La obtención del mineral de hierro (y su transformación) se denomina siderurgia. Este se obtiene de las minas para despues ser procesado en los altos hornos y asi transformar el oxido de hierro inicial en hierro metálico. En este proceso, el hierro obtenido contiene carbono, que en gran cantidad hace que sea muy duro, pero muy frágil a la vez.
En cuanto al uso industrial, mayormente es la obtención de aceros estructurales y de hierros fundidos y forjados.
- Producción del acero
Para producir el acero, siemplemente tenemos que volver al apartado anterior y eliminar las impurezas y carbono sobrante del hierro. De esto se encargan los convertidores, que a base de calentarlo e inyectar gases convierten la mezcla en acero. Que al final no es mas que hierro con la cantidad necesaria de carbono (y otros elementos dependiendo del tipo de acero que queramos)
- Clasificación de los aceros por C%
Tipo de Acero - Contenido C (%)
Extrasuaves 0.1 - 0.2
Suaves 0.2 - 0.3
Semisuaves 0.3 - 0.4
Semiduros 0.4 - 0.5
Duros 0.5 - 0.6
Extraduros 0.6 - 0.7
- Estructuras cristalográficas del acero
- ¿Qué son los constituyentes de los aceros?
Ferrita:
- Es una solución sólida de inserción de Carbono en Hierro
- Lo solubilidad a temperatura ambiente es muy pequeña, 0.008% de C
- Es el constituytente más blando y dúctil de los aceros
- Cristaliza como Hierro en BCC
- Dureza: 90HB
- Resistencia: 28Kg/mm2
- Alargamiento: 30-40%
- Es magnética.
- Es un compuesto intermetálico de Fe y C, Fe3C.
- Es el constituyente más duro y frágil de los aceros.
- Dureza: 800HB (68HRc)
- Cristaliza en res ortorrómboica (Prisma recto rectangular)
- Es magnética hasta los 210ºC.
- Compuesto intermetálico formado por 86,5% de ferrita y 13,5% de cementita.
- Dureza: 200HB
- Resistencia: 80Kg/mm2
- Alargamiento: 15%
- Enfriamiento lento: Perlita laminar
- Enfriamiento brusco: Perlita sorbítica
- Se recalienta: Perlita globular
- Solución sólida de inserción de C en Hierro
- Cristaliza en FCC con atomor de C en las aristas y en el centro
- La proporción de C disuelto es de 0 a 1.8% de C
- Es el constituyente más denso de los aceros
- Dureza: 300HB
- Resistencia: 100Kg/mm2
- Alargamiento: 30%
- No es magnética
- Constituyente de las fundiciones
- Mezcla eutéctica de austentita y cementita que se encuentra en el diagrama cuando el porcentaje de C es mayor del 1.8%
- Al enfriarse por debajo de 727ºC la ustentita de la ledeburita se transforma en perlita, luego a esa temperatura y hasta la temperatura ambiente estará formada por perlita (ferrita y cementita) más cementita.
- ¿Relación de los constituyentes con los granos de los aceros?
Ferrita y austentita son los constituyentes que forman granos.
- ¿Relación de los constituyentes de los cristales de los aceros?
La cementita martensita y bainita son los constituyentes que forman cristales
- Distintos constituyentes que se forman en los aceros atendiendo a su %C y enfriamiento lento
Austentita
Ferrita
Cementita
Perlita
Ledeburita
Bainita
Martensita
- Relación entre tamaño y forma de grano y las características físicas de los aceros
Una disminución del tamaño del grano aumenta el endurecimiento.
Un tamaño de grano más fino disminuye la plasticidad.
- Tratamientos térmicos en los aceros. Influencia en las propiedades mecánicas y por tanto en los constituyentes
Los tratamientos térmicos de los aceros se emplean para cambiar sus preopiedades (cambiando su estrutuctura) dependiendo de uso que vayamos a darle.
Los tratamientos básicamente consisten en hacer disminuir la temperatura del acero desde unos 30-50 grados centígrados por encima de su temperatura de fusión. Ya sea despacio o más rapidamente, en aceite, agua, al aire, etc...
Hay cuatro tratamientos típicos:
- Recocido: Dejándolo enfriar lentamente en el horno, recoceremos el acero. Así aumentará las plasticidad, ductilidad y tenacidad.
- Normalización: Si dejamos enfriar el acero lentamente al aire libre, será normalizado.
- Temple: Éste tratamiento se realiza enfriando el acero rápidamente sumergiendolo en agua o aceite. Con el temple el acero de hacer mas fuerte y duro.
- Revenido: Es complementario al temple y consiste en aplicar una temperatura inferior a la de fusión, cuanto más cercana mas tiempo esté en esa temperatura, se hace más tenaz pero mas blando y menos resistente.
- Diagramas de enfriamiento (curvas de S)
Los diagramas de enfriamiento son gráficas que relacionan la temperatura con el tiempo. Es decir, lo que tarda en enfriarse el acero para conseguir unas características u otras.
No hay comentarios:
Publicar un comentario