METALURGIA

METALURGIA
METALURGIA
Ciencia aplicada cuyo objeto es el estudio de las operaciones industriales tendientes a la preparación, tratamiento (físico y/o químico) y producción de metales y sus aleaciones.
En términos generales, la técnica metalúrgica comprende las siguientes fases:
Obtención del metal a partir de uno de sus minerales (mena)
Afino o purificación del metal
Preparación de aleacionesTratamientos mecánicos, térmicos o termoquímicos para su mejor utilización.
La primera fase comprende tres etapas:
Concentración (que es la separación de la mayor parte de la ganga o material de desecho que acompaña al mineral)
Preparación química del mineral para la etapa siguiente, por medio de la tostación o de la calcinación
Reducción u operación por la que el metal combinado pasa a elementosimple
Existen diversos tipos de técnica metalúrgica, según sea el metal que se quiere beneficiar o el proceso utilizado. Así se distinguen la siderurgia (arrabio, hierro, acero); las metalurgias especiales (cobre, aluminio, cinc, estaño, plomo, etc.), la pulvimetalurgia y la electrometalurgia
METALURGIA DEL HIERRO O SIDERURGIA
La siderurgia es la tecnología relacionada con la producción del hierro ysus aleaciones, en especial las que contiene un pequeño porcentaje de carbono, que constituyen los aceros. En general, el acero es una aleación de hierro y carbono a la que suelen añadirse otros elementos. Algunas aleaciones denominadas hierros contienen más carbono que algunos aceros comerciales. Los distintos tipos de aceros contienen entre el 0,04 y el 2.25% de carbono. El hierro colado, elhierro colado maleable y el arrabio contienen entre un 2 y un 4% de carbono. Para fabricar aleaciones de hierro y acero se emplea un tipo especial de aleaciones de hierro denominadas ferroaleaciones, que contienen entre un 20 y un 80% del elemento de aleación, que pueden ser manganeso, silicio o cromo.
HISTORIA
No se conoce la fecha exacta en que se descubrió la técnica de fundir mineral de hierropara producir un metal susceptible de ser utilizado. Los primeros útiles de hierro descubiertos datan del año 3000 a. C. pero se sabe que antes ya se empleaba este mineral para hacer adornos de hierro. Los griegos descubrieron hacia el 1000 a. C. una técnica para endurecer las armas de hierro mediante un tratamiento térmico.
Todas las aleaciones de hierro fabricadas hasta el siglo XIV d.c seclasifican en la actualidad como hierro forjado. Para obtener estas aleaciones, se calentaba en un horno una masa de mineral de hierro y carbón vegetal. Mediante este tratamiento se reducía el mineral a una masa esponjosa de hierro llena de escoria formada por impurezas metálicas y cenizas de carbón vegetal. Esta masa esponjosa se retiraba mientras permanecía incandescente y se golpeaba con pesadosmartillos para eliminar la escoria y darle una determinada forma. El hierro que se producía en estas condiciones solía tener un 3% de partículas de escoria y un 0,1% de otras impurezas. En algunas ocasiones, y por error, solían producir autentico acero en lugar de hierro forjado. Los artesanos del hierro acabaron por aprender a fabricar acero, calentando hierro forjado y carbón vegetal en unrecipiente de arcilla durante varios días, con lo que el hierro absorbía suficiente carbono para convertirse en acero.
Después del siglo XIV se aumento el tamaño de los hornos empleados para fundir. En estos hornos, el mineral de hierro de la parte superior se convertía en hierro metálico y a continuación absorbía mas corbono debido a los gases que lo atravesaban. Como resultado daba arrabio, un metal quefunde a temperatura menor que el hierro y el acero. Posteriormente se refinaba el arrabio para obtener acero.
En la producción moderna de acero se emplean altos hornos que son modelos perfeccionados de los que se usaban antiguamente. El arrabio se refina mediante chorros de aire. Este invento de debe a un británico llamado Henry Bessemer, que en 1855 desarrollo este inventó. Desde 1960 funcionan...