Materiales FerrososLos metales férricos son los derivados de

hierro. El hierro es muy abundante en la naturaleza

(forma parte del núcleo de la corteza terrestre) y es el metal más utilizado.

Características:

Elevada conductividad térmica y eléctrica.

Considerable resistencia mecánica.

Gran plasticidad (capacidad de deformación antes de rotura).

Elevada maleabilidad (capacidad de laminación).

Carácter reciclable.

1.Generalidades acerca de los metales

• 1.1 Estructuras cristalinas.

• 1.2 Mecanismos de endurecimiento en metales.

• 1.3 Tratamientos de los metales para mejorar sus propiedades.

1.1 Estructuras cristalinasLos cuerpos sólidos

se pueden presentar en dos

estados fundamentales:

Cristalino: cuando están

construidos por átomos

ordenados en el espacio.

Amorfo: cuando presentan

una ordenación espacial a corta

distancia.

1.2 Mecanismos de endurecimiento en metales Endurecimiento por deformación en fríoViene acompañado de una acusada fragilidad. Es la deformación del material a temperatura

ambiente.

Endurecimiento por afino de grano

Cuanto menor sea el tamaño medio del grano, mayor será el limite elástico del

material. Endurecimiento por solución sólida

Este endurecimiento se explica por la deformación mecánica

1.3 Tratamientos de los metales para mejorar sus propiedades

Tratamientos

Tratamientos térmicos

Tratamientos termoquímicos

Tratamientos Mecánicos

Procesos térmicos en los que varíasu estructura.

Se someten a enfriamientos

y calentamientos, se modifica la

composición química exterior.

Deformación mecánica,

con o sin calor.

Tratamientos superficiales

Mejora la superficie de los metales

sin variar sucomposición

química másica.

1.3.1 Tratamientos térmicos

Operaciones de calentamiento y enfriamiento de los metales que tienen

por objeto modificar su estructura cristalina. La composición química

permanece inalterada. Recocido: el metal se calienta durante cierto

tiempo a una temperatura determinada y se enfría lentamente.

Temple: el metal se calienta seguido de un posterior enfriamiento realizado de forma brusca.

Revenido: se aplica exclusivamente a los metales templados. Es un tratamiento complementario del

temple.

1.3.2 Tratamientos termoquímicos

Operaciones de calentamiento y enfriamiento de los metales,

completadas con la aportación de otros elementos en la superficie de las

piezas.Cementación: adición del carbono a la superficie de un acero que presente bajo contenido en este elemento.

Nitruración: absorción de nitrógeno a una temperatura determinada.

Cianuración: intermedio entre los dos anteriores.

Carbonitruración: absorción simultánea del carbono y nitrógeno a una temperatura determinada.

Sulfinización: inmersión del metal en un baño especial para la incorporación de una capa de carbono, nitrógeno y

azufre.

1.3.3 Tratamientos mecánicos

Mejoran las características de los metales por deformación mecánica, con o sin calor.

Tratamientos mecánicos en caliente o forja: consiste en calentar

un metal a una temperatura determinada para luego deformarlo

golpeándolo fuertemente.

Tratamientos mecánicos en frío: deformar el metal a la temperatura

ambiente, golpeándolo.

2. Metales Ferrosos

ELEMENTO BASE, EL HIERRO (Fe)

Material magnético,

Blanco azulado

Dúctil y maleable

Punto de fusión de 1535º C

Densidad es 7.87 g/cm3

Buen conductor del calor y de la electricidad.

Expuesto al aire se corroe, formando orín.

Aplicaciones limitadas industrialmente por

tener bajas propiedades mecánicas, por esto se

altera con carbono.

2.1 Tipos de metales ferrosos•Hierro

Industrial

•Aceros

•Fundiciones

Acero

Algunas propiedades...

Dúctiles y maleables

Con el contenido en carbono aumenta su resistencia mecánica, dureza y fragilidad.

Se oxidan fácilmente.

El acero se puede obtener añadiendo carbono al hierro, o extrayéndolo de la fundición.

Dos tipos:

Aceros al carbono: su contenido en otros

elementos es bajo.

Aceros aleados: su contenido en otros elementos es alto.

Elementos que se añaden al acero...

AzufreCobalto Cromo

Manganeso

Molibdeno

...algunos mas son...Plomo

Wolframio

SilicioNíquel

Vanadio

FundicionesAleación de carbono, hierro y otros

elementos como silicio, manganeso, azufre y fósforo.

Fácilmente fusibles

Densidad menor que la del acero

Punto de fusión entre 1050 y 1300 º

C

No son dúctiles ni maleables.

Tres tipos:

Fundiciones ordinarias

Fundiciones aleadas

Fundiciones especiales.

Propiedades:

3. Proceso siderúrgico Obtención del

material de hierro Obtención del

carbón de coque Sinterización del

mineral de hierro Obtención del

arrabio (alto horno) Transformación del

arrabio en acero Metalurgia

secundaria

Colada continua Laminación del

acero en caliente Laminación del

acero en frío Decapado Recocido Temperizado Colada

convencional Recubrimiento de

los aceros