El Hierro

Su símbolo es Fe, es un metal blando, dúctil y maleable, cuyo peso específico es de 7,86. Su punto de fusión es de 1530 ºC, pero si contiene carbono, puede bajar hasta menos de 1200 ºC. Antes de fundirse se reblandece y puede trabajarse fácilmente en caliente. Es conductor de la electricidad y puede imanarse y desimanarse fácilmente. El hierro empleado en la industria contiene carbono en mayor o menor proporción, entonces varían sus propiedades. Los minerales principales son óxidos y carbonatos: oligisto, hematites, magnetita y siderita.

Productos Siderúrgicos

Sustancias férreas que han sufrido un proceso metalúrgico de elaboración.

Clasificación de los Productos Siderúrgicos

• Aleaciones de hierro con carbono, a saber: fundición, acero.
• Ferroaleaciones, o aleaciones con otros elementos y sin carbono.

La fundición suele contener 1,7 a 4% de carbono y el acero menos de 1,7%. Tanto fundición como acero pueden contener además del carbono otros elementos como cromo, níquel, manganeso, en este caso se llaman fundiciones y aceros especiales.

El Hierro como Producto Siderúrgico

Se llama así cuando no contiene más que el elemento químico de este nombre o si, aun conteniendo otros elementos, solamente tienen carácter de impurezas. Llamamos hierro puro cuando la cantidad de impurezas…

Fundiciones

Son aleaciones de hierro y carbono que contienen de 1,7 a 4% de carbono, además pueden contener otros elementos. Sin embargo, no es la cantidad de carbono lo que caracteriza a las fundiciones, sino la forma en que este se encuentra. La propiedad más importante es que son fácilmente fusibles. Se pueden conseguir piezas muy complicadas por medio de moldes.

Clasificación de las Fundiciones según el Proceso de Elaboración

• Fundición de primera fusión o arrabio, que es tal como sale de los hornos altos, donde se obtiene. Se emplea en forma de lingotes, para refundir o bien para la fabricación del acero.
• Fundición de segunda fusión es la que se obtiene fundiendo de nuevo el lingote de primera fusión, generalmente en un horno que se llama cubilote. Se emplea en la obtención de numerosas piezas de maquinaria.
• Fundición maleable, es una fundición de hierro en la cual se ha conseguido ductilidad y maleabilidad por medio de un tratamiento térmico. Se emplea en muchas piezas que deben de ser tenaces y al mismo tiempo tener formas complicadas.
• Fundición endurecida o templada, es la que a través de un enfriamiento rápido, ha adquirido una dureza mayor que la normal.

Clasificación de las Fundiciones según su Composición y Estructura

• Fundición Gris, se caracteriza porque la mayor parte del carbono se encuentra en forma de laminillas finas de grafito, que se aprecian con un microscopio. Se llama así por el color que presenta la superficie de rotura. Esta fundición no es muy dura y es la que se emplea en la 2ª fusión para moldeo (afino).
• Fundición Blanca, todo el carbono, o la mayor parte queda disuelto o combinado con el hierro, de modo que la superficie de rotura se ve blanca. Esta fundición es más dura, pero más frágil que la gris. Se emplea para conversión o afino y para fundir piezas que luego tienen que ser transformadas en fundición maleable.
• Fundición atruchada, es la intermedia entre gris y blanca.

El Acero

Es una aleación de hierro y carbono en la cual la proporción de este elemento es menor que en la fundición. Nunca se encuentra libre de carbono sino combinado. Los aceros pueden contener otros elementos aparte del carbono. Se consideran aceros las aleaciones de hierro y carbono que contienen menos de 1,7% de carbono, aunque el ordinario no pase de 1%. Algunos aceros especiales pueden alcanzar el 2%.

Clasificación según su Composición

• Los aceros al carbono son aquellos que no contienen otros elementos combinados como níquel, cromo…
• Los aceros aleados son ternarios, cuaternarios… si contienen 3, 4… elementos además del hierro y carbono. Algunos elementos de aleación son el níquel, cromo, manganeso, wolframio…

Clasificación según el Método de Obtención

• Los aceros comunes son los obtenidos por el convertidor Bessemer o Thomas, por reducción de parte del carbono con una corriente de aire. Es un recipiente basculante, revestido interiormente de material refractario, que recibe la colada del arrabio horizontalmente. Después recibe una corriente de aire a presión por su base que entra a través de la masa líquida y quema el carbono que sobra. Esto dura unos 20 min, puede llegar a alcanzar una temperatura de 1600 ºC. El convertidor vierte el acero líquido en una cuchara y de allí pasa a las lingoteras. Luego se laminan.
• Los aceros finos son de gran calidad que tiene una ajustada composición y una fina estructura que requiere procedimientos de fabricación muy cuidados.

* Horno Martin-Siemens

Emplea combustible gaseoso y aire precalentado en acumuladores de claro que van debajo del hogar. Es muy económico. Se puede emplear chatarra junto con arrabio.

* Horno eléctrico

No produce aceros directamente sino que es un medio de refinar el que procede del convertidor Martin-Siemens. No tiene gases combustibles y así es posible controlar la atmósfera del horno y eliminar impurezas. Produce aceros de máxima calidad.

* Convertidor LD

Es como los convertidores ordinarios pero su fondo carece de aberturas. Por la boca superior entra una lanza refrigerada por la que se insufla el oxígeno puro sobre la masa líquida a mucha presión que descarbura la colada. Junto al arrabio se añade chatarra y minerales de hierro.

* Horno de crisoles

Es un procedimiento antiguo que aún se sigue utilizando porque da acero de gran calidad. El acero junto con los metales de aleación, se introducen en crisoles refractarios que se calientan en hornos.

Clasificación según sus Aplicaciones

1. Aceros para estructuras (construcciones de ingeniería): de uso general, para calderas y recipientes, para tuberías y para hormigón.
2. Aceros para construcción mecánica (fabricación de maquinaria y equipo): no tratables, de temple y revenido, para endurecimiento superficial, para muelles y para rodamientos.
3. Aceros para útiles y herramientas (construcción de útiles de toda clase): de herramienta al carbono, para trabajos en frío, para trabajos en caliente, de corte rápido, para moldes de plásticos y para moldes de fundición.
4. Aceros con propiedades y aplicaciones específicas: para aplicaciones eléctricas y magnéticas, para trabajar en condiciones de servicio especiales y con aptitudes especiales para ser trabajados.

Etiquetas: Acero, aleaciones, fundición, hierro, siderurgia