Metales y aleaciones ferrosas: producción, propiedades generales y aplicaciones

Metales y aleaciones ferrosas: producción, propiedades generales y aplicaciones

1. ¿Cuáles son las principales clases de aleaciones ferrosas?

Son los aceros al carbono, los aceros aleados, los aceros inoxidables, los aceros para herramientas y dados

1. Liste las materias primas básicas que se usan en la fabricación de Hierro y acero y describa sus funciones

• Mineral de hierro: para generar el mineral de hierro concentrado (generalmente un 65% de hierro en pastillas de 1 pulgada de diámetro)
• Piedra caliza (carbonato de calcio): remover las impurezas del hierro fundido.
• Coque: generar el elevado nivel de calor requerido para que ocurra las reacciones químicas necesarias. Producir monóxido de carbono para eliminar el oxígeno. Fabricar plásticos o compuestos químicos.

1. Liste los tipos de Horno utilizado comúnmente en la fabricación de acero y describa sus características

• Horno eléctrico: su fuente de calor es un arco eléctrico continuo, formado por electrodos de grafito. Se generan temperatura de 1925°C. la altura dentro puede ajustarse de acuerdo a cantidad de metal presente. Su capacidad es de 60 a 90 toneladas de acero por día.
• Horno de oxigeno básico: utiliza hierro fundido, chatarra y la cal. Para el refinamiento se usa una lanza que se le sopla oxigeno puro, para el horno, enfriada por agua. Es capaz de refinar 250 toneladas de acero en 35-50 minutos. Se obtiene un acero con bajos niveles de impureza
• Horno de vacío: son hornos de inducción (horno eléctrico) en el que ha eliminado el aire. El proceso elimina impurezas gaseosas del metal fundido.
• Horno de hogar abierto: Tiene un fondo poco profundo y la flama da directamente sobre la carga. Su combustible puede ser gas o petróleo, por lo regular estos hornos tienen chimeneas laterales las que además de expulsar los gases sirven para calentar al aire y al combustible.

1. Liste y explique las características de los tipos de lingotes de acero

• Acero muerto: es un acero desoxidado, donde el oxígeno ha sido eliminado y la porosidad igual. Libre de sopladuras (grandes agujeros esféricos cerca de la superficie del lingote. Las propiedades químicas y mecánicas son relativamente uniforme en todo el volumen.
• Acero semimuerto: es un acero parcialmente desoxidado contiene algo de porosidad, pero tienen poco o ningún rechupe. Es de producción económica
• Acero efervescente: tienen bajo contenido de carbono (menos de 0.15%) Generan gases controlados estos generan sopladuras. Poco rechupe.

1. ¿Qué significa refinación? ¿Cómo se hace?

Es la eliminación de las impurezas en los aceros. Se puede hacer en hornos de fusión o en ollas del traslado mediante la adición de varios elementos los nuevos métodos consisten en la fusión y procesamiento en vacío.

1. ¿Qué ventajas ofrece la colada continua sobre el vaciado de lingotes?

Producir aceros de una calidad más elevada a un costo reducido, mejorar la eficiencia y productividad además continuamente tienen composición y propiedades más uniformes.

1. Nombre los cuatro elementos de aleación que tienen mayor efecto sobre las propiedades de los aceros

• Carbono: mejora la templabilidad, la resistencia mecánica, la dureza y la resistencia al desgaste; reduce ductilidad, soldabilidad y tenacidad
• Cromo: mejora la tenacidad, la templabilidad, la resistencia al desgaste y corrosión y la resistencia a altas temperaturas
• Fósforo: mejora la resistencia, la templabilidad, la resistencia a la corrosión y maquinabilidad; de una manera severa la ductilidad y tenacidad.
• Manganeso: mejora la templabilidad resistencia mecánica resistencia a la abrasión y maquinabilidad; desoxida el acero fundido y reduce la fragilidad en caliente y la soldabilidad.

1. ¿Qué son los elementos en estado de traza?

Son elementos residuales en los aceros después de su producción, refinamiento y procesamiento.

1. ¿Cuáles son los porcentajes de contenido de carbono en los aceros al bajo, medio y alto carbono?

• Acero al bajo carbono, también conocido como acero suave o dulce, tiene menos de 0.30% de carbono.
• Acero al medio carbono, tiene de 0.30% a 0.60% de carbono.
• Acero al alto carbono, tiene más de 0.60% de carbono.

1. ¿cómo se convierte en los aceros inoxidables en inoxidables?

Se caracterizan por su resistencia la corrosión. Se forma a través de la combinación del acero y cromo de un 10%-12%,

1. Liste los tipos de acero inoxidable

• Austeníco: formado de cromo níquel y manganeso en el hierro. Antimagnética resistencia a la corrosión y susceptibles al agrietamiento por corrosión.
• Ferríticos: contiene cromo de hasta 27% magnéticos resistencia a la corrosión baja ductilidad
• Martensiticos: cromo al 18%. Son magnéticos, elevada resistencia, dureza y resistencia a la fatiga, moderada la corrosión y ductilidad
• Endurecidos por precipitación: contienen cromo y níquel además de cobre, aluminio, titanio o molibdeno. Elevada resistencia a la temperatura alta.
• Estructura dúplex: mezcla de Austenita y ferrita.

1. ¿Cuáles son los principales elementos de aleación en los aceros para herramienta y dados y en los aceros de alta velocidad

En los aceros tipo molibdeno (serie M) contienen hasta con 10% de molibdeno, con cromo, vanadio, tungsteno y cobalto.

Y en el tipo de tungsteno (serie T) contiene de 12-18% de tungsteno, con cromo, vanadio y cobalto.

1. ¿De qué manera afecta el cromo a las características superficiales que les aceros inoxidables?

Permite formar una película delgada y dura muy adherente de óxido de cromo, que protege al metal contra la corrosión. Esta película protectora se logra reformar en caso de que se raye la superficie.

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