-Y allá vamos hoy os vengo a contar los hierros y los aceros como se consiguen porcentajes de fabricación etc....
EL HIERRO!
-Mi primer apartado será para hablaros del hierro:
El hierro (Fe) es el 4 elemento mas abundante de la corteza terrestre siendo aparte de eso uno de los mas importantes siendo en su mayoría un elemento que forma el núcleo de este precioso planeta , teniendo un color gris-plata características como la maleabilidad el magnetismo....etc En la naturaleza se extrae de muchísimos minerales.
*Su Obtención: Consiste en la reducción de óxido de hierro (concrétamente de las menas) trabajo por un alto horno que suele tener varias decenas de "m" de alto
El hierro fundido que se obtiene es protegido del aire por la escoria que se obtiene del silicato de calcio el cual al tener un punto de fusión bastante bajo se puede extraer fácilmente , el hierro fundido suele tener un 4% de carbono junto a otras impurezas que le confieren unas propiedades mecánicas no muy eficientes.Por eso se elimina esas impurezas insuflándole oxígeno
*Uso Industrial:
-El hierro puro tiene un uso limitado ya sea para hierro forjado o aceros.
-El hierro comercial teniendo porcentajes de carbono pequeñas y otro tipo de impurezas se usa para laminas de metal galvanizadas y electro-imanes.
-Producción de Acero:
Se denomina acero a la aleación de hierro carbono y otros elementos. Conteniendo hasta un 2% de carbono y ciertas cantidades de silicio y manganeso y también impurezas nocivas como fósforo y azufre .
-Su elaboración fundamentalmente se lleva acabo mediante la transformación del hierro fundido en forma de arrabio que se trata de la extracción de carbono el sobrante silicio manganeso y las impurezas nocivas que contiene mediante las altas temperaturas que se unen con el oxigeno que se unen con le hierro de un modo mas enérgico y esto hace que se puedan extraer con perdidas insignificantes de hierro..
Hay 2 formas de hacerlo:
-Método de convertidores: Su funcion es que mediante el hierro en estado líquido se le inyecta aire que hace un burbujeo y ese propio aire lo que hace es oxidar el carbono y las otras impurezas
El convertidor esta formada por un recipiente en forma de pera soldado con 2 chapas gruesas de acero y revestimiento interno . En la parte exterior se encuentran 2 tetones cilíndricos llamados muñones que sirven de soporte y permiten girar el convertidor. Uno de los muñones es hueco y se une con el tubo conductor del aire.
En el fondo del convertidor se encuentran las toberas a través de las cuales se suministra el aire a presión al convertidor.
-Hornos especiales:
*De combustible: Siendo los mayores productores de acero del mundo en este tipo de generación el acero puede ser liquido gaseoso solido en polvo...etc con las principales características
-Llamas de 2000ª
-Llamas muy radiantes para poder hacer una transferencia de calor por radiación al interior del horno y así calentar el interior de una forma rápida y homogénea
-Que no introduzca elementos nocivos
también puede realizarse este proceso mediante hornos por arco eléctrico y hornos de inducción siendo la misma base la única diferencia es que no es necesario el combustible para aumentar la temperatura.
-Clasificación de aceros por % de C:
-Acero dulce: Con un 0,25% de carbono menor resistencia mecánica y dureza .
-Acero Semidulce: Con un 0,35% de carbono aumentando su resistencia mecánica y dureza pero siguen siendo de lo mas bajo.
-Acero Semiduro: Con un 0,45% de carbono tiene mejor resistencia mecánica y dureza
-Acero Duro: Con un 0,55% el que mejor resistencia mecánica y dureza tiene.
Dato: Su composición no esta basada en hierro y carbono sino que también lleva aleaciones de silicio y manganeso.
- Estructuras cristalográficas del acero:
-El hierro cristaliza en la variedad alfa hasta la temperatura 768ºC, con una distancia entre átomos de 2,86A la variedad:
-Beta: Existe de 768-910ºC, cristalogicamente es igual a la alfa la única diferencia es la distancia entre átomos 2,9A.
-Gamma: Se presenta entre 910-1400ºC, el cubo de hierro tiene mas volumen que el Alfa. Disuelve fácilmente en carbono haciendo crecer su disolución.
-Delta: Iniciándose en 1400ºC habiendo una reducción del parámetro hasta 2,93A esta especialmente es poco interesante desde el punto de vista comercial.
-Constituyentes de los aceros:
*Los constituyentes del acero son todos lo que hay aparte de hierro y carbono y son:
-Ferrita: En hierros alfa es la mas blanda y dúctil
-Cementita: Carburo de hierro el mas duro y frágil de los aceros
-Perlita: Aparece en el enfriamiento lento de la austenita
-Austenita: Es el mas denso de los aceros
-Martensita: Constituyente de los aceros templados y se obtiene por el enfriamiento rápido de los aceros
-Troostita: Agregado muy fino de la cementita y la ferrita se obtiene por el enfriamiento de la austenita
-Sorbita: También es un agregado fino de la cementita y la ferrita y se obtiene también por un enfriamiento de la austenita
Bainita: Es el constituyente que se obtiene de de la transformación isotérmica de la austenita se diferencia en:
*Bainita superior.
*Bainita inferior.
Relación de los constituyentes con los granos de los aceros??
Relación de los constituyentes con los cristales de los aceros?¿
-Distintos constituyentes que se forman en los aceros atendiendo a su %C y enfriamiento lento:
-Recocido Total: Calentamiento del acero a temperatura adecuada y luego dejarlo enfriar lentamente en el horno o en algún sitio aislante del calor. Formando el acero hipoeutectoide (o,2% de carbono)
-Recocido: Se lleva a cabo a temperaturas por debajo de la linea crítica.
-Recocido de proceso: Parecido al anterior también se calienta por debajo de la línea crítica , se suaviza el acero después del enfriamiento con la cristalización.
-Esferoidización: Temperatura ligeramente por debajo de la linea crítica, se usa para mínima dureza y máxima ductilidad.
-Normalizado: Calentando sobre los 20º por encima de la línea crítica con un enfriamiento con el aire hasta temperatura ambiente consiguiendo unos aceros mas duros y mas fuerte que con el recocido total
-Templado: Este proceso consta de calentar el acero hasta que alcance la tempº austenita crítica seguido de un enfriamiento rápido con el fin de conseguir una buena dureza.
-Relación entre tamaño y forma del grano y y las características físicas de los aceros:
* El tamaño del grano tiene considerable influencia en las propiedades mecánicas de los metales y aleaciones se expresan con la letra G
-G5---->62 micras
-7----->32 micras
Siendo los metales de grano fino mas duro y mas resistente que un material de grano grueso .
* Características físicas:
-Conducción, Radiación, Propiedades eléctricas y propiedades ópticas.
- Tratamientos térmicos de los aceros. Influencia en las propiedades mecánicas y por tanto en los constituyentes.
Tratamiento: Conjunto de operaciones de enfriamiento y calentamiento, bajo condiciones controladas de temperaturas tiempo y velocidad. Con el fin de mejorar principalmente dureza,resistencia elasticidad.
Tratamientos:
- Temple --- Su finalidad es la de aumentar la dureza y la resistencia del acero. Para ello se calienta la temperatura ligeramente por encima de la crítica (900-950) y se enfría mas o menos rápido mediante agua aceite...etc.
- Revenido --- Se aplica en aceros previamente templados para disminuir ligeramente los efectos del temple así conserva parte de la dureza y aumenta su tenacidad ( Temperatura al máximo y enfriamiento rápido).
-Recocido --- Calentamiento hasta la temperatura de austenización (800-925 ºC) seguido de un enfriamiento lento, logrando aumentar la elasticidad y disminuyendo la dureza. Facilita el trabajo de mecanizado ya que afina el grano y ablanda el material.
-Normalizado --- Tiene como prioridad dejar un material normal es decir ausencia de tensiones internas y una distribución uniforme del carbono. Se suele emplear como tratamiento previo al temple y al revenido.
Influencias:
*Nitruración: Modifica su composición añadiendo nitrógeno mientras es calentado. Incrementando la dureza superficial de las piezas. También aumenta la resistencia a la corrosión y a la fatiga.
*Cementación: Aportar carbono a la superficie mediante difusión que se impregna modificando su composición su consecuencia es la de endurecer la superficie sin modificar su núcleo
*Cianuración: Para obtener una superficie dura y resistente al desgaste, se efectúa en un baño de cianuro fundido.
- Diagrama de enfriamiento:
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