Materiales Ferrosos

Alberto MoredaAlejandro Romero

Principios del Hierro

El progreso del hierro en la historia se ha desarrollado con el progreso de la civilización.

Las primeras manifestaciones se dan en Egipto hace unos 5000 años.Se ha ido desarrollando hasta nuestros días.

Características

• El hierro puro: (Fe)• Carácter Metálico• Magnético• Dúctil y maleable• Propiedades mecánicas bajas ( tracción,

compresión, flexión, torsión, etc.)

Acero

• El acero es una aleación de hierro y carbono.• Son dúctiles y maleables • Poseen menos tenacidad al aumentar la proporción del C.• Se clasifican según el % en C.• Se oxidan fácilmente.Pudiendo contener otros elementos para mejorar sus cualidades.

Aleaciones del Acero

• Aluminio: Mayor dureza.• Cobalto: Mayor resistencia a la corrosión y resistencia al

calor.• Cromo: Hace al acero inoxidable y aumenta la dureza,

elasticidad y resistencia al roce.• Manganeso: Lo hace muy resistente al roce y al choque.• Níquel: Aumenta las propiedades mecánicas y lo hace

inoxidable.• Plomo: Mejora sus cualidades mecánicas.• Silicio: Adquiere magnetismo y aumenta la resistencia.• Tungsteno: Le aporta cualidades para hacer

herramientas (aceros rápidos).

Siderurgia

La siderurgia es el proceso de obtención del hierro y sus distintos tipos industriales. Tiene varias fases y procesos tanto físicos como químicos.

Fundiciones

Aleaciones de hierro y carbono cuya proporción de carbono es superior al 2,5%.

No se puede forjar ni soldar. Para usarse se hecha en moldes.

BlancasFundiciones ordinarias Grises Atruchadas

De baja aleaciónFundiciones aleadas De alta aleación

MaleablesFundiciones especiales De grafito esferoidal De grafito difuso

Obtención del Hierro

El hierro es uno de los metales más abundantes en la tierra pero raramente se encuentra en estado puro.

Para extraerlo se hace a partir de sus óxidos, carbonatos y sulfuros.Los óxidos se reducen para dar hierro mientras que los carbonatos se

calcinan y los sulfuros se tuestan para hacer óxidos y luego reducirlos.

pirita siderita

magnetita

Tipo Nombre Proporcion Fe

Oxidos

Magnetita 72,4

Hierro oligisto 70

Hematites parda 60

Limonita 60

CarbonatosSiderita 48,3

Esferoidita 48,3

Sulfuros Pirita de hierro 46,3

Obtención del carbón de coque

• Para el proceso de siderurgia se necesita carbón de coque como combustible y como reductor de oxigeno. Esta carbón se obtiene de la hulla.

Para obtenerlo se realiza un coquizado en las baterías de hornos de coque. Consiste en calentar hulla triturada a 1000ºC en ausencia de aire. Así se eliminan sustancias volátiles (impurezas) y se obtiene el carbón de coque con un 90% de carbono. Este luego se rocía con agua pues prende espontáneamente en contacto con el oxigeno.

El Alto Horno

http://www.youtube.com/watch?v=UsZA22f0daw&feature=related

Convertidor LD

Un convertidor se encarga de reducir el carbono del arrabio para que se convierta en acero.Hay varios pero el más usado es el LD. En este tipo el arrabio se utiliza un recipiente llamado cuchara para verter el arrabio en el convertidor. También se echan chatarra y fundentes. Mediante un tubo llamado lanza se introduce por debajo del nivel del liquido oxígeno. Además se sopla por abajo gas inerte para mover el baño.

Horno eléctrico Los hornos eléctricos crean acero a partir de chatarra. Para fundirla se acercan dos o tres electrodos de grafito que forman un arco eléctrico entre ellos que funde la chatarra.

Debido a su funcionamiento no necesita otro tipo de instalaciones como las baterías de hornos de coque o altos hornos.

Metalurgia secundaria

Se basa en el depurado y aleación del acero conseguido en el convertidor.Para ello se realizan cuatro procesos:

•Ajuste de descomposición. Se mete en la cuchara el acero y aditivos para cambiar su composición.

•Desulfuración. Se introduce en el baño desulfurante para eliminar el azufre perjudicial.

•Desgasificación. Se conecta a un entorno de vacio para eliminar los gases que puedan quedar.

•Calentamiento. Se eleva la temperatura del acero mediante un arco eléctrico que pasa por el baño.

Colada y laminación

Productos comerciales del acero

• Cable para puentes• Utensilios de cocina• Chapas• Laminas