Metalurgia

De Wikipedia, la enciclopedia libre
Saltar a: navegación , búsqueda
Georg Agricola , autor de De re metallica, un libro importante a principios de la extracción de metales

La metalurgia es un dominio de la ciencia de los materiales que estudia el comportamiento físico y químico del metal elementos , los compuestos intermetálicos , y sus mezclas, que se llaman aleaciones . Es también la tecnología de los metales: la forma en que se aplica la ciencia a su uso práctico. Metalurgia se distingue de la artesanía de metales .

Contenido

[ editar ] Etimología y pronunciación

La palabra fue originalmente (1593) un alquimista término 's para la extracción de metales de los minerales: la terminación-urgy que significa un proceso, en especial de fabricación: fue en este sentido, fue utilizado por el 1797 Enciclopedia Británica . [1] En el finales del siglo 19 se extendió a la investigación científica más general de los metales y aleaciones y procesos relacionados. [1] Las raíces son tomados del griego antiguo: ????????????, matallourgos, "trabajador del metal", de ????????, Metallon, "metal" + ?????, ergon, "trabajo". En Inglés, el / metæl?d?i / pronunciación es el más común en el Reino Unido y la Commonwealth. El met?l?rd?i / / pronunciación es la más común en los EE.UU., y es la primera variante, que figuran en varios diccionarios de América (por ejemplo, Merriam-Webster Collegiate, American Heritage). En todo el mundo, ambos son aceptados.

[ editar ] Historia

Diadema de oro de Tebas 750-700 aC

La primera evidencia de la metalurgia humanos data de la quinta y sexta milenio aC, y fue encontrado en los sitios arqueológicos de Majdanpek , Yarmovac y Plocnik los tres en Serbia . Hasta la fecha, la fundición de cobre más temprana se encuentra en la Belovode sitio, [2] Estos ejemplos incluyen un hacha de cobre de 5.500 aC perteneciente a la cultura Vinca . [3] Otros signos de la metalurgia humanos se encuentran en el tercer milenio antes de Cristo en lugares como Palmela (Portugal), Cortes de Navarra (España), y el Stonehenge (Reino Unido). Sin embargo, como sucede a menudo con el estudio de la prehistoria los tiempos, los comienzos en última instancia no puede ser claramente definido y los nuevos descubrimientos son continuos y permanentes.

Las zonas mineras de la antigua Oriente Medio . Cajas colores: el arsénico es de color marrón, cobre en rojo, el estaño de color gris, de hierro en color marrón rojizo, amarillo oro, de plata en blanco y plomo en negro. Zona amarilla representa el arsénico de bronce , mientras que el área gris representa la lata de bronce .

Plata , cobre , estaño y meteórica de hierro también se puede encontrar nativo, lo que permite una cantidad limitada de metales en las culturas primitivas. Armas de Egipto a partir de hierro meteórico en alrededor de 3000 aC eran muy apreciados como "Dagas del cielo". [4] Sin embargo, al aprender a obtener el cobre y el estaño por las rocas de calefacción y la combinación de estos dos metales para hacer una aleación llamada de bronce , la tecnología de metalurgia comenzó alrededor de 3500 aC con la Edad de Bronce .

La extracción de hierro de su mineral en un metal funcional es mucho más difícil. Que parece haber sido inventado por los hititas hacia 1200 aC, a partir de la Edad de Hierro . El secreto de la extracción y elaboración de hierro fue un factor clave en el éxito de los filisteos . [4] [5]

La evolución histórica de la metalurgia ferrosa se puede encontrar en una amplia variedad de culturas y civilizaciones pasadas. Esto incluye los reinos antiguos y medievales y los imperios del Oriente Medio y Cercano Oriente , la antigua Irán , antiguo Egipto , la antigua Nubia , y Anatolia ( Turquía ), Nok antigua , Cartago , los griegos y romanos de la antigua Europa , la Europa medieval, antigua y medieval de China , antigua y medieval India , antigua y medieval de Japón , entre otros. Muchas aplicaciones, prácticas y dispositivos asociados o que participan en la metalurgia se establecieron en la antigua China, como la innovación de los altos hornos , fundición , hidráulica con motor martillos viaje , y doble pistón fuelle . [6] [7]

Un libro del siglo 16 por Georg Agricola llamado De re metallica se describen los procesos altamente desarrollada y compleja de minerales de la minería de metales, la extracción de metales y la metalurgia de la época. Agricola ha sido descrito como el "padre de la metalurgia". [8]

[ editar ] Extracción

Fuelles del horno operado por ruedas hidráulicas , la dinastía Yuan , China.

Metalurgia extractiva es la práctica de la eliminación de metales de valor de un mineral y refinación de los metales extraídos en bruto en una forma más pura. Con el fin de convertir un metal de óxido o sulfuro de un metal más puro, el mineral debe ser reducido físicamente, químicamente o electrolíticamente .

Metalurgia extractiva está interesado en tres corrientes principales: alimentación, concentrado (valor de óxido de metal / sulfuro) y de relaves (desechos). Después de la minería, pedazos grandes de la alimentación de mineral se rompe a través de la trituración y / o molienda con el fin de obtener partículas lo suficientemente pequeño, donde cada partícula es bien sea muy valiosos o los residuos en su mayoría. La concentración de las partículas de valor en una forma de separación de apoyo permite que el metal deseado ser removido de los productos de desecho.

La minería no puede ser necesaria si el cuerpo de mineral y el medio ambiente físico conducen a la lixiviación . Lixiviación disuelve los minerales en un yacimiento y los resultados en una solución enriquecida. La solución se recoge y se procesa para extraer metales valiosos.

Los yacimientos de minerales a menudo contienen más de un metal valioso. Relaves de un proceso anterior puede ser usado como un alimento en otro proceso de extracción de un producto secundario del mineral original. Además, un concentrado puede contener más de un metal valioso. Que se concentran entonces se procesa para separar los metales valiosos en componentes individuales.

[ editar ] Aleaciones

Fundición de bronce

Común de ingeniería metales incluyen aluminio , cromo , cobre , hierro , magnesio , níquel , titanio y zinc . Estos son los más utilizados, como las aleaciones. Mucho esfuerzo se ha colocado en la comprensión del sistema de aleación de hierro y carbono, lo que incluye los aceros y hierros fundidos . Aceros llanura de carbono se utilizan en bajo costo, las aplicaciones de alta resistencia que el peso y la corrosión no son un problema. Los hierros fundidos, incluidos los de hierro dúctil también forman parte del sistema hierro-carbono.

De acero inoxidable o acero galvanizado se utilizan cuando la resistencia a la corrosión es importante. Las aleaciones de aluminio y las aleaciones de magnesio se utilizan para aplicaciones donde se requiere resistencia y ligereza.

De níquel de cobre-estaño (tales como Monel ) se utilizan en ambientes altamente corrosivos y no magnéticos aplicaciones. A base de níquel superaleaciones como Inconel se utilizan en aplicaciones de alta temperatura, tales como turbocompresores , recipientes a presión , y los intercambiadores de calor . Para temperaturas extremadamente altas, solo cristal aleaciones se utilizan para minimizar la fluencia.

[ editar ] Producción

En la ingeniería de producción , la metalurgia se refiere a la producción de componentes metálicos para su uso en consumo o de ingeniería de productos. Esto implica la producción de aleaciones, la formación, el tratamiento térmico y el tratamiento de la superficie del producto. La tarea de la metalurgia es lograr un equilibrio entre las propiedades del material como el costo, peso , fuerza , resistencia , dureza , corrosión , fatiga resistencia y el rendimiento en temperaturas extremas. Para lograr este objetivo, el entorno operativo deben ser considerados cuidadosamente. En un entorno de agua salada, metales ferrosos y algunas aleaciones de aluminio se corroen rápidamente. Metales expuestos al frío o al criogénico condiciones puede soportar una transición dúctil a frágil y pierde su resistencia, cada vez más frágiles y propensos a agrietarse. Metales bajo cargas cíclicas constantes pueden sufrir de fatiga del metal. Metales en constante tensión a temperaturas elevadas puede arrastrarse .

[ editar ] Los procesos de trabajo del metal

Los metales son moldeados por procesos tales como:

Trabajo en frío procesos, donde se altera la forma del producto mediante laminado, fabricación y otros procesos, mientras que el producto está frío, puede aumentar la resistencia del producto mediante un proceso llamado la dureza del trabajo . La dureza del trabajo crea defectos microscópicos en el metal, que se resisten a cambios de forma.

Diversas formas de fundición existen en la industria y la academia. Estos incluyen la fundición en arena , fundición (también llamado el " proceso de cera perdida "), de fundición y colada continua .

[ editar ] El tratamiento térmico

Los metales pueden ser sometidos a tratamiento térmico para modificar las propiedades de resistencia, ductilidad, tenacidad, dureza o resistencia a la corrosión. Los procesos comunes de tratamiento térmico incluyen el recocido , el fortalecimiento de las precipitaciones , temple y revenido . El proceso de recocido ablanda el metal por calentamiento y luego dejarla enfriar muy lentamente, lo que se deshace de las tensiones en el metal y hace que la estructura de grano grande y bordes suaves, de modo que cuando el metal es golpeado o estresado que estudiantes o tal vez se dobla , en lugar de romper, sino que también es más fácil de lijar, pulir o cortar el metal recocido temple es el proceso de enfriamiento de un acero al carbono de alta muy rápidamente después de haberlo calentado, por lo que "congelar" las moléculas del acero en la martensita muy difícil. forma, que hace que el metal más duro. Hay un equilibrio entre dureza y resistencia en el acero, donde es más difícil, menos resistente o resistente a los golpes-que es, y el más resistente a los golpes es el temple menos difícil que es. Alivia las tensiones en el metal que fueron causadas por el proceso de endurecimiento, templado hace que el metal sea menos duro, mientras que lo que es más capaz de sostener el impacto sin romperse.

A menudo, los tratamientos mecánicos y térmicos se combinan en lo que se conoce como termo-mecánico tratamientos para mejorar las propiedades y el procesamiento más eficiente de los materiales. Estos procesos son comunes a los aceros de alta aleación especiales, superaleaciones y aleaciones de titanio.

[ editar ] Revestimiento

Galvanoplastia es un campo común de tratamiento de superficies técnica. Se trata de la unión de una fina capa de otro metal como el oro , plata , cromo o zinc a la superficie del producto. Se utiliza para reducir la corrosión, así como para mejorar la apariencia estética del producto.

[ editar ] Proyección térmica

Técnicas de aspersión térmica son otra opción popular acabado, y con frecuencia tienen mejores propiedades a altas temperaturas de recubrimientos electrolíticos.

[ editar ] Microestructura

Metalografía permite al metalúrgico para estudiar la microestructura de los metales.

Metalúrgicos estudiar las propiedades microscópicas y macroscópicas utilizando metalografía , una técnica inventada por Henry Clifton Sorby . En metalografía, una aleación de interés es una superficie plana y pulida con un acabado espejo. La muestra puede ser grabada para revelar la microestructura y macroestructura del metal. La muestra se examina en un óptico o microscopio electrónico , y el contraste de la imagen proporciona detalles sobre la composición, las propiedades mecánicas y de procesamiento de la historia.

Cristalografía , a menudo usando difracción de rayos X o electrones , es otra valiosa herramienta a disposición de la metalurgia moderna. Cristalografía permite la identificación de materiales desconocidos y revela la estructura cristalina de la muestra. Cristalografía cuantitativa se puede utilizar para calcular la cantidad de fases presentes, así como el grado de tensión a la que ha sido una muestra de sujetos.

[ editar ] Véase también

[ editar ] Referencias

  1. ^ un b Diccionario Inglés de Oxford, consultado el 29 de enero 2011
  2. ^ doi: 10.1016/j.jas.2010.06.012
  3. ^ Neolítico Vinca fue una cultura metalúrgica Stonepages de fuentes de noticias 11 2007
  4. ^ un b W. Keller (1963) La Biblia como la página de la historia 156 ISBN 0 340 00312 X
  5. ^ BW Anderson (1975) El mundo de vida de los del Antiguo Testamento, página 154 ISBN 0-582-48598-3
  6. ^ Tylecote RF (1992) Historia de la Metalurgia ISBN 0-901462-88-8
  7. ^ Temple, Robert KG (2007) El genio de China:. 3.000 años de ciencia, descubrimiento e invención (3 ª edición). Londres: André Deutsch. pp 44-56. ISBN 9780233002026 .
  8. ^ Karl Alfred von Zittel (1901) Historia de la Geología y Paleontología de la página 15

Herramientas personales
Espacios de nombres
Variantes
Puntos de vista
Acciones
Navegación
Interacción
Caja de herramientas
Imprimir / exportar
Idiomas

iv.gd - Translate any webpage in real-time - This webpage has been translated in order to make it available in another language, view original page

View this page in: Afrikaans, Albanian, Arabic, Belarusian, Bulgarian, Catalan, Chinese (Simp), Chinese (Trad), Croatian, Czech, Danish, Dutch, English, Estonian, Filipino, Finnish, French, Galician, German, Greek, Hebrew, Hindi, Hungarian, Icelandic, Indonesian, Irish, Italian, Japanese, Korean, Latvian, Lithuanian, Macedonian, Malay, Maltese, Norwegian, Persian, Polish, Portuguese, Romanian, Russian, Serbian, Slovak, Slovenian, Spanish, Swahili, Swedish, Thai, Turkish, Ukrainian, Vietnamese, Welsh, Yiddish

Content and any subsequent copyright is upheld by the third-party - contact@iv.gd