Metal·lurgia i Siderurgia

Unitat 7 Metal·lurgia i Siderurgia

Sessions 1-12
Tecnologia Industrial 1er Batxillerat

Santiago Jiménez Ramos

7. 1 El procés metal·lúrgic

Sessió 1

•L’obtenció dels metalls no ha estat mai un procés fàcil.
•Només alguns metalls (or, plata, mercuri, platí i coure) es troben en
quantitats molt petites en estat pur a la natura.
Mineria: extracció del mineral d’un jaciment adequati la seva
preparació, separant la part rica en metall d’altres que l’acompanyen.

Metal·lúrgia: separació del metall dels altres elements amb els quals
es troba combinat químicament.

Indústries metàl·liques: elaboració del metall obtingut per a l’
obtenció d’articles útils.

7. 1 El procés metal·lúrgic

Sessió 1

La metal·lúrgia és el conjunt de processos que porten a l’obtenciódels metalls.
La siderúrgia es la branca de la metal·lúrgia que es dedica a l’obtenció del ferro
i els seus derivats ( l’acer i la fosa)
El ferro i els seus derivats, han estat els metalls amb més importància històrica.
Ara gran part dels metalls s’obté a partir del reciclatge...
Acer: Carrosseria d'automòbils.
Or: Circuits integrats d’aparells.
Coure: Cables elèctrics.
Plata: Radiografies.7. 1 El procés metal·lúrgic

Sessió 1

Els minerals
Metall = Mineral - altres elements químics (combinació química)

Com podem separar els metalls?
Processos químics amb elevades temperatures en forns.

Tipus de processos químics

Reducció: S’introdueix un element a la reacció que sigui capaç de
combinar-se amb l’oxigen del mineral per tal d’aïllar el metall..
S’aplica amb elsòxids.
Oxidació: És la reacció contrària a la reducció, per tant, el que fem es
generar un òxid.

7. 1 El procés metal·lúrgic

Sessió 1

Els minerals
El carbó és molt emprat per
a la reducció dels metalls

•Presenta una gran capacitat de combinació amb l’oxigen.
•La seva combustió aporta l’energia calorífica necessària per
elevar la temperatura del forn.

Exemple:

Mena: Partaprofitable rica en metall.
Un mineral està format per
Ganga: Part no aprofitable molt pobra en metall.
L’enriquiment (mineria), consisteix a separar el màxim possible la mena i la ganga.
A la taula es mostren els valors aproximats de riquesa de certs minerals a partir dels quals
és actualment rendible l’explotació:

7. 1 El procés metal·lúrgic

Sessió 1

Aliatges
Un aliatge és un producteobtingut a partir de la unió de dos o més elements químics
(com a mínim un dels dos ha de ser un metall) i que, un cop format, presenta les
característiques pròpies d’un metall.
•El compost resultat presenta propietats força diferents dels elements constitutius per separat.

•La tècnica de l’aliatge s’utilitza per tal de millorar algunes propietats dels metalls purs, com
ara la resistènciamecànica, la duresa o la resistència a la corrosió.

•Els additius de l’aliatge modifiquen l’estructura cristal·lina del metall pur:

Plasticitat

Duresa

Resistència
mecànica

Conductivitat
elèctrica

Conductivitat
tèrmica

També es veu afectada la seva temperatura de fusió i la fragilitat.

7. 1 El procés metal·lúrgic
Aliatges

Sessió 1

7. 1 El procés metal·lúrgicSessió 1

Aliatges
Solidificació dels aliatges

Temperatura de fusió

Metalls

Aliatges

FIXA

NO ÉS FIXA

•La temperatura de fusió dels aliatges NO és fixa.
•Depèn de les proporcions de cada element d’aliatge i no té un sol valor.
•Queda representat mitjançant un interval.

7. 1 El procés metal·lúrgic

Sessió 1

Aliatges
Solidificació dels aliatges – Diagrama d’equilibri•Per il·lustrar el procés de fusió i solidificació dels aliatges binaris.
•En aquest diagrama es pot definir qualsevol punt a partir d’un valor de temperatura i d’una
determinada proporció dels components de la mescla.

3 fases possibles:
• Fase líquida
•Fasé líquida + sòlida
•Fase sòlida.

7. 1 El procés metal·lúrgic

Sessió 1

Aliatges
Solidificació dels aliatges – Diagrama...