Metalurgia (Materiales Resistentes A La Fluencia)
Páginas: 15 (3516 palabras)
Publicado: 11 de enero de 2013
SOLIDIFICACION DEL ACERO, tipos de acero, métodos de colada en lingotes y colada continua
INTRODUCCIÓN
El Acero es una aleación de hierro y carbono en donde todo el C se encuentra en forma de carburos (carburo y cementita) en la matriz de Fe.
El acero es hierro altamente refinado (más de un 98%), su fabricación comienza con la reducción de hierro (producción de arrabio) el cual seconvierte más tarde en acero.
La fabricación del acero en síntesis se realiza eliminando las impurezas del arrabio y añadiendo las cantidades convencionales de Mg, Si y de los distintos elementos de aleación.
La diferencia del acero y del hierro fundido no es el porcentaje de carbono sino la forma en la que se encuentre su estructura (carbono).
Los aceros al carbono son el grupo de aleaciones deingeniería mas importante. Por tener un amplio rango de propiedades. Las aplicaciones de los aceros al carbono son innumerables.
Los Métodos Más Importantes De Fabricación De Aceros
Métodos antiguos: Hornos de Reverbero (Siemens-Martin); Convertidor Bessemer.
Métodos modernos: Convertidor L.D.; Hornos eléctricos de arco H.E.A.; Horno de inducción.
Constituyentes Microestructurales De LosAceros
FERRITA.- Es una solución solida de carbono en hierro alfa, la solubilidad del carbono en el hierro a temperatura ambiente no pasa de 0.008%, llegando a un máximo de 0.02% a 723 C°. La ferrita es el constituyente mas blando y dúctil de los aceros, cristaliza en la red cubica centrada en el cuerpo (BCC). Es magnética hasta los 768 °C y deja de serlo en el intervalo de alta temperatura de laferrita conocida como delta.
CEMENTITA.- Es el carburo de hierro de Fe3C, y contiene 6.67% de C . Es el constituyente mas duro y frágil de los aceros.
PERLITA.- Esta compuesto de ferrita y cementita, cada grano de perlita esta formando por laminas y placas alternadas de cementita y de ferrita.
AUSTENITA.- Esta formando por una solución de carbono en hierro gamma (FCC), La austenita no es estable,con el tiempo se transforma en ferrita y perlita o cementita y perlita.
FABRICACION DEL ACERO
La fabricación de hierro es la primera etapa en la manufactura de acero. El hierro está hecho por reducción mineral de hierro. Esta reducción es realizada por la reducción del alto horno o la reducción directa.
El arrabio es el producto obtenido por la reducción y la fusión del mineral de hierro enel alto horno con la ayuda del coque. Su contenido de carbono varía entre 3% y 4%, lo que lo hace duro y quebradizo.
Por lo general, los aceros se producen básicamente a partir de dos procesos principales:
1.- Por reducción indirecta del mineral de hierro (alto horno - arrabio).
2.- Por reducción directa del mineral de hierro (hornos de lecho fluidizado - hierro esponja)
El arrabioes una forma impura de hierro. La reducción es la remoción del oxígeno químicamente combinado en el mineral de hierro. Esta se realiza en un alto horno.
El mineral de hierro, el coque de grado metalúrgico, y la caliza son introducidos en alto horno además se suministra aire enriquecido con oxígeno a través de toberas al pie del horno, y este se combina con el carbón formando monóxido de carbono.O2 + 2C 2CO
El monóxido de carbono reduce el mineral de hierro a arrabio.
3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2
El arrabio es un material muy impuro e inapropiado para cualquier propósito práctico. Contiene cantidades excesivas de C, P, y S. Estos últimos elementos, acompañados de Mn y Si deben estar refinados parcialmente para que el hierro pueda ser usado en producción de acero.Los elementos presentes en el arrabio deben ser refinados en cantidades admisibles para las especificaciones para la producción de acero.
Una vez completado el afino del acero en la estación de Metalurgia Secundaria, el caldo se pasa a la cuchara de colada de donde puede seguir los caminos alternativos.
Colada Del Acero
El acero se cuela normalmente en cucharas, que son...
INTRODUCCIÓN
El Acero es una aleación de hierro y carbono en donde todo el C se encuentra en forma de carburos (carburo y cementita) en la matriz de Fe.
El acero es hierro altamente refinado (más de un 98%), su fabricación comienza con la reducción de hierro (producción de arrabio) el cual seconvierte más tarde en acero.
La fabricación del acero en síntesis se realiza eliminando las impurezas del arrabio y añadiendo las cantidades convencionales de Mg, Si y de los distintos elementos de aleación.
La diferencia del acero y del hierro fundido no es el porcentaje de carbono sino la forma en la que se encuentre su estructura (carbono).
Los aceros al carbono son el grupo de aleaciones deingeniería mas importante. Por tener un amplio rango de propiedades. Las aplicaciones de los aceros al carbono son innumerables.
Los Métodos Más Importantes De Fabricación De Aceros
Métodos antiguos: Hornos de Reverbero (Siemens-Martin); Convertidor Bessemer.
Métodos modernos: Convertidor L.D.; Hornos eléctricos de arco H.E.A.; Horno de inducción.
Constituyentes Microestructurales De LosAceros
FERRITA.- Es una solución solida de carbono en hierro alfa, la solubilidad del carbono en el hierro a temperatura ambiente no pasa de 0.008%, llegando a un máximo de 0.02% a 723 C°. La ferrita es el constituyente mas blando y dúctil de los aceros, cristaliza en la red cubica centrada en el cuerpo (BCC). Es magnética hasta los 768 °C y deja de serlo en el intervalo de alta temperatura de laferrita conocida como delta.
CEMENTITA.- Es el carburo de hierro de Fe3C, y contiene 6.67% de C . Es el constituyente mas duro y frágil de los aceros.
PERLITA.- Esta compuesto de ferrita y cementita, cada grano de perlita esta formando por laminas y placas alternadas de cementita y de ferrita.
AUSTENITA.- Esta formando por una solución de carbono en hierro gamma (FCC), La austenita no es estable,con el tiempo se transforma en ferrita y perlita o cementita y perlita.
FABRICACION DEL ACERO
La fabricación de hierro es la primera etapa en la manufactura de acero. El hierro está hecho por reducción mineral de hierro. Esta reducción es realizada por la reducción del alto horno o la reducción directa.
El arrabio es el producto obtenido por la reducción y la fusión del mineral de hierro enel alto horno con la ayuda del coque. Su contenido de carbono varía entre 3% y 4%, lo que lo hace duro y quebradizo.
Por lo general, los aceros se producen básicamente a partir de dos procesos principales:
1.- Por reducción indirecta del mineral de hierro (alto horno - arrabio).
2.- Por reducción directa del mineral de hierro (hornos de lecho fluidizado - hierro esponja)
El arrabioes una forma impura de hierro. La reducción es la remoción del oxígeno químicamente combinado en el mineral de hierro. Esta se realiza en un alto horno.
El mineral de hierro, el coque de grado metalúrgico, y la caliza son introducidos en alto horno además se suministra aire enriquecido con oxígeno a través de toberas al pie del horno, y este se combina con el carbón formando monóxido de carbono.O2 + 2C 2CO
El monóxido de carbono reduce el mineral de hierro a arrabio.
3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2
El arrabio es un material muy impuro e inapropiado para cualquier propósito práctico. Contiene cantidades excesivas de C, P, y S. Estos últimos elementos, acompañados de Mn y Si deben estar refinados parcialmente para que el hierro pueda ser usado en producción de acero.Los elementos presentes en el arrabio deben ser refinados en cantidades admisibles para las especificaciones para la producción de acero.
Una vez completado el afino del acero en la estación de Metalurgia Secundaria, el caldo se pasa a la cuchara de colada de donde puede seguir los caminos alternativos.
Colada Del Acero
El acero se cuela normalmente en cucharas, que son...
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