2. 1. ELS METALLS: DE LA MINA AL TALLER
ELS METALLS SÓN MATERIALS D’ORIGEN MINERAL OBTINGUTS
A PARTIR D’UN PROCÉS DE TRANSFORMACIÓ
3. COM S’OBTENEN ELS METALLS?
Extracci Obtenció Transformac
ó ió
Escorça
de la Mineral Metall Producte
Terra
Mineria Metal·lúrgia Indústries del
metall
5. EXTRACCIÓ
Extracció
Mines a cel
obert
MINERALS
GANGA
MENA Part del mineral
Part aprofitable que no conté
del mineral metall
6. OBTENCIÓ
Obtenció
Metal.lúrgia
REDUCCIÓ FORN
CONCENTRAC Fondre les menes
IÓ DEL per reduir la ganga AFINAMENT
MINERAL restant i els elements Treure les
Separació químics. Aquesta impureses
mena i ganga separació de la
ganga produeix un
resifu
anomenat:ESCÒRIA
7. TRANSFORMACIÓ
Transformació
Indústria del metall
Convertir els metalls en
objectes útils. Exemple:
transformar l’acer en
carrosseries d’automòbils
8. METALLS I ALIATGES
METALLS PURS ALIATGES
Estan formats per un sol Són barreges d’un metall,
element químic. anomenat metall base,
Exemple: ferro (fràgil) amb altres metalls o
elements químics.
Els aliatges es fan per
obtenir materials amb
millors propietats.
Exemple:
ferro+carboni=acer (dur i
resistent)
9. CLASSIFICACIÓ DELS METALLS
Metalls fèrrics Metalls no fèrrics
Ferro Coure i els seus aliatges
Aliatges del ferro (ferro (llautó i bronze)
colat i acer) Alumini i els seus
aliatges (aliatges
lleugers)
Altres metalls no fèrrics
(estany, plom, zinc, crom
i titani
10. PROPIETATS DELS METALLS
Resistència: és la capacitat d’un material de no trencar-se ni
deformar-se fàcilment quan se li apliquen forces elevades. Ex:
acer.
Tenacitat: capacitat que té un material de suportar cops sense
trencar-se. Ex: acer
Fragilitat: capacitat que té un material de trencar-se facilment.
Ex: fosa o ferro colat.
Duresa:
Dur: un material és dur quan costa molt de ratllar o foradar: Ex: acer,
diamant
Tou: un material és tou quan costa poc de ratllar o foradar. Ex:plom,
guix
Plasticitat: capacitat que té un material de deformar-se
permanentment.
Dúctil: quan al material se li pot donar forma de fil prim (fil de coure)
Mal.leable: quan al material se li pot donar forma de làmina.(paper
d’alumini)
11. APLICACIONS
Màquines, mecanismes i motors.
Construcció d’edificis i ponts.
Estris de cuina i de laboratori.
Vehicles de transport per carretera,
ferrocarrils, vaixells i avions.
Envasos com llaunes, bidons i grans dipòsits
Aplicacions elèctriques: circuits elèctrics i
electrònics, motors elèctrics…
12. ELS METALLS FÈRRICS
Estan formats per ferro i carboni.
Els més importants són:
Ferrocolat o fosa (+ carboni)
Acer ( - carboni)
13. COM S’OBTENEN LA FOSA I ELS ACERS?
La reducció:
Instal.lació industrial: a
Mineral de
l’alt forn de la foneria
ferro+carbó de coc
(combustible) + pedra S’obté ferrro colat
calcària amb molt carboni
anomenat: ferro colat
Carbó de coc T
de primera fusió
Pedra calcàrea+ganga
=escòria
14. L’ALT FORN
L’alt forn és un
recipient d’acer.
Té forma cònica.
Té 30 m d’alçària.
Està recobert
interiorment per blocs
de ceràmica
refractària.
15. L’AFINAMENT
El ferro colat de primera Als forns convertidors
fusió té massa carboni, o acereries:
cal reduir-ne el contingut. S’introdueix el ferro colat de
Ferro colat (+ carboni) primera fusió en forma
als forns de cubilot. líquida, ferralla de ferro
procedent de reciclatge i calç,
Acer (- carboni) als forns que serveix per treure les
convertidors. impureses.
S’obté l’acer líquid que
després passa a unes
instal.lacions anomenades
laminadores, on se li dóna la
forma adequada i es refreda.
L’acer surt a la venda en
forma de : xapa, barra, perfil
o tub.
16. FERRO COLAT O FOSA
Propietats Aplicacions
Magnètic Objectes metàl.lics
Dur amb formes
Fràgil complicades:
Radiadors
Molt resistent
Estufes de llenya
No és plàstic Bancades de màquines
Fanals
Tapadores de
clavegueres
Ornaments de jardí
...
17. ELS ACERS
Propietats Inconvenient: s’oxida
en contacte amb
Magnètic l’oxigen i la humitat,
Dur és corrosiu.
Tenaç
Molt resistent Solucions:
Plàstic (en calent) acer inoxidable
Pintar o envernissar
Recobrir amb altres
metalls com el zinc (Zn
)
o el crom (Cr)
18. TIPUS D’ACER I APLICACIONS
Acers al carboni Acers aliats
Composició: Composició: acer +
acer+carboni. carboni+ altres metalls
Aplicacions: Aliatges:
Estructures d’edificis. Acer inoxidable
Ponts. Composició:Ferro+carb
Carrosseries de oni+crom+níquel.
vehicles. Aplicacions: claus fixes,
Mobles metàl.lics tornavisos, serres,
Carcasses alicates, broques...
d’electrodomèstics. Altres aliatges
acer+carboni+vanadi
acer+carboni+molibdè
19. ELS METALLS NO FÈRRICS
El coure i els seus aliatges
L’alumini i els seus aliatges
Altres metalls no fèrrics
20. EL COURE
Propietats Aplicacions
Metall de color Cables i elements
vermellós elèctrics
Molt bon conductor de Recipients on escalfar
l’electricitat i de la líquids o per radiadors
calor. Tubs de conducció
Resistent a la corrosió. d’aigua i gas a les
Dúctil i mal.leable. instal.lacions dels
nostres habitatges i a les
Inconvenients indústries.
Més dens.
Més tou
Menys resistent
21. ELS ALIATGES DEL COURE:
EL LLAUTÓ
Propietats Aplicacions
Coure+Zinc Contactes en aparells
Color groc lluent elèctrics
Reistència mecànica Aixetes i vàlvules
i duresa d’aigua i gas
Se li dóna forma més Frontisses, poms i
fàcilment. elements decoratius
el preu Cargols, femelles,
volanderes
Instruments musicals.
22. ELS ALIATGES DEL COURE:
EL BRONZE
Propietats Aplicacions
Metall de color Elements màquines
ataronjat que hagin de treballar
Coure + Estany al mar, per la seva
conductivitat resistència a la
corrosió i al desgast.
preu
Per fer escultures,
Resistència monedes i objectes
mecànica , a la decoratius aprofitant la
corrossió i la duresa facilitat per fondre’s.
Facilitat per
fondre’l i fer peces
d’emmotllament
23. ALUMINI I ELS SEUS ALIATGES
Color platejat lluent Aliatges lleugers
Avantatges: Avantatges:
Lleuger Baixa densitat
Més resistents i durs
bon conductor de la calor
i la electricitat Inconvenients
Menys conductivitat
Resistent a la corrossió
Dúctil i mal.leable Aplicacions
Vehicles de transport
Inconvenients: (avions)
Baixa resistència als
Radiadors de calefacció
esforços mecànics.
Portes i finestres
És tou
Recipients i estris de cuina.
24. ALTRES METALLS NO FÈRRICS
Estany Plom
Formant aliatge amb el Protecció contra les
plom s’utilitza en radiacions perilloses
soldadures de com els rajos X i la
components radioactivitat.
electrònics. Zinc
Quan fem servir S’utilitza per fer aliatges
l’estany per protegir amb el coure i l’alumini.
l’acer, el material
obtingut s’anomena Quan l’acer està
llauna recobert amb zinc
s’anomena acer
galvanitzat
25. ALTRES METALLS NO FÈRRICS
Crom Titani
Resistent a la corrosió Lleuger i color gris lluent
Dur Car
Aplicacions: Aplicacions:
Revestir acer i llautó per Turbines dels motors dels
protegir-los de la avions i les centrals
corrosió: cromat elèctriques, ja que té una
Forma aliatges com gran resistència als
l’acer inoxidable. esforços mecànics, a la
corrosió i a les altes
temperatures.
27. EMMOTLLAMENT
Definició: Aplicacions:
consisteix a fondre i Peces metàl.liques
colar un material dins amb formes
complicades
d’un motlle que té la
Estàtues de bronze
forma inversa de
Fanals
l’objecte que volem
obtenir. Un cop Bancs de jardí
refredats, s’obre el Bancades de màquines
motlle i s’extreu la
peça solidificada.
28. DEFORMACIÓ PLÀSTICA
Definició: consisteix a Forja:
aplicar una força sobre Artesanal: es deforma el
el metall per deformar- metall en calent a cops
lo. Es classifiquen en: de martell damunt d’una
enclusa. S’obtenen:
forja : si s’aplica en
eines, reixes, claus,
calent
panys...
embotició :si s’aplica
Industrial: s’utilitzen
en fred
premses. S’obtenen
eines o elements de
màquines que han de
ser molt resistents.
29. DEFORMACIÓ PLÀSTICA
Embotició Embotició
Definició: consisteix a Aplicacions:
aplicar una força al Olles
metall en fred situat Frontisses
damunt d’un motl.le. La
Armaris metàl.lics
peça de metall,
normalment molt prima, Carrosseries
s’adapta a la forma del Carcasses
motlle electrodomèstics
30. ARRENCAMENT DE FERRITJA
Definició Artesanal
Tècnica que consisteix a Llimes: llimar fusta, ferro
utilitzar una eina que talla el Serres: tallar fusta o metall.
metall i va desprenent–ne
bocins, la ferritja. Industrial
Torn: la peça metàl.lica gira
Tipus per l’acció d’un motor elèctric i
Artesanal: llimes i serres l’eina de tall es va desplaçant
Industrial: torn i fresadora desprenent ferritja.
Fresadora: l’eina de tall gira
per l’acció del motor i la peça
metàl.lica es va desplaçant
desprenent ferritja.
Aplicacions: femelles,
cargols, engranatges...