basico tec-industrial

2. Materiales metálicos
Se define a los metales como aquellos elementos químicos que se caracterizan por tener las
siguientes propiedades:


Poseen una estructura interna común



Son sólidos a temperaturas normales, excepto el mercurio y el galio



Tienen una alta densidad



Tienen elevada conductividad térmica y eléctrica



Tienen considerable resistencia mecánica

Suelen ser maleables



Se pueden fundir, conformar y reciclar

Se clasifican en dos grandes grupos según el contenido en hierro:


Ferrosos:



No ferrosos:



Hierro C < 0,1%



Aleaciones pesadas (Cu, Pb, Zn)



Aceros 0,1 % < C < 2%



Aleaciones ligeras (Al, Ti)



Fundiciones 2 %< C < 7%



Aleaciones ultraligeras (Mg, Be)

Lasaleaciones con un contenido de carbono superior, carecen de interés industrial porque
son demasiado frágiles.
2.1. Metales ferrosos
Un material es ferroso o férrico cuando su componente principal es el hierro. Normalmente
posee pequeñas cantidades de C que se han incorporado en el proceso de obtención y otros
metales incorporados, para que la aleación resultante adquiera propiedades especiales.
El Fepuro no presenta buenas propiedades mecánicas, por lo que tiene muy pocas
aplicaciones técnicas.


Características del hierro puro:


Es un material magnético



Densidad alta (7,87 g/cm )



Color blanco azulado



Buen conductor del calor y la electricidad



Muy dúctil y maleable



Se corroe y oxida con mucha facilidad



Punto de fusión: aprox.1500 ºC

Es un metal más bien blando



Bajas propiedades mecánicas (al corte, limado, conformado, etc)

3

En la industria, el hierro se emplea aleado con carbono y otros materiales, lo que mejora
mucho sus propiedades.
Una aleación de Fe + C es un producto siderúrgico, que se define como toda sustancia
férrea que ha sufrido un proceso metalúrgico.

2.1.1. Método de obtención.Proceso siderúrgico
Se conoce como proceso siderúrgico al conjunto de operaciones que es preciso realizar
para llegar a obtener un metal férrico de unas determinadas características. El proceso
siderúrgico engloba desde la extracción del mineral de hierro en las minas hasta la
obtención del producto final.
El Fe es un metal que forma parte de la corteza terrestre (5 %); nunca se presenta en
estadopuro, sino combinado formando óxidos, hidróxidos, carbonatos y sulfuros.
El mineral que se extrae de la mina contiene una parte con el componente de hierro,
llamada mena (elementos aprovechables), y otra parte compuesta por sustancias no
ferrosas llamada ganga (elementos no aprovechables) tales como roca, sílice,…
Los pasos a seguir en todo proceso son:


Separar la mena de la gangautilizando
sus propiedades físicas: densidad,
comportamiento magnético,...



Obtener el elemento que nos interesa, Fe,
por medio de una reacción química
llamada reducción del hierro, que consiste
en añadir monóxido de carbono tantas
veces como sea necesario hasta obtener
hierro puro.
Fe2O3 + 3CO ⇒ 2Fe + 3CO2

Esta reacción ocurre en el alto horno, que es
un horno especial en el quetiene lugar la
fusión de los minerales de hierro y la
transformación química en un metal rico en
hierro llamado arrabio.

El alto horno está formado por dos troncos de cono colocados unos sobre otro y unidos por su
parte más ancha. La altura varía entre unos 30 y 70 m y su diámetro entre 4 y 12 m.
Su capacidad de producción varía entre 500 y 1500 toneladas diarias.
La pared interior estárecubierta de ladrillo refractario para mantener y soportar las altas
temperaturas, y la externa de acero. Entre ambas paredes existen canales de refrigeración.
La parte superior, el tragante, está formada por dos tolvas (depósitos) en forma de
campana con dispositivo de apertura y cierre para evitar que se escapen los gases en el
momento de la carga del material.
El material se introduce por...