Características de los Materiales Ferrosos y no Ferrosos

Características de los Materiales Ferrosos y no Ferrosos

Liliana Granados Domínguez

Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas

Ingeniería Industrial 22v

Ing. Luis Fernando Hernández Díaz

6 de febrero de 2023

Índice

Características de los Materiales Ferrosos y no Ferrosos        3

Introducción a los Materiales Metálicos        3

Materiales ferrosos        4

Ferritas        4

Aceros        5

Fundiciones de hierro        5

Materiales no Ferrosos        5

Pesados        6

Ligeros        6

Ultraligeros        7

Conclusión        8

Glosario        9

Bibliografía        11

Características de los Materiales Ferrosos y no Ferrosos

Introducción a los Materiales Metálicos

Todo objeto útil, presente en nuestra vida cotidiana, está hecho de componentes llamados materiales. Conocer las características de dichos materiales, es de gran importancia para el ingeniero industrial. Es indispensable para la toma de decisiones, por ejemplo, cuando se eligen los componentes en procesos como manufactura, diseño, construcción, etc.
Esta investigación se centra en los materiales ferrosos y no ferrosos, así como sus características y sus principales usos en la industria.

Los materiales metálicos son sustancias inorgánicas, es decir, aquellos en los que no predominan los enlaces carbono-hidrógeno (típicos de la química orgánica). Están formados por uno o más elementos metálicos, pudiendo contener también elementos no metálicos como el Carbono, Nitrógeno, Oxígeno, etc. Los metales tienen una estructura cristalina, en la que los átomos están dispuestos de manera ordenada, esto como consecuencia de su enlace atómico de tipo metálico.

Estas son algunas de las características principales de los materiales metálicos:

• Buenas conductividades térmicas y eléctricas.
• Relativa alta resistencia mecánica.
• Elevada rigidez.
• Ductilidad o conformabilidad.
• Resistencia al impacto.

Los metales son particularmente útiles en aplicaciones estructurales o de carga, ocasionalmente se utilizan en forma elemental, aunque se prefiere normalmente el empleo de sus combinaciones, denominadas aleaciones, con el fin de mejorar ciertas propiedades. Los metales y aleaciones suelen dividirse en dos clases: ferrosos y no ferrosos.

Materiales ferrosos

Son materiales metálicos en los que el constituyente principal es el hierro e incluye las ferritas, los aceros y las fundiciones. Su clasificación depende del contenido del carbono que presente el hierro. Sus características principales son:

• Densidades altas y altos puntos de fusión.
• Buena resistencia mecánica.
• Maleables.
• Buenos conductores de calor y electricidad.
• Se pueden reciclar fácilmente.
• Los ferromagnéticos son atraídos por metales.

Ferritas

También llamado hierro alfa, prácticamente hierro puro, puede contener otros elementos en pequeñas proporciones. Es una de las formas alotrópicas del hierro. Presenta una estructura cúbica centrada con un factor de empaquetamiento igual a 0.68, esto quiere decir que tiene el 68% del volumen total de la celda unitaria ocupada por átomos de hierro.
Existe por debajo de temperaturas de 912°C para bajas concentraciones de carbono en el hierro. Sus propiedades mecánicas son poco interesantes (salvo la plasticidad), sus principales aplicaciones están en la microelectrónica y son particularmente utilizadas por las propiedades ferromagnéticas que presentan.

Aceros

Son una aleación de hierro y carbono, incluyen los aceros al bajo carbono, los aceros aleados y de herramientas, los aceros inoxidables y los hierros fundidos. Típicamente se producen de dos formas: refinando el mineral de hierro o reciclando chatarra de acero.

Fundiciones de hierro

El proceso de fundición implica calentar y reducir la mena mineral para obtener un metal puro y separarlo de la ganga

 y otros posibles elementos. Las fundiciones de hierro están compuestas por una matriz de hierro con un alto contenido de carbono. El porcentaje más bajo de carbono de una fundición puede ser de 2.08%. Las fundiciones más conocidas comercialmente llegan hasta un 4.5% pero se conocen casos que superan esta cantidad.

Materiales no Ferrosos

Los materiales no Ferrosos son los que carecen de hierro o sólo lo contienen en cantidades relativamente pequeñas. Hay diferentes tipos de metales no ferrosos. Sin embargo, la mayor parte de ellos responden a una serie de características generales que permiten identificarlos. Estas son:

• No poseen buenas propiedades mecánicas

• Algunos son más maleables y dúctiles que los ferrosos

• Menor punto de fusión

• Tienen buena resistencia a los procesos de corrosión naturales y a la oxidación

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