METALES+FERROSOS

=2. FUNDICIÓN, MATERIALES FERROSOS Y GRAFITO.=

PROPIEDADES APLICACIONES IMPACTO MEDIOAMBIENTAL

__**Introducción:**__
El hierro es un material primordial para la industria. Debido a las características mecánicas de sus aleaciones ha sido históricamente motor del desarrollo de la civilización. Hoy día, otros materiales, como el carburo de boro o aleaciones del titanio dirigen la exploración espacial. Sin embargo, el hierro y sus aleaciones con el carbono son todavía fundamentales en el proceso industrial y la vida cotidiana. Algunos datos ilustrarán esta idea el hierro es el metal más abundante en la corteza terrestre después del aluminio y el más abundante junto al níquel en el interior. El origen del campo magnético de la tierra se encuentra precisamente en su abundancia. Constituye el 95% en peso de la producción mundial de metal. En la industria se utiliza aleado con distintas proporciones de carbono lo que da lugar a estos materiales:

Hierro industrial. Acero. Fundición. Grafito.

Es importante notar que hablaremos aquí del grafito como producto férrico (con más de 6.67% en peso de carbono) y no como el grafito de carbono puro.

__**Hierro industrial:**__
El hierro industrial tiene un contenido en carbono inferior al 0.03%. Debido a sus características mecánicas se relega a la producción de imanes, portones, verjas...

__** Propiedades: **__
-Presenta un color blanco parecido al de la plata, sabor y olor perceptibles pero débiles. -Raramente aparece puro y su uso industrial está ligado a las siguientes materias primas: magnetita, hematites, limonita y la siderita. -Su densidad es de unos 7,87 gramos por centímetro cúbico. -Es un material magnético en condiciones normales. -Cuando entra en contacto con el aire, se forma en su superficie una susteancia pardo-rojiza escamosa conocida orín o robín. -Es un buen conductor de calor y electricidad. Siendo su resistencia a la corriente 96.1 nΩ·m mientras que la del cobre es 16.78 nΩ·m. -Su dureza de Brinell es de 490MPa

__**Acero**__:
El acero es una aleación del hierro cuyo porcentaje de carbono se encuentra entre 0,03% y 1,67%

Propiedades:
-Resistencia a comprensión y tracción. -Dureza. -Resistencia al desgaste. =2. FUNDICIÓN, MATERIALES FERROSOS Y GRAFITO.=

PROPIEDADES APLICACIONES IMPACTO MEDIOAMBIENTAL

__**Introducción:**__
El hierro es un material primordial para la industria. Debido a las características mecánicas de sus aleaciones ha sido históricamente motor del desarrollo de la civilización. Hoy día, otros materiales, como el carburo de boro o aleaciones del titanio dirigen la exploración espacial. Sin embargo, el hierro y sus aleaciones con el carbono son todavía fundamentales en el proceso industrial y la vida cotidiana. Algunos datos ilustrarán esta idea el hierro es el metal más abundante en la corteza terrestre después del aluminio y el más abundante junto al níquel en el interior. El origen del campo magnético de la tierra se encuentra precisamente en su abundancia. Constituye el 95% en peso de la producción mundial de metal. En la industria se utiliza aleado con distintas proporciones de carbono lo que da lugar a estos materiales:

Hierro industrial. Acero. Fundición. Grafito.

Es importante notar que hablaremos aquí del grafito como producto férrico (con más de 6.67% en peso de carbono) y no como el grafito de carbono puro.

__**Hierro industrial:**__
El hierro industrial tiene un contenido en carbono inferior al 0.03%. Debido a sus características mecánicas se relega a la producción de imanes, portones, verjas...

__** Propiedades: **__
-Presenta un color blanco parecido al de la plata, sabor y olor perceptibles pero débiles. -Raramente aparece puro y su uso industrial está ligado a las siguientes materias primas: magnetita, hematites, limonita y la siderita. -Su densidad es de unos 7,87 gramos por centímetro cúbico. -Es un material magnético en condiciones normales. -Cuando entra en contacto con el aire, se forma en su superficie una susteancia pardo-rojiza escamosa conocida orín o robín. -Es un buen conductor de calor y electricidad. Siendo su resistencia a la corriente 96.1 nΩ·m mientras que la del cobre es 16.78 nΩ·m. -Su dureza de Brinell es de 490MPa

__**Acero**__:
El acero es una aleación del hierro cuyo porcentaje de carbono se encuentra entre 0,03% y 1,67%

Propiedades:
-Resistencia a comprensión y tracción. -Dureza. -Resistencia al desgaste. -Ductilidad. -Maleabilidad. -Tenaz. -Buen conductor de la electricidad y el calor. -Muy débil a la corrosión.

__Proceso de obtención del acero__:
El proceso siderúrgico incluye un gran número de pasos hasta la obtención final del acero.

En primer lugar, y con el fin de eliminar las impurezas, el mineral de hierro se lava y se somete a procesos de trituración y cribado. Con ello, se logra separar la **ganga** de la **mena**.

A continuación, se mezcla el mineral de hierro (mena) con carbón y caliza y se introduce en un **alto horno** a más de 1500 ºC. Así se obtiene el **arrabio**, que es mineral de hierro fundido con carbono y otras impurezas.

El arrabio obtenido es sometido a procesos posteriores con objeto de reducir el porcentaje de carbono, eliminar impurezas y ajustar la composición del acero, añadiendo los elementos que procedan en cada caso: cromo, níquel, manganeso...

En la siguiente imagen se esquematiza el proceso de obtención del arrabio en un alto horno.

__**Fundición y colado**__:
La fundición y colado es sencilla y de poco costo relativo en comparación con otros procesos. Para colar o moldear el material en forma liquida ( en el caso de los plásticos el material suele estar en forma de polvo o gránulos ), se introduce en una cavidad preformada llamada molde. El molde tiene la configuración exacta de la parte que se va a moldear o colar. Después de que el material llena el molde y se endurece o se fragua, adopta la forma del molde, la cual es la forma de la parte. Después, se rompe o se abre el molde y se saca la parte. Los procesos de colada se usan para colar o moldear materiales como metales, plásticos y cerámicas. Los procesos de fundición y colada se pueden clasificar por el tipo de molde utilizado ( permanente o no permanente ) o por la forma en la cual entra el material al molde (colada por gravedad y fundición a presión ).

__**Laminación:**__
La principal aplicación de la laminación es la producción de acero. La temperatura de la laminación del acero es de unos 1200 °C, los lingotes de acero iniciales, que se obtienen por fundición, se elevan a dicha temperatura en unos hornos llamados «fosas de recalentamiento» y el proceso en el que elevamos la temperatura del lingote recibe el nombre de «recalentado». Los lingotes de acero recalentados pasan al molino de laminación en los que se laminan para convertirlos en una de las tres formas intermedias: lupias, tochos o planchas. Las lupias se utilizan para generar perfiles estructurales y rieles para ferrocarril, los tochos se laminan para obtener barras y varillas. Y las planchas se laminan para producir placas, laminas y tiras. El laminado posterior de las placas y laminas suele realizarse en frío.

__**Fundición:**__
La fundición es un material compuesto hierro-carbono el contenido de carbono varía entre 1,67% y 6,67%. Las aleaciones más usadas son entre el 2,5% y el 4,5% ya que al tener un mayor contenido de carbono son inútiles en la industria. Admite aleaciones con silicio, azufre, fósforo, manganeso, azufre y oxígeno.Existen dos tipos de fundiciones: fundiciones grises y fundiciones blancas, con las siguientes propiedades:

**Propiedades** generales:
__**Propiedades **__
 * Buena resistencia a la compresión
 * Baja resistencia a la tracción
 * Resistencia a las vibraciones
 * Fragilidad
 * Moldeabilidad en caliente
 * Resistencia al desgaste.


 * // fundiciones grises //:
 * El carbono se presenta como grafito laminar.
 * En aleaciones con silicio se puede obtener un tipo de grafito.
 * Una lenta velocidad de enfriamiento favorece la formación de una fundición gris ya que la lentitud en las reacciones favorece que se formen los constituyentes más estables: la cementita se transforma en ferrita y grafito.
 * Se puede trabajar fácilmente con ellos pues el grafito facilita la salida de la viruta.
 * //fundiciones blancas//:
 * El carbono aparece en forma de cementita.
 * La cantitad de silicio es mínima.
 * Las velocidades rápidas de enfriamiento favorece la formación de la cementita.
 * Tienen una alta resistencia mecánica y dureza, pero también gran fragilidad (propiedades debidas a la cementita), por lo que son difíciles de mecanizar.

Aplicaciones: Fundición blanca.
Rodillos de laminación.

Arados.


 * Fundición gris:**

__**Grafito**:__ __**Propiedades:**__ Las propiedades del grafito hacen que se lo considere uno de los materiales de sellado más seguro. Su capacidad ha sido puesta a prueba tanto a elevadas temperaturas como en ambientes agresivos. La resistencia del grafito a los ácidos es excelente, así como a los compuestos orgánicos y a las soluciones alcalinas. Conviene, sin embargo, recalcar que su utilización debe ser cuidadosamente estudiada si se planea aplicarlo en atmósferas oxidantes y temperaturas superiores a 450° C. Cuando se calienta el carbono en presencia de oxígeno, se forma dióxido de carbono (CO2); como resultado de esta reacción, se produce una reducción en la masa del material [] http://tecnolowikia.wikispaces.com/Aplicaciones+de+las+Fundiciones
 * Definición:** mineral untuoso, de color negro y lustre metálico, que se constituye por un carbono cristalizado.
 * __Bibliografía:__**

Diccionario de material mercantil industrial y agricola. José Oriol Ronquillo.

Diccionario de material mercantil industrial y agricola. José Oriol Ronquillo.