Puntos de fusión de los metales ferrosos y no ferrosos: Tabla completa

El punto de fusión es un factor crítico que hay que tener en cuenta al procesar materiales metálicos. Se define como la temperatura a la que una sustancia pura pasa del estado sólido al líquido bajo una presión determinada. En este punto, los potenciales químicos de las fases sólida y líquida están en equilibrio.

En el caso de los metales, los puntos de fusión varían mucho entre los distintos elementos y aleaciones. El metal con el punto de fusión más alto es el wolframio (W), con 3422 °C (6192 °F), mientras que el mercurio (Hg) tiene el punto de fusión más bajo entre los metales, con -38,83 °C (-37,89 °F) a presión atmosférica estándar.

Comprender los puntos de fusión es crucial en procesos metalúrgicos como la fundición, la soldadura y el tratamiento térmico. Determina la energía necesaria para las transiciones de fase, influye en la selección de las temperaturas de procesamiento adecuadas y afecta a la microestructura y las propiedades del producto final.

En las aplicaciones prácticas, es importante tener en cuenta que las impurezas, los elementos de aleación y la presión pueden alterar significativamente el punto de fusión de los metales. Por ejemplo, añadir carbono al hierro reduce su punto de fusión, lo que es fundamental en la producción de acero.

Además, en el caso de las nanopartículas metálicas muy dispersas, los efectos superficiales no son despreciables. En estos nanosistemas, el potencial químico no sólo depende de la temperatura y la presión, sino también del tamaño de las partículas, lo que conduce a un comportamiento de fusión dependiente del tamaño. Este fenómeno es especialmente relevante en los procesos de fabricación avanzados en los que intervienen materiales nanoestructurados.

En pocas palabras, sólo un determinado punto de fusión puede cambiar la forma del metal, forjando así diferentes productos.

Por lo tanto, antes de procesarlos, debemos conocer el punto de fusión de los distintos metales.

Sumerjámonos en el punto de fusión de varios metales ferrosos y no ferrosos.

En la Tabla Periódica de los Elementos, el silicio y el boro son dos no metales con puntos de fusión de 1420°C y 2300°C, respectivamente. Sin embargo, estos valores no son los extremos cuando se consideran todos los elementos.

La tabla ofrece una visión clara de los puntos de fusión de varios elementos, incluidos los metales. Examinemos los elementos con los puntos de fusión más alto y más bajo entre los metales.

El cesio, un metal alcalino de color blanco plateado descubierto en 1860, tiene uno de los puntos de fusión más bajos entre los metales: 28,5 °C (83,3 °F). Esto lo convierte en líquido a una temperatura ligeramente superior a la ambiente, sólo superado por el mercurio en cuanto a punto de fusión bajo entre los elementos metálicos.

En el extremo opuesto del espectro, el wolframio se distingue por tener el punto de fusión más alto entre los metales puros. Descubierto en 1783 por químicos españoles, el punto de fusión del tungsteno es de 3414 °C, lo que lo hace excepcionalmente resistente al calor y valioso en aplicaciones de alta temperatura.

Cabe destacar que algunos compuestos superan incluso al wolframio en cuanto a punto de fusión. Por ejemplo, ciertos carburos presentan puntos de fusión aún más altos. El carburo de tantalio (TaC) y el carburo de hafnio (HfC) tienen puntos de fusión de 3880°C (7016°F) y 3900°C (7052°F) respectivamente, lo que demuestra su extraordinaria estabilidad térmica.

Estos puntos de fusión extremos demuestran la amplia gama de propiedades térmicas de los distintos elementos y compuestos, lo que pone de relieve sus diversas aplicaciones en la ciencia y la ingeniería de materiales.