Metales Ferrosos

EL HIERRO

La Siderurgia es la rama de la metalurgia que estudia todo lo referente a la extracción, transformación y aplicaciones del hierro.

Fig. 3 : El Hierro

Minerales.

Los minerales de hierro más usados como materia prima para la obtención de este metal son:

v  Magnetita: cuyo yacimiento más importante se encuentran en Suecia, España y EE.UU. En la Rep. Dom. Existen pequeños yacimientos de este mineral.

Fig. 4 : Mineral de la Magnetita

v  Siderita: se halla principalmente en Inglaterra.

Fig. 5 : Mieneral de la Siderita

v  Hematita: existen yacimiento en Estados Unidos, Alemania, Rusia y España.

Fig. 6 : Mineral de la Hematita

Hierro Puro.

El hierro químicamente puro (Fe) es un elemento de color gris azulado, que funde a 1,259 C. No tiene aplicación en la construcción, por lo que relegamos su estudio a la química.

El hierro que se encuentra en el mercado y se utiliza en la industria no es puro, sino una aleación de hierro y carbono.

Obtención del Hierro.

En la industria, el procedimiento más normal de obtención del hierro, partiendo de los minerales, es la reducción de éstos por carbón.

En el proceso indirecto se empieza por reducir el óxido de hierro para obtener colado o fundición.

Fig. 7 : Obtención del Hierro

Aleaciones con otros elementos.

Los más comunes son el silicio (Si), azufre (S), fósforo (P), aluminio (Al) y manganeso (Mn).

v  El silicio: si está contenido en pequeñas proporciones es favorable a la resistencia, pero si aumenta su contenido, hace el acero más fusible, por lo cual disminuye su soldabilidad.

Fig. 8 : Mineral de Silicio

v  El azufre es siempre perjudicial.

Fig. 9 : Mineral del Azufre

v  El fósforo es favorable para el forjado en caliente, pero hace quebradizo al hierro en frío cuando se encuentra en gran cantidad.

Fig. 10 : Mineral del Fósforo

v  El manganeso: Favorece la maleabilidad y disminuya ligeramente la velocidad de corrosión del acero. Aumenta la dureza.

Fig. 11 : Mineral del Manganeso

v  El aluminio hace el acero más fusible y más moldeable.

Fig. 12 : Tubo de aluminio

Hierro Dulce.

Es de color gris claro. Funde a temperatura de 1,500 C y puede soldarse consigo mismo. Es tenaz.

FUNDICIÓN

El hierro colado o fundición se fabrica en los llamados altos hornos. Se caracteriza por servir para moldeo, ser resistente a la compresión y tener fragilidad. Se puede obtener varias clases de hierro colado dependiendo del proceso de fabricación, del enfriamiento, de las materias primas y de la ganga del mineral, pudiéndose dividir en dos grupos: fundiciones ordinarias y fundiciones especiales.

Las Fundiciones Ordinarias están formadas principalmente de hierro y carbono. Puede ser: la fundición gris, la fundición blanca y la fundición maleable.

Cuando sale de la fundición del alto horno tiene una gran elevada proporción de carbono y de elementos que alcanza el 7% de la masa total.

Para expulsar de la masa de hierro estas impurezas se procede al afino de la fundición, que consiste en oxidar los elementos por la acción del aire y de escoria ricas en óxido.

Los procedimientos de afino son: pudelado, afino en convertidores (Bessemer o Thomas), Procedimiento de Martin Siemens, acero al crisol, acero eléctrico y acero con cementación. Los tres primeros pueden dar hierro dulce o aceros y los otros métodos se emplean únicamente para la obtención de acero.

Fig.13 : Obtención dela Fundición.
Forma Comerciales.

Las formas comerciales del hierro y del acero son muy variables basta consultar los catálogos de la casa distribuidoras para verificar la gran diversidad. Las principales formas son barra y hierro perfilados, los cuales son considerados como productos elaborados.

Las barras pueden ser planas, cuadradas, hexagonales y redondas. Se laminan a partir de acero y hierro dulce. El acero dulce estirado en grandes longitudes constituye el alambre con diámetro que varía de 0.2 mm. A 5 mm.

Dentro de los hierros perfilados se encuentran los angulares, los canales, las T, las dobles T. Las formas comerciales más corrientes de la fundición son tubos y columnas.

Fig. 14 y 15 : Tipos de fundición en forma comercial.


Aplicaciones.

Los productos siderúrgicos tienen una numerosa y versátil aplicación. Son elementos resistentes en las estructuras, integrantes de las instalaciones o bien piezas decorativas.

Fig. 16 : Tipos de aplicación dela fundición

EL ACERO

Según el contenido de carbono los aceros se clasifican en extra dulce, muy dulce, dulce, semiduro, duro, muy duro, y extra duro.

v  El acero extra dulce se emplea para fabricar clavos y remaches.

v  El acero muy dulce se emplea en la fabricación de piezas de construcción como varilla y perfiles.

v  El acero dulce se destina a la confección de piezas de máquinas y tornillos.

v  El acero semiduro se utiliza en la fabricación de piezas mecánicas de carros.

v  El acero duro se utiliza en la fabricación de carriles grandes, resortes, martillos, cuchillos, ejes y muelles sencillos.

v  El acero muy duro tiene su principal aplicación de carriles pequeños, resorte de grandes resistencias, cuchillos finos y sierras.

v  El acero extra duro tiene su principal utilidad en la confección de herramientas.

Los aceros también se clasifican atendiendo al procedimiento de obtención, a sus usos y al elemento aleado que los acompañan.

Atendiendo al proceso de obtención se clasifican en: Bessemer, eléctricos y dúplex.

Fig. 17 : Convertidor Berssemmer

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2 comentarios (+add yours?)

  1. jorge GD
    May 18, 2011 @ 22:53:25

    Me he fijado mucho en tu trabajo y me ha gustado porque tus contenidos son fáciles de asimilar y porque no es el típico “pestiño” o pesadez de leerte un montón de palabras, también ayuda el colocar imagenes representativas pero echaba de menos la presentación que se puso la otra vez acerca de la obtención del hierro que tanto me ayudo al menos a mí para trabajar y machacarme este bloque de la asignatura.
    Por mí parte decirte que está todo muy bien pero echo un poco de menos que pongas alguna presentación tipo prezi slideshare… pero muy bien hecho.

    Responder

  2. MIGUEL SANCHO ERKIZIA. Migueltxo
    May 08, 2012 @ 20:51:08

    Me encanta este blog, por su claridad en estos temas y por la manera didáctica de explicarlo. Lo veré con más profundidad.
    Gracias

    Responder

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