Magnesio

Las principales menas de magnesio son:

 

• Dolomita: que contiene un 21,86% de MgO.

Fuente: fertilizanteorga.blogspot.com/.../dolomita.html

• Carnalita:

Fuente: web.educastur.princast.es

• Magnesita:

Fuente: www.lunariaesoterika.com

 

Propiedades físicas del magnesio:

El magnesio es un metal blanco plateado y muy ligero, cuyas constantes físicas más importantes son las siguientes:

Densidad	1738 kg/m3
Masa atómica	24,305 u
Temperatura de fusión	650 °C
Temperatura de ebullición	1090 °C
Conductividad eléctrica	22,6 × 106/m Ω
Conductividad térmica	156 W/(m•K)

Es poco resistente y su plasticidad y ductilidad es baja; estas bajas características producen que su utilización estructural en estado puro sea casi inexistente. Sin embargo, tratado termicamente y aleado con otros metales hacen que sea un material con una relación resistencia-peso muy alta. Es por eso por lo que se suele emplear en aeronáutica.

El magnesio es un metal altamente inflamable, que entra en combustión fácilmente cuando se encuentra en forma de virutas o polvo, mientras que en forma de masa sólida es menos inflamable. Una vez encendido es difícil de apagar.

Minas de magnesio en España

España cuenta con multitud de minas en las que se extraen las principales menas de magnesio:

Magnesita: Itrabo (Granada), Puebla de Lillo (León), Rubián (Lugo), Puerto de la Cruz Verde (Madrid), Maro (Málaga).

Carnalita: Balsareny (Barcelona), Cardona (Barcelona), Sallent (Barcelona), Suria (Barcelona), (Barcelona), (Lérida), El Perdón (Navarra)

Dolomita: Pancorbo (Burgos), Reocín (Cantabria), Almadén (Ciudad real), Ojos Negros (Teruel).

 

Metodos de obtención del magnesio

El magnesio se puede obtener a través de dos métodos atendiendo de que mineral se extraiga:

1.- Por electrólisis (carnalita): se obtiene por electrólisis de MgCl₂ fundido con CaCl₂ y NaCl a una temperatura de 700-720ºC. Cuando comienza la electrólisis el Mg se separa del Cl y asciende a la superficie (ya que su densidad es menor). El recipiente debe de ser metálico ya que actúa como cátodo.

 

 

2.-Por reducción (dolomita y magnesita): por reducción de MgO en contenedores de cromo-níquel, a baja presión y 1160ºC. Se añade fundente y en el horno eléctrico se elimina el oxígeno.

 

Aleaciones del magnesio

El magnesio, como la mayoría de los otros metales, es relativamente débil y blando en su estado elementa por eso se alea con el aluminio y el zinc para elevar la resistencia mecánica, con el manganeso para elevar la resistencia a la corrosión y con el berilio para disminuir la tendencia a la inflamación durante la colada.

 

Debido a su baja elasticidad, las aleaciones de magnesio pueden absorber energía elásticamente. Combinado con tensiones moderadas, esto provee excelente resistencia al rayado y alta capacidad de amortiguamiento. El magnesio aleado posee buena resistencia a la fatiga y se comporta particularmente bien en aplicaciones que involucran un gran número de ciclos de tensiones relativamente bajas. Sin embargo, el metal es sensible a la concentración de tensiones, por lo que deberían evitarse muescas, aristas agudas y cambios abruptos de sección.

 

Aplicaciones del magnesio

El magnesio no aleado se usa en la industria metalúrgica como desoxidante para metales y aleaciones como níquel, plata, mónel, latón y bronce.

Los compuestos de magnesio, principalmente su óxido, se usan como material refrectario en hornos para la producción de hierro y acero, metales no férreos, cristal y cemento, así como en agricultura e industrias químicas y de construcción.

 

Las aleaciones de magnesio presentan una gran resistencia a la tracción. Cuando el peso es un factor a considerar, el metal se utiliza aleado con aluminio o cobre en fundiciones para piezas de aviones; en miembros artificiales, aspiradoras e instrumentos ópticos, y en productos como esquíes, carretillas, cortadoras de césped y muebles para exterior. El metal sin alear se utiliza en flashes fotográficos, bombas incendiarias y señales luminosas, como desoxidante en la fundición de metales y como afinador de vacío, una sustancia que consigue la evacuación final en los tubos de vacío.

El Magnesio se recomienda para todo tipo de suelos, cuando el suelo no se encuentra en estado óptimo.

Principales yacimientos de hierro en España.

Aunque ya apenas se extrae este mineral en España, en este mapa se muestran los principales yacimientos de hierro:

 

Ensayos de resiliencia

 

El ensayo de resiliencia, también llamado de impacto o choque proporciona una medida de la tenacidad del material e indirectamente de su ductilidad ya que en general existe una correlación entre ambas características.

Para llevar a cabo la medición se emplea el péndulo de Charpy.

El ensayo consiste en romper una probeta entallada golpeándola con el péndulo.

Partiendo de una altura H incial desde la que se deja caer el péndulo de peso P y alcanzando éste después de romper la probeta una altura h (girando en total un ángulo α + β) se puede calcular la energía absorbida por la probeta en el impacto suponiendo que ésta es igual a la energía potencial perdida por el péndulo.

Cuanta mayor sea la fragilidad del material y menor su tenacidad más facilmente romperá el péndulo la probeta y mayor altura alcanzará tras el impacto. Materiales muy dúctiles y tenaces que son capaces de absorber grandes cantidades de energía de impacto pueden incluso resistir el choque sin llegar a romperse; en este caso el valor de la resilencia queda sin determinar.

El péndulo en su balanceo inicial arrastra una aguja que queda fija en el punto más elevado alcanzado tras el impacto señalando sobre una escala graduada el valor de la resiliencia.

 

Ensayos de dureza

 

Los ensayos de dureza tienen como objetivo determinar la dureza, es decir, la resistencia de un material a ser penetrado, de un material determinado. Para ello se emplean varios métodos, entre los que destacan:

Ensayo de dureza Brinell

Este ensayo consiste en oprimir una bola de acero endurecido contra una probeta. Se suele usar una bola de 10 mm y una carga de 3000 Kg, para metales duros, 1500Kg para metales de dureza intermedia y 500 Kg para materiales suaves.

Hay disponibles varios tipos de máquinas para hacer este ensayo; se pueden dividir en cuanto a: el método de aplicación de la carga ( presión de aceite, tornillo propulsado por engranes, pesas con palanca),método de operación (manual, fuerza motriz), método de medición de la carga (pistón con pesas y calibrador bourdon, dinamómetro, pesas con palanca ), y tamaño ( grande y pequeño).

 

Prueba de dureza Vickers

El ensayo Vickers es a menudo más fácil de usar que otros ensayos de dureza ya que los cálculos necesarios son independientes del tamaño de la Indentador, y la Indentador puede ser utilizado para todos los materiales independientemente de su dureza. El principio básico, al igual que con todas las medidas de dureza, es de observar el material en tela de juicio la capacidad de resistir a la deformación plástica de una fuente estándar. El ensayo de Vickers puede usarse para todos los metales y tiene una de las escalas más amplia entre los ensayos de dureza. La unidad de dureza determinado por la prueba que se conoce como la pirámide Número Vickers (HV).

 

Este método se deriva del método de Brinell. En este ensayo, se utiliza como penetrador una punta piramidal de base cuadrangular y ángulo en el vértice entre caras de 136°. Este ángulo se eligió para que la bola Brinell quedase circunscrita al cono en el borde de la huella. La dureza Vickers viene dada por: HV = P/S [Kg/mm] donde S es la superficie de la impronta y P la carga aplicada.

Ventajas del método Vickers:

1. Las huellas Vickers son comparables entre sí; independientes de las cargas.

2. Pueden medirse una amplia gama de materiales, desde muy blandos hasta muy duros, llegándose hasta 1.150 HV.

3. Se pueden medir piezas muy delgadas con cargas pequeñas, hasta espesores de orden de 0,05mm.

4. Puede medirse dureza superficial. (Para determinar recubrimientos de los materiales)

5. La escala Vickers es más detallada que la Rockwell; 32 unidades Vickers = 1 unidad Rockwell

 

 

Ensayo de dureza Rockwell

El ensayo de dureza Rockwell constituye el método más usado para medir la dureza debido a que es muy simple de llevar a cabo y no requiere conocimientos especiales. Se pueden utilizar diferentes escalas que provienen de la utilización de distintas combinaciones de penetradores y cargas, lo cual permite ensayar prácticamente cualquier metal o aleación. Hay dos tipos de penetradores: unas bolas esféricas de acero endurecido (templado y pulido) y un penetrador cónico de diamante con un ángulo de 120º y vértice redondeado formando un casquete esférico el cual se utiliza para los materiales más duros.

El ensayo consiste en disponer un material con una superficie plana en la base de la máquina. Se le aplica una precarga menor de 10 kg, básicamente para eliminar la deformación elástica y obtener un resultado mucho más preciso. Luego se le aplica durante unos 15 segundos un esfuerzo que varía desde 60 a 150 kg a compresión. Se desaplica la carga y mediante un durómetro Rockwell se obtiene el valor de la dureza directamente en la pantalla, el cual varía de forma proporcional con el tipo de material que se utilice. También se puede encontrar la profundidad de la penetración con los valores obtenidos del durómetro si se conoce el material.

 

Ventajas del método Rockwell:

- Método rápido y preciso, no necesita de operarios especializados.

- Huellas más pequeñas que el método Brinell.

- Inconveniente tiene que si el material no asienta perfectamente, las medidas resultan falseadas.

- Prueba de dureza para aceros templados.

 

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