Metales y aleaciones

•

UNIDAD II : METALES Y ALEACIONES Principales operaciones metalúrgicas: Obtención del Fe Obtención del Al Pirometalurgia Obtención del Cu Electrometalurgia Estructura electrónica: a) Modelo mar de electrones y b) Teoría de bandas Estructura cristalina de los materiales: Celdilla unidad, factor de empaquetamiento Aleaciones: criterios de clasificación Aleaciones ferrosas: a) Fundición b)Aceros (constituyentes de los aceros, diagrama de fases, tratamientos térmicos y termoquímicos, identificación de los aceros), c) Aceros especiales Aleaciones no ferrosas Propiedades mecánicas de los metales en función de su estructura Terminología de las propiedades mecánicas Ensayo de tensión: Uso del diagrama esfuerzo-deformación unitaria Propiedades obtenidas en el ensayo de tensión. Esfuerzo realy deformación real. Plasticidad, tenacidad, etc Ensayo de impacto Dureza de los materiales Solidificación , imperfecciones cristalinas y difusión en sólidos Propiedades ecológicas Reciclado del aluminio. ---------------------------------------------------Principales operaciones metalúrgicas:

• • • •

• •

•

•

Pirometalurgia del Fe, Electrólisis Al y Cu. Fe La materia prima empleadapara la fabricación de fundiciones, son los minerales de hierro, de los cuales los principales son: Fe2O3: hematita, Fe2O3.3H2O: limonita, Fe3O4: magnetita, FeCO3: siderita, FeS2: pirita, mineral muy poco empleado para la extracción de Fe, por su escaso contenido del metal. Generalmente el mineral de Fe está acompañado de sustancias inertes como arcilla, arena, etc. que se denomina ganga.Pirometalurgia del hierro De los minerales nombrados, la hematita y la magnetita son especialmente útiles para la extracción del hierro. Antes de su empleo los minerales deben sufrir un proceso de preparación, consistente en un lavado, trituración y clasificación. Para que puedan ingresar al alto en estado de óxido por lo cual la siderita (FeCO3) debe ser calcinada. Hornos definición: Aparato en el que seproduce y aprovecha el calor necesario para caldear una materia que ha de sufrir alguna transformación física o química. Su forma es diversa y se construyen de metal, ladrillo refractario , ladrillo corriente y hormigón. El calor se obtiene por combustión de carbón u otros combustibles, o por transformación de energía eléctrica. Modernamente se trata de aprovechar la energía solar. Funcionamiento:el rendimiento de un horno (relación entre el consumo útil y la cantidad da calor administrado) depende de la transmisión de las paredes y del calor arrastrado por los gases que van a la chimenea. Por eso es conveniente no dejar enfriar el horno, ya que si el trabajo es continuo, la acumulación del calor se ha de producir una sola vez. Para el mejor aprovechamiento de las calorías que se pierdencon la salida de los gases caliente por la chimenea, algunos hornos van provistos de regeneradores y recuperadores. Los recuperadores están formados por canales pareados de pared muy delgada; por uno de los canales circula el humo caliente antes de ir a la chimenea, y por el otro pasa aire frío que se calienta gracias al calor que se transmite a través del tabique que los separa Los generadoresconsisten en cámaras de ladrillo refractario que se calientan por el paso del humo caliente; los ladrillos calientan a su vez el aire y el gas del interior del horno. Las temperaturas más elevadas que consiguen los hornos de combustión oscilan entre 1600 y 1900º. La reducción del óxido se realiza en el alto horno. Un alto horno típico (reactor químico continuo) está formado por una cápsula cilíndricade acero forrada con un material no metálico y resistente al calor, como asbesto o ladrillos refractarios. El diámetro de la cápsula disminuye hacia arriba y hacia abajo, y es máximo en un punto situado aproximadamente a una cuarta parte de su altura total. La parte inferior del horno está dotada de varias aberturas tubulares llamadas toberas, por donde se fuerza el paso del aire. Cerca del...