acero

ACERO
Es una aleación de hierro-carbono con diferentes proporciones que puede llegar a un
2% de carbono. Sin embargo la mayoría de los aceros contienen menos de un 0.5% de
carbono. Además pueden contener agregados e impurezas naturales como fósforo y azufre.
PRODUCCIÓN DE HIERRO Y ACERO
La mayoría del hierro se extrae de los minerales de hierro en altos hornos y se forma
un materialdenominado arrabio. Los principales minerales de hierro son: Magnetita con un
65% de hierro y Oxido Férrico con un 50%. Los materiales básicos empleados para fabricar
arrabio son minerales de hierro, coque y caliza. El coque se quema como combustible para
calentar el horno, y al arder libera monóxido de carbono, que se combina con los óxidos de
hierro del mineral y los reduce a hierro metálico. Laecuación de la reacción química
fundamental de un alto horno es:
Fe2O3 + 3 CO --> 3 CO2 + 2 Fe
La caliza de la carga del horno se emplea como fuente adicional de monóxido de
carbono y como sustancia fundente. Este material se combina con la sílice presente en el
mineral (que no se funde a las temperaturas del horno) para formar silicato de calcio, de
menor punto de fusión. Sin la caliza seformaría silicato de hierro, con lo que se perdería
hierro metálico. El silicato de calcio y otras impurezas forman una escoria que flota sobre el
metal fundido en la parte inferior del horno. El arrabio producido en los altos hornos tiene la
siguiente composición: un 92% de hierro, un 3 o 4% de carbono, entre 0,5 y 3% de silicio, del
0,25% al 2,5% de manganeso, del 0,04 al 2% de fósforo yalgunas partículas de azufre. El
arrabio del alto horno se transfiere normalmente en estado líquido a un horno de fabricación
del acero. Por lo general el acero se obtiene por oxidación del carbón y otras impurezas en el
arrabio hasta que el contenido de carbono se reduce al nivel requerido. El proceso más
frecuente es el de soplado con oxígeno en un medio básico. El oxígeno puro reacciona con elbaño líquido de hierro y forma oxido de hierro, este reacciona con el carbono y forma
monóxido de carbono:
FeO + C --> Fe + CO
Antes de la reacción con el oxígeno se le adicionan fundentes formadores de escoria,
principalmente cal. También es en este paso donde se le agregan los agentes y elementos de
aleación.

Figura 1.

Una vez refinado el acero se vierte en moldes estacionarios o enforma continua. Finalmente
es conducido a los trenes de laminación y conformado para formar los diferentes productos
terminados.
ESTRUCTURA DE LOS METALES Y SUS ALEACIONES.
Origen de la estructura de los metales
Pese a la apariencia externa de material homogéneo que presentan los metales y sus
aleaciones en estado sólido, ellos están constituidos por pequeños cristales que se forman alsolidificar la masa liquida de la que derivan.
Estos cristales van formando grupos a partir de los núcleos de cristalización, a medida
que avanza la formación de cristales estos empiezan a chocar y el crecimiento se detiene
apareciendo contornos granulares.
Los cristales así formados se denominan granos. Dentro de cada uno de los granos el
ordenamiento cristalino es el mismo (si se trata de unmetal puro), pero en cada grano el
ordenamiento queda distintamente orientado.
Estructura cristalina
La estructura cristalina es un modelo regular de tres dimensiones de átomos o iones en
el espacio.
Los principales componentes cristalográficos de los metales y sus aleaciones
pertenecen al sistema cúbico o al hexagonal. En el sistema cúbico, la celda elemental tiene un
átomo en cada vérticepudiendo tener un átomo en el centro del cubo (BCC, figura 2a), o
también por un átomo en cada cara (FCC, figura 2b). El sistema hexagonal simple tiene
átomos solamente en los vértices del paralelepípedo y en el hexagonal compacto(HCP, figura
2c) existe, además, otro átomo en el interior de cada celda. En el acero y en las aleaciones en
general se encuentran átomos de los diferentes elementos...