El acero y la fundición

EL ACERO
El Hierro puro no posee la dureza y resistencia necesarias para las aplicaciones de uso común. La adición de Carbono así como de otros elementos de aleación mejora dichas características.
El acero es un material férrico, ya que contiene Hierro y además se compone de Carbono en un porcentaje inferior al 2 %.
Características del acero:
Color | Blanco grisáceo. |
Fusibilidad | Puntode fusión muy alto (1300ºC a 1530ºC). |
Peso específico | Pesado (7,6 - 7,8 gr/cm²). |
Toxicidad (c.normales) | No es tóxico. |

Propiedades mecánicas del acero:
Muy dúctil. |
Muy tenaz. |
Maleable se puede forjar. |
Se puede soldar. |
Conductividad | Conduce el calor y la electricidad, pero peor que el Hierro. |
P. químicas | Se oxida totalmente excepto aceros especiales inoxidables.|
Magnetismo | Posee propiedades magnéticas. |

OBTENCION
El acero se puede obtener a partir de dos cargas metálicas diferentes: el Arrabio, obtenido del alto horno, y la chatarra de acero. Dependiendo de la materia prima empleada, el proceso de obtención se realizara en uno u otro horno.
Básicamente el proceso consiste en el vertido, dentro del horno, de las materias primas adecuadas al tipode acero que se quiere obtener. Después se procede al calentamiento de dichos materiales hasta su temperatura de fusión, consiguiendo que la mezcla se vuelva homogénea.
Por último, se verterá el producto final en la cuchara o en moldes, según el proceso de conformación que se le va a dar posteriormente.
Proceso de obtención de arrabio en el alto horno

Horno convertidor
En el convertidor seproduce acero a partir del Arrabio obtenido del alto horno. Debido a la gran capacidad de producción de este procedimiento, es apto para la fabricación de grandes cantidades de acero.
En los convertidores es necesario el aporte de energía para elevar la temperatura del Arrabio líquido. Se conocen dos formas de aporte de esta energía:
1. Insuflando aire en el fondo del convertidor (antiguos hornosBessemer y Thomas).
2. Inyectando Oxígeno puro (procedimiento LD). En el proceso de conversión con Oxígeno se mezclan en un horno estos elementos:
* El Arrabio procedente del alto horno.
* Un cierto porcentaje de chatarras de acero.
* Escorificantes o elementos que ayudan a formar la escoria y depurar por tanto el material resultante. Normalmente el escorificante más empleado es lacal.

Proceso productivo del acero
| Carga |
| Estando el convertidor vacío, se gira cierto ángulo de la vertical hasta la posición de carga. Después se cargan todas las materias primas y se vuelven a colocar el convertidor en posición vertical. |

| Soplado |
| Se insufla el Oxígeno puro a presión (entre 10 y 14 bares).
La enorme velocidad del chorro de Oxígeno al atravesar el material,hace que se eleve la temperatura del orden de los 2500ºC a 3000ºC. En esta fase se añade también la cal que ayuda a obtener la escoria. La duración de la fase es de unos 15 minutos. |

| Colada |
| Una vez terminada la fase de soplado y realizado el acero,
se corta la entrada de Oxígeno. |
Tras esperar cierto tiempo para que el material se vuelva homogéneo, se va inclinando el horno hastaque el metal va cayendo a un recipiente llamado cuchara. En este momento el metal está listo para ser procesado, por moldeo o cualquier otro método de conformación.
Los aceros que se obtienen son de bajo contenido de Carbono (aceros dulces) por ejemplo, para piezas que se vayan a procesar por embutición. Para producir aceros especiales se adicionan químicos a la aleación que darán al acero lascaracterísticas deseadas.
Pasado un tiempo para que la mezcla se vuelva homogénea, se vierte el contenido del horno, inclinándolo un cierto ángulo, en un recipiente llamado cuchara.

Tipos de hornos eléctricos

Hay dos tipos de hornos eléctricos, dependiendo de la forma de utilización de la energía eléctrica para producir el calor de fusión en el horno:
* En los hornos de inducción se coloca la...