Materiales Ferrosos

Los materiales férricos son aquellos que en su composición tienen principalmente hierro, como el acero (mezcla de hierro con un poco de carbono) o el hierro puro.

Características del hierro puro

- Es un material magnético (ferromagnético).

- Color blanco azulado.

- Muy dúctil y maleable.

- Punto de fusión: aproximadamente 1500 ºC

- Densidad alta (7,87 g/cm3)

- Buen conductor del calor y la electricidad.

- Se corroe y oxida con mucha facilidad.

- Bajas propiedades mecánicas (al corte, limado, conformado, etc).

- Es un metal más bien blando.

En la imagen podemos observar bobinas de acero empleadas para la chapa de los automóviles. Sólo con este uso, ya nos podemos imaginar la demanda tan elevada que hay de este material. Si además tenemos en cuenta que el motor del coche está fabricado básicamente por hierro, sumamos y sumamos.

La gran ventaja de este material es su precio relativamente bajo y la capacidad de unirse con otros elementos para mejorar sustancialmente sus propiedades.

Veremos el caso del acero.

Hemos representado un tipo de acero (la estructura cristalina, o sea, como se colocan los átomos en el material)

Las bolas grises representan los átomos de hierro y las azules los de carbono.

Al formarse la estructura (hierro en el horno) los átomos de hierro está moviéndose libremente. Cuando baja la temperatura es como la diana de los metales (hay que formar filas) y los átomos de hierro se agrupan de forma que generan ese cubo de la imagen. Como hemos añadido un poquito de carbono (sobre el 1%), los átomos de este no metal se “cuelan” en la formación del cubo (red cristalina) creando una aleación con unas propiedades mecánicas mejores.

Según el porcentaje de carbono que tiene, los materiales férricos se clasifican en:

Hierro Dulce, con carbono <0.1%. Se oxida muy fácilmente, en cuestión de horas se forma una capa marrón que va destruyendo el material. Es un material blando y magnético, por ello se suele emplear en piezas de electroimanes cigüeñal-de-acero

Aceros donde 0,1% < C < 2%. Tenemos un material donde el carbono es menor al 2%. También se oxidan, son mas duros al tener mas carbono, tenaces, dúctiles y maleables. Se pueden soldar sin problemas y su uso va desde los vehículos de todo tipo, herramientas de corte como la broca y hojas, etc. Si le añadimos un 12% de cromo tenemos el acero inoxidable

Fundiciones, cuando el carbono es mayor del 2% y menor del 5%. A mayor carbono, mayor dureza, pero la ductilidad y tenacidad empeoran. Funden a temperaturas menores y son apropiados para fabricar piezas complicadas (se adaptan muy bien al molde). Su uso va desde los motores a las rejillas de alcantarillas.

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