Metales Y Aleaciones

Metales y aleaciones
METALES
Los metales son elementos químicos caracterizado por 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 yreciclar.

Se pueden encontrar dos tipos de metales dependiendo de su contenido en hierro:

FERROSOS
Un material es ferroso cuando su componente principal es el hierro. Normalmente posee pequeñas cantidades de carbono que se le han incorporado para que la aleación adquiera unas propiedades especiales.
Propiedades del hierro puro:
•Es un material magnético (ferromagnético).
•Color blanco azulado.
•Muydúctil y maleable.
•Punto de fusión: aproximadamente 1500 ºC
•Densidad alta (7,87 g/cm3.)
•Buen conductor del calor y la electricidad.
•Se corroe y oxida con mucha facilidad.
•Bajas propiedades mecánicas (al corte, limado, conformado, etc).
•Es un metal más bien blando.




Se conoce como proceso siderúrgico a las operaciones que se llevan a cabo para conseguir un material férrico de unascaracterísticas determinadas. Este proceso va desde la obtención del material de las minas hasta la obtención del producto final.
El hierro, en la naturaleza, nunca se encuentra en estado puro sino combinado con óxidos, hidróxidos, carbonatos y sulfuros. El mineral que se extrae de la mina contiene una parte de hierro llamada mena (aprovechable) y la otra compuesta por sustancias no ferrosas llamadas ganga (noaprovechable)
Pasos del proceso siderúrgico:
Separas la mena de la ganga utilizando sus propiedades físicas.
Obtención del hierro por medio de una reacción química llamada reducción del hierro. Esta reacción ocurre en el alto horno.
El alto horno es un horno especial en el que tiene lugar la fusión de los minerales de hierro y la transformación de este en un metal rico en hierro llamado arrabio.Su altura varía desde 30m hasta 70m, y su diámetro entre 4 y 12m. Su capacidad de producción varía entre 500T a 1500T diarias.
En la parte superior se encuentran las dos campanas llamadas tolvas, ahí se coloca el deposito. Tiene un sistema de apertura y cierre para que a la hora de la carga no se escapen los gases.
El material se introduce por capas:
•Una capa de materiales de Fe previamentelavado y triturado.
•Una capa de carbón de coque para la fusión y reducción del material.
•Una capa de material fundente que se combina con las impurezas, ganga y cenizas, dando lugar a la escoria.

La combinación de todas las capas da lugar a la obtención de un material poroso llamado sínter.
En la cuba, que es la parte más alta del horno, aquí se produce el primer calentamiento donde se elimina lahumedad se se calcina la caliza. Ayudada por la inyección de aire caliente insuflada por las toberas.
Después en el vientre que es la parte mas ancha del horno, se funden el hierro y la escoria. Hay unos conductos que permiten la entrada de aire a grandes velocidades y altas presiones, esto genera la combustión.
En el etalaje se depositan el hierro y la escoria fundidos, la escoria al ser menosdensa flota encima del Fe protegiéndola de la oxidación. Por la bigotera y la piquera se extraen el hierro y la escoria.

Del alto horno se obtienen estos productos:
•Escoria: es un residuo que se puede utilizar como material de construcción, bloques o como aislantes de humedad, y en la fabricación de cemento y vidrio.
•Hierro colado o arrabio: es el producto principalmente aprovechable del altohorno. Se presenta en estado líquido y a este metal se le denomina hierro de primera fusión.
•También se recogen otros materiales como gases, debido a las combustiones del coque y de la reducción química del mineral de hierro. Estos se recogen con un colector que se encuentra en la parte superior del alto horno.
A continuación veremos un vídeo sobre el funcionamiento de un alto horno.
Nota:
Los...