dure&a de capas

anodi&adas.

+


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2.2.2RESISTECIA A "A TRACCI2os valores característicos que se obtienen en el ensayo de tracción para

ju&gar las propiedades resistentes de los materiales met(licos en general, son

aplicables a los materiales de aluminio. Qeneralmente estos valores son el

límite el(stico 5,>, la resistencia m(xima a la tracción, el alargamiento a la

rotura, así como la estricción de ruptura.

2.2.3 Resis'encia a la co!1resin, a la 2e3in, al cor'e & a la 'orsíon4 • En los materiales alumínicos se puede admitir que el valor del límite de

aplastamiento 5,> Gpar(metro de la resistencia a la compresiónI es igual al

valor del límite el(stico 5,> de tracción. 2a resistencia a la compresión o el

límite de aplastamiento 5,> tienen importancia principalmente en las pie&as

sometidas a compresión tales como cojinetes de fricción.

• 2a resistencia a la flexión en las aleaciones de aluminio se tiene en cuenta

para las de fundición, en aquellos casos en que, al reali&ar el ensayo de

tracción no es posible determinar el límite el(stico con suficiente exactitud a

causa de su peque/o valor.

• 2a resistencia al ci&allamiento es importante para el c(lculo de la fuer&a

necesaria para el corte y para determinadas construcciones. =o existen valores

normali&ados. Qeneralmente est( entre el y 05 de la resistencia a la

tracción.

• Es un material blando Gescala de ?ohsF >C#C@I y maleable. En estado puro

tiene un límite de resistencia en tracción de 1A5C>55 =MmmR G1A5C>55 ?aI.

Sodo ello le hace adecuado para la fabricación de cables el$ctricos y l(minas

delgadas, pero no como elemento estructural. ara mejorar estas propiedades

se alea con otros metales, lo que permite reali&ar sobre $l operaciones de

fundición y forja, así como la extrusión del material. Sambi$n de esta forma se

utili&a como soldadura.

5.6 Carac'erís'icas ?ísicas4• El aluminio es un metal ligero, con un densidad >.6 veces mayor que la del

agua.

• %u punto de fusión es m(s bien bajo, en torno a los AA5T).

• %u color es blanco y brillante, con propiedades óptimas para la óptica.

• osee una buena conductividad el$ctrica, que se encuentra entre los #@ y #0

mMU mmV>, así como tambi$n tiene una gran conductividad t$rmica Gde 05 a

>#5 M mBI.

/0


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• Es resistente a la corrosión, gracias a la capa protectora característica de óxido

de aluminio, resiste a los productos químicos, puede estar expuesto a la

intemperie, al mar, etc.• Es el tercer elemento en cuanto a abundancia en la corte&a terrestre, por

detr(s del oxígeno y el silicio.• Es un material f(cilmente reciclable, sin un elevado coste.

5.8 Carac'erís'icas )í!icas4

Qracias a su alto estado de oxidación, al contacto con el aire se forma

r(pidamente una capa protectora de óxido de aluminio, proporcion(ndole

resistencia y durabilidad. icha capa protectora es de color gris(ceo.

*tra característica del aluminio, es su car(cter anfótero, que le permite ser

disuelto tanto en (cidos como en bases, liberando hidrógeno.

%u estado de oxidación es J#, debido a sus tres electrones en la capa de

valencia.

"dem(s se trata de un metal muy maleable, y bastante blando, y f(cilmente

soldable, siendo necesario me&clarlo con otros metales para usarlo para fabricar estructuras, mejorando así sus propiedades mec(nicas.

El aluminio es el elemento m(s reactivo de su grupo, y todas sus formas est(n

recubiertas por una delgada capa de óxido de aluminio, que le confiere

resistencia frente a la mayoría de los reactivos, siendo $sta una de las

características m(s destacables de este material. "sí, el aluminio met(lico es

resistente a la acción de (cidos minerales diluidos o a soluciones que contengan

iones met(licos menos electropositivos que el aluminio, así como tambi$n al

oxígeno de la atmósfera.

2a capa protectora de óxido de aluminio, se destruye y desaparece con la

amalgama del propio aluminio, o con soluciones acuosas de cloruro sódico,

pudiendo producirse en ausencia del óxido todas las reacciones prevista para

este metal, de manera f(cil.

2a amalgama de aluminio reacciona de manera sencilla con el agua,

produciendo formación de hidrógenoF

"lGhgI J #:>* W "lG*:I# GaqI J #M> :> J :g

//


12/31

El aluminio se emplea para la fabricación de espejos de telescopios, en

conductores el$ctricos, en pinturas metali&adas, en decoración, en fabricación

de explosivos y fuegos artificiales. Sambi$n es frecuente su uso en la

preparación de aleaciones Gcon )u, ?n, %i, etc.I para la industria aeron(utica o

en la construcción en general.

"lgunos de los compuestos m(s importantes del aluminio sonF

X"l>*# F F e aplicación desinfectante y antitranspirante.

X "lG ':@I# F +orma parte del combustible de cohetes, y es un buen reductor

muy energ$tico.

X "lG=:@IG%*@I> F *#. "ún así, el papel biológico del

aluminio es destacable, aunque no beneficioso, debido a que es altamente tóxico

para los organismos vivos.

5.9 USOS MFS @RECUETES DE" A"UMIIO2.*.1Elec'rici(a( & co!)nicacin4

El aluminio ha ido reempla&ando progresivamente al cobre desde la d$cada de

los 5 en las líneas de transmisión de alto voltaje y actualmente es una de las

formas m(s económicas de transportar electricidad, adem(s de que puede

hacerlo m(s eficientemente que el cobre Gactualmente se usan conductores de

aluminio para transmitir electricidad a 655.555 voltios o m(sI. or otra parte, el

aluminio tambi$n est( presente en las antenas para televisores y sat$lites.

/5


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2.*.2 Trans1or'e4

%egún "cebes. ) G1;;; p. 1@I el sector del transporte absorbe m(s de lacuarta parte del aluminio que se reduce desde sus orígenes es indispensable

para la industria aeroespacial debido a su ligere&a, pero el aluminio es cada

ve& m(s utili&ado en coches, autobuses, camiones, trenes, barcos, aviones y

bicicletas, vehículos fabricados enteramente de aluminio, como el "udi "C0,

han obtenido las puntuaciones las puntuaciones m(s altas en las pruebas de

seguridad vial en los organismos oficiales.

"cebes. ) G1;;; I menciona que cuando se utili&a en vehículos de carretera,

la ligere&a de los componentes de aluminio mejora la eficiencia del

carburante, ya que reduce el peso del vehículo en m(s del 5 en

comparación con los coches tradicionales.


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2.*.3E(i7cacin & Cons'r)ccin4

En Espa/a y otros países mediterr(neos, en el sector de la construcción, el uso

del aluminio es mayoritario en comparación con otros metales. 2a demanda ha

crecido de manera considerable a lo largo de los últimos 5 a/os y actualmente

es utili&ado en estructuras de ventanas y puertas y en otras estructuras como

cubiertas para grandes superficies y estadios como el de +rancia en arís y el

nuevo parlamento europeo en 'ruselas. or otra parte, cada ve& m(s,

dise/adores, arquitectos y artistas utili&an el aluminio con fines ornamentales y

decorativos como por ejemplo umia, una cúpula reali&ada enteramente de

aluminio y que mide m(s de cinco metros de altura y 1> de di(metro, situada

en la pla&a Yeal de Sorino, o la Sorre de )omunicaciones de %hanghai.

2.*.(Envases

En este sector, las aplicaciones son múltiples y abarcan desde la fabricación de

latas, el papel de envolver, la capa intermedia de envases de cartón Gtetra

bricPI hasta l(minas para cerrar yogures, medicamentos, etc.

En cuanto a la utili&ación de latas de aluminio cabe destacar sus ventajas en

comparación con otros envasesF protegen el contenido durante largos periodos

ante la entrada de oxígeno y contra la lu& , son muy ligeras, permiten enfriar las

bebidas r(pidamente, son difíciles de romper, presentan una gran comodidad

de manejo y ocupan muy poco espacio. D lo m(s importanteF son 155

reciclables.

2.*.*O'ros )sos

En la industria química el aluminio y sus aleaciones se utili&an para fabricar

tubos, recipientes y aparatos. or su elevada conductividad t$rmica, el aluminio

se emplea en utensilios de cocina. "dem(s, no hay que olvidar la presencia en

nuestra vida cotidiana del papel de aluminio de 5,510 cm. de espesor, que

protege los alimentos y otros productos perecederos El aluminio se utili&a

tambi$n en reactores nucleares a baja temperatura porque absorbe

relativamente pocos neutrones. 2a resistencia a la corrosión al agua del mar

del aluminio tambi$n lo hace útil para fabricar cascos de barco y otros

/8


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mecanismos acu(ticos. En definitiva, el aluminio es el elemento m(s abundante

de la corte&a terrestre despu$s del oxígeno y el silicio y adem(s puede ser

reciclado infinitamente sin por ello perder un (pice de sus cualidades. 2as

aplicaciones son infinitas y su demanda crece día a día.


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meten en una trituradora para desmenu&arlas. El aluminio se funde y se

moldea en lingotes de > toneladas. Estos lingotes de aluminio se funden y se

pasan por rodillos para formar l(minas finas, fabricando así latas nuevas

Proceso del reciclado de aluminio.

2.6.3:en'a;as (el recicla;e (e la'as (e al)!inio

2ópe& G>515 I ?enciona que el reciclaje del aluminio es un negocio redondo

para todos los intermediarios, ya que, para las personas que recolectan

representa una fuente de ingresos. Esta función en otros países es cumplida

por las personas particulares, que las colocan en toneles de recolección

seleccionada, pero en muchos, la mayoría de las latas son recolectadas por

personas que deambulan por las calles compact(ndolas y luego las venden a

empresas dedicadas al reciclaje del aluminio, quienes pagan aproximadamente

Z055 por una tonelada de aluminio Gaproximadamente 6,15 latasI. ara las

empresas que las reciclan, representa una disminución en los costos, ya que la

energía utili&ada, para la fundición del aluminio, es menor que la energía

el$ctrica utili&ada en la anodi&ación. "dem(s de que estas entidades y

personas obtienen usufructo tangible, por la actividad, el resto de personas,

obtienen el bien ecológico que la actividad representa. "unque presenta

muchas ventajas, en algunos países de "m$rica, aún no se reciclaban latas,

solamente son recolectadas para ser enviadas a países que cuentan con

plantas especiales para su reciclaje

/


17/31

2.6.(Recicla(o (e al)!inio en al=)nos 1aíses.

Sabla 1. El reciclado de aluminio en algunos países

Pa"s Canidad

%ui&a ;1

EE.


18/31

CA$BTU"O III6 A"EACIOES DE" A"UMIIO

/


19/31

6./ E" A"UMIIO % SUS A"EACIOES

Existen m(s de #55 aleaciones de aluminios registrados y otras que en la

actualidad est(n siendo desarrolladas para nuevas aplicaciones. Sal como es elcaso de la aleación aluminio y litio G"lC2iI que en los últimos a/os ha sido objeto

de estudio y de la cual se ha descubierto, adem(s de las propiedades de

resistencia mec(nica, una baja densidad de tan solo >.gMcm#, mientras que el

cobre G)uI, alcan&a 0.;# gMcm#7 el "cero, 6.0# gMcm# y el Sitanio .1 gMcm#.

2as aleaciones de aluminio se clasifican en dos grupos, dependiendo del

proceso de fabricaciónF aluminios laminados y fundiciones de aluminio. GHer

tablasI

/+


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3.1.1Aleaciones (e al)!inio ?or;a(o sin 'ra'a!ien'o 'ér!ico4

2as aleaciones que no reciben tratamiento t$rmico solamente pueden ser

trabajadas en frío para aumentar su resistencia. :ay tres grupos principales de

estas aleaciones según la norma "!%!C%"E que son los siguientesF

• "leaciones 1xxx. %on aleaciones de aluminio t$cnicamente puro, al ;;,;

siendo sus principales impure&as el hierro y el silicio como elemento aleante.

%e les aporta un 5.1 de cobre para aumentar su resistencia. Sienen una

resistencia aproximada de ;5 ?a. %e utili&an principalmente para trabajos de

laminados en frío.%us aplicaciones, son especialmente en los campos el$ctricos y químicos. Este

grado de pure&a e el aluminio le confiere como principal característica una

excelente resistencia a la corrosión, alta conductividad el$ctrica y buena

maleabilidad.

• "leaciones # xxx. El elemento aleante principal de este grupo de aleaciones es

el manganeso G?nI que est( presente en un 1 a y tiene como objetivo

refor&ar al aluminio. Sienen una resistencia aproximada de 115?a en

condiciones de recocido. son muy usados para fabricar utensilios que

necesiten dure&a media y que sea necesario buena trabajabilidad para

fabricarlos como son botellas para bebidas, utensilios de cocina,

intercambiadores de calor, mobiliario, se/ales de tr(fico, tejados y otras

aplicaciones arquitectónicas.

• "leaciones xxx. En este grupo de aleaciones es el magnesio es el principal

componente aleante su aporte varía del > al . Esta aleación se utili&a

cuando para conseguir refor&amiento en solución sólida. Siene una resistenciaaproximada de 1;#?a en condiciones de recocido. Estas características

hacen que estas aleaciones se usen para adornos decorativos,

hornamentales y arquitectónicos, en el hogar, iluminación de las calles y

carreteras, botes, barcos y tanques criog$nicos, partes de puentes grúa y

estructuras de automóviles.

3.1.2Aleaciones (e al)!inio ?or;a(o con 'ra'a!ien'o 'ér!ico

50


21/31

• "lgunas aleaciones pueden refor&arse mediante tratamiento t$rmico en un

proceso de precipitación. El nivel de tratamiento t$rmico de una aleación se

representa mediante la letra S seguida de un número por ejemplo S. :ay tres

grupos principales de este tipo de aleaciones.

• "leaciones >xxxF El principal aleante de este grupo de aleaciones es el cobre

G)uI, aunque tambi$n contienen magnesio ?g. Estas aleaciones con un

tratamiento SA tiene una resistencia a la tracción aproximada de A@Psi G@@>

?aI. 2os usos m(s frecuentes que se le dan a estos aluminios son

Ggeneralmente son usados en lugares donde sea necesario una alta

relación dure&aCpesoI en las ruedas de los camiones y de los aviones, en la

suspensión de los camiones, en el fuselage de los aviones, en

estructuras que requieran buena dure&a a temperaturas superiores a 15Tc. ara finali&ar decir que salvo la aleción >>1; estas aleaciones tienen una

mala soldabilidad pero una maquinabilidad muy buena.

• "leaciones Axxx. 2os principales elementos aleantes de este grupo son

magnesio y silicio. )on unas condiciones de tratamiento t$rmico SA alcan&a

una resistencia a la tracción de @> Psi G>;5?aI y es utili&ada para perfiles y

estructuras en general. %u uso suele ser el de aplicaciones

arquitectónicas, cuadros de bicicletas, pasamanos de los puentes, equipo de

transporte y estructuras soldadas.

• "leaciones 6xxx. 2os principales aleantes de este grupo de aleaciones son

&inc, magnesio y cobre. )on un tratamiento SA tiene una resistencia a la

tracción aproximada de 5@?a y se utili&a para fabricar estructuras de

aviones, concretamente la parte superior de las alas en las que se precisa una

gran resistencia. Sambi$n se usa en aplicaciones deportivas de alto nivel,

concretamente en bastones de esquí usados en competición, siendo la

aleación 656 la m(s usada debido a su ligere&a y buena flexibilidad aún a

bajas temperaturas. ebido a que la principal propiedad de estas aleaciones es

su alta dure&a se suele usar en las estructuras de los aviones, equipos móviles

y otras partes altamente for&adas

6.5 Aleaciones (e al)!inio !aleale.

• "luminio puro Go pure&aI, aluminio purísimo, "l+e%i.

• "leaciones de "l?n maleables.

5/


22/31

• "leaciones de "l?g y de "l?g?n maleables.

• "leaciones de "l?g%i maleables.

• "leaciones de "l)u?g y "l)u%i?n maleables.

• "leaciones de "lOn?g maleables.

• "leaciones de "lOn?g)u maleables.

• "leaciones con plomo maleables.• "leaciones con litio maleables.

6.6 A1or'aciones (e los ele!en'os alean'es4

2os principales elementos de aleación de aluminio son los siguientes y se

enumeran las ventajas que proporcionan.

• )romo G)rI "umenta la resistencia mec(nica cuando est( combinado con otros

elementos )u, ?n, ?g.• )obre G)uI !ncrementa las propiedades mec(nicas pero reduce la resistencia a

la corrosión.• :ierro G+eI. "umenta la resistencia mec(nica.

• ?agnesio G?gI Siene una gran resistencia tras el conformado en frío.

• ?anganeso G?nI !ncrementa las propiedades mec(nicas y reduce la calidad de

embutición.• %ilicio G%iI )ombinado con magnesio G?gI, tiene mayor resistencia mec(nica.

• Sitanio GSiI "umenta la resistencia mec(nica.

• Oinc GOnI "umenta la resistencia a la corrosión.• Escandio G%cI ?ejora la soldadura

2as aleaciones de aluminio forjado se dividen en dos grandes grupos, las que no

reciben tratamiento t$rmico y las que reciben tratamiento t$rmico.

o

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23/31

CA$BTU"O I:8 OTECIO DE" A"UMIIO

56


24/31

8./ "A OTECI DE" A"UMIIO.

2a primera fase de la obtención del aluminio consiste en aislar la "lúmina Góxido

de aluminioI de estos minerales. ara ello lo primero es triturar la 'auxita para

obtener un polvo fino, luego se me&cla el polvo obtenido con sosa c(ustica

líquida y se calienta la me&cla a baja presión7 poco a poco la "lúmina se funde

en la sosa c(ustica, posteriormente se procede a la calcinación de la "lúmina

obtenida por hidrólisis, decantación y a continuación se filtra el conjunto

resultante. 2a "lúmina ya disuelta pasa sin dificultad, en cambio las impure&as

que han permanecido en estado sólido son detenidas por el filtro. %ólo falta

hacer que la "lúmina reapare&ca en forma sólida7 su obtención se consigue por

precipitación, de la misma manera que los copos de nieve se forman a partir del

vapor de agua. %e conjuntan los cristales de "lúmina, y se le quita la humedad a

muy alta temperatura obteniendo un polvo blanco parecido a la sal de cocina. Da

tenemos la "lúmina calcinada.

4.1.1 "A E"ECTR"ISIS

asemos ahora a la segunda fase de la obtención del aluminio que se denomina

electrólisis de la "lúmina. 2a fabricación del aluminio necesita los siguientescomponentesF "lúmina, )riolita, (nodo de )arbono y energía el$ctrica. 2a

operación de electrólisis exige grandes cantidades de electricidad, por ello

)anad( que tiene una gran rique&a hidroel$ctrica se sitúa entre los principales

productores de aluminio del mundo. 2a electrólisis permite descomponer la

"lúmina en aluminio y oxígeno. 2a reacción tiene lugar en unas cubas

especiales, debido a las altas temperaturas que se alcan&an en las mismas7

como información la temperatura de fusión de la alúmina pura es de 1055 T).

or ello se me&cla la "lúmina con fluoruro de sodio G)riolitaI, que actúa defúndente con lo cual las temperaturas de fusión de esta me&cla alcan&an entre

los ;5 y 1555T). "l pasar la corriente el$ctrica continua a trav$s de esta

me&cla, descompone la "lúmina en oxígeno y en "luminio7 el metal fundido se

deposita en el polo negativo Gc(todoI del fondo de la cuba, mientras que el

oxígeno se acumula en los electrodos de carbono G(nodoI. arte del carbono

que est( en el ba/o se quema por la acción del oxígeno, transform(ndose en

dióxido de carbono. 2a tensión entre los bornes es de @C voltios, bajo una

intensidad de 15.555 amperios.

58


25/31

?ediante la electrólisis logramos separar el oxígeno y obtenemos aluminio metal

puro, por lo tanto podemos afirmar que de la 'auxita se obtiene la alúmina y de

la alúmina el aluminio. %irvan como ejemplo, las siguientes cantidades para

comprender la magnitud de esta industria. ara producir una tonelada de

aluminio se necesitan cinco toneladas de 'auxita, que nos dar(n dos toneladas

de "lúmina, las cuales mediante la electrólisis nos dar(n una tonelada de

aluminio, pero con un consumo de 1#.555 B[Mh. Da tenemos el aluminio puro,

pero el aluminio puro se utili&a en escasas ocasiones7 normalmente se le a/aden

otros metales que le aumentan sus cualidades y propiedades como la resistencia

a la corrosión y las características mec(nicas y de elasticidad.

El metal puro, preparado de esta manera, primario o de primera fusión, se utili&a

despu$s de alearse eventualmente con otros elementos, para la preparación delingotes de aleaciones de primera fusión, barras, tochos de extrusión, planchas

para laminados, etc., que constituyen el material de partida tanto para las

sucesiones primarias como semielaboradas y a continuación los productos

acabados para el mercado de consumo. El aluminio salido de la electrólisis tiene

un grado de pure&a entre el ;#,# y el ;;,0 que puede ver modificadas sus

propiedades a trav$s de uno o de varios componentes de aleación que se

pretende conseguir.

el aluminio puro, y la unión con otros metales, se obtienen aleaciones, que

pueden tener diversidad de características. Estas aleaciones se pueden

presentar en lingotes para fundición, tocho para extrusión de perfiles, placas

para laminación, etc. Estos productos resultantes est(n sometidos a unos

controles muy complejos de an(lisis microCgr(ficos y sondeo por ultrasonidos,

antes de ser entregados a las industrias de transformación. or otra parte, el

ahorro de energía es una realidad ha hecho necesarias las investigaciones

tendientes a su reducción7 en menos de >5 a/os est( ha sido importanteF laenergía necesaria para producir 1 Bg. de aluminio era de > B[. En 1;A, ahora

no llega a los 1# B[. %i nos remitimos a 100A podemos constatar que la actual

electrólisis tiene un consumo el$ctrico m(s reducido que supone la sexta parte

del que tuvo que precisar :$roult en su primer intento de fabricar aluminio.

articularmente los tochos de extrusión y las planchas para laminación

constituyen los materiales de partida de conformados por deformación y su

producción se reali&a mediante la tecnología de base, colada contínua en agua.

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" diferencia del material primario, obtenido por vía electrolítica, el metal

secundario o de segunda fusión, se obtiene por fusión de diversos tipos de

tro&os procedentes de la elaboración primaria del aluminio GchatarrasI y de la

recuperación del aluminio de materiales que lo contienen y que han sido

desechados.

"ctualmente el t$rmino secundario no se considera limitativo a efectos de

calidad, pero fundamentalmente tiene un significado de origen, porque en

muchos casos la tecnología del refinado, o sea de la producción del metal de

segunda fusión, permite obtener metal de elevada pure&a7 igualmente el material

bruto tambi$n se utili&a en la producción de aleaciones con tolerancias químicas

muy amplias utili&adas exclusivamente en la industria de fundición y

especialmente en la fundición a presión.

!ndependientemente de las consideraciones cualitativas, el aluminio secundario

es mucho m(s económico de producción que el material electrolítico y, todavía

m(s importante, bajo el aspecto energ$tico se pone con relación al primario en la

proporción 1M>7 esta característica constituye un elemento muy significativo

sobre la competitividad del metal ligero con otros metales de construcción.

5


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CA$BTU"O :9 A"UMIIO E E" $ERU % MUDO

5>


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9./ E E" $ERU

2a empresa "luminum )orporation of )hina G):!="2)*I es nuestra casa

matri&. %u sede principal se encuentra en 'eijing y es una de las empresas

mineras m(s importantes de la Yepública opular )hina.

):!="2)* es la segunda productora m(s grande de alúmina en el mundo y la

tercera productora m(s importante de aluminio primario.Siene como meta

convertirse en una compa/ía minera polimet(lica con presencia mundial.

"ctualmente cuenta con operaciones mineras de bauxita, plantas de refinación

de alúmina y de fundición de aluminio. Sambi$n tiene diversos proyectos de

metales raros, metales no ferrosos y cobre, destinados a la industria de la

ingeniería y los servicios tecnológicos. ):!="2)* cuenta con un espíritu

corporativo de lucha por la excelencia mediante la innovación y el trabajo

competitivo. romueve constantemente el desarrollo y la pr(ctica de la

responsabilidad social para construir una compa/ía con recursos eficientes,

amigable con el ambiente y segura en sus operaciones.

)ompra de aluminioF #.>5 soles y si es de olla #.5 aproximadamente.

9.5 $RODUCTORES DE A"UMIIO E E" MUDO4

2os principales productores de aluminio pertenecen generalmente al mundo

desarrollado, siendo los mayores EE.


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CA$BTU"O :I< E@ECTOS AMIETA"ES %

COC"USI

5+


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+ AEO

el aluminio monografia

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