Aleacion de hierro y niquel
Propiedades de la aleación de hierro y níquel
Una aleación de hierro-níquel o aleación de níquel-hierro, abreviada FeNi o NiFe, es un grupo de aleaciones compuestas principalmente por los elementos níquel (Ni) y hierro (Fe). Es el principal constituyente de los núcleos planetarios "de hierro" y de los meteoritos de hierro. En química, el acrónimo NiFe hace referencia a un catalizador o componente de hierro-níquel que interviene en diversas reacciones químicas, o a las propias reacciones; en geología, se refiere a los principales constituyentes de los núcleos planetarios telúricos (incluido el de la Tierra).
Algunas aleaciones manufacturadas de hierro-níquel se denominan acero al níquel o acero inoxidable. Dependiendo del uso al que se destine la aleación, suelen reforzarse con pequeñas cantidades de otros metales, como cromo, cobalto, molibdeno y titanio.
El hierro y el níquel son los elementos más abundantes producidos durante la etapa final de la nucleosíntesis estelar en estrellas masivas. Los elementos más pesados requieren otras formas de nucleosíntesis, como durante una supernova o la fusión de una estrella de neutrones[1][2] El hierro y el níquel son los metales más abundantes en los meteoritos metálicos[3] y en los densos núcleos metálicos de los planetas telúricos, como la Tierra.
Aleación magnética de hierro y níquel
El hierro y el níquel son metales industriales. Ambos son metales blancos y ambos son magnéticos, por lo que no pueden distinguirse con una simple prueba de imán. El hierro es mucho más susceptible a la corrosión, por lo que es importante identificarlo. El níquel suele encontrarse en aleaciones o como capa de chapado. Por ejemplo, la alpaca (también llamada plata alemana) es una aleación metálica blanca que no contiene plata; suele contener cobre, níquel y cinc, por lo que puede identificarse con una prueba de detección de níquel. Ejemplos de objetos que contienen estos metales se muestran en Objetos que contienen hierro y Objetos que contienen níquel.
Las pruebas puntuales para algunos metales (como el cobre y el plomo) consisten simplemente en tocar el metal con un trozo de papel humedecido. Las pruebas puntuales para el hierro y el níquel, sin embargo, son más complicadas porque el agua sola no disuelve suficientes iones de hierro o níquel en solución para que los iones sean detectados. Las pruebas descritas en este procedimiento utilizan la electrólisis con una batería para forzar la disolución de los iones metálicos, donde pueden detectarse por el cambio de color del papel de prueba. No se extrae ninguna muestra del objeto y no se utilizan ácidos fuertes.
Capa de hierro y níquel de la Tierra
Las aleaciones de níquel y hierro son de especial interés porque se puede obtener una amplia variedad de propiedades magnéticas cualitativamente diferentes ajustando la composición y el proceso de preparación. No existen restricciones a la laminación, por lo que es posible obtener buenas laminaciones con espesores de hasta 10-20 μm, con grandes ventajas para las pérdidas clásicas. Una aleación de hierro-níquel o aleación de níquel-hierro, abreviada FeNi o NiFe, es un grupo de aleaciones compuestas principalmente por los elementos níquel (Ni) y hierro (Fe). Es el principal constituyente de los núcleos planetarios "de hierro" y de los meteoritos de hierro. El punto de fusión de las aleaciones de hierro-níquel oscila entre 1400℃ y 1450℃ y tienen una densidad de 8,25 g/cm3. En general, los polvos de aleaciones de hierro-níquel tienen una resistencia a la tracción de 470 MPa y su dureza puede llegar a 240 Vickers. El polvo de aleación de hierro-níquel se utiliza para casos en los que se requiere un bajo coeficiente térmico de dilatación, por ejemplo, muelles de alta precisión, como en los relojes. El polvo de aleación de hierro-níquel se utiliza en transformadores, inductores, amplificadores magnéticos, escudos magnéticos y dispositivos de almacenamiento de memoria debido a sus propiedades magnéticas.
Usos de las aleaciones de hierro y níquel
El níquel es un metal versátil que se encuentra en abundancia en la corteza y el núcleo de la Tierra. Descubierto y aislado por primera vez por Axel Fredrik Cronstedt, químico y mineralogista sueco, el níquel presenta varias propiedades deseables que lo hacen útil en aplicaciones industriales. El níquel es muy dúctil y puede utilizarse como elemento de aleación para modificar las propiedades de otros metales. Por ejemplo, se pueden crear grados de acero inoxidable añadiendo níquel para producir aleaciones que ofrezcan resistencia a la corrosión y a las altas temperaturas, lo que las hace ideales para su uso en plantas químicas en las que cabe esperar la exposición a sustancias cáusticas.
Este artículo se centrará en repasar los diferentes tipos de aleaciones de níquel que se encuentran habitualmente disponibles. La definición de aleación en el caso de las aleaciones de níquel es aquella en la que el níquel es el elemento primario (es decir, tiene la mayor concentración de todos los metales de la aleación).
El níquel, cuyo símbolo químico es Ni, tiene un aspecto blanco plateado y es un elemento primordial, con una estructura cristalina cúbica centrada en la cara. Es magnético a temperatura ambiente y tiene una temperatura de Curie de 253oC (487oF). La tabla 1 resume otras propiedades físicas y características fundamentales del níquel.