Acero

Páginas: 34 (8391 palabras) Publicado: 20 de abril de 2012
Acero.
Definición: material compuesto por una aleación de hierro y carbono.
Se denomina Acero a aquellos productos ferrosos cuyo porcentaje de Carbono está comprendido entre 0,05 y 1,7 %.
El Acero es uno de los materiales de fabricación y construcción más versátil y adaptable. Ampliamente usado y a un precio relativamente bajo, el Acero combina la resistencia y la trabajabilidad, lo que sepresta a fabricaciones diversas. Asimismo sus propiedades pueden ser manejadas de acuerdo a las necesidades específicas mediante tratamientos con calor, trabajo mecánico, o mediante aleaciones.
El Acero funde entre 1400 y 1500ºC pudiéndose moldear más fácilmente que el Hierro.
Resulta más resistente que el Hierro pero es más propenso a la corrosión. Posee la cualidad de ser maleable, mientrasque el hierro es rígido.
Antecedentes.
Los primeros utensilios de hierro descubiertos por los arqueólogos en Egipto datan del año 3.000 a.C., y se sabe que antes de esa época se empleaban adornos de hierro. Los griegos ya conocían hacia el 1.000 a.C. la técnica, de cierta complejidad, para endurecer armas de hierro mediante tratamiento térmico.
Las aleaciones producidas por los primerosartesanos del hierro se clasificarían en la actualidad como hierro forjado. Para producir esas aleaciones se calentaba una masa de mineral de hierro y carbón vegetal en un horno o forja con tiro forzado. Ese tratamiento reducía el mineral a una masa esponjosa de hierro metálico llena de una escoria formada por impurezas metálicas y cenizas de carbón vegetal. Esta esponja de hierro se retiraba mientraspermanecía incandescente y se golpeaba con pesados martillos para expulsar la escoria y soldar y consolidar el hierro.
Después del siglo XIV se aumentó el tamaño de los hornos utilizados para la fundición y se incrementó el tiro para forzar el paso de los gases de combustión por la carga o mezcla de materias primas. En estos hornos de mayor tamaño el mineral de hierro de la parte superior delhorno se reducía a hierro metálico y a continuación absorbía más carbono como resultado de los gases que lo atravesaban. El producto de estos hornos era el llamado arrabio, una aleación que funde a una temperatura menor que el acero o el hierro forjado. El arrabio se refinaba después para fabricar acero.
El proceso de refinado del arrabio mediante chorros de aire se debe al inventor británico HenryBessemer, que en 1855 desarrolló el horno o convertidor que lleva su nombre. Desde la década de 1960 funcionan varios mini hornos que emplean electricidad para producir acero a partir de chatarra. Sin embargo, las grandes instalaciones de altos hornos continúan siendo esenciales para producir acero a partir de mineral de hierro.
Fabricación.
Su fabricación comienza con la reducción de hierro(producción de arrabio) el cual se convierte más tarde en Acero.
Los materiales básicos utilizados son Mineral 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.
La ecuación de la reacción química fundamental de un alto horno es:
Fe2O3 + 3 CO => 3CO2 + 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 se formaría silicato de hierro, con lo que se perdería hierro metálico. El silicato decalcio 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:
• 92% de hierro
• 3 o 4% de carbono
• 0,5 a 3% de silicio
• 0,25% al 2,5% de manganeso
• 0,04 al 2% de fósforo
• Algunas partículas de azufre
El Alto Horno es virtualmente una planta química que reduce...
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