En este artículo te voy a enseñar qué es una aleación y cuáles son las más importantes en el mundo de los metales.
¿Qué es una aleación?
Una aleación es básicamente la mezcla o combinación de dos metales, o un metal y otro no metal, para dar lugar a un elemento nuevo que tenga unas propiedades determinadas que serán en cierto modo similares y derivadas de los elementos usados.
La manera más común de mezclar es mediante la fundición de los elementos para luego mezclarlos y esperar a que se solidifiquen mientras vuelven a su temperatura normal.
¿Por qué se usan las aleaciones?
Pues para encontrar la propiedad deseada que no se puede encontrar en los elementos individuales. O más bien para encontrar el punto adecuado de esa propiedad. Esta es la razón de la magia de las aleaciones.
Por ejemplo, un elemento puede tener una dureza y una resistencia a la corrosión determinada. Sin embargo queremos un elemento con esa dureza o similar pero más resistencia a la corrosión. Ahí es donde entran en juego las aleaciones y estas nos dan infinitas posibilidades para conseguir casi cualquier resultado.
Estas aleaciones tienen mucha utilidad en aplicaciones industriales y de joyería, donde las propiedades de los elementos puros no son las más idóneas a veces. Una de las claves para entender este uso tan masivo es el de la durabilidad y el coste, ya que con las aleaciones se pueden aumentar ambas variables, claves para una sociedad tan influenciada por los factores económicos como la nuestra.
Las propiedades de la aleación final dependerán de la proporción de los elementos involucrados. Piensa que una proporción puede ser variada hasta casi el infinito. Es decir, podemos tener un 2,245% de zinc, o podemos aumentar a 2,246%, y ya solo con eso, aunque sea de manera casi imperceptible, cambian un poco las propiedades.
¿Cómo se pueden clasificar las aleaciones?
Hay varios tipos de aleaciones. Las mismas las podemos dividir según dos criterios: el elemento principal y la cantidad de elementos involucrados en las mismas. También podemos diferenciar entre aleaciones ferrosas y no ferrosas.
Empecemos por las aleaciones según el elemento principal:
- Aleaciones de aluminio: un metal que no es muy fuerte y necesita de otros para aprovechar sus excelentes propiedades de conductividad
- Aleaciones de cobre: las aleaciones con cobre se usan para intentar reducir lo máximo posible la oxidación que sufre este elemento
- Aleaciones de hierro: se busca eliminar la oxidación y aumentar la dureza. De esta manera se consigue por ejemplo el acero.
- Aleaciones de oro: estas se usan básicamente para aumentar la fuerza en el resultado, sobre todo para joyería
Dependiendo del elemento principal tendremos aleaciones ligeras o pesadas. Por ejemplo, las de aluminio suelen ser consideradas ligeras mientas que las de hierro se categorizan como pesadas.
Otra manera de diferenciar las aleaciones es la de considerar las que son ferrosas de las que no lo son. Evidentemente las primeras son las que tienen al hierro como componente, mientras que las segundas son las que no lo tienen.
Aleaciones según el número de elementos:
- Aleaciones binarias
- Aleaciones ternarias
- Aleaciones cuaternarias
- Aleaciones complejas (cinco o más elementos)
¿Cuáles son las aleaciones más importantes?
1 Acero
Esta es una mezcla de hierro y carbono con una proporción muy pequeña del segundo, normalmente menos del 2%.
Esta aleación es una de las claves para el desarrollo de la sociedad moderna, con toda la rama de la siderurgia responsable del desarrollo imparable de las ciudades e industrias modernas.
Una de las ventajas del acero es que mantiene las propiedades básicas del hierro pero mejor otras que son clave para su uso en las industrias de todo tipo.
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Con la añadidura de otros elementos en pequeñas proporciones se pueden conseguir casi cualquier tipo de resultados deseados para casi cualquier industria. Ejemplos de esos elementos añadidos pueden ser el sulfuro, cromo, níquel, cobre o titanio.
Una aleación especial del acero es la que produce el acero inoxidable, que tiene además una parte importante de cromo (mínimo de 10,5%) y que se usa para evitar los perniciosos efectos de la corrosión.
2 Latón
Esta es una aleación bien conocida desde la antigüedad que usa el cobre y el zinc y a veces un poco de plomo. De hecho su uso era bien conocido en la sociedad antigua romana y mucho antes también.
Las claves del éxito de esta aleación fueron el hecho de su simplicidad y de proporcionar unas propiedades excelentes para los usos industriales de la sociedad de antaño. A pesar de ser una aleación muy antigua sigue manteniendo bastante popularidad y se usa bastante en aplicaciones varias como:
- Instrumentos musicales
- Fontanería
- Decoración
- Aplicaciones industriales
Puedes ver más sobre el latón en la entrada del mismo en el enlace.
3 Bronce
Esta es otra “aleación histórica”, considerada como uno de los elementos más importantes en la historia de la humanidad. Básicamente el bronce nos hizo salir de la Edad de Piedra y entrar en la era de los metales.
Las partes principales de esta aleación son el cobre y el estaño, cuyas partes pueden variar bastante dependiendo del resultado buscado.
El bronce sigue siendo usado en la actualidad, y se utilizan una gran cantidad de mezclas y variedades del mismo para dar lugar a los productos más perfectos en determinados ámbitos.
4 Oro blanco
Esta es una de las aleaciones clave del mundo de la joyería. Para conseguir el oro blanco se buscan otros metales de ese color como el paladio o el manganeso y se mezclan con el oro.
Con esta aleación se consigue un resultado con ciertas propiedades estéticas y con un precio más barato que el oro.
Para buscar la cantidad de oro amarillo hay que acudir a los kilates del producto final. A mayor cantidad de kilates, más cantidad de oro tiene. Por ejemplo, 18 kilates significa que el oro blanco tiene un 75% de oro puro.
5 Plata de ley
Esta es una aleación que usa la plata como elemento principal y que nos da una medida de cuánto hay de plata en el elemento final. Si el resultado nos dice que es plata de ley 940, es que el porcentaje de plata es del 94%. El mínimo de pureza para que la plata pueda ser considerada de ley es de un 70%.
Un elemento típico para esta aleación es el cobre.
6 Amalgama
Esta es una aleación no tan conocida que emplea el mercurio y otros elementos metálicos.
Se trata de una aleación especial que dependerá de la proporción de mercurio en la misma. Si el mismo tiene una proporción mayor estamos ante una amalgama líquida. Si es mejor estamos ante una amalgama sólida.
¿Quién querría usar este tipo de aleación con un elemento tan tóxico como el mercurio?
Pues los joyeros y artistas, mundos donde esta aleación es especialmente usada para dar unos toques especiales a los otros metales. Por ejemplo, usando la amalgama de plata se puede conseguir un efecto plateado del latón.
También se usa bastante en odontología.
7 Duraluminio
Se trata de la aleación de aluminio más popular y el nombre ya nos da la pista de por donde van los tiros: conseguir un aluminio más duro.
Se trata de una aleación con aluminio como base y otros elementos en proporciones pequeñas, como cobre, magnesio, manganeso, silicio y hierro.
Esta aleación es muy usada en trabajos de tornillería, automoción, moldes de soplado, mosquetones, utensilios, etcétera.
8 Peltre
Esta es una aleación especial que utiliza varios metales como el cobre, estaño, plomo y antimonio.
Su origen se remonta a Alemania donde se usó para mejorar la usabilidad de los alimentos de cocina. Con el paso del tiempo aumentó la preocupación del contenido de plomo y se procedió a rebajar el mismo.
Se trata de una aleación especial en el uso culinario que destaca por no alterar el sabor y propiedades de los alimentos, además de ser bastante eficiente en todos los sentidos. El único cuidado que hay que tener es que el utensilio no se rompa y se entre en contacto con el metal.
9 Cuproaluminio
Otra de las aleaciones del aluminio, en este caso básicamente con cobre y también con algo de hierro. Aunque en este caso la base no es aluminio (que va de un 5 al 11%) sino el cobre.
Se trata de una aleación importante en el uso de ingeniería relacionada especialmente con los transportes. Además su color amarillento similar al oro lo ha hecho popular hasta en la joyería.
10 Cuproníquel
Como el nombre indica se trata de una aleación de cobre y níquel que además puede incluir otros elementos. Normalmente se trata de una mezcla con alrededor de un 75% de cobre.
Su característica principal es que el el agua marina no lo corroe por lo que es extensamente usado en la industria naval, aunque también es popular en monedas del mundo de países como Reino Unido, Estados Unidos o Argentina, donde la moneda de dos pesos tiene a este material como componente.
11 Nitinol
El nitinol es una aleación de níquel y titanio un tanto especial.
Su característica fundamental es que se trata de un elemento con memoria de forma, es decir que se puede dar casi cualquier forma.
El mismo se descubrió en un laboratorio de la Marina (Warfare Centers de la US Navy) de los Estados Unidos investigando posibles elementos para los misiles Polaris.
12 Alpaca
Ojo, no confundir con el animal. En este caso nos referimos a una aleación de tipo ternario, es decir con tres elementos, que son cobre, zinc y níquel. El resultado es similar a la plata y su principal característica es la ductilidad y la posibilidad de poder trabajarse en temperatura ambiente.
El níquel es el elemento relacionado con la calidad de esta aleación. A mayor cantidad de níquel más calidad tiene la misma.
Sus usos más comunes los podemos encontrar en aparatos muy variados que van desde monedas, instrumentos quirúrgicos o bombillas.
13 Nicromo
Otra aleación que podemos adivinar su composición por el nombre: en este caso de níquel y cromo, en la que el primero suele tener un 80% del peso.
Se trata de una aleación con propiedades especiales de resistencia a la oxidación y resistividad lo que la hacen muy buscada para aplicaciones de alta tecnología como los chips en los teléfonos móviles.
14 Zamak
El Zamak es una aleación de tipo cuaternario que usa los siguientes elementos: zinc, aluminio, magneso y cobre.
La aleación fue creada en los años 20 del siglo pasado con el objetivo de encontrar un elemento barato y maleable que pudiera ser útil para la industria de la bisutería.
Aquí tenemos un video con algunos productos hechos con zamak:
15 Alnico
Esta aleación es de tipo ternario y está formada por tres materiales que además forman el acrónimo ce la palabra (al-ni-co). Sus componentes pues son: Aluminio, níquel y cobalto.
Su propiedad principal es la de crear ferromagnetismo por lo que se usó pronto para hacer imanes de todo tipo. De hecho, es un elemento clave en toda la industria global que emplea imanes. Lo podemos encontrar en cosas tan insospechadas como: micrófonos, altavoces, motores eléctricos, etcétera.