Puntos de fusión de metales
Composición química
Sección titulada «Composición química»El aluminio, con una pureza comercial superior al 99,0 %, es el metal no ferroso más abundante en la corteza terrestre.
| Metal / Aleación | Composición típica (% en masa) |
|---|---|
| Platino (Pt) | Pt ≥ 99,95 |
| Aluminio (Al) | Al ≥ 99,0 |
| Cobre (Cu) | Cu ≥ 99,9 |
| Hierro puro (Fe) | Fe ≥ 99,8 |
| Acero al carbono P245GH | C ≤ 0,16; Mn 0,60‑1,20; Si ≤ 0,35; P ≤ 0,025; S ≤ 0,015; resto Fe |
| Acero inoxidable 304 (X5CrNi18‑10) | C ≤ 0,07; Cr 17,5‑19,5; Ni 8,0‑10,5; Mn ≤ 2,0; Si ≤ 1,0; resto Fe |
| Latón amarillo (Cu‑Zn) | Cu ~65, Zn ~35 |
| Bronce de aluminio (Cu‑Al) | Cu ~88‑92, Al ~6‑8, Fe y Ni trazas |
| Aleación de aluminio 6061 | Al ~97,9; Mg 0,8‑1,2; Si 0,4‑0,8; Cu 0,15‑0,40; Cr 0,04‑0,35 |
Propiedades mecánicas (por estado de tratamiento)
Sección titulada «Propiedades mecánicas (por estado de tratamiento)»El platino recocido exhibe una resistencia a la tracción de 125 a 165 MPa (18 100–23 900 psi) con un alargamiento a rotura del 35 %.
| Material | Estado | Límite elástico (MPa) | Resistencia a tracción (MPa) | Alargamiento (%) | Dureza Brinell (HB) |
|---|---|---|---|---|---|
| Platino (Pt) | Recocido | 50‑70 | 125‑165 | 35 | 40‑50 |
| Acero P245GH | Normalizado | ≥ 245 | 410‑530 | ≥ 24 | 120‑160 |
| Acero inoxidable 304 | Recocido | ≥ 205 | 515‑720 | ≥ 40 | 150‑200 |
| Aluminio 6061‑T6 | Envejecido artificialmente | ≥ 240 | ≥ 260 | ≥ 10 | 95 |
| Latón amarillo C26000 | Recocido | 75‑150 | 280‑350 | 55 | 50‑70 |
Nota: Los valores de las aleaciones corresponden a condiciones de suministro típicas según normas EN 10222‑2 y ASTM.
Propiedades físicas
Sección titulada «Propiedades físicas»El cobre posee un punto de fusión de 1084 °C (1983 °F), uno de los más elevados entre los metales de uso eléctrico.
Puntos de fusión de metales y aleaciones comunes
Sección titulada «Puntos de fusión de metales y aleaciones comunes»| Metal / Aleación | Temperatura de fusión (°C) | Temperatura de fusión (°F) |
|---|---|---|
| Aluminio | 660 | 1220 |
| Aleación de aluminio | 463 – 671 | 865 – 1240 |
| Antimonio | 630 | 1166 |
| Berilio | 1285 | 2345 |
| Bronce de aluminio | 1027 – 1038 | 1881 – 1900 |
| Cadmio | 321 | 610 |
| Cromo | 1860 | 3380 |
| Cobalto | 1495 | 2723 |
| Cobre | 1084 | 1983 |
| Cuproníquel | 1170 – 1240 | 2138 – 2264 |
| Estaño | 232 | 450 |
| Hierro forjado | 1482 – 1593 | 2700 – 2900 |
| Hierro fundido gris | 1127 – 1204 | 2061 – 2200 |
| Hierro dúctil | 1149 | 2100 |
| Iridio | 2450 | 4442 |
| Latón almirantazgo | 900 – 940 | 1652 – 1724 |
| Latón amarillo | 930 | 1706 |
| Latón rojo | 1000 | 1832 |
| Magnesio | 650 | 1202 |
| Manganeso | 1244 | 2271 |
| Mercurio | −38,86 | −37,95 |
| Molibdeno | 2620 | 4748 |
| Monel | 1300 – 1350 | 2372 – 2462 |
| Níquel | 1453 | 2647 |
| Niobio (Columbio) | 2470 | 4478 |
| Oro 24K | 1063 | 1945 |
| Paladio | 1555 | 2831 |
| Platino | 1768,3 | 3214,9 |
| Plomo | 327,5 | 621,5 |
| Potasio | 63,3 | 145,9 |
| Renio | 3186 | 5767 |
| Rodio | 1965 | 3569 |
| Sodio | 97,83 | 208,09 |
| Soldadura 50‑50 (Sn‑Pb) | 215 | 419 |
| Acero al carbono | 1425 – 1540 | 2597 – 2800 |
| Acero inoxidable | 1510 | 2750 |
| Tantalio | 2980 | 5396 |
| Titanio | 1670 | 3038 |
| Tungsteno | 3400 | 6152 |
| Vanadio | 1900 | 3452 |
| Zinc | 419,5 | 787,1 |
| Zirconio | 1854 | 3369 |
Densidades seleccionadas
| Material | Densidad (g/cm³) | Densidad (lb/in³) |
|---|---|---|
| Platino | 21,45 | 0,775 |
| Oro | 19,32 | 0,698 |
| Plomo | 11,34 | 0,410 |
| Cobre | 8,96 | 0,324 |
| Acero | 7,85 | 0,284 |
| Aluminio | 2,70 | 0,098 |
| Magnesio | 1,74 | 0,063 |
Propiedades térmicas
Sección titulada «Propiedades térmicas»La conductividad térmica del platino es de 69,1 W/m·K (480 BTU·in/h·ft²·°F), inferior a la del cobre (401 W/m·K), lo que limita su uso en disipadores.
| Material | Conductividad térmica (W/m·K) | Coeficiente de expansión térmica (µm/m·°C) | Calor específico (J/kg·K) |
|---|---|---|---|
| Platino | 69,1 | 9,10 | 133 |
| Aluminio (puro) | 237 | 23,1 | 897 |
| Cobre | 401 | 16,5 | 385 |
| Acero al carbono | 50 | 11,7 | 490 |
| Acero inoxidable 304 | 16,2 | 17,3 | 500 |
| Latón (70Cu‑30Zn) | 120 | 20,0 | 380 |
Aplicaciones por industria
Sección titulada «Aplicaciones por industria»Más del 25 % de los bienes de consumo contienen platino, destacando su uso en joyería, catalizadores automotrices y dispositivos médicos.
| Material | Industria | Aplicaciones representativas |
|---|---|---|
| Platino | Joyería, automoción, química, medicina | Catalizadores, sensores de oxígeno, instrumental quirúrgico, contactos eléctricos de alta fiabilidad |
| Aluminio | Aeroespacial, construcción, embalaje | Fuselajes, perfiles estructurales, latas de bebidas, intercambiadores de calor |
| Cobre | Eléctrica, construcción, fontanería | Conductores eléctricos, tuberías, techumbres, disipadores de calor |
| Acero al carbono | Construcción, automoción, maquinaria | Vigas, carrocerías, engranajes, recipientes a presión según EN 10222‑2 |
| Acero inoxidable | Alimentaria, medicina, química | Tanques sanitarios, instrumental quirúrgico, intercambiadores de calor en ambientes corrosivos |
| Latón | Fontanería, decoración, munición | Válvulas, grifería, instrumentos musicales, cartuchería |
| Tungsteno | Aeroespacial, eléctrica, defensa | Filamentos de bombillas, electrodos para soldadura TIG, proyectiles perforantes, componentes de hornos |
Comparativa con materiales similares
Sección titulada «Comparativa con materiales similares»El tungsteno, con un punto de fusión de 3400 °C (6152 °F), supera en más de 1600 °C al del hierro y en casi 1200 °C al del titanio.
| Metal | Punto de fusión (°C) | Precio relativo | Densidad (g/cm³) | Resistencia a tracción (MPa) |
|---|---|---|---|---|
| Tungsteno | 3400 | Medio | 19,25 | 550‑620 (varilla) |
| Renio | 3186 | Muy alto | 21,02 | 1070 (recocido) |
| Osmio | 3025 | Alto | 22,59 | 1500 (aprox.) |
| Tantalio | 2980 | Alto | 16,69 | 150‑200 (recocido) |
| Molibdeno | 2620 | Medio | 10,28 | 485‑690 |
| Platino | 1768,3 | Muy alto | 21,45 | 125‑165 |
| Titanio | 1670 | Alto | 4,51 | 240‑550 |
| Hierro | 1538 | Bajo | 7,87 | 180‑250 (puro) |
| Oro | 1063 | Alto | 19,32 | 120‑220 |
Ventajas comparativas:
- El tungsteno es insustituible cuando se requiere máxima resistencia a la temperatura, pero su elevada densidad y fragilidad limitan su mecanizado.
- El platino ofrece una combinación única de resistencia a la corrosión, ductilidad y punto de fusión intermedio, lo que lo hace ideal en entornos químicos agresivos y aplicaciones de alta temperatura como termopares.
- El titanio tiene una relación resistencia‑peso excelente y un punto de fusión suficiente para aplicaciones aeroespaciales, aunque es más reactivo a altas temperaturas.
- El oro, aunque con punto de fusión menor, es el estándar en conexiones eléctricas de alta fiabilidad por su inercia química.
Preguntas frecuentes (FAQ)
Sección titulada «Preguntas frecuentes (FAQ)»¿Cuál es el metal con el punto de fusión más alto?
Sección titulada «¿Cuál es el metal con el punto de fusión más alto?»El tungsteno posee el punto de fusión más alto entre los metales puros, con 3400 °C (6152 °F), utilizado en filamentos y electrodos.
¿Qué metal se funde a menor temperatura?
Sección titulada «¿Qué metal se funde a menor temperatura?»El mercurio es el metal con el punto de fusión más bajo, −38,86 °C (−37,95 °F), siendo líquido a temperatura ambiente.
¿A qué temperatura se funde el acero inoxidable?
Sección titulada «¿A qué temperatura se funde el acero inoxidable?»El acero inoxidable tiene un punto de fusión de aproximadamente 1510 °C (2750 °F), lo que exige hornos de inducción o arco eléctrico para su colada.
¿Cuál es el punto de fusión del aluminio?
Sección titulada «¿Cuál es el punto de fusión del aluminio?»El punto de fusión del aluminio puro es de 660 °C (1220 °F), lo que permite su fundición en hornos de gas o resistencia eléctrica.
¿Cómo afecta la aleación al punto de fusión?
Sección titulada «¿Cómo afecta la aleación al punto de fusión?»La adición de elementos de aleación generalmente reduce el punto de fusión; por ejemplo, el latón se funde entre 900 y 940 °C (1652‑1724 °F), una temperatura inferior a la del cobre puro (1084 °C).
¿Por qué es importante conocer los puntos de fusión en la industria?
Sección titulada «¿Por qué es importante conocer los puntos de fusión en la industria?»El punto de fusión determina los procesos de fundición, soldadura y conformado; por ejemplo, el acero al carbono se forja entre 1425 y 1540 °C (2597‑2800 °F), según su contenido de carbono.
Fuentes consultadas
Sección titulada «Fuentes consultadas»- azom.com: https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=9235
- engineeringtoolbox.com: https://www.engineeringtoolbox.com/melting-temperature-metals-d_860.html
- steelnumber.com: https://www.steelnumber.com/en/standard_steel_comparison_eu.php?gostname_id=48