Tipos de Minerales de Hierro

INGENIERIA INDUSTRIAL

PROPIEDAD DE LOS MATERIALES

CATEDRATICO:

ING. JOSÉ ÁNGEL DOMÍNGUEZ LÓPEZ

TEMA:

UNIDAD 1

15 DE OCTUBRE DE 2012

ÍNDICE

METALES………………………………………………………………..

POLÍMEROS…………………………………………………………….

CERÁMICOS…………………………………………………………….

COMPUESTOS………………………………………………………….

SEMICONDUCTORES………………………………………………….

METALES

Son aquellos que están compuestos básicamente por uno o más metales. También pueden contener otros materiales como el carbono. Casi nunca se encuentran en el estado en el que van a ser utilizados, por lo regular deben ser sometidos a un conjunto de procesos para lograr las características requeridas en tareas específicas; estos procesos requieren de estudios especiales para lograr su mejor aplicación, desarrollo y disminución de costo. En la ingeniería la transformación de los materiales y sus propiedades tienen un espacio especial, para los procesos del desarrollo de técnicas especiales muy elaboradas que han dado el refinamiento necesario para cumplir con requerimientos prácticos. Estos procesos aumentan notablemente el costo de los materiales, tanto que esto puede significar varias veces el costo original del material por lo que su estudio y perfeccionamiento repercutirán directamente en el costo de los materiales y los artículos que integraran. En casi todos los casos de ello dependerá el éxito o fracaso del uso de un material.

La manera más general de clasificar los metales es la siguiente:

• Ferrosos

• No ferrosos

• Puros

MATERIALES FERROSOS

Se denominan metales ferrosos o férricos a aquellos que contienen hierro como elemento base; pueden levar además pequeñas proporciones de otros.

A pesar de todos los inconvenientes que presentan estos materiales (hierro, acero y fundiciones) por ser muy pesados, oxidarse con facilidad y ser difíciles de trabaja, entre otros, son uno de los más usados en la actualidad.

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 ha llevado a su extendido uso a todo nivel.

TIPOS DE MINERALES DE HIERRO

En la naturaleza existe una gran variedad de minerales de hierro pero los que mas suelen utilizar son los siguientes:

• La siderita (FeCO3) es un carbono de hierro. Tiene un color pardo-rojizo y su raya es blanca. La ley en hierro es del 48%

• El hematites u oligisto (Fe2O3) es un oxido de hierro. Es de color rojo anaranjado, a veces plateado, su raya es roja y la ley en hierro es del 70%

• La goethita (FeO2H) es un hidróxido de hierro. Es el principal componente de la limonita, si bien a veces aparece como mineral aislado. Es de color negro y su raya es pardo-amarillenta y posee leyes de hasta un 60-70% en hierro. Cristaliza habitualmente como una masa llena de bultos esferoides, aunque en ocasiones presenta forma de estalactita.

• La magnetita es un mineral de hierro constituido por oxido ferroso-diférrico (Fe3O4) que debe su nombre de la ciudad griega de magnesia. Su fuerte magnetismo a un fenómeno de ferrimagnetismo: los momentos magnéticos de los distintos cationes de hierro del sistema se encuentran fuertemente acoplados, por interacciones antiferromagnéticas, pero de forma que en cada celda unidad resulta un momento magnético no compensado. La suma de estos momentos magnéticos no compensados, fuertemente acoplados entre sí, es la responsable de que la magnetita sea un imán.

• La limonita (Fe2o3 nH2O) es una mezcla de diversos minerales. Su color es amarillo o pardo negruzco y su raya es parda o amarillenta. Algunos autores la consideran como una roca formada por minerales de hierro hidratados y arcillas.

El acero es principalmente una aleación de hierro y carbón. Contiene muy bajos porcentajes de manganeso, sílice, fósforo, azufre y oxígeno.

Se fabrica mediante la fundición de minerales de hierro en un horno para producir lingotes de hierro que son añadidos con hierro de rechazo (o proveniente de reciclaje) antes de someterse a purificación.

Existen dos técnicas principales para la fabricación de acero:

Hornos a base de oxígeno: para producción de acero laminado. Hornos de arco eléctrico: utilizan un 100% de acero de descarte. Las propiedades mecánicas del acero, varían según sus componentes y el tratamiento al calor al que fue sometido.

Anteriormente, los hornos de oxígeno eran hornos abiertos pero hoy en día se realiza un proceso de oxigenación soplando oxígeno casi puro sobre la superficie de hierro fundido.

EXISTEN DISTINTOS TIPOS DE ACEROS:

• Acero blando: contiene menos de 0,15% de carbono

• Acero intermedio: contiene entre 0,15% y 0,3% de carbono

• Acero duro: contiene más de 0,3% de carbono

• Acero inoxidable: es una aleación de acero que contiene más de 8% de elementos de aleación como cromo, níquel y sílice.

• Acero galvanizado: acero recubierto de zinc para protegerlo de corrosión atmosférica.

MATERIALES NO FERROSOS

Los materiales no férricos son más caros y difíciles de obtener que los férricos, sin embargo presentan algunas propiedades que los hacen necesarios: son más difíciles de oxidar, conducen mejor la electricidad y el calor, funden a temperaturas más bajas, son más fáciles de mecanizar, etc. Se clasifican en:

• Metales pesados. Su densidad es igual o mayor a 5 Kg/dm3. Entre ellos están el cobre, el plomo, el cinc, el estaño, el níquel, el mercurio, el volframio, etc.

• Metales ligeros. Su densidad es entre 2 y 5 Kg./dm3. Son ejemplos el aluminio y el titanio.

• Metales ultraligeros. Con densidad menor de 2 Kg. /dm3. El magnesio es el más utilizado en la industria.

Metales pesados. Cinc, cobre, mercurio, volframio.

Metales ligeros. Aluminio y titanio.

Metales ultraligeros. Magnesio natural y elaborado.

Los metales no ferrosos, ordenados de mayor a menor utilización, son:

• cobre (y sus aleaciones)

• aluminio

• estaño

• plomo

• cinc

• níquel

• cromo

• titanio

• magnesio.

El cobre es un metal de color rojo brillante, muy

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