• Document: TIPOS DE MATERIALES FERROSOS
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Materiales de uso técnico Tecnología Industrial I TIPOS DE MATERIALES METALES Se define a los metales como aquellos elementos químicos que se caracterizan por tener las siguientes propiedades: - Poseen una estructura interna común. - Son sólidos a temperaturas normales, excepto el mercurio y el galio - Tienen una alta densidad - Tienen elevada conductividad térmica y eléctrica. - Tienen considerable resistencia mecánica. - Suelen ser maleables. - Se pueden fundir, conformar y reciclar. Clasificación Se clasifican en dos grandes grupos según el contenido en hierro: • Ferrosos: - Hiero C < 0,1% - Aceros 0,1 % < C < 2% - Fundiciones 2 %< C < 7% Las aleaciones (mezcla de dos o más materiales, donde al menos uno, de forma mayoritaria es un metal) con un contenido de carbono superior, carecen de interés industrial porque son demasiado frágiles. • No ferrosos - Aleaciones pesadas (Cu, Pb, Zn) - Aleaciones ligeras (Al, Ti) - Aleaciones ultraligeras (Mg, Be) FERROSOS Un material es ferroso o férrico cuando su componente principal es el hierro. Normalmente posee pequeñas cantidades de C que se han incorporado en el proceso de obtención y otros metales incorporados, para que la aleación resultante adquiera propiedades especiales. El Fe puro no presenta buenas propiedades mecánicas, por lo que tiene muy pocas aplicaciones técnicas Características del hierro puro - Es un material magnético (ferromagnético). - Color blanco azulado. - Muy dúctil y maleable. - Punto de fusión: aproximadamente 1500 ºC - Densidad alta (7,87 g/cm3.) - Buen conductor del calor y la electricidad. - Se corroe y oxida con mucha facilidad. - Bajas propiedades mecánicas (al corte, limado, conformado, etc). - Es un metal más bien blando. En la industria, el hierro se emplea aleado con carbono y otros materiales, lo que mejora mucho sus propiedades. Una aleación de Fe + C es un producto siderúrgico, que se define como toda sustancia férrea que ha sufrido un proceso metalúrgico. I.E.S. Villalba Hervás 1 Materiales de uso técnico Tecnología Industrial I Método de obtención. Proceso siderúrgico. Se conoce como proceso siderúrgico al conjunto de operaciones que es preciso realizar para llegar a obtener un metal férrico de unas determinadas características. El proceso siderúrgico engloba desde la extracción del mineral de hierro en las minas hasta la obtención del producto final. El Fe es un metal que forma parte de la corteza terrestre (5 %); nunca se presenta en estado puro, sino combinado formando óxidos, hidróxidos, carbonatos y sulfuros. Según el contenido en hierro se distinguen distintos tipos: Mineral de hierro Contenido en hierro Composición Magnetita >70% Óxido de hierro Hematites roja 70% Óxido de hierro Limonita 60% Hidróxido de hierro Siderita 40-50% Carbonato de hierro Pirita <40% Sulfuro de hierro El mineral que se extrae de la mina contiene una parte con el componente de hierro, llamada mena (elementos aprovechables), y otra parte compuesta por sustancias no ferrosas llamada ganga (elementos no aprovechables) tales como roca, sílice,… Los pasos a seguir en todo proceso son: 1. Separar la mena de la ganga utilizando sus propiedades físicas: densidad, comportamiento magnético,... 2. Obtener el elemento que nos interesa, Fe, por medio de una reacción química llamada reducción del hierro, que consiste en añadir monóxido de carbono tantas veces como sea necesario hasta obtener hierro puro. C + ½ O2 ⇒ CO 3Fe2O3 + CO ⇒ 2Fe3O4 + CO2 Fe3O4 + CO ⇒ 3FeO + CO2 FeO + CO ⇒ Fe + CO2 Sumando todas las reacciones, se obtiene que Fe2O3 + 3CO ⇒ 2Fe + 3CO2 Esta reacción ocurre en el alto horno, que es un horno especial en el que tiene lugar la fusión de los minerales de hierro y la transformación química en un metal rico en hierro llamado arrabio. El alto horno está formado por dos troncos de cono colocados unos sobre otro y unidos por su parte más ancha. La altura varía entre unos 30 y 70 m

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