metalurgia del hierro

METALURGIA DEL HIERRO
Unidad 4, Primera Parte

Características del Hierro
• Es un metal maleable, de color gris plateado y presenta
propiedades magnéticas; es ferromagnético a temperatura ambiente
y presión atmosférica.
• Los materiales se clasifican en dos amplios grupos, según los
atraiga o los repela un magneto: paramagnéticos y diamagnéticos.
• Los diamagnéticos se repelen a lolargo de las líneas de fuerza
magnética, hasta el punto donde la intensidad de campo ya es muy
leve. Las sustancias diamagnéticas no se pueden concentrar
magnéticamente.
• Los paramagnéticos son atraídos a lo largo de las líneas de fuerza
magnética hasta los puntos de mayor intensidad del campo.

Características del Hierro
• Los materiales paramagnéticos se pueden concentrar en losseparadores magnéticos de alta intensidad. Ejemplo de minerales
paramagnéticos que se separan en los separadores magnéticos
comerciales: ilmenita, rutilo, wolframita, monacita, siderita, pirrotita,
cromita, hematita y los minerales de manganeso.

• Algunos elementos son paramagnéticos en sí mismo, tales como,
Ni, Co, Mn, Cr, Ce, Ti y los minerales del grupo del platino, pero en
la mayoría de loscasos las propiedades paramagnéticas de los
minerales se deben a la presencia de hierro en alguna forma
ferromagnética.

Características del Hierro
• El ferromagnetismo se considera como un caso especial de
paramagnetismo. Los minerales ferromagnéticos tienen muy alta
susceptibilidad magnética para las fuerzas magnéticas y retienen
algún magnetismo cuando se alejan del campo (remanencia).Estos
materiales se pueden concentrar en los separadores magnéticos de
baja intensidad.
• Los principales usos de la separación magnética son:
a) Eliminación o separación de fragmentos metálicos y;
b) Procesos de concentración y purificación magnética.

Características del Hierro

Características del Hierro
• El Fe se encuentra en la naturaleza formando parte de numerosos
minerales,entre ellos muchos óxidos, y raramente se encuentra
libre.
• Para obtener hierro en estado elemental, los óxidos se reducen con
carbono y luego es sometido a un proceso de refinado para eliminar
las impurezas presentes.
• Es el elemento más pesado que se produce exotérmicamente por
fusión, y el más ligero que se produce a través de una fisión, debido
a que su núcleo tiene la más alta energíade enlace por nucleón
(energía necesaria para separar del núcleo un neutrón o un protón);
por lo tanto, el núcleo más estable es el del hierro-56 (con 30
neutrones).

Características del Hierro
• Presenta diferentes formas estructurales dependiendo de la
temperatura y presión. A presión atmosférica:
 Hierro-α: estable hasta los 911 °C. El sistema cristalino es una red
cúbica centrada enel cuerpo (bcc).

 Hierro-γ: 911 °C - 1392 °C; presenta una red cúbica centrada en
las caras (fcc).
 Hierro-δ: 1392 °C - 1539 °C; vuelve a presentar una red cúbica
centrada en el cuerpo.
 Hierro-ε: Puede estabilizarse a altas presiones, presenta estructura
hexagonal compacta (hcp).

Características del Hierro
• El hierro-α es ferromagnético hasta la temperatura de Curie
(768 °C), apartir de la cual pasa a ser paramagnético.
Antiguamente, al hierro-α paramagnético se le llamaba hierro-β,
aunque hoy en día no se suele distinguir entre las fases α y β.

Aplicaciones del Hierro
• El hierro es el metal más usado, con el 95% en peso de la
producción mundial de metal. El hierro puro (pureza a partir de
99,5%) no tiene demasiadas aplicaciones, salvo excepciones parautilizar su potencial magnético.
• El hierro tiene su gran aplicación para formar los productos
siderúrgicos, utilizando éste como elemento matriz, para alojar otros
elementos aleantes, tanto metálicos como no metálicos, que
confieren distintas propiedades al material.
• Se considera que una aleación de hierro es acero si contiene
menos de un 2,1% de carbono; si el porcentaje es mayor, recibe el...