Introduccion Alas Computacion

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE MOTUL.

PROCESOS DE FABRICACIÓN

Q.I FERNANDO CANUL CANCHE

MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS

MIGUEL ÁNGEL CHALE BALAM

INGENIERÍA INDUSTRIAL

4° SEMESTRE

Materiales Ferrosos:

Los metales han estado presentes en el desarrollo de la humanidad desde la antigüedad. Entre todos ellos, y aun a pesar de la facilidad con que se oxida, los derivados del hierro fueron y continúan siendo los más abundantemente empleados. Llamaremos material ferroso a todo material que en su composición contenga una proporción de hierro.

La producción mundial de metales ferrosos es más de veinte veces superior a la del resto de los metales juntos. Esto es debido por un lado a su abundancia y por otro a la gran cantidad y variedad de productos que se pueden obtener a partir del hierro.

El acero era bien conocido en la antigüedad. Los primeros aceros pudieron ser producidos fundiendo mineral de hierro en una chimenea de materiales naturales resistentes al calor (arcilla y piedra), empleando como combustible primero leña y más tarde carbón vegetal y soplando aire en el hogar para enriquecer la combustión, así el hierro se convertía en auténtico acero. En estos aceros se expulsaba la escoria por medio de la forja con martilleo en caliente. Los primeros aceros provienen de Armenia, datados antes de 1400 a.c.La tecnología del hierro fue mantenida mucho tiempo en secreto por los pueblos que la poseían, lo que les convertía en enormemente poderosos y temidos.

En la península Ibérica. Hay constancia de producción de acero desde el siglo IV a.c.Pues los arqueólogos han encontrado falcatas, espadas utilizadas por los iberos, fabricadas con este material

Falcata de acero

Sin embargo no es hasta 1700 cuando se considera que se comenzó a producir acero tal como lo conocemos hoy en día. En este sentido hay que destacar varias innovaciones muy importantes:

En 1856, Bessemer, posibilitó la fabricación de acero en grandes cantidades, pero solo podía utilizarse su método para hierro con poco contenido en fósforo y azufre.

En 1857, Siemens puso en marcha otro procedimiento de obtención industrial de acero, en la actualidad es un método en desuso.

En 1902 comienza la producción comercial de acero en hornos de arco eléctrico.

En 1948 se desarrolla el proceso del oxígeno básico o L-D.

En 1950 se comienza a utilizar el proceso de colada continua para fabricar grandes cantidades de perfiles de acero de sección constante.

Debido a esto, el único elemento metálico ferroso en la tabla periódica es el hierro. Muchos metales, tales como el acero, tienen un porcentaje de hierro, lo que significa que es un metal ferroso. Algunosejemplos de metales ferrosos son el acero inoxidable, acero al carbono y el hierro forjado.

Los metales ferrosos son los más empleados en la actualidad, ya que tanto las técnicas de extracción del mineral como los procesos de obtención del metal son relativamente económicos. Los minerales de hierro que se extraen de la corteza terrestre deben someterse a diferentes procesos a fin de conseguir hierro puro. Además del hierro puro se utilizan también las aleaciones.

Los minerales de hierro (elemento principal del acero) constituyen el cuarto elemento más común en la corteza terrestre. La abundancia de las materias primas para la fabricación de acero como los bajos costos de producción, la han llevado a su extendido uso a todo nivel.

El proceso siderúrgico incluye un gran número de pasos hasta la obtención final del acero.

En primer lugar, y con el fin de eliminar las impurezas, el mineral de hierro se lava y se somete a procesos de trituración y cribado. Con ello, se logra separar la ganga de la mena.

A continuación, se mezcla el mineral de hierro (mena) con carbón y caliza y se introduce en un alto horno a más de 1500 ºC. Así se obtiene el arrabio, que es mineral de hierro fundido con carbono y otras impurezas.

El arrabio obtenido es sometido a procesos posteriores con objeto de reducir el porcentaje de carbono, eliminar impurezas y ajustar la composición del acero, añadiendo los elementos que procedan en cada caso: cromo, níquel, manganeso...

Hierro:

Es un metal maleable, de color gris plateado y presenta propiedades magnéticas; es ferromagnético a temperatura ambiente y presión atmosférica. Es extremadamente duro y pesado. Es un metal maleable, de color gris plateado y presenta propiedades magnéticas; es ferromagnético a temperatura ambiente y presión atmosférica. Es extremadamente duro y pesado.

Es el elemento más pesado que se produce exotérmicamente por fusión, y el más ligero que se produce a través de una fisión, debido a que su núcleo tiene la más alta energía de enlace por nucleón (energía necesaria para separar del núcleo un neutrón o un protón)

Presenta diferentes formas estructurales dependiendo de la temperatura y presión. A presión atmosférica:

- Hierro-α: estable hasta los 911 °C. El sistema cristalino es una red cúbica centrada en el cuerpo.

- Hierro-γ: 911 °C - 1392 °C; presenta una red cúbica centrada en las caras.

- Hierro-δ: 1392 °C - 1539 °C; vuelve a presentar una red cúbica centrada en el cuerpo.

- Hierro-ε: Puede estabilizarse a altas presiones, presenta estructura hexagonal compacta.

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Densidad: 7874 kg/m3

Punto de fusión: 1535º C

Punto de ebullición: 2750ºC

Resistencia máxima: 540 MPa

Los aceros son aleaciones férreas con un contenido máximo de carbono del 2,43%

Dependiendo de su contenido en carbono se clasifican en:

Acero bajo en carbono:

menos del 0,25% de C en peso. Son blandos pero dúctiles. Se utilizan en vehículos, tuberías, elementos estructurales, etc.

Acero medio en carbono:

entre 0,25% y 0,6% de C en peso. Para mejorar sus propiedades son tratados térmicamente. Son más resistentes que los aceros bajos en carbono, pero menos dúctiles; se emplean en piezas de ingeniería que requieren una alta resistencia mecánica y al desgaste.

Acero alto en carbono:

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