materias variadas

TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES
Ignacio Mamani M.
imamani@tecsup.edu.pe

igmm2310@hotmail.com

CLASIFICACIÓN Y PROPIEDADES DE LOS MANTERIALES
Veremos…

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OBJETIVO ESPECÍFICO

Clasificar y diferenciar los materiales más utilizados en
la industrial.

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MATERIALES FERROSOS
• El acero compuesto básicamente
de hierro y carbono.
El carbono le da ciertas características yclasificación.

• El hierro fundido (Fe)
Peso específico es 7.86g/cm3
Punto de fusión 1530°C

PROCESO DE OBTENCIÓN

Material
fundido

Separa las partes
menudas de las
gruesas

OBTENCIÓN DEL HIERRO

HIERRO FUNDIDO Y ACERO FUNDIDO
HIERRO FUNDIDO

ACERO FUNDIDO

PROPIEDADES

Usado ampliamente y de
bajo costo
Reduce vibración y ruido

Resistente a cargas de choque

Es defácil maquinado

Mas fuerte que el hierro
fundido

Mas fácil de soldar

Resistente al desgaste
BLOQUES DE MOTOR

CAJAS DE EJES

COMPOSICICIÓN Y ESTRUCTURA

ACERO

HIERRO
FUNDIDO

Tienen elementos comunes como el HIERRO y el
CARBON, MnManganeso, MoMolibdeno, CrCromo, BBoro.
El PFosforo, SiSilicio y el SAzufre, son impurezas que están
presentes en el hierro fundido y el acero.CONTENIDO DE CARBÓN
% DE CARBÓN

CLASIFICACIÓN

0%

Hierro puro

0.025% a 0.25%

Acero de bajo carbono

0.25% a 0.5%

Acero de mediano carbono

0.5% a 2%

Acero de alto carbono

2% a 6%

Hierro fundido

PRINCIPALES MINERALES QUE CONTIENEN HIERRO
Contenido de Fe

MINERAL
Magnetita (Fe3O4) de color pardo
magnética

50%

a

75%

Hematites parda (2Fe2O3 . 3H2O)de
forma terrosa llamada limonita

30%

a

50%

Hematites roja (Fe2O3) de color rojiza
no magnética

30%

a

50%

Siderita(FeCO3) de color blanco amarillo

30%

a

45%

OBTENCIÓN DEL HIERRO BRUTO O ARRABIO
Reducción:
Es la sustracción del oxígeno
de los óxidos.
• Polvo de carbón, hidrógeno,
monóxido de carbón.

OBTENCIÓN DEL HIERRO BRUTO O ARRABIO
En las plantasde producción
de hierro bruto se producen
PELETS (pequeñas esferas de
color negro gris de 12mm de
diámetro con contenido de
65.5% de Fe) y se utiliza para
el abastecimiento de los
ALTOS HORNOS

CHANCADO

Horno a 1 300ºC

FAJA TRANSPORTADORA

OBTENCIÓN DEL HIERRO BRUTO O ARRABIO
• Alto Horno se transforma el mineral de hierro en
arrabio:
– Mineral de hierro:
• Pelets, trozosde hierro y chatarra a base de hierro.

– Coque:
• Combustible para la obtención del arrabio.
– Suministra calor necesario para la reacción
– Descompone los óxidos de hierro (reductor).

– Fundente:
• Se combina con las impurezas del hierro. Caliza

– Aire:
• Para la combustión del coque
• Material refractario es utilizado en la fabricación de los altos hornos.

OBTENCIÓN DEL HIERROBRUTO O ARRABIO
La proporción de materia prima
para producir 1Tn. de hierro bruto
es aproximadamente:
• 2 Tn. de chatarra.
• 1 Tn. de coque.
• 0.5 Tn. de caliza.
• 3.5 Tn. de aire

ALTO HORNO

ALTO HORNO

PRODUCTO PRINCIPAL EN EL ALTO HORNO
Arrabio o hierro bruto
que contiene todavía un
6% de C y como
acompañante hasta 3%
de Si y 0.6% - 1.5% Mn,
además
pequeñas
cantidadesde S y P

PRODUCTO SECUNDARIO DEL ALTO HORNO
La escoria que son las
impurezas de los minerales
• Silicato de calcio
• Oxido de manganeso
Gases de salida
• SO2
• CO
• CO2
• N2

PRODUCCIÓN DE DERIVADOS DEL HIERRO

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HIERRO BRUTO – ACERO
A temperatura superiores a
1600°C, el hierro bruto pierde
carbono, obteniéndose el acero, a
este proceso se le llama AFINO.

PROCESOS DEAFINO MÁS EMPLEADOS
a) De inyección de oxígeno.
b) Siemens - Martin.

c) Eléctricos.
d) Bessemer y Thomas.

FLUJO ESQUEMÁTICO DE LA PRODUCCIÓN DEL ACERO

PRODUCCIÓN DEL ACERO

PROCEDIMIENTO DE INYECCIÓN DE OXÍGENO
• EL 70% de los aceros se hacen por este método
• Las materias primas necesarias son: arrabio, chatarra de
alta calidad y aditivos.
• Proceso:
–
–
–
–

Se...