producción de hierro

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Producción de hierro[editar ] El hierro es producido en el alto horno mediante la conversión de los minerales en hierro líquido, a través de su reducción con coque; se separan con piedra caliza, los componentes indeseables, como fósforo, azufre, y manganeso. Los gases de los altos hornos son fuentes importantes de partículas y contienen monóxido de carbono. La escoria del alto horno es formada al reaccionar la piedra caliza con los otros componentes y los silicatos que contienen los minerales. Se enfría la escoria en agua, y esto puede producir monóxido de carbono y sulfuro de hidrógeno. Los desechos líquidos de la producción de hierro, se originan en el lavado de gases de escape y enfriamiento de la escoria. A menudo, estas aguas servidas poseen altas concentraciones de sólidos suspendidos y pueden contener una amplia gama de compuestos orgánicos (fenoles y cresoles), amoníaco, compuestos de arsénico y sulfuros. § Producción de acero[editar ] El hierro producido en los altos hornos es refinado mediante el proceso de fabricación de acero, en el que es eliminada la mayor parte del carbón que sé disolvió en el hierro líquido. En las plantas antiguas, el proceso de fabricación de acero todavía emplea el hogar abierto, pero en las plantas nuevas el método favorito es el del horno básico de oxígeno; se emplea oxigeno para quemar el carbón que está disuelto en el hierro. En ambos procesos, se producen grandes cantidades de gases que contienen monóxido de carbono y polvo. Estos gases pueden ser reciclados luego de eliminar el polvo, dañinos al aire y a la produccion de granos. § Clasificación del Acero Los diferentes tipos de acero se clasifican de acuerdo a loselementos de aleación que producen distintos efectos en el Acero : ACEROS AL CARBONO Más del 90% de todos los aceros son aceros al carbono. Estos aceros contienen diversas cantidades de carbono y menos del 1,65% de manganeso, el 0,60% de silicio y el 0,60% de cobre. Entre los productos fabricados con aceros al carbono figuran máquinas, carrocerías de automóvil, la mayor parte de las

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Produccin de hierro[editar]El hierro es producido en el alto horno mediante la conversin de los minerales en hierro lquido, a travs de su reduccin con coque; se separan con piedra caliza, los componentes indeseables, como fsforo, azufre, y manganeso. Los gases de los altos hornos son fuentes importantes de partculas y contienen monxido de carbono. La escoria del alto horno es formada al reaccionar la piedra caliza con los otros componentes y los silicatos que contienen los minerales. Se enfra la escoria en agua, y esto puede producir monxido de carbono y sulfuro de hidrgeno. Los desechos lquidos de la produccin de hierro, se originan en el lavado de gases de escape y enfriamiento de la escoria. A menudo, estas aguas servidas poseen altas concentraciones de slidos suspendidos y pueden contener una amplia gama de compuestos orgnicos (fenoles y cresoles), amonaco, compuestos de arsnico y sulfuros.Produccin de acero[editar]El hierro producido en los altos hornos es refinado mediante el proceso de fabricacin de acero, en el que es eliminada la mayor parte del carbn que s disolvi en el hierro lquido. En las plantas antiguas, el proceso de fabricacin de acero todava emplea el hogar abierto, pero en las plantas nuevas el mtodo favorito es el del horno bsico de oxgeno; se emplea oxigeno para quemar el carbn que est disuelto en el hierro. En ambos procesos, se producen grandes cantidades de gases que contienen monxido de carbono y polvo. Estos gases pueden ser reciclados luego de eliminar el polvo, dainos al aire y a la produccion de granos.Clasificacin del AceroLos diferentes tipos de acero se clasifican de acuerdo a loselementos de aleacin que producen distintos efectos en el Acero:ACEROS AL CARBONO

Ms del 90% de todos los aceros son aceros al carbono. Estos aceros contienen diversas cantidades de carbono y menos del 1,65% de manganeso, el 0,60% de silicio y el 0,60% de cobre. Entre los productos fabricados con aceros al carbono figuran mquinas, carroceras de automvil, la mayor parte de las estructuras de construccin de acero, cascos de buques, somieres y horquillas.

ACEROS ALEADOS

Estos aceros contienen un proporcin determinada de vanadio, molibdeno y otros elementos, adems de cantidades mayores de manganeso, silicio y cobre que los aceros al carbono normales. Estos aceros de aleacin se pueden subclasificar en :EstructuralesSon aquellos aceros que se emplean para diversas partes de mquinas, tales como engranajes, ejes y palancas. Adems se utilizan en las estructuras de edificios, construccin de chasis de automviles, puentes, barcos y semejantes. El contenido de la aleacin vara desde 0,25% a un 6%.

Para HerramientasAceros de alta calidad que se emplean en herramientas para cortar y modelar metales y no-metales. Por lo tanto, son materiales empleados para cortar y construir herramientas tales como taladros, escariadores, fresas, terrajas y machos de roscar.

EspecialesLos Aceros de Aleacin especiales son losaceros inoxidablesy aquellos con un contenido de cromo generalmente superior al 12%. Estos aceros de gran dureza y alta resistencia a las altas temperaturas y a la corrosin, se emplean en turbinas de vapor, engranajes, ejes y rodamientos.

ACEROS DE BAJA ALEACION ULTRARRESISTENTES

Esta familia es la ms reciente de las cuatro grandes clases de acero. Los aceros de baja aleacin son ms baratos que los aceros aleados convencionales ya que contienen cantidades menores de los costosos elementos de aleacin. Sin embargo, reciben un tratamiento especial que les da una resistencia mucho mayor que la del acero al carbono. Por ejemplo, los vagones de mercancas fabricados con aceros de baja aleacin pueden transportar cargas ms grandes porque sus paredes son ms delgadas que lo que sera necesario en caso de emplear acero al carbono. Adems, como los vagones de acero de baja aleacin pesan menos, las cargas pueden ser ms pesadas. En la actualidad se construyen muchos edificios con estructuras de aceros de baja aleacin. Las vigas pueden ser ms delgadas sin disminuir su resistencia, logrando un mayor espacio interior en los edificios.

ACEROS INOXIDABLES

Los aceros inoxidables contienen cromo, nquel y otros elementos de aleacin, que los mantienen brillantes y resistentes a la herrumbre y oxidacin a pesar de la accin de la humedad o de cidos y gases corrosivos. Algunos aceros inoxidables son muy duros; otros son muy resistentes y mantienen esa resistencia durante largos periodos a temperaturas extremas. Debido a sus superficies brillantes, en arquitectura se emplean muchas veces con fines decorativos. El acero inoxidable se utiliza para las tuberas y tanques de refineras de petrleo o plantas qumicas, para los fuselajes de los aviones o para cpsulas espaciales. Tambin se usa para fabricar instrumentos y equipos quirrgicos, o para fijar o sustituir huesos rotos, ya que resiste a la accin de los fluidos corporales. En cocinas y zonas de preparacin de alimentos los utensilios son a menudo de acero inoxidable, ya que no oscurece los alimentos y pueden limpiarse con facilidad.

Ensayos mecnicos del acero[editar]Artculo principal:Ensayos mecnicos de los materiales

Durmetro.

Curva del ensayo de traccin.Cuando un tcnico proyecta una estructura metlica, disea una herramienta o una mquina, define las calidades y prestaciones que tienen que tener los materiales constituyentes. Como hay muchos tipos de aceros diferentes y, adems, se pueden variar sus prestaciones con tratamientos trmicos, se establecen una serie de ensayos mecnicos para verificar principalmente la dureza superficial, la resistencia a los diferentes esfuerzos que pueda estar sometido, el grado de acabado del mecanizado o la presencia de grietas internas en el material, lo cual afecta directamente al material pues se pueden producir fracturas o roturas.Hay dos tipos de ensayos, unos que pueden ser destructivos y otros no destructivos.Todos los aceros tienen estandarizados los valores de referencia de cada tipo de ensayo al que se le somete.23Ensayos no destructivos[editar]Los ensayos no destructivos son los siguientes: Ensayo microscpico y rugosidad superficial:microscopiosyrugosmetros. Ensayos porultrasonidos. Ensayos por lquidos penetrantes. Ensayos por partculas magnticas. Ensayo de dureza (Brinell,Rockwell,Vickers); mediantedurmetros.Ensayos destructivos[editar]Los ensayos destructivos son los siguientes: Ensayo de traccinconprobetanormalizada. Ensayo deresiliencia. Ensayo decompresincon probeta normalizada. Ensayo decizallamiento. Ensayo deflexin. Ensayo detorsin. Ensayo deplegado. Ensayo defatiga.

HierroContenido del artculo

Caractersticas

Aplicaciones

Historia

Abundancia y obtencin

Compuestos

Papel biolgico

Istopos

Precauciones

Elhierroes un elemento qumico de nmero atmico 26 situado en el grupo 8 de latabla peridicade los elementos. Se simboliza comoFe.Este metal de transicin es el cuarto elemento ms abundante en la corteza terrestre, representando un 5%, y, entre los metales, slo elaluminioes ms abundante. Igualmente es uno de los elementos ms importantes del Universo, y el ncleo de la Tierra est formado principalmente por hierro ynquel, generando al moverse un campo magntico. Ha sido histricamente muy importante, y un periodo de la Historia recibe el nombre de "Edad de Hierro".CaractersticasEs un metalmaleable, tenaz, de color gris plateado y presenta propiedadesmagnticas; es ferromagntico a temperatura ambiente.Se encuentra en la naturaleza formando parte de numerosos minerales, entre ellos muchos xidos, y raramente se encuentra libre. Paraobtener hierroen estado elemental, los xidos se reducen concarbonoy luego es sometido a un proceso de afino para eliminar las impurezas presentes.Fundamentalmente se emplea en la produccin deaceros, consistentes enaleacionesde hierro con otros elementos, tanto metlicos como no metlicos, que confieren distintas propiedades al material. Se considera que una aleacin de hierro es acero si contiene menos de un 2% de carbono; si el porcentaje es mayor, recibe el nombre defundicino hierro fundido.Presenta diferentes formas estructurales dependiendo de la temperatura: Hierro : Es la que se encuentra a temperatura ambiente; hasta los 788 C. El sistemacristalinoes una red cbica centrada en el cuerpo y es ferromagntico. Hierro : 788 C - 910 C; tiene el mismo sistema cristalino que la , pero la temperatura de Curie es de 770 C, y pasa a ser paramagntico. Hierro : 910 C - 1400 C; presenta una red cbica centrada en las caras. Hierro : 1400 C - 1539 C; vuelve a presentar una red cbica centrada en el cuerpo.AplicacionesEl hierro es el metal ms usado, con el 95% en peso de la produccin mundial de metal. Es indispensable debido a su bajo precio y dureza, especialmente enautomviles, barcos y componentes estructurales de edificios. El acero es la aleacin de hierro ms conocida, siendo ste su uso ms frecuente. Las aleaciones frreas presentan una gran variedad de propiedades mecnicas dependiendo de su composicin o el tratamiento que se haya llevado a cabo. Los aceros son aleaciones de hierro y carbono, as como otros elementos. Dependiendo de su contenido en carbono se clasifican en: Acero bajo en carbono. Menos del 0.25% de C en peso. Son blandos pero dctiles. Se utilizan en vehculos, tuberas, elementos estructurales, etctera. Tambin existen los aceros de alta resistencia y baja aleacin, que contienen otros elementos aleados hasta un 10% en peso; tienen una mayor resistencia mecnica y pueden ser trabajados fcilmente. Acero medio en carbono. Entre un 0.25% y un 0.6% de C en peso. Para mejorar sus propiedades son tratados trmicamente. Son ms resistentes que los aceros bajos en carbono, pero menos dctiles; se emplean en piezas de ingeniera que requieren una alta resistencia mecnica y al desgaste. Acero alto en carbono. Entre un 0.60% y un 1.4% de C en peso. Son an ms resistentes, pero tambin menos dctiles. Se aaden otros elementos para que formen carburos, por ejemplo, conwolframiose forma el carburo de wolframio, WC; estos carburos son muy duros. Estos aceros se emplean principalmente en herramientas. Uno de los inconvenientes del hierro es que se oxida con facilidad. Hay una serie de aceros a los que se les aaden otros elementos aleantes (principalmentecromoy nquel) para que sean ms resistentes a lacorrosin, se llaman aceros inoxidables. Cuando el contenido en carbono es superior a un 2.1% en peso, la aleacin se denomina fundicin. Generalmente tienen entre un 3% y un 4.5% de C en peso. Hay distintos tipos de fundiciones (gris, esferoidal, blanca y maleable); segn el tipo se utilizan para distintas aplicaciones: en motores, vlvulas, engranajes, etctera. Por otra parte, los xidos de hierro tienen variadas aplicaciones: enpinturas,obtencin de hierro, la magnetita (Fe3O4) y el xido de hierro III en aplicaciones magnticas, etctera.LA CORROSINQu es La Corrosin?

La mayora de los metales se encuentran en la naturaleza de forma de xidos o sulfuros, y solo pueden obtenerse de estos compuestos naturales mediante la aportacin de grandes cantidades de energa. Los metales as obtenidos se encuentran en una situacin inestable, y en contacto con el medio ambiente ( atmsfera, agua, suelo, etc. ), tienden a recuperar su estado natural. Esta tendencia es lo que origina la corrosin. En el caso particular del hierro y de los aceros la corrosin da lugar a su transformacin progresiva en xidos de hierro hidratados, con la consiguiente destruccin de los mismos. La reaccin qumica que tiene lugar puede ilustrarse de forma simplificada:

2 Fe + 20 + 2H 0 = 2 Fe 0H 0hierro ( medio ambiente ) oxido de hierro hidratado

Es decir, siempre que el hierro o el acero estn en contacto con el medio ambiente natural se producir su corrosin.LAS MANIFESTACIONES DE LA CORROSINComo vimos en el primer captulo, la corrosin, especialmente la de naturaleza electroqumica, se puede manifestar de muy diversas maneras.Por lo que hace referencia al metal ms comnmente empleado, el hierro, la presencia de la herrumbre constituye la manifestacin de que se est desarrollando un proceso de corrosin. Pero entonces, la pregunta que nos podramos hacer es sta: Qu hay ms all de la herrumbre?El producto primario de la oxidacin del hierro es el hidrxido ferroso blanco,Fe(OH)2que a su vez se oxida a hidrxido frrico de color rojizo,Fe(OH)3.Ayudmonos de una experiencia muy sencilla para comprender lo anterior. Veamos el ataque producido por una gota de agua salada. Esta experiencia es debida a Evans, uno de los investigadores que ms han contribuido al conocimiento de la corrosin. Evans demostr que en el caso de una gota de agua salada, las diferencias en la cantidad de oxgeno disuelto en el lquido en contacto con la superficie metlica, lo que se conoce comoaireacin diferencial, crean pilas de corrosin en las que el ataque del metal ocurre en las reas menos oxigenadas, provocando una corrosin rpida e intensa. Si se deposita una gota de agua salada (agua y cloruro de sodio) sobre la superficie horizontal de una lmina de acero perfectamente limpia y desgrasada, como en la figura 3, se puede observar, por ejemplo despus de unos 30 minutos, un precipitado en el medio de la gota..Figura 3. Ataque producido por una gota de agua salada.La parte perifrica o ms exterior de la gota, ms aireada (con un ms fcil acceso para el oxgeno) que el centro, juega el papel de lo que hemos llamado ctodo, con relacin al centro, que a su vez se convierte en nodo. Entre estas dos zonas se forma una membrana de hidrxido de hierro (herrumbre). Con ayuda de un tubo capital, se puede atravesar la membrana y comprobar la formacin en el centro de la gota de una sal ferrosa (FeCl2, cloruro ferroso).La presencia de la herrumbre es una manifestacin clara de la existencia de corrosin para el caso del hierro y sus aleaciones (aceros). Para la mayora de los metales, las manifestaciones de la corrosin pueden estudiarse en funcin de la forma o tipo de corrosin. En soluciones acuosas o en atmsferas hmedas, como ya se ha indicado, el mecanismo de ataque envuelve algunos aspectos electroqumicos. Debe de existir un flujo de electricidad desde unas ciertas reas a otras en la superficie metlica, a travs de una solucin (electrolito) capaz de conducir la electricidad, tal como el agua de mar o el agua dura (agua con un alto contenido de sales).Una solucin que conduce la electricidad es un electrolito. Su cualidad para conducir la electricidad es debida a la presencia de iones. stos, son tomos cargados positiva o negativamente o bien agrupaciones de tomos con una cierta carga elctrica, en solucin.El agua pura est ionizada en proporcin muy pequea. Slo una mnima fraccin de las molculas de agua se disocia en iones hidrgeno,H+(protones), y iones hidroxilo,OH. El in hidrgeno se une a una molcula de agua,H2O, para formar un in hidronio,H3O+, aunque por facilidad lo representaremos porH+.La disociacin del agua, H2O, puede representarse as:

H2OH++ OH

A efectos prcticos, el agua es un aislador casi perfecto. Entonces, cabra preguntarse por qu una sustancia inica disuelta en agua produce iones? La respuesta est en las propiedades dielctricas del agua, o, en otras palabras, en las propiedades polares de las molculas de agua. Cada molcula de agua es un pequeo dipolo, esto es, sus cargas positiva y negativa no coinciden. Podemos representar estos dipolos de un modo exagerado por estructuras de forma oval.Alrededor de un in positivo habrn agrupadas un cierto nmero de molculas de agua con sus extremos negativos prximos al catin. De modo anlogo, los extremos positivos de algunas molculas de agua se agruparn alrededor del in negativo. De acuerdo con esta explicacin, los iones de las sustancias disueltas deben estar libres en cualquier disolvente polar, como lo es el agua, como as ocurre en realidad.Un electrolito capaz de formar un ambiente corrosivo puede ser, en principio, cualquier solucin, lluvia o incluso la humedad condensada del aire. Puede abarcar desde el agua dura o salada hasta los cidos y lcalis fuertes.Los nodos y ctodos involucrados en un proceso de corrosin se conocen comoelectrodos. Los electrodos pueden consistir en dos diferentes tipos de metal. En elelectrodo negativo(nodo) es donde tiene lugar la corrosin.Podemos resumir lo anterior diciendo que para que exista corrosin deben cumplirse unas ciertas condiciones mnimas. stas son:1. Debe haber un nodo y un ctodo.2. Debe existir un potencial elctrico entre los dos electrodos (nodo y ctodo).3. Debe haber un conductor metlico que conecte elctricamente el nodo y el ctodo.4. Tanto el nodo como el ctodo deben estar sumergidos en un electrolito conductor de la electricidad, el cual est ionizado.Una vez cumplidas estas condiciones, puede circular una corriente elctrica dando lugar a un consumo de metal (corrosin) en el nodo.La diferencia de potencial creada entre el nodo y el ctodo provoca una migracin de electrones desde elnodo al ctodoa lo largo del conductor metlico externo, un alambre de cobre por ejemplo, como se indica en la figura 4.

Figura 4. Sentido del flujo de electrones y del flujo convencional de la corriente elctrica en una celda de corrosin.En el nodo, al perder electrones, quedan iones hierro cargados positivamente,Fe2+, los cuales pueden combinarse con iones cargados negativamente,OH, que se encuentran en las inmediaciones del nodo, pudindose formar ocasionalmente hidrxido ferroso,Fe(OH)2, el cual puede reaccionar con posterioridad para formar hidrxido frrico,Fe(OH)3, la familiar y conocida herrumbre.En el ctodo y procedentes del nodo van llegando, a travs del conductor metlico externo, electrones. Estos electrones cargados negativamente, al llegar a la interfase ctodo-solucin, se combinan con los iones hidrgeno cargados positivamente,H+, para formar hidrgeno gas,H2. Cuando los iones hidrgeno se convierten en hidrgeno gaseoso, al combinarse con los electrones procedentes del nodo, se crea un exceso de ionesOHen las inmediaciones del ctodo. Este exceso de ionesOHhace que aumente la alcalinidad y, por tanto, el pH del electrolito adyacente al ctodo.Desde un punto de vista conceptual, hay algunos puntos de importancia que conviene aclarar por lo que respecta al flujo de la corriente elctrica. El concepto convencional de corriente supone un flujo desde un potencial positivo (+) a un potencial negativo (). Esto puede llevar a una cierta confusin, ya que la representacin convencional del flujo de la corriente elctrica es precisamente en la direccin opuesta al flujo de los electrones, como se indica en la figura 4.Conviene recordar los siguientes puntos, en los trminos del flujo de corrientes convencionales:1)La corriente elctrica, de acuerdo con la convencin, circula desde el polo positivo (+) al negativo (-) en un circuito elctrico. Esto indica que en nuestro caso la corriente circular del ctodo hacia el nodo, a travs del conductor metlico.2)En el electrolito, el transporte de la corriente elctrica tendr lugar entonces del nodo al ctodo.3)Habr un consumo y por tanto la consiguiente prdida de metal, en aquellos lugares delnodo en que la corriente abandone el electrodo para pasar al electrolito.

RESISTENCIA EN LA CORROSION DEL ACERO GALVANIZADO

Los recubrimientos galvanizados en caliente sobre el hierro o acero presentan las siguientes caractersticas generales:

Proporcionan proteccin al metal de base al aislarlo del medio ambiente. Esta proteccin por pantalla es muy eficaz, puesto que el zinc, a pesar de ser un metal menos noble que el hierro, se corroe mucho mas lentamente que este debido a que cuando esta en contacto con el aire el agua se recubre rpidamente de una pelcula superficial muy estable e insoluble de carbonatos bsicos del zinc, que impiden el progreso de la corrosin.Si por cualquier circunstancia (golpe, raspadura, etc.) quedan al descubierto alguna zona del acero base, entonces , al contrario de lo que ocurre en caso de los recubrimientos de metales mas nobles que el hierro, el ataque corrosivo se orientara hacia el recubrimiento del zinc; como por otra parte, los productos que se forman en la corrosin del zinc son mucho mas voluminosos que el zinc del que proceden, estos productos llegan incluso a taponar las pequeas zonas del metal de base que haban quedado al descubierto y, con ello, se detiene el proceso de corrosin.La eficacia de la proteccin que proporcionan los recubrimientos de zinc sobre el hierro y el acero es perfectamente comportable en todo momento, ya que, al ser el zinc un metal menos noble que el hierro, podemos asegurar que mientras quede recubrimiento de zinc sobre la superficie del material, este seguir protegido de la corrosin.

Usosesquina superior derechaEl hierro puro tiene un uso limitado. La mayora del hierro se usa en formas procesadas como hierro forjado y acero.

El hierro comercial contiene cantidades pequeas de carbono y otras impurezas que alteran sus propiedades fsicas, que son mejoradas apreciablemente por la adicin de carbono y otros elementos aleantes. El hierro comercialmente puro se usa para la produccin de lminas de metal galvanizado y de electroimanes.

Algunos compuestos de hierro son empleados para propsitos medicinales en el tratamiento de la anemia, cuando la cantidad de hemoglobina o el nmero de los glbulos rojos de la sangre disminuye. El hierro se usa tambin en la preparacin de tnicos.

Forma compuestos ferrosos en los que acta con valencia +2 y frricos en los que tiene valencia +3. Los compuestos ferrosos se oxidan fcilmente a frricos. El ms importante compuesto ferroso el es sulfato ferroso (FeSO4), llamado vitriolo verde; normalmente se presenta en cristales de color verde plido hidratados con siete molculas de agua y se usa como un mordiente en el teido, como medicina en tnicos y en la fabricacin de tinta y pigmentos.

El xido frrico, un polvo rojo amorfo, se obtiene por tratamiento de sales frricas con una base o por oxidacin de la pirita. Se usa como pigmento, conocido como rojo hierro o rojo Veneciano; como un abrasivo para pulir y como medio magnetizable sobre discos y cintas magnticas.

El cloruro frrico, cristales brillantes de color verde oscuro, se obtiene calentando hierro en cloro, se usa en la medicina como una solucin alcohlica llamada tintura de hierro.

Los iones ferroso y frrico se combinan con el cianuro para formar compuestos complejos de cianuro.

El ferrocianuro frrico (Fe4 [Fe (CN)6]3), azul oscuro, slido amorfo formado por la reaccin de ferrocianuro de potasio con una sal frrica, se llama azul Prusia. Se usa como pigmento en la pintura y en lavandera para corregir el matiz amarillento que dejan las sales ferrosas en el agua.

El ferrocianuro de potasio (K3Fe(CN)6), se obtiene a partir del ferrocianuro ferroso (Fe3 [Fe(CN)6]2) y se usa en procesar papel de copia. El hierro tambin experimenta reacciones fisicoqumicas con el carbono que son esenciales en la formacin de acero.INTRODUCCINEl hierro es un elemento qumico de smbolo Fe. Este metal de transicin es el cuarto elemento ms abundante en la corteza terrestre, representando un 5% y, entre losmetales, slo elaluminioes ms abundante. Es uno de los elementos ms importantes delUniverso, y el ncleo dela Tierraest formado principalmente por hierro y nquel, generando al moverse uncampo magntico.El hierro es el metal ms usado, con el 95% en peso de la produccin mundial de metal. Fundamentalmente se emplea en la produccin de acero, la aleacin de hierro ms conocida, consistente enaleacionesde hierro con otros elementos, tanto metlicos como no metlicos, que confieren distintas propiedades al material.Los aceros son aleaciones de hierro y carbono, en concentraciones mximas de 2,11% de carbono en peso aproximadamente. El carbono es el elemento de aleacin principal, pero los aceros contienen otros elementos. Dependiendo de su contenido en carbono se clasifican en: acero bajo en carbono, acero medio en carbono, acero alto en carbono, acero inoxidable y aceros al carbono.El acero es indispensable debido a su bajoprecioy dureza, especialmente en automviles, barcos y componentes estructurales de edificios, vehculos,sistemasde tuberas,motores,vlvulasy engranajes.ACERO ACERO. HIERRO REFINADO

Aleacin de hierro y carbono, en la que el carbono se encuentra presente en un porcentaje inferior al 2%. Para obtener acero, se toma comomateria primael arrabio, eliminando al mximo las impurezas de este, y reduciendo el porcentaje del principal componente de la aleacin que es el carbn. Esto de hace con elprocesodecombustinen el que se producen muchas reacciones qumicas.El acero es una aleacin, es decir, un metal mezclado que se logra derritiendo y uniendo diferentesmateriales. Actualmente existen ms de 2.500 clases de acero estndar en todo el mundo. Todos ellos est hechos principalmente con lingotes de hierro que, a su vez, estn conformados por el elemento hierro, ms un tres por ciento de carbn.El lingote de hierro es extrado del hierro mineral en los altos hornos de las fundiciones. Luego es procesado en la acera para obtener un acero con menos del dos por ciento de carbn. Esta baja proporcin suaviza el material, hacindolo ms fcil de procesar.Eldesarrollodel horno de altatemperaturaen el Siglo XIV lo hizo posible: que el hierro fuese calentado hasta que tomara forma lquida. Pero latecnologaslo madura gradualmente: mientras que en el Siglo XVII an se necesitaban ocho toneladas de carbn para obtener dos toneladas de lingotes de hierro, actualmente necesitamos slo alrededor de media tonelada de coque para producir 10.000 toneladas de lingotes de hierro por da.Mientras buscaba un material resistente para la fabricacin dearmas, Henry Bessemer desarroll un nuevoprocedimientoa mediados del Siglo XIX, el cual continuara siendo utilizado durante muchotiempo. El proceso de Bessemer facilita la produccin de acero mediante la utilizacin de la oxidacin. Hasta ese momento, los trabajadores siderrgicos deban revolver el acero fundido para separar los materiales de desecho un procedimiento que implicaba un gran gasto de energa. Actualmente, esto puede realizarse con una mquina.El proceso de Siemens-Martn de 1864, que haca posible fundir el metal escarpado dentro del acero, fue un importante hito dentro de la produccin siderrgica. Y laindustriadel acero continu desarrollndose:procedimientoscada vez mejores, implicaron que cantidades mucho mayores de acero de altacalidad, pronto pudieran ser fabricados empleando menos mano de obra. En 1850, cada trabajador siderrgico estaba produciendo ocho toneladas de lingotes de hierro por ao y, veinte aos ms tarde, produciran diez veces esa cantidad.

En 1912, cientficos delgrupoalemn de trabajadores siderrgicos Krupp, descubrieron accidentalmente cmo fabricar acero a prueba de xido. Tambin conocido como V2A o acero inoxidable. Este materal est compuesto por hierro, cromo y nquel, y se utiliza, por ejemplo, en tecnologa mdica.1. Actualmente, el acero se ha convertido en un material de alta tecnologa. Por ejemplo, el acero conocido como HDS (de altafuerzay ductilidad) hace posible las "zonas de pliegue inteligentes": la idea es que este material, que se deforma fcilmente, se vuelve ms resistente luego de una colisin debido a transformaciones estructurales, por lo que brinda una mayor proteccin. Las carroceras de vehculos confeccionadas con este "acero deformante", no slo incrementaran laseguridad: tambin seran particularmente livianas, lo que contribuira a disminuir elconsumode energa. PROCESOS DE FABRICACIN DE ACEROPara empezar, las materias primas (o bien mineral dehierroo bien chatarra frrea, segn elproceso) son convertidas enacerofundido. El proceso a base de mineral de hierro utiliza un alto horno y el proceso con la chatarra frrea recurre a un horno de arco elctrico.A continuacin, el arrabio se solidifica mediante moldeo en una mquina decolada contnua. Se obtiene as lo que se conoce comoproductossemiacabados. Pueden ser desbastes, si presentan un corte transversal rectangular, o blooms o palanquillas, si tienen un corte transversal cuadrado. Son los formatos que se utilizan para formar elproductoacabado.

Por ltimo, estos productos semiacabados se transforman, o "laminan" en productos acabados. Algunos reciben un tratamiento trmico, conocido como "laminado en caliente". Ms de la mitad de las chapas finas laminadas en caliente vuelven a ser laminadas a temperaturas ambientes (proceso "laminado en fro"). Posteriormente pueden ser recubiertas con un material protector anticorrosin.

Final del formulario1.2.1.MTODOSDE REFINADO DE HIERRO.Aunque casi todo el hierro y acero que se fabrica en todo el mundo se obtienen a partir de arrabio producido en altos hornos, hay otros mtodos de refinado del hierro que se han practicado de forma limitada. Uno de ellos es el denominadomtododirecto para fabricar hierro y acero a partir del mineral, sin producir arrabio. En este proceso se mezclan mineral de hierro y coque en un horno de calcinacin rotatorio y se calientan a unatemperaturade unos 950 C. el coque caliente desprende monxido decarbono, igual que en un alto horno, y reduce los xidos del mineral a hierro metlico. Sin embargo, no tienen lugar las reacciones secundarias que ocurren un alto horno, y el horno de calcinacin produce la llamada esponja de hierro, de mucha mayor pureza que el arrabio. Tambin puede producirse hierro prcticamente puro medianteelectrlisis, haciendo pasar una corriente elctrica a travs de una disolucin de cloruro de hierro (II). Ni el proceso directo ni el electroltico tienen importancia comercial significativa.

1.2.2. ACERO DE HORNO ELCTRICO.En algunos hornos elcalorpara fundir y refinar el acero procede de laelectricidady no de lacombustindegas. Como las condiciones de refinado de estos hornos se pueden regular ms efectivamente que las de los hornos de crisol abierto o los hornos bsicos deoxgeno, los hornos elctricos son sobre todo tiles para producir acero inoxidable y aceros aleados que deben ser fabricados segn unas especificaciones muy exigentes. El refinado se produce en una cmara hermtica, donde la temperatura y otras condiciones se controlan de forma rigurosa mediante dispositivos automticos.En las primeras fases de este proceso de refinado se inyecta oxgeno de alta pureza a travs de una lanza, lo que aumenta la temperatura del horno y disminuye eltiemponecesario para producir el acero. La cantidad de oxgeno que entra en el horno puede regularse con precisin en todo momento, lo que evita reacciones de oxidacin no deseadas.

En la mayora de los casos, la carga est formada casi exclusivamente por material de chatarra. Antes depoderutilizarla, la chatarra debe ser analizada y clasificada, porque su contenido enaleacionesafecta a la composicin del metal refinado. Tambin se aaden otrosmateriales, como pequeas cantidades de mineral de hierro y cal seca, para contribuir a eliminar el carbono y otras impurezas. Los elementos adicionales para la aleacin se introducen con la carga o despus, cuando se vierte a la cuchara el acero refinado.

Una vez cargado el horno se hacen descender unos electrodos hasta la superficie del metal. La corriente elctrica fluye por uno de los electrodos, forma un arco elctrico hasta la carga metlica, recorre el metal y vuelve a formar un arco hasta el siguiente electrodo. Laresistenciadel metal al flujo de corriente genera calor que, junto con el producido por el arco elctrico, funde el metal con rapidez. Hay otros tipos de horno elctrico donde se emplea una espiral para generar calor.

1.2.3.PROCESOSDE ACABADO.El acero se vende en una gran variedad de formas y tamaos, como varillas, tubos, rieles de ferrocarril o perfiles en H o en T. estas formas se obtienen en las instalaciones siderrgicas laminando con lingotes calientes o modelndolos de algn otro modo. El acabado del acero mejora tambin sucalidadal refinar suestructuracristalina y aumentar su resistencia.El mtodo principal de trabajar el acero se conoce como laminado en caliente. En este proceso, el lingote colado se calienta al rojo vivo en un horno denominado foso de termodifusin y a continuacin se hace pasar entre una serie de rodillos metlicos colocados en pares que lo aplastan hasta darle la forma y tamao deseados. La distancia entre los rodillos va disminuyendo a medida que se reduce el espesor del acero.

El primer par de rodillos por el que pasa el lingote se conoce como tren de desbaste o de eliminacin de asperezas. Despus del tren de desbaste, el acero pasa a trenes de laminado en bruto y a los trenes de acabado que lo reducen a lminas con la seccin transversal correcta. Los rodillos para producir rieles de ferrocarril o perfiles en H, en T o en L tienen estras para proporcionar a forma adecuada.Los procesos modernos de fabricacin requieren gran cantidad de chapa de acero delgada. Los trenes o rodillos de laminado continuo producen tiras y lminas con anchuras de hasta 2,5 m. esos laminadores procesan con rapidez la chapa de acero antes de que se enfre y no pueda ser trabajada. Las planchas de acero caliente de ms de 10 cm de espesor se pasan por una serie de cilindros que reducen progresivamente su espesor hasta unos 0,1 cm y aumentan su longitud de 4 a 370 metros. Los trenes de laminado continuo estn equipados con una serie de accesorios como rodillos de borde, aparatos de decapado o eliminacin y dispositivos para enrollar de modo automtico la chapa cuando llega al final del tren.

Los rodillos de borde songruposde rodillos verticales situados a ambos lados de la lmina para mantener su anchura. Los aparatos de decapado eliminan la costra que se forma en la superficie de la lmina apartndola mecnicamente, retirndola mediante un chorro deaireo doblando de forma abrupta la chapa en algn punto del recorrido. Las bobinas de chapa terminadas se colocan sobre una cinta transportadora y se llevan a otro lugar para ser recocidas y cortadas en chapas individuales.Una forma ms eficiente para producir chapa de acero delgada es hacer pasar por los rodillos planchas de menor espesor. Con los mtodos convencionales de fundicin sigue siendo necesario pasar los lingotes por un tren de desbaste para producir planchas lo bastante delgadas para el tren de laminado continuo.Elsistemade colada continua, encambio, produce una plancha continua de acero con un espesor inferior a 5 cm, lo que elimina la necesidad de trenes de desbaste y laminado en bruto.El sistema de colada continua en cambio, produce una plancha continua de acero con un espesor inferior a 5 cm, lo que elimina la necesidad de trenes de desbaste y laminado en bruto.

1.3. PRODUCTOS ACABADOS DE ACERO1.3.1. TUBOS.Los tubos ms baratos se forman doblando una tira plana de acero caliente en forma cilndrica y soldando los bordes para cerrar el tubo. En los tubos ms pequeos, los bordes de la tira suelen superponerse y se pasan entre un par de rodillos curvados segn el dimetro externo del tubo. Lapresinde los rodillos es suficiente para soldar los bordes. Los tubos sin soldaduras se fabrican a partir de barras slidas hacindolas pasar entre un par de rodillos inclinados entre los que est situada una barra metlica con punta, llamada mandril, que perfora las barras y forma el interior del tubo mientras los rodillos forman el exterior.1.3.2. HOJALATA.El producto del acero recubierto ms importante es la hojalata estaada que se emplea para la fabricacin de latas y envases. El material de las latas contiene ms de un 99% de acero. En algunas instalaciones, las lminas de acero se pasan por un bao deestaofundido (despus de laminarlas primero en caliente y luego en fro) para estaarlas. El mtodo de recubrimiento ms comn es el proceso electroltico. La chapa de acero se desenrolla poco a poco de la bobina y se le aplica una solucinqumica. Al mismo tiempo se hace pasar unacorriente elctricaa travs de un trozo de estao puro situado en esa misma solucin, lo que el estao se disuelva poco a poco y se deposite en el acero. Con este sistema, medio kilogramo de estao basta para recubrir 20 metros cuadrados de acero.

En la hojalata delgada, la chapa recibe un segundo laminado en fro antes de recubrirla de estao, lo que aumenta la resistencia de la chapa adems de su delgadez. Las latas hechas de hojalata delgada tienen una resistencia similar a las ordinarias, pero contienen menos acero, con lo que reduce su peso y coste. Tambin pueden fabricarse envases ligeros adhiriendo una delgadsima lmina de acero estaado sobre papel o cartn. Otros procesos de fabricacin de acero son la forja, la fundicin y el uso de troqueles.1.3.3. HIERRO FORJADO.El proceso antiguo para fabricar la aleacin resistente y maleable conocida como hierro forjado se diferencia con claridad de otras formas de fabricacin de acero. Debido a que el proceso, conocido como pudelizacin, exiga un mayortrabajomanual, era imposible producir hierro forjado en grandes cantidades. Eldesarrollode nuevossistemascon convertidores Bessemer y hornos de crisol abierto permitieron producir unvolumenmayor de hierro forjado.Sin embargo, el hierro forjado ya no se fabrica habitualmente con fines comerciales, debido a que se puede sustituir en casi todas las aplicaciones por acero de bajo contenido de carbono, con menorcostodeproducciny calidad ms uniforme.El horno de pudelizacin empleado en el proceso antiguo tiene un techo abovedado de poca altura y un crisol en el que se coloca el metal en bruto, separado por una pared de la cmara de combustin donde se quema carbn bituminoso. La llama de la cmara de combustin asciende por encima de la pared, incide en el techo abovedado y reverbera sobre el contenido del crisol.Cuando el horno ha adquirido un calor moderado, el operario que maneja el horno recubre el crisol y las paredes con una pasta de xido de hierro, por lo general hematites. A continuacin, el horno se carga con unos 250 Kg de arrabio y se cierra la puerta. Al cabo de unos 30 minutos, el arrabio se ha fundido, y el operario aade a la carga ms xido de hierro o residuos de laminado, mezclndolos con el hierro con una barra de hierro curvada.

El silicio y la mayor parte del manganeso contenidos en el hierro se oxidan, y se elimina parte del azufre y el fsforo. A continuacin se eleva un poco la temperatura del horno, y el carbono empieza a quemarse formando xidos de carbono gaseosos. Segn se desprende gas la escoria aumenta de volumen y el nivel de la carga sube. Al quemarse el carbono, la temperatura defusinaumenta, y la carga se vuelve cada vez ms pastosa y vuelve a su nivel anterior. A medida que se incrementa la pureza del hierro, el operario remueve la carga para garantizar una composicin uniforme y una cohesin adecuada de las partculas. La masa resultante, pastosa y esponjosa, se divide en pedazos o bolas de unos 80 o 90 kg.Las bolas se retiran del horno con unas tenazas y se colocan directamente en unaprensaque expulsa de la bola la mayor parte de la escoria de silicio mezclada y suelda entre s los granos de hierro puro. A continuacin se corta el hierro en piezas planas que se apilan unas sobre otras, se calienta hasta la temperatura desoldaduray se laminan para formar una sola pieza. A veces se repite el proceso de laminado para mejorar la calidad del producto.

1.4. PROCESOS MODERNOS DE OBTENCIN DE ACERO Por soplado, en el cual todo el calor procede del calor inicial de los materiales de carga, principalmente enestadode fusin. Con horno de solera abierta, en el cual la mayor parte del calor proviene de la combustin del gas oaceitepesado utilizado como combustible; elxitode este proceso se basa en los recuperadores de calor para calentar el aire y as alcanzar las altas temperaturas eficaces para la fusin de la carga del horno. Elctrico, en el cual la fuente de calor ms importante procede de la energa elctrica (arco, resistencia o ambos); este calor puede obtenerse en presencia o ausencia de oxgeno; por ello los hornos elctricos pueden trabajar enatmsferas no oxidantes o neutras y tambin en vaco, condicin preferida cuando se utilizan aleaciones que contienen proporciones importantes de elementos oxidables.

1.5. CLASIFICACIN DEL ACERO.Los diferentes tipos de acero se agrupan en cinco clases principales: aceros al carbono, aceros aleados, aceros de baja aleacin ultrarresistentes, aceros inoxidables y aceros deherramientas.

Aceros al carbono.Ms del 90% de todos los aceros son aceros al carbono. Estos aceros contienen diversas cantidades de carbono y menos del 1,65% de manganeso, el 0,6% de silicio y el 0,6% decobre. Entre los productos fabricados con aceros al carbono figuranmquinas, carroceras de automvil, la mayor parte de lasestructurasdeconstruccinde acero, cascos de buques y horquillas o pasadores para el pelo. Aceros aleados.Estos aceros contienen una proporcin determinada de vanadio, molibdeno y otros elementos, adems de cantidades mayores de manganeso, silicio y cobre que los aceros al carbono normales. Estos aceros se emplean, por ejemplo, para fabricar engranajes y ejes demotores, patines o cuchillos de corte. Aceros de baja aleacin Ultrarresistentes.Estafamiliaes la ms reciente de las cinco grandes clases de acero. Los aceros de baja aleacin son ms baratos que los aceros aleados convencionales ya que contienen cantidades menores de los costosos elementos de aleacin. Sin embargo, reciben un tratamiento especial que les da una resistencia mucho mayor que la del acero al carbono.Por ejemplo, los vagones de mercancas fabricados con aceros de baja aleacin pueden transportar cargas ms grandes porque sus paredes son ms delgadas que lo que sera necesario en cada caso de emplear acero al carbono. Adems, como los vagones de acero de baja aleacin pesan menos, las cargas pueden ser ms pesadas. En la actualidad se construyen muchos edificios con estructuras de aceros de baja aleacin. Las vigas pueden ser ms delgadas sin disminuir su resistencia, logrando un mayor espacio interior en los edificios. Aceros Inoxidables.Los aceros inoxidables contienen cromo, nquel y otros elementos de aleacin, que los mantienen brillantes y resistentes a la herrumbre y oxidacin a pesar de laaccinde la humedad o decidosygasescorrosivos. Algunos aceros inoxidables son muy duros; otros son muy resistentes y mantienen esa resistencia durante largos periodos a temperaturas extremas. Debido a sus superficies brillantes, enarquitecturase emplean muchas veces con fines decorativos.El acero inoxidable se utiliza para las tuberas y tanques de refineras depetrleooplantasqumicas, para los fuselajes de los aviones o para cpsulas espaciales. Tambin se usa para fabricar instrumentos y equipos quirrgicos, o para fijar o sustituirhuesosrotos, ya que resisten a la accin de fluidos corporales. En cocinas y zonas de preparacin dealimentos, los utensilios son a menudo de acero inoxidable, ya que no oscurezca los alimentos y puede limpiarse con facilidad. Aceros de Herramientas.Estos aceros se utilizan para fabricar muchos tipos de herramientas y cabezales de corte y modelado de mquinas empleadas en diversasoperacionesde fabricacin. Contiene volframio, molibdeno y otros elementos de aleacin, que les proporciona mayor resistencia, dureza y durabilidad.

1.6. ESTRUCTURA DEL ACERO.Las propiedades fsicas de los aceros y sucomportamientoa distintas temperaturas dependen sobre todo de la cantidad de carbono y de sudistribucinen el hierro. Antes del tratamiento trmico, la mayor parte de los aceros son una mezcla de tres sustancias: ferrita, perlita y cementita. La ferrita, blanda y dctil, es hierro con pequeas cantidades de carbono y otros elementos en disolucin. La cementita, un compuesto de hierro con 7% de carbono aproximadamente es de gran dureza y ms quebradiza. La perlita es una profunda mezcla de ferrita y cementita, con una composicin especfica y una estructura caracterstica, y sus propiedades fsicas son intermedias entre las de sus dos componentes.La resistencia y dureza de un acero que no ha sido tratado trmicamente depende de las proporciones de estos tres ingredientes. Cuanto mayor es el contenido en carbono de un acero, menor es la cantidad de ferrita y mayor la de perlita: cuando el acero tiene un 0,8% de carbono, est por completo compuesto de perlita. Al elevarse la temperatura del acero, la ferrita y la perlita se transforman en una forma alotrpica de aleacin de hierro y carbono conocida como austenita, que tiene lapropiedadde disolver todo el carbono libre presente en el metal. Si el acero se enfra despacio, la austenita vuelve a convertirse en ferrita y perlita, pero si el enfriamiento es repentino la austenita se convierte en martensita, una modificacin alotrpica de gran dureza similar a la ferrita pero con carbono en solucin slida.1.7. PROPIEDADES DE ACERO Resistencia a comprensin y traccin. Dureza Resistencia al desgaste DuctilidadLas propiedades del acero se pueden mejorar con la adicin de elementos aleantes.

1.8. TRATAMIENTO TRMICO DEL ACERO.El proceso bsico para endurecer el acero mediante tratamiento trmico consiste en calentar el metal hasta una temperatura a la que se forma austenita, generalmente entre los 750 y 850 C, y despus enfriarlo con rapidez sumergindolo enaguao aceite. Estos tratamientos de endurecimiento, que forman martensita, crean grandes tensiones internas en el metal, que se eliminan mediante el temple o el recocido, que consiste en volver a calentar el acero hasta una temperatura menor. El temple reduce la dureza y resistencia y aumenta la ductilidad y la tenacidad.Elobjetivofundamental del proceso de tratamiento trmico es controlar la cantidad, tamao, forma y distribucin de las partculas de cementita contenidas en la ferrita, que a su vez determinan las propiedades fsicas del acero.

Hay muchas variaciones del proceso bsico. Los ingenieros metalrgicos han descubierto que el cambio de austenita a martensita se produce en la ltima fase del enfriamiento, y que la transformacin va acompaada de un cambio de volumen que puede agrietar el metal si el enfriamiento es demasiado rpido. Se han desarrollado tres procesos relativamente nuevos para evitar el agrietamiento. En el templado prolongado, el acero se retira del bao de enfriamiento cuando ha alcanzado la temperatura en que empieza a formarse la martensita, y a continuacin se enfra despacio en el aire. En el martemplado, el acero se retira del bao en el mismo momento que el templado prolongado y se coloca en un bao de temperatura constante hasta que alcanza una temperatura uniforme en toda su seccin transversal.Despus se deja enfriar el acero en aire a lo largo del rango de temperaturas de formacin de la martensita, que en la mayora de los aceros va desde unos 300 C hasta la temperaturaambiente. En el austemplado, el acero se enfra en un bao de metal o sal mantenido de forma constante la temperatura en que se produce el cambio estructural deseado, y se conserva en ese bao hasta que el cambio es completo, antes de pasar al enfriado final.Hay tambin otros mtodos de tratamiento trmico para endurecer el acero. En la cementacin, las superficies de las piezas de acero terminadas se endurecen al calentarlas con compuestos de carbono o nitrgeno. Estos compuestos reaccionan con el acero y aumentan su contenido de carbono o forman nitruros en su capa superficial. En la carburizacin la pieza se calienta cuando se mantiene rodeada de carbn vegetal, coque o de gases de carbono comometanoo monxido de carbono. La cianurizacin consiste en endurecer el metal en un bao de sales de cianuro fundidas para formar carburos y nitruros. La nitrurizacin se emplea para endurecer aceros de composicin especial mediante su calentamiento en amonaco gaseoso para formar nitruros de aleacin.

1.9. VENTAJAS DEL ACERO El Acero es un material de construccin de superior calidad,es 100% reciclable e inorgnico. No se tuerce, raja, rompe o cambia de forma, longitud; tiene el mas alto ratio defuerzaa peso de cualquier material de construccin. Es invulnerable a termitas o cualquier tipo de fung u organismo. Su alto nivel de fuerza resulta en estructuras ms seguras; requiere menormantenimientoy un proceso ms despacioso en su larga vida econmica. Acero es mas liviano que cualquier otro material para enmarcados o paneles. Permite paredes rectas y esquinas cuadradasVentanas y puertas cierran como deben hacerlo. Produce hasta un 20% menos desperdicio o material no aceptable. Su calidad es consistente y constante, es producido dentro de estrictos estandartes nacionales, no variaciones regionales. Estabilidad deprecio.

I. HIERRO2.1. EL HIERRO ELEMENTO METLICO

El Hierro, es un elemento metlico, magntico, maleable y decolorblanco plateado. Tiene de nmero atmico 26 y es uno de los elementos de transicin del sistemaperidico.Tambin, es uno de los elementos metlicos ms abundantes en el planeta. Constituye aproximadamente el 4.5% de la corteza terrestre. Generalmente es encontrado en forma de xido de magnetita (Fe304), hermatita (Fe203), limonita, u xidos hidratados (Fe203 + NH20) Tambin existen pequeas cantidades de hierro combinadas con aguas naturales, en las plantas, y adems es un componente de lasangre.El hierro fue descubierto en laprehistoriay era utilizado comoadornoy para fabricararmas. El objeto ms antiguo existente, es ungrupodecuentasoxidadas encontrado enEgipto, y data del 4000a.c. El trmino arqueolgico edad del hierro se aplica slo al periodo en el que se extiende la utilizacin yel trabajodel hierro. El procesado moderno del hierro no comenz enEuropacentral hasta la mitad del siglo XIV.Losmetalesfrricos son los derivados de hierro. El hierro es muy abundante en lanaturaleza(forma parte del ncleo de la corteza terrestre) y es el metal ms utilizado.El hierro se encuentra en diferentesminerales: pirita, hematites, siderita...Estos minerales suelen estar formados por un compuesto llamado xido, por lo tanto no es el nico componente, sino que este se encuentra combinado con oxgeno y otras impurezas.

2.2. CARACTERSTICAS DEL HIERRO Presenta un color blanco Muy abundante enla tierra, pocas veces aparece en estado puro Tiene una gran densidad Es un material magntico. Cuando entra en contacto con el aire, se forma en su superficie una capa de xido, razn por la cual no puede utilizarse sin revestimiento superficial. Tiene una conductividad elctrica baja.2.3. PROPIEDADES MECNICAS DEL HIERRO Resistencia a la rotura:Resistencia que opone el material a romperse por un esfuerzo mecnico exterior. Depende de la cohesin entre sus molculas. Deformabilidad:Es una propiedad que da a los materiales la posibilidad de deformarse antes de su rotura. Esta deformacin puede ser permanente (plasticidad) o no (elasticidad). Tenacidad:La tenacidad nos expresa el trabajo que realiza un metal cuando es sometido a esfuerzos exteriores que lo deforman hasta la rotura. Esta caracterstica nos define la trabajabilidad del metal. Dureza:Es la capacidad que presenta el metal a ser deformado en su superficie por la accin de otro material. Distinguimos varios tipos de dureza: al rayado, a la penetracin, al corte y dureza elstica. Soldabilidad:Propiedad que presentan algunos metales por la que dos piezas en contacto pueden unirse ntimamente formando un conjunto rgido.2.4. PROPIEDADES TRMICAS Conductividad elctrica:Es la facilidad que presenta un material para dejar pasar a travs de l la corriente elctrica. Este fenmeno se produce por una diferencia de potencial entre los extremos del metal. Conductividad trmica:Es la facilidad que presenta un material para dejar pasar a travs de l una cantidad de calor. El coeficiente de conductividad trmica k nos da la cantidad de calor que pasara a travs de un determinado metal enfuncinde su espesor y seccin. Dilatacin:Es el aumento de las dimensiones de un metal al incrementarse la temperatura. No es uniforme ni sigueleyesdeterminadas.

2.5. PROPIEDADES QUMICASLa actividad qumica del metal depende de las impurezas que contenga y de la presencia de elementos que reaccionan con estas, dependiendo tambin en menor medida de la temperatura y zonas de contacto. Distinguimos fundamentalmente dos reacciones: oxidacin ycorrosin. Oxidacin:La oxidacin se produce cuando se combina eloxigenodel aire y el metal. La oxidacin es superficial, producindose en la capa ms externa del metal y protegiendo a las capas interiores de la llamada oxidacin total. El xido no es destructivo. Corrosin:Se considera corrosin a toda accin que ejercen los diversos agentes qumicos sobre los metales, primeramente en la capa superficial y posteriormente en el resto.

2.6. SIDERURGIA.Es latecnologarelacionada con la produccin del hierro y sus aleaciones, en especial las que contienen un pequeo porcentaje de carbono, que constituyen los diferentes tipos de acero. A veces, las diferencias entre las distintas clases de hierro y acero resultan confusas por lanomenclaturaempleada.En general, el acero es una aleacin de hierro y carbono a la que suelen aadirse otros elementos. Algunas aleaciones denominadas `hierros' contienen ms carbono que algunos aceros comerciales. El hierro de crisol abierto y el hierro forjado contienen un porcentaje de carbono de slo unas centsimas. Los distintos tipos de acero contienen entre el 0,04 y el 2,25% de carbono.El hierro colado, el hierro colado maleable y el arrabio contienen entre un 2 y un 4% de carbono. Hay una forma especial de hierro maleable que no contiene casi carbono alguno. Para fabricar aleaciones de hierro y acero se emplea un tipo especial de aleaciones de hierro denominadas ferro aleaciones, que contienen entre un 20 y un 80% del elemento de aleacin, que puede ser manganeso, silicio o cromo.

2.7. PRODUCTOS SIDERRGICOS.Los productos siderrgicos, que conocemos con la denominacin de hierro, atendiendo a su proporcin de Carbono son los siguientes: Hierro puro:con una cantidad menor al 0,02% de Carbono. Es un material sinutilidadindustrial, blando, maleable y no soldable. Acero:el Carbono est entre el 0,02% y el 2%, presenta gran dureza y tiene distintas aplicaciones en funcin de la cantidad de Carbono. Adems, se puede mejorar aadindole Cromo, Nquel. Fundicin:su cantidad de Carbono es mayor del 2% (entre el 2% y el 4%) No es soldable y solamente se usa industrialmente mediante moldeo. No se puede trabajar pormediosmecnicos.

CONCLUSINLa fabricacin de hierro y acero implica una serie de procesos complejos, mediante los cuales, el mineral de hierro se extrae para producir productos de acero, empleando coque y piedra caliza. Los procesos de conversin siguen los siguientes pasos: produccin de coque del carbn, y recuperacin de los subproductos, preparacin del mineral, produccin de hierro, produccin de acero, y fundicin, laminacin y acabado.Se pueden realizar estos pasos en una sola instalacin, o en varios lugares completamente separados. En muchos pases en desarrollo, es fabricado el acero de chatarra, en un horno de arco elctrico. Una forma alternativa para producir el acero es la de la reduccin directa, utilizandogas naturalehidrgeno. El producto de este proceso, hierro esponjoso, se convierte en acerco en un horno de arco elctrico; luego se funden los lingotes, y para esto se producen los productos no planos con una o dos laminadoras.Laindustriade acero es una de las ms importantes en los pases desarrollados y los que estn en vas de desarrollo. En los ltimos, esta industria, a menudo, constituye la piedra angular de todo el sector industrial. Su impacto econmico tiene gran importancia, como fuente de trabajo, y como proveedor de los productos bsicos requeridos por muchas otrasindustrias: construccin, maquinaria y equipos, y fabricacin de vehculos detransportey ferrocarriles.Durante la fabricacin de hierro y acero se producen grandes cantidades de aguas servidas y emisiones atmosfricas. Si no es manejada adecuadamente, puede causar mucha degradacin de latierra, del agua y del aire En los siguientes prrafos, se presenta unadescripcinbreve de los desperdicios generadas por los procesos de fabricacin de hierro y acero.

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