metales
Contenido
Introducción
El estudio de los aceros es importante debido a que ellos representan por mucho los materiales metálicos más ampliamente usados, primeramente por el hecho de que pueden ser manufacturados en grandes cantidades en especificaciones muy precisas, a un costo relativamente bajo. También proporcionan un rango extenso de propiedades mecánicas, desde niveles deresistencia moderada con excelente ductilidad y tenacidad hasta muy altas resistencias con una ductilidad adecuada. Por esto, no debe de sorprender que los hierros y los aceros comprendan hoy en día, sobre el 80 % en peso de las aleaciones de uso industrial.
Los aceros forman quizás el grupo más complejo de aleaciones de uso común. Por esto, al estudiarlos es útil considerar en primer término elcomportamiento del hierro puro, a continuación las aleaciones
hierro-carbono y posteriormente examinar una serie de conocimientos que surgen cuando se agregan elementos de aleación. El hierro puro no es un material fácil de producir, lográndose en la actualidad hierros de gran pureza (impurezas en el orden de unos cientos de partes por millón); sin embargo, el hierro de esta pureza es extremadamentebajo en resistencia mecánica motivo por el cual es necesario alearlo a fin de elevar ésta y hacer de dichas aleaciones (los aceros) el grupo de materiales de uso tan extenso hoy en día.
Considerando que el gran número de propiedades mecánicas que pueden imprimirse a los aceros, son en su gran mayoría el resultado de los tratamientos térmicos a los que pueden sujetarse estos materialesmetálicos, es necesario entender la gran importancia que tienen estos en sus procesos de conformado.
3.1 El hierro y sus aleaciones.
La denominación “hierro puro” es relativa, ya que las propiedades del hierro absolutamente puro no se conocen sino en forma aproximada por extrapolación, ya que el grado de pureza absoluta no puede ser obtenido y además no tiene importancia práctica.
El hierro, asícomo algunos otros metales (cobalto, estaño, manganeso, plutonio, etc.), son “polimorfos”, es decir, a una temperatura determinada la red cristalina cambia de un tipo a otro.
Esta transición implica una recristalizacion y por lo tanto se presenta el fenómeno de nucleación y crecimiento de los núcleos. El termino polimorfismo es sinónimo de transformación alotrópica.
Este tipo de recristalizaciontiene mucho más semejanza con la solidificación que con la recristalizacion de un metal deformado en frio, ya que aquí se presenta una transición de fase, es decir, una reconstrucción total de la estructura cristalina, durante la cual no se conservan los límites de grano de la fase inicial.
Los cambios en las propiedades del metal que acompañan a la transformación, son principalmente el resultadode la modificación de la red cristalina.
Aleaciones de hierro y carbono.
Los metales ferrosos cubren una variedad muy amplia de productos industrialmente importantes, que pueden quedar agrupados en: hierros dulces, fundiciones de hierro, aceros al carbono y aceros aleados.
El carbono puede encontrarse en las aleaciones Fe - C en tres formas diferentes:
En solución intersticial
En formaelemental como grafito
En forma de compuesto constituyendo el carburo de hierro: Fe3C o cementita.
Las aleaciones industriales de Fe - C se clasifican, independientemente de los demás elementos de aleación, según el contenido de carbono en:
3.2 Procesos de obtención de hierros y aceros.
Producción del hierro y el acero
El diagrama general de la fusión primaria del hierro integra a la mayoríade las actividades que se desarrollan en el proceso productivo. No se debe olvidar que los diagramas de flujo son una de las herramientas más utilizadas por los ingenieros industriales y que de manera automática los deben utilizar o elaborar.
El 90% de todos los metales fabricados a escala mundial son de hierro y acero.
Los procesos para la obtención de hierro fueron conocidos desde el...
Regístrate para leer el documento completo.