Metales ferrosos - Monografía

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    16/08/2013 Hoja N 1

    TECNOLOGA DE LOS MATERIALES

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    TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES.

    LOS MATERIALESFERROSOS.

    Garca Jorge, Garay Martn, Soriano

    Gonzalo, Velazco Karen, VidelaSabrina.

    2013

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    16/08/2013 Hoja N 2

    TECNOLOGA DE LOS MATERIALES

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    Introduccin.

    Los materiales ferrosos. Caractersticas

    Estructuras de los metales.

    Sistemas cristalogrficos, celdillas elementales.

    Minerales de origen.

    Situacin geogrfica.

    Forma de extraccin requerida.

    Naturaleza y calidad de la ganga y de la mena.

    Factores sociales y econmicos.

    Concentracin.

    Molido reduccion de tamao.

    Trituradora de cilindros.

    Trituradoras a mandbula.

    Trituradora a rotacin excntrica.

    Molino de bolas. (Principio de funcionamiento, Rango de aplicaciones.)

    Separacin magntica.

    Alto Horno.

    Funcionamineto.

    Partes de alto horno.

    Materia prima del alto horno. (Mineral de hierro, carbn de coque, los fundentes.)

    Procedimientos de obtencin de arrabio.

    Depuracin de gases.

    Las fundiciones.

    Qu son las fundiciones? Clasificacin.

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    16/08/2013 Hoja N 3

    TECNOLOGA DE LOS MATERIALES

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    Fundiciones ordinarias. (fundicin blanca, fundicin gris, fundicin atruchada.)

    Fundiciones aleadas. Fundiciones especiales. (Fundiciones maleables, Fundicin de grafito esferoidal o

    nodular).

    Conglomerados frreos.

    Proceso de obtencin. (obtencin de los polvos, prensado, sinterizado).

    Aplicaciones de los materiales sinterizados.

    Los aceros.

    Qu son los aceros?

    Clasificacin. (aceros no aleados, aceros aleados).

    Clasificacin por designacin convencional numrica.

    Procedimientos de obtencin de acero.

    Procedimiento de soplado. (Horno de oxgeno (LD), Convertidores (Bessemer yThomas).

    Procedimientos de hogar abierto.(Horno Martin-Siemens)

    Procedimientos elctricos.

    Presentacin comercial del acero. (barras, perfiles, palastros).

    Del acero al lingote por medio de lingoteras. (proceso).

    Conformacin de los materiales metlicos.

    Moldeo.(proceso)

    Tipos de moldeos. (clasificacin).

    La colada.

    Tipos de colada.

    Colada continua.

    Deformacin en caliente.

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    16/08/2013 Hoja N 4

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    Laminacin.

    Laminacin en caliente. (proceso). Forja. (procedimiento).

    Estampado.

    Deformacin en fro.

    Laminacin en fro.(proceso)

    Forjado en fro.

    Estampacin.

    Extrusin.

    Doblado y curvado.

    Embuticin.

    Trefilado.

    Produccin de hojalata.

    Tratamientos trmicos.

    Recocido.

    Temple.

    Revenido.

    Tratamientos termoqumicos.

    Cementacin.

    Nitruracin.

    Cianuracin.

    Carbonitrutacin.

    Sulfinizacin.

    Diagrama de Fe-C

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    16/08/2013 Hoja N 5

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    LOS MATERIALES FERROSOS.

    Los materiales frricos son los que tienen como elemento bsico constitutivo el "hierro,combinado con distintos porcentajes de otros elementos que modifican sus propiedades.Se puede afirmar que el primer pueblo que utiliz masivamente el hierro fueron los hititas,en Asia Menor, hace 3.700 aos. A partir de all y hasta fines de la Edad Media, no hubograndes avances en la Tecnologa siderrgica. Slo a partir del siglo XIX se comenzarona inventar los procesos de fabricacin que permitieron su produccin en gran escala y demejor calidad, hecho que coincide con la Revolucin Industrial.

    Estos materiales son ampliamente utilizados en la fabricacin de satlites decomunicaciones, aviones, automviles, trenes, submarinos, etc.

    Asimismo, en nuestro hogar encontramos multitud de productos que, bien parcialmente oen su totalidad, han sido construidos empleando algn metal ferroso, tales comocucharas, cuchillos, lavadoras, planchas, ordenadores etc.

    En la industria, los metales ferrosos han tenido y siguen teniendo una aplicacin muyamplia, que va desde la fabricacin de herramientas y maquinas-herramientas (talescomo taladradoras, herramientas de mano, herramientas para la agricultura y otras), hastala propia construccin de sus instalaciones.

    Caractersticas.

    Tiene una superficie brillante aunque la mayor parte de ellos suele oxidarse con

    suma facilidad

    Conduce muy bien el calor y la electricidad.

    Proceden de minas (del interior de la tierra) y posteriormente en general, han sidofundidos y refinados para separarlos de otros materiales e impurezas.

    Tiene una gran dureza.

    Estructuras de los metales.

    Para poder entender mejor el proceso de elaboracin del hierro, es necesario conocer

    cules son las caractersticas generales de los metales, grupo al cual pertenece estematerial.

    Los metales, en general, son slidos a temperatura ambiente -salvo el caso del mercurio-, conducen la corriente elctrica y se caracterizan por la forma en que se disponen sustomos. stos adquieren estructuras geomtricas espaciales, donde cada tomo se ubicaen un vrtice o en el centro de un poliedro, las cuales se repiten en tres direcciones y danforma a los cristales. Los metales se diferencian entre s por el ngulo que delimitan suscristales y por los planos de las caras de los poliedros, que son distintos en cada caso.

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    Estos parmetros permiten la identificacin rpida de un metal mediante tcnicascristalogrficas.

    El tipo de estructura cristalogrfica que tenga el metal definir sus propiedades fsicas, esdecir, la densidad, la dilatacin trmica, el calor de fusin, el magnetismo, el potencialelectroqumico, la resistividad, etctera. Adems, como las estructuras cristalinas nuncason del todo perfectas, las imperfecciones influyen en las propiedades mecnicas,elctricas y magnticas de un material.

    Los metales puros, o sea con estructura cristalina de tomos iguales, son muy difciles deobtener y en general no tienen aplicaciones tecnolgicas. Por eso casi todos contienen,en forma natural o artificial, tomos de elementos extraos. A estas mezclas de metalesmodificados se las denomina aleaciones. En sus estructuras cristalinas, uno o varios

    tomos del metal se reemplazan por los del elemento agregado. Con las aleaciones seconsigue modificar las propiedades de los metales para lograr distintas caractersticas;stas tienen diversos usos industriales. A continuacin se mencionan los principaleselementos capaces de formar aleaciones con el hierro.

    Sistemas cristalogrficos, celdillas elementales

    -Cbico

    -Tetragonal

    -Monoclnico

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    16/08/2013 Hoja N 7

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    -Ortorrmbico

    -Triclnico Rombodrico.

    -Hexagonal

    Y a c i m i e n t o s .

    La profundidad de los yacimientos depende de la formacin geolgica. Hay yacimientossuperficiales o pocos profundos o sea a pocos metros de la capa de tierra, que son losyacimientos a cielo abierto. Luego estn los yacimientos que tienen mucha profundidad yque serian necesarios tneles y galeras.

    YACIMIENTOS A CIELO ABIERTO: En el yacimiento a cielo abierto permite elempleo de grandes excavadoras y palas mecnicas con los cuales solo hay queretirar la capa de la tierra que recubre el yacimiento y luego retirar el mineral. Los

    yacimientos se hacen por escalones. YACIMIENTOS PROFUNDOS: En el yacimiento profundo requiere grandes

    kilmetros de tneles y galeras desde donde se necesita extraer el mineral. Peroal mismo tiempo es necesario al apuntalamiento de las galeras y el cegado de lasmismas, mediante tierra y escombros proveniente de las materias terrosas orocosas, separadas del mineral o de otros lugares.

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    16/08/2013 Hoja N 8

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    Reservas Mundiales.

    Los datos que se disponen actualmente son dispares entre si y no se pueden dar cifrasmuy exactas.

    Reservas comprobadas: se estiman las reservas comprobadas de mineral de hierroeconmicamente utilizables es en un 60.000 millones de toneladas.

    Millones de toneladas demineral

    Millones de toneladas dehierro puro

    AMERICA 150.OOO 55.000EUROPA 80.000 25.000

    ASIA 30.000 15.000AFRICA-AUSTRALIA 10.000 5.000

    Minerales de origen.

    Los metales se encuentran en la naturaleza en dos formas: libres, como la plata o elcobre, y combinados con otro elementos qumicos. El hierro pertenece a esta ltima clase,ya que aparece combinado generalmente con oxgeno o azufre.

    Las formas ms comunes de minerales de hierro en la naturaleza son:

    el oligisto (Fe203), que contiene entre un 60 y un 70% de hierro y que es el ms

    utilizado.

    la magnetita (Fe304), que es ms difcil de trabajar por lo que con frecuencia

    se la transforma en oligisto por medio de calcinacin.

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    16/08/2013 Hoja N 9

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    los sulfuros de hierro, o pirita, que no tienen mucha utilidad ya que su contenido de

    azufre produce efectos no deseados.

    Estos minerales se encuentran en la naturaleza mezclados con impurezas y se presentan

    en forma rocosa. La parte til de la roca (el mineral) se denomina mena, mientras que lasimpurezas reciben el nombre de ganga.

    Segn su localizacin, hay diferentes formas de extraer el mineral, como las canteras oexcavaciones a cielo abierto y las minas de galera.

    A continuacin, se resumen los procesos que determinan si es rentable la extraccin deestas rocas.

    Situacin geogrfica. Profundidad, consistencia; de las tierras, facilidad de transporte,etctera.

    Forma de extraccin requerida. Cantera, mina y otras.

    Naturaleza y calidad de la ganga y de la mena. Se considera, por ejemplo, que debeexistir en la mezcla un contenido mnimo de hierro de entre el 40 y el 50 %, y que laganga no debe contener azufre, fsforo ni arstnico.

    Factores sociales y econmicos. Oferta y demanda reales.

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    16/08/2013 Hoja N 10

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    Una vez extrada la mezcla rocosa, se separa la mena de la ganga mediante el procesodenominadoconcentracin, que consta de cinco etapas.

    1. Lavado con agua a presin.

    2. Eliminacin del agua y de las sustancias voltiles por medio de la tostacin.

    3. Trituracin o molienda y posterior cribado.

    4. Separacin del material de hierro por procesos magnticos o por flotacin, los cualesaprovechan las propiedades fsicas del hierro, por ejemplo, su capacidad magntica o sumayor peso especfico respecto de la ganga.

    5. Sintetizacin, proceso que consiste en moler el material y aglomerarlo en masas

    compactas por medio de calor y presin.

    El resultado de este proceso es un material casi puro que se utiliza como materia primaen los altos hornos. All es donde empieza la fabricacin de los materiales frricospropiamente dichos.

    Lavadora

    El mineral es depositado en una tolva, por el que cae en una cinta transportadora, que essumergida en agua. El agua desprende las partculas de tierra del mineral, y el mineralsale por la rotadora y se deposita en un contenedor.

    La tierra separada se va depositando en el fondo de la lavadora, y es limpiada por lapresin que ejerce el agua que ingresa a presin. Es decir, el agua ingresa por unsoplante ubicado en el fondo de la lavadora, y lleva al desperdicio al otro extremo de lalavadora. La fuerza de la presin del agua, hace que el barro formado, ascienda junto alagua a la boca de salida, que se encuentra en la parte superior de la lavadora.

    Molido reduccin de tamao

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    De acuerdo con lo requerido para un buen funcionamiento del horno. En esta operacinpude intervenir cilindros trituradores. Estirados o con dientes, trituradores a mandbulas,

    trituradoras a tambor excntrico.

    Trituradora de cilindros.

    Es una instalacin formada por cuatro cilindros; dos en la parte superior y otros dos en laparte inferior. Los dos superiores estn colocados a mayor distancia entre s que los dosinferiores. Un sistema de palancas permite acercar los cilindros. Uno de cada parte es fijo,el otro es mvil lo que hace a la separacin entre los cilindros graduables entre ciertoslmites. Dos contrapesos mantienen esta separacin en una forma relativamente elstica,como para evitar roturas cuando el mineral es excesivamente duro.

    Trituradoras a mandbula.

    Es una mquina de mayor produccin que la anterior. El mineral sale de una tolva y caeentre las mandbulas en donde una de las cuales es fija y la otra mvil. El movimiento esproducido por un rbol provisto de una excntrica que lo comunica a su vez a una biela yesta a un brazo que acciona la mandbula. un sistema de cuas regula la amplitud delmovimiento. Un resorte absorbe los golpes bruscos. El volante almacena la energasobrante y la devuelve en los estantes de trabajo. Como consecuencia del movimientorecibido por el rbol y transmitido a la mandbula, esta ejecuta un movimiento de vaivn

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    triturando el material que cae desde la tolva.

    Trituradora a rotacin excntrica.

    En esta mquina el mineral cae desde la tolva (1) en formas muy robustas, dentro de lacual se mueve una nuez (2) en forma de tronco de cono. Ella est colocada libre sobre unrbol mvil (3) fijado en su extremo superior, y colo0cado excntricamente en una cavidad

    que presenta una rueda dentada cnica con grades dimensiones (4), cuyo movimiento derotacin es provocado por el pin (5) y el eje de este pin por medio de un juego depoleas (6) y (7), loca y fija, respectivamente, las que reciben el movimiento mediantecorrea desde un motor.

    Al producirse el movimiento pendular cnico, la nuez tritura al mineral que cae desde latolva, aplastndolo contra las paredes de la misma. Para ello la superficie de la nuezpresenta estras o acanaladuras segn las generalidades de su conicidad.

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    Molino de bolas

    Como una pieza componente de los equipos para procesamiento de minerales, el molinode bolas es usado principalmente por las concesiones de beneficio, materialesconstruccin, e industrias qumicas. El molino de bolas es ideal para moler minerales enseco y hmedos. De acuerdo con los diferentes mtodos de descarga, el molino de bolaspuede ser molino de bolas de rejillas o molino de bolas de desbordamiento.

    Principio de funcionamiento:Nuestro molino de bolas posee una estructura cilndricatubular de posicin horizontal. Se encuentra equipado

    con tres cabinas y es un molino de bolas de rejillas. Losmateriales son alimentados de forma uniforme a travsdel dispositivo de carga al primer depsito en donde haydiferentes especificaciones de bolas de acero. Cuandoel cilindro rota, la fuerza centrifuga producida causa quelas bolas de acero impacten y trituren los materialesdentro del molino de bolas. Los materiales son llevadosluego a la segunda cabina para trituracin ms finahasta que son convertidos en polvo y descargados porla boca de salida.

    Rango de aplicaciones:

    El molino de bolas es un equipo para el procesamiento de minerales para la pulverizacinde materiales luego de proceso de trituracin. Son aplicados principalmente en laproduccin de cementos, silicatos, materiales de construccin, materiales a prueba defuego, fertilizantes, vidrio, cermicos as como metales ferrosos y no ferrosos. Puedellevar acabo procesos de molienda en materiales secos y hmedos.

    Separacin magntica.Se aplica especialmente cuando el mineral es pobre. Hay un tambor electromagntico queatrae las partculas de mineral dejando caer en porciones con mucha ganga. Hay un

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    rodillo rascador que separa las porciones ricas que continan adheridas, mientras encomportamientos intermedios caen minerales de contenido medio.

    Separador Rotativo.

    Es un separador magntico rotativo, que permite seleccionar los minerales, previoutilizarlos en altos hornos.

    El separador est compuesto de un tambor giratorio, que a la vez es un electroimn. Elmineral llega al tambor y se lo deposita sobre el a medida que gira lentamente. Las partesterrosas caen en el primer contenedor (A); las muy ricas quedan adheridas al tambor, yson separadas por un rodillo dentado (R), depositndolo en el ltimo contenedor (D).

    Este permite clasificar al mineral estril en el contenedor (A); al mineral pobre en el

    compartimiento (B); el mediano en (C); y al rico en (D).

    Separador Grndal.

    Cuando el mineral es muy pobre se utiliza este separador magntico por va hmeda.

    El mineral llega por (1) y cae a una cuba con agua. El tambor rotativo (2), que posee unpotente electroimn, establece una circulacin del mineral hacia la izquierda. El mineralpobre sobrenada y pasa del compartimiento (3) al (4). El mineral rico se adhiere al tambor

    y cae en (5) por la accin de un tabique (6) que lo separa. El mineral pobre sale por (7) yel estril por (8) con parte del agua.

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    AGLOMERACION O BRINQUETADO

    El mineral de tamao reducido y polvuriento, como el que se produce durante los

    procesos de preparacin mecnica, no puede cargarse en el alto horno sin que provoqueinconvenientes en su funcionamiento. Por este motivo se le realiza un proceso deaglomeracin para poder utilizarlo, que se puede realizar de diversa formas:

    Formando una pasta con un cemento: Se utiliza cemento de escoria, mezcladocon el mineral y agua y con esta mezcla se realizan brinquetas que luego dedejarse secar estn listas para ser utilizadas.

    Formando una pasta con cal: Se realiza brinquetas de forma similar a la anteriorcon la diferencia que se utiliza cal como elemento cementante, por lo tanto serequiere que los materiales se encuentren a una temperatura mnima entre los 500y 600C

    Formando una pasta por absorcin: En este procedimiento se coloca una capa demineral de 50 a 60 mm de espesor, mezclado con carbn de coque en polvo yaceite mineral, sobre una superficie con agujeros a travs de los cuales circulaaire, que le da al producto una textura porosa. Esto se enciende y con lacombustin se produce una escorificacin parcial, durante la cual el oxido de hierroforma con el trixido de manganeso y el dixido de silicio compuestos que actancomo cementantes.

    Basado en estos principios se han creado diversos instalaciones y procedimientos:

    Procedimiento Weiis.

    Este procedimiento utiliza accin del anhdrido carbnico sobre la cal.

    Una vez realizadas las brinquetas, se las coloca en vagonetas colgantes que seintroducen en una caldera de endurecimiento. Elanhdrido carbnico es inyectado en la caldera a altapresin y una vez que se considere suficiente laaccin del gas fro, se somete a las brinquetas a laaccin de acido carbnico. Durante este proceso la

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    cal se conviete en carbonato y liga as las partculas del mineral dndole consistencia.Con este procedimiento se aprovecha el polvo proveniente de la depuracin seca del gas

    de alto horno.

    Procedimiento Grndal

    Este procedimiento se realiza sin la utilizacin de un ligante, utilizando nicamente polvode mineral y agua se realizan las brinquetas, se las seca y luego se las apila envagonetas que ingresaran en un horno de galera. La unin de las partculas se producepor la temperatura fritado a una temperatura de 1400C. Este procedimiento tiene la

    ventaja de disminuir el contenido deazufre en proporciones casiinsignificantes.

    Dentro del horno el calor esproducido por el gas que se empleapara producir llamas largas querecorren el hornolongitudinalmente. El conducto deevacuacin de gases y el deentrada de aire se encuentran unoen la parte superior y el otro en lainferior y la vez en el extremoopuesto al ingreso de gas.

    Procedimiento Dwight Lloyd

    Es un procedimiento mecnico continuo que permite obtener automticamente grandescantidades de fisnter.

    El polvo es descargado paulatinamente sobre una cinta mecnica sin fin, en ella elmineral es expuesto a quemadores que provocan la combustin indispensable para elfritado.

    El producto de este proceso se utiliza para enriquecer las cargas del alto horno. Estesistema remplaza muy ventajosamente a cualquier instalacin de brinqutas, por lasimplicidad de su instalacin y por su rendimiento econmico.

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    16/08/2013 Hoja N 17

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    CALCINACIN

    Los minerales de hierro formados por carbonatos, se calcinan para transformarlos enoxido frrico anhdrido, sino no pueden ser cargados en el horno.

    La calcinacin puede hacerse al aire libre o en hornos de cuba:

    Al aire libre:Es el procedimiento ms antiguo. Ya no es utilizado por sus resultadospoco satisfactorios y el costo de mano de obra.

    Sobre una superficie plana formada por placas de fundicin, se coloca extendido elmineral y carbn y se enciende.

    Calcinacin en hornos de cuba:El horno de cuba es una construccintroncocnica de mampostera, revestida interiormente de ladrillos refractarios yexteriormente sunchada para aminorar los efectos de la dilatacin por latemperatura.

    Por la boca superior se carga mineral y combustible. La combustin se inicia antesde la cargarlo y luego se propaga en todo el horno. El aire penetra por la parteinferior mediante conductos (1) el cual puede graduarse. Por las puertas dedescarga (2) se retira el mineral cada 6 a 12 horas se agrega mas carga por laboca.

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    Este tipo de horno a combustible slido, ha sido suplantado por el horno decalcinacin a gas o a gasgeno. En ambos casos

    Este horno es del tipo Creusot, est formado por una cmara de pre calentacion (1), lacmara de tostacin (2) y un conducto por el cual ingresa el aire y se descarga el mineral.El mineral es cargado por la boca, se calienta gradualmente al descender y al caer en lacmara inferior forma un recinto anular o cmara de combustin.

    El aire penetra por 3, se calienta por el roce con el mineral calcinado de la zona 2llegando al recinto anular de combustin 4 forma con el gas una cintura de llamas queprovocan la tostacin gradual del mineral contenido en la cuba superior 1. Las aberturas5

    permiten observar la marcha de la calcinacin y remover la masa, evitando que se trabecon las paredes. EL mineral es retirado por 3 al estado de oxido frrico (Fe2O3)

    Ventajas de la calcinacin de los minerales:

    El calor necesario para realizar la operacin puede ser suministrado por uncombustible de bajo costo como el gas de alto horno.

    El desprendimiento del agua y dems sustancias voltiles, convierte al mineral aun estado de mayor porosidad.

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    16/08/2013 Hoja N 19

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    Alto Horno.

    Un alto horno es una estructura con forma de dos conos truncados -la cuba y el vientre-,de paredes refractarias de 2,5 m de espesor y que mide de 40 a 60 m de altura. Su usorequiere de personal calificado que vigile el proceso para asegurar la calidad del arrabio.

    La forma cnica superior se justifica por que asi se facilita el descenso de las cargasevitando obstrucciones y se mantiene la velocidad de ascenso de los gases que vandisminuyendo su volumen al disminuir su temperatura. La forma cnica inferior se justificapor que all ya todo lo que fluye se ha licuado (escorias y hierro), y, en consecuencia, hay

    disminucin de volumen que debe compensarse de manera que el descenso no resultedemasiado rpido para que haya el tiempo y contacto necesario para que se efecten lasreacciones.

    Por el tragante se cargan el mineral, el carbn y el fundente (piedra caliza) en capasalternadas. El carbn ( carbn de coque o de lea) tiene dos misiones: como combustiblepara el calentamiento, como elemento activo para la reduccin de mineral. El fundente sellama as porque se combina con la ganga rebajando su punto de fusin y formando lasescorias, de fcil eliminacin.

    El proceso se inicia con la combustion del carbn en la parte superior del crisol, que se

    realiza con el aire precalentado que ingresa por las toberas,a cerca de 600 C:

    C + O2= CO2

    se form anhdrido carbnico que al ascender a traves de las capas de carbon formanCO:

    CO2 + C = 2 CO

    Que es el gas activo para producir la reduccin.

    El mineral, combustible y fundente una vez introducidos en la parte superior del horno, se

    secan, van descendiendo y , en contracorriente, ascienden los gases ricos en CO; en laparte superior de la cuba reaccionan producindose la reduccion del mineral:

    Fe2O3 + 3 CO= 3 CO2 + 2Fe

    Los minerales de Mn que hay presentes, aqu se reducen tambin al MnO.

    En las partes bajas de la cuba se produce la reduccion directa de los oxidos por el carbn:

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    Fe2O3 + 3 C = 2 Fe + 3 CO

    La piedra caliza se disocia asi por el calor:CO3 Ca = CaO + CO2

    Los oxidos de calcio y de manganeso reacionan con la silice para formar la escoria:

    MnO + C = Mn + CO

    SiO2 + 2 C = Si + 2 CO

    P2O5 + 5C = 2P + 5 CO

    El azufre tiene mas afinidad por el manganeso y forma preferentemente SMn, y el resto

    reacciona con el hierro formando SFe con el xido de calcio se produce la desulfuracin:

    SMn + CaO + C = CO + SCa + Mn

    SFe + CaO + C = CO + SCa + Fe

    y los sulfuros de calcio formados se eliminan con la escoria; la desulfuracin no es total.

    El metal fundido cae al crisol y se separa de la escoria que sobrenada; de tanto en tantose extrae la escoria liquida por el escoriadero o bigotera, situada en la parte superior del

    crisol, y el arrabio liquido por la parte inferior o piquera (sangrado del horno) dirigindosea huecos practicados en la tierra para hacer los lingotes ( o tambin a lingoterasmetlicas contnuas) o se lleva en vagones termos para fabricar el acero.

    El gas que sale del alto horno se lleva a las torres de Cowper formadas por conductosconstruidos con ladrillos refractarios; all, en la camara interior se inyecta aire para lacombustion de gas, y luego de recorrer los conductos sale a la chimenea; puede hacersetrabajar en serie. Una vez que los conductos se han calentado, se pasan el gas por la otratorre ya calentada y as ingresa precalentado, por las toberas al alto horno.

    Partes del alto Horno.

    Zona superior. En esta parte se encuentra el tragante, por el que se introducen lasmaterias primas, y un sistema de escape de los gases generados durante el proceso. Losmateriales que se vierten por el tragante son:

    la ganga, o mineral de hierro resultante del proceso de concentras in;

    el carbn de coque, que acta como

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    16/08/2013 Hoja N 21

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    combustible y se combina con el hierro;

    el fundente, que tiene como funcin elevar la temperatura del proceso y formar unamezcla con toda la escoria.

    Zona de reduccin de xidos: En la parte superior de la cuba tiene lugar la reduccin y leliminacin de los xidos del material introducido, tras lo cual se obtiene el hierro puro. Sutemperatura est comprendida entre 200 y 400 C.

    Zona de absorcin de calor: Denominada tambin cuba, en esta zona se funde la escoria;la temperatura oscila entre 400 y 1.200 C.

    Zona de fusin: Llamada tambin vientre, es la zona ms ancha del horno, y se encuentra1.500 C. Aqu se funde el hierro y se combina con el carbono para formar el arrabio,

    aleacin que posee un alto porcentaje de carbono e impurezas y que ser utilizada enprocesos posteriores para la obtencin de fundiciones o aceros.

    Zona de etalajes: Se encuentra debajo de la zona de fusin; se introduce en ella airecaliente (700C) a travs de las toberas. El oxgeno del aire se combina con el carbn decoque y forma monxido de carbono, que asciende y sirve para la reduccin del mineralde hierro en la parte superior del horno.

    Zona de crisol: Es la parte ms baja del alto horno, donde se depositan el arrabio y laescoria. Esta ltima, por ser ms liviana, flota sobre el arrabio y se recoge por la piquerade escoria. Ms abajo est la piquera de arrabio, por donde es conducido hasta las

    cucharas de recoleccin.

    Materia prima del alto horno.

    Mineral de hierro.

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    16/08/2013 Hoja N 22

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    El mineral de hierro se extrae de una mina normalmente no se encuentra en estado puro,sino combinado (formando compuestos quimicos) con otros minerales de la naturaleza

    diversa.

    A pesar de la abundancia de mineral de hierro en la naturaleza solo se aprovechan dostipos en la industria: los oxidos y el carbonato.

    La importancia industrial de un yacimiento depende de muchos factores y vara con lasdiferentes tecnologas de cada momento. Los minerales actualmente utilizados ensiderurgia tienen una riqueza en hierro del 50% al 65%, si bien se explotan yacimientoscon riquezas en hierro comprendidas entre el 40% y el 70%.

    El primer tratamiento que se debe hacer es separar el mineral de hierro denominadamenade la parte despreciable (tierras, rocas, cal, slice, etc.) denominada ganga. Ello selleva a cabo mediante una serie de tratamientos preliminares en los que se trituran elmineral y luego se separa por diversos procedimientos (magnetismo y flotacin).

    Carbn de coque.

    De todos los carbones disponibles, solo algunos tipos de hullas son aptos para lafabricacin del coque; son las denominadas hullas grasas y semigrasas de llama corta,con un contenido en materias voltiles comprendiendo entre el 22% y el 30%. Adems,estas hullas deben disponer de contenidos de azufre inferiores al 1% y contenidos en

    cenizas por debajo del 8%.

    La misin del carbn de coque es:

    Producir, por combustin, el calor necesario para las reacciones qumicas dereduccin (eliminacin de oxgeno), as como para fundir la mena dentro de unhorno especial, denominado horno alto.

    Soportar las cargas en el alto horno.

    Producir el gas reductor (CO) que transforma los xidos en arrabio.

    Dar permeabilidad a la carga del alto horno y facilitar el paso del gas.

    El proceso de coquizacin, es decir, la transformacin de la hulla en carbn de coque,y se lleva a cabo en instalaciones especiales denominadas bateras de coque.

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    Los fundentes.A pesar de que el mineral de hierro ya ha sufrido un tratamiento preliminar en el quese reduce parte de la ganga existente, siempre quedan impurezas (ganga) unidas almineral que es preciso eliminar. Estas impurezas debern concentrarse en unaescoria que sobrenade en el metal fundido.

    Raras veces la composicin de la ganga es la adecuada para formar la escoria(escoria autofundente), por lo que es preciso aadir fundente, formado por piedracaliza, cuya funcin principal es:

    Bajar el punto de fusin de la ganga haciendo que la escoria se encuentre

    fluida.

    Reaccionar qumicamente con las impurezas (ganga) que contiene la mena, enel momento en que se encuentra en estado liquido, dentro del alto horno,arrastrndolas hacia la parte superior, formando lo que se denomina escoria.

    Proporciones de materia prima en al alto horno.

    Mineral de hierro 2Tm

    Carbn de coque... 1Tm

    Fundente.. 1/2 Tm

    Procedimientos de obtencin de arrabio.

    Ascenso.

    La vagoneta sube la carga de la ganga (mineral de hierro), carbn de coque y elfundente.

    Carga.

    Las materias primas se depositan en la tolva receptora y caen por la campana.

    Oxigenacin.

    Se inyecta un soplo de aire caliente a travs de las toberas.

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    16/08/2013 Hoja N 24

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    Reaccin.

    El coque entra en combustin y eleva la temperatura de la carga. El mineral de hierro sefunde, y se deposita en el fondo del horno.

    Extraccin de la escoria.

    Se retira cada dos horas por la piquera correspondiente ya que esta se encuentra flotandosobre el arrabio o hierro fundido.

    Control.

    Antes de la colada, un operario extrae muestras de la carga para efectuar controles decalidad.

    Colada.

    Se abre la puerta y el arrabio fluye por la canaleta hasta el vagn trmico. Se puedenrealizar 5 o 6 coladas al da.

    Por ltimo el vagn vierte parte del arrabio en una cuchara que ser trasladada a laacera. El resto se reserva para producir lingotes de hierro.

    Depuracin de gases.

    Un sistema de estufas calienta el aire recibido de los turbosoplantes a temperaturas de

    980C.Estas estufas utilizan como combustible gas proveniente del alto horno,convenientemente depurado. El aire calentado por las estufas es inyectado al horno atravs de las toberas.

    El proceso se compone de:

    - Colector de polvos.

    - Estufa que quema gases.

    -Estufa que calienta el soplo de aire.

    -Salida de gases depurados.

    Segn la utilizacin del gas puede depurarse de diversas maneras.

    Esta puede ser hecha en seco o en hmedo.

    En el primer caso, puede resumirse a dos:

    a- Depurador vertical o Tubos de Maccosch: Consisteen dos tubos paralelos comunicados entre si de

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    16/08/2013 Hoja N 25

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    trecho en trecho, con el objeto de producir una circulacin de zigzag. El polvo seacumula en los rincones sin salida, y es extrado por puertas laterales.

    b- Depurador horizontal por gravedad: La decantacin del polvo se produce porgravedad. Los gases recorren un largo tubo con dimensiones interiores de ms dedos metros de dimetro y que recoge el gas procedente de dos o ms altoshornos. El polvo cae en la partehorizontal inferior y cuando su pesopresiona sobre la tapa a contrapesoy vence la accin de este, el polvocae en vagonetas dispuestas

    debajo del tubo.

    Estos son procesos simples, y no requieren gasto de energa.

    La depuracin hmeda se da en una recamara que consta de rociadoresdispuestos en diferentes pisos. Estos rocan al gas que ingresa por un conductoinferior, y las partculas impuras, como las terrosas, comienzan a adquirir mayorpeso a causa de la humedad, por lo que caen al fondo de la recamara, y el gas a

    ser liviano, continua su circulacin por el conducto superior.

    Pasado por estas depuraciones el gas es dirigido a unos precipitadores electroestticos,donde se halla un electroimn que atrae a las partculas metlicas que pueda contener elgas.

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    16/08/2013 Hoja N 26

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    ESTUFAS COWPER.

    Los recuperadores se utilizan para calentar el aire precio ingresar en el alto horno. Unatorre recuperadora Cowper est formada por un cilindro de mampostera refractaria. Enella existe una cmara de combustin circular (2). Al costado de la cmara se encuentra

    un compartimiento conformado por ladrillos refractarios apilados con agujeroscoincidentes en sentido vertical, por los que atravesara el aire tomando su calor. Losladrillos estn apoyados sobre bvedas que los sostienen. En la cmara de combustindesembocan dos tubos, y por el cual sale el aire al alto horno y el otro trae gasesdepurados en seco y cada conducto tiene su correspondiente vlvula.

    EL funcionamiento consta de dos etapas:

    - Calentamiento del ambiente

    - Calentamiento del aire

    En la primera fase el gas depurado en seco ingresa por 3 en la cmara de combustin yse inflama debido a la temperatura existente, el aire necesario para la combustin ingresaa su vez por 5 reguladamente. Los grandes humos que resultan atraviesan los conductosverticales cediendo su calor a los ladrillos refractarios y en la base salen por un conductode humos hacia la chimenea.

    En la segunda fase, el aire frio entra por 4, atraviesa los conductos de los ladrillos, secalienta por el contacto con ellos y penetra por la cmara de combustin y se dirige por elconducto de aire caliente a una temperatura de 800C

    La inversin se hace cuando la temperatura desciende aproximadamente hasta los 50C.

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    Las fundiciones.

    Las fundiciones son compuestas de hierro que se obtienen del arrabio y que contienen unporcentaje de entre el 2 y el 5 % de carbono, aproximadamente. En general son frgiles yduras, resisten malla traccin pero muy bien la compresin, por lo que tienen usoslimitados, como los que se observan en las fotografas. De acuerdo con suscaractersticas, se clasifican en fundiciones blanca, gris, maleable y dctil.

    En el diagrama de hierro-carbono se observa que a medida que aumenta el contenido decarbono hasta un mximo del 4,6 %, disminuye la temperatura de fusin de la aleacin.Por eso las fundiciones, y valga la redundancia, son ms fciles de fundir y moldear quelos aceros y son especialmente aptas para la fabricacin de piezas de formas

    complicadas que puedan realizarse con moldes.Clasificacin de las fundiciones.

    Se hace atendiendo al aspecto de la fractura (color y forma que tiene cuando se rompe),propiedades y composicin.

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    Blanca

    -Ordinarias Gris

    Atruchada

    -Aleadas

    FUNDICIONES blanca

    Maleables negra o americana

    -Especiales Perltica

    Grafito esferoidal o nodular

    Fundiciones ordinarias

    Estn constituidas, solamente, por hierro y carbono, dentro de ciertos lmites. Adems deellos, tambin pueden contener pequeas impurezas, en cantidades inferiores indicadasen la tabla adjunta. Tienen el inconveniente de que no se pueden forjar.

    Elemento %Nquel (Ni) 0,3

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    Cromo (Cr) 0,2Cobre (Cu) 0,3

    Titanio (Ti) 0,1Vanadio (Va) 0,1

    Molibdeno (Mo) 0,1

    Aluminio (Al) 0,1

    Por el aspecto que presenta su fractura, se pude clasificar en:

    Fundicin blanca.

    En la fundicin blanca o de primera fusin, el carbono est combinado con el hierro en

    forma de cementita (Fe3C) que al romperse le da un color blanco. Procede directamentedel alto horno y su contenido de carbono vara entre el 2,5 y el 3 %. Es un material frgil,duro y difcilmente mecanizable. Se utiliza para piezas mecnicas con fuertes desgastespero que no sufren tensiones mecnicas como, por ejemplo, zapatas de freno demaquinarias pesadas y rodillos laminadores, o como materia prima para elaborar otrasfundiciones y aceros.

    Caractersticas.

    -La dureza es muy alta, vara entre 300 y 400 unidades Brinell.

    -Su densidad es de 7,7 kg/dm.

    -La contraccin que experimenta en el enfriamiento es muy alta, unos 18mm por metro.

    - Son casi imposible mecanizar.

    Fundicin gris.

    En la fundicin gris, o de segunda fusin, el carbono (3 a 3,5 %) se encuentra en forma delminas de grafito, las cuales le confieren un color gris. Se obtiene mediante la fusin delarrabio con la chatarra y el fundente en un horno de cubilote, que es similar al alto horno

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    pero de menor escala. Es un material frgil que no sirve para forjar ni soldar, pero esmecanizable y muy maleable. Adems, es (fe bajo costo y se lo usa muchsimo para

    fabricar, sin asistencia mecnica, piezas con formas complicadas.

    La nica propiedad mecnica consiste en su buena capacidad de absorcin de lasvibraciones. Puede ser sometido a tratamientos trmicos sencillos que mejorenligeramente sus propiedades.

    Caractersticas.

    -Dureza entre 200 y 250 unidades Brinell (HB).

    -Su densidad es de 7,25 kg/dm.

    -Posee propiedades autolubricantes.

    -Es fcil de mecanizar.

    Fundicin atruchada.

    Sus propiedades son intermedias entre la fundicin blanca y la gris. Recibe este nombrepor el color parecido al de las truchas.

    Fundiciones aleadas.

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    Se dice que una fundicin es aleada cuando, adems de hierro y carbono contiene loselementos indicados en la tabla adjunta, en proporciones mayores a las que se indican

    ah.

    Las propiedades mecnicas que se obtienen son mejores que las de las fundicionesordinarias.

    Elemento %Nquel (Ni) 0,3Cromo (Cr) 0,2Cobre (Cu) 0,3Titanio (Ti) 0,1

    Vanadio (Va) 0,1

    Molibdeno (Mo) 0,1Aluminio (Al) 0,1

    Fundiciones especiales.

    Se obtienen a partir de las fundiciones ordinarias, mediante tratamientos trmicosadecuados o aadiendo algn elemento qumico.

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    Fundiciones maleables.

    La fundicin maleable es un subproducto de la fundicin blanca a la que se tratatrmicamente para darle cierta ductilidad y maleabilidad, con lo que disminuye sufragilidad y aumenta la posibilidad de deformacin. Se usa para piezas complicadas queno estn sometidas a fuertes esfuerzos mecnicos, como soportes de elementos demquinas, cajas de rodamientos, elementos de conexiones hidrulicas, etctera.

    Estas fundiciones se clasifican en:

    Fundicin maleable de corazn blanco.

    El proceso de obtencin de estas fundiciones se lleva a cabo en dos fases:

    1 se fabrican las piezas en fundicin blanca.

    2las piezas de fundicin blanca son sometidas a un recocido de maleabilizacin, queconsiste en recubrir las piezas con un material oxidante (que puede ser mineral de hierro)en cajas cerradas que se calientan en un horno a temperaturas, entre 900C y 1000C,durante unos diez dias. Luego se enfran lentamente.

    Resultado:con ello se elimina parte del carbono (descarburacin) de las piezas, con loque se mejora la tenacidad y el alargamiento.

    Fundicin maleable de corazn negro.

    1 se fabrican las piezas en fundicin blanca.

    2 se someten las piezas a un recocido de maleabilizacin, recubrindolas de un materialde un material neutro (arena), dentro de cajas cerradas, a una temperatura de de unos875C, durante unos 6 dias.

    3 luego enfriar lentamente (tardara unos 6 dias en pasar de 875C a temperaturaambiente)

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    Resultado:parte del carbono se convierte en esferas de perlita. El resultado es unafundicin con una mejor resistencia a la traccin y un alargamiento mayor.

    Maleable Perltica.

    Es una variante moderna de la fundicin maleable de corazn negro. La diferencia resudeen que en esta el enfriamiento es mucho ms rpido.

    Fundicin de grafito esferoidal o nodular.

    Finalmente, la fundicin nodular se obtiene mediante el agregado de nquel o magnesio ala fundicin gris. Estos elementos hacen que el grafito adquiera estructura nodular, queproporciona caractersticas similares a la fundicin maleable pero con mayor resistenciamecnica y buena ductilidad. Adopta formas complicadas, se trabaja fcilmente en

    mquinas y puede ser moldeada. Con menores costos de produccin, alcanzapropiedades cercanas a las de los aceros. En ciertos casos puede llegar a un ahorro enlos costos del 60%. Por eso es especialmente apta para elementos sometidos a altaspresiones, por ejemplo, carcasas de bombas, turbinas y conducciones hidrulicas.

    Conglomerados frreos.

    Son productos (pequeas piezas) formados por la unin entre s de distintos materialesfrreos, en polvo, a los que se comprime en un molde, a altas presiones y temperaturas aun poco inferiores a la de fusin, obtenindose una masa compacta.

    A esta tcnica de obtencin de piezas tambin se la conoce con el nombre de sinterizadoo metalurgia de polvos.

    El proceso que se describe a continuacin se emplea igualmente para la obtencin deconglomerados metlicos no frreos, tales como bronces sinterizados, aluminios, etc.

    Proceso de obtencin.

    La metalurgia del polvo o sinterizado tiene como objetivo la obtencin de piezas de granprecisin (como tolerancias de 0,1 hasta 0,01 mm), a partir de polvos de los materialesque la van a formar, comprendindolos en un molde a altas presiones y sometindolas auna temperatura (un poco inferior a la de fusin de los materiales que la forman).

    Las fases de que consta el proceso son:

    A-obtencin de los polvos.Existen dos mtodos:

    1 molido: se emplea cuando se parte de metales o materiales frgiles o partiendo dexidos que una vez molidos se someten a una reduccin qumica (transformacin dexidos en metal- proceso contrario a la oxidacin-) que deja libre el metal.

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    2 atomizado. Se pueden conseguir:

    c- Dirigiendo una fuerte corriente de aire a presin sobre un chorro demetal liquido (en estado fundido).

    d- Dirigiendo un chorro de metal fundido contra un disco que gira a granvelocidad. En ambos casos el polvo se recoge en un recipiente con agua.

    El tamao de las partculas oscila entre algunas milsimas de a decimas demilmetro. La eleccin del tamao depende de las caractersticas de la pieza final aobtener. En cualquiera de los dos casos es recomendable emplear polvos delmismo tamao.

    B-Prensado.

    La compresin en frio de los polvos se lleva a cabo en matrices (moldes) de acerotemplado, cuidadosamente diseadas y perfectamente pulidas, capaces de poderaguantar presiones de hasta 15 Tm/cm, segn se quieran obtener piezas ms omenos porosas (mayor o menor densidad).

    Para facilitar el prensado se aaden lubricantes slidos, tales como el estearato decinc. Con el prensado se consigue dar suficiente resistencia y cohesin al polvo(se ha generado una especie de soldadura entre los granos) para poder sermanipulado, en lo que se denomina .

    C-Sinterizado.

    Las piezas en verde (una vez comprimidas), no tienen la suficiente resistencia, nilas propiedades de los materiales que los componen. Para ello es necesarioaplicar al compuesto un tratamiento trmico, llamado sinterizado. Esto consiste ensometer a la pieza a una temperatura prxima a la de fusin, en hornos de

    atmosfera reductora (para evitar que se produzca oxidacin alguna). El tiempo desinterizado suele ser de 20 a 120 minutos.

    Cuando se quieren obtener materiales con porosidad nula o casi nula, se sueleemplear una variante de los procesos anteriores, consistente en comprimir elproducto y al mismo tiempo someterlo a una temperatura prxima a la de fusin.Es decir, se combinan los dos procesos anteriores (prensado + sinterizado) en unasola operacin.

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    D- Acabado.

    Debido a las contracciones que sufren los materiales en la fase anterior, esnecesario someter a las piezas sinterizadas a un proceso de calibrado final. Esteproceso se puede llevar a cabo mediante alguno de los mtodos siguientes:

    Comprimir las piezas hasta unas medidas determinadas, un pocomayores a las definitivas.

    Someter la pieza a una laminacin final.

    Mecanizar la pieza final por abrasin.

    Aplicaciones de los materiales sinterizados.

    Tienen una gran aplicacin en la industria actual. Cabe resaltar:

    Altamente porosos. En piezas para elementos de filtrado.

    Porosos. Para la fabricacin de cojinetes autolubricados.

    Densos. Para la obtencin de piezas de precisin.

    Superdensos. Para la fabricacin de plaquitas de metal duro (widias),como herramientas de corte, mecanizndolos con carburo de wolframio, cobalto otitanio, as como platinos para contactos de motores elctricos.

    Impregnados. Contienen elementos de relleno, capaces de favorecerla cualidad buscada. Por ejemplo, grafito, que favorece la lubricacin.

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    Grfico del proceso de obtencin de los conglomerados.

    Materia prima Aditivos

    Mezclador

    Prensado

    Sinterizado

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    16/08/2013 Hoja N 37

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    Los aceros.

    Entre los productos siderrgicos, los aceros son los materiales ms utilizados ya queposeen buena plasticidad, maleabilidad y resistencia. Estas propiedades son modificablespor aleacin con otros materiales o por tratamientos trmicos o termoqumicos.

    Los aceros son compuestos de hierro que contienen entre 0,1 y 1,98% de carbono. Estoslmites son aproximados y dependen de las normas de clasificacin de cada pas. Losaceros ordinarios contienen slo hierro y carbono. En cambio, en los aceros especiales seadicionan uno, dos o tres elementos que les confieren caractersticas especiales. Porejemplo, el acero inoxidable contiene pequeas proporciones de cromo y, en menorcantidad, de nquel.

    El carbono es el elemento principal de la aleacin (naturalmente, despus del hierro, quesuele ser ms del 99%) que modifica extraordinariamente las caractersticas mecnicasdel acero. Cuanto mayor carbono tiene un acero, mayor dureza y resistencia a latraccin, pero tiene el inconveniente de que es ms frgil y menos dctil.

    Los elementos adicionales que intervienen en una aleacin, en la mayora de los casos,son indeseables, tales como el fsforo y el azufre. En la prctica, la eliminacin de estos y

    Laminacin MecanizadoAcuado

    Pieza final

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    16/08/2013 Hoja N 38

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    otros elementos resulta muy difcil. No obstante, el proceso de afinado (convertidor LD yhorno elctrico) se reducen a proporciones inofensivas (menores del 0,05%).

    Sin embargo, hay otros elementos que ayudan a la obtencin de acero de mejor calidad ypor ello hay que aadrselos (en forma de ferroaleaciones). As por ejemplo, tenemos queel silicio y el manganeso, en proporciones pequeas (entre el 0,1% y 0,8%), evitan laoxidacin del acero cuando se encuentra en estado lquido (fundido).

    Clasificacin de los aceros.

    En la prctica se suelen designar los aceros de dos formas distintas: atendiendo a sucomposicin y mediante una designacin convencional numrica.

    Por su composicin qumica se clasifican en:

    Aceros no aleados.

    Dependiendo del porcentaje de carbono se suelen denominar:

    % de carbono Nombre Resistencia a la traccin

    0,1 a 0,2 Acero extrasuave 38 a 48 Kg/mm

    0,2 a 0,3 Acero suave 48 a 55 Kg/mm

    0,3 a 0,4 Acero semisuave 55 a 62 Kg/mm

    0,4 a 0,5 Acero semiduro 62 a 70 Kg/mm

    0,5 a 0,6 Acero duro 70 a Kg/mm

    0,6 a 0,7 Acero duro 75 a Kg/mm

    Extra dulce.

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    TECNOLOGA DE LOS MATERIALES

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    Tienen un porcentaje de carbono menor a 0,15%.

    Se utilizan en clavos, remaches, y piezas de forja.

    Dulce.

    Tienen un porcentaje de carbono que vara ente el 0,15 y el 0,30%.

    Se utilizan en la fabricacin de ejes, bulones, chapas, perfiles, tirafondos, ngulosT, U, alambres, herramientas para labores agrcolas.

    Semidulce.

    Tienen un porcentaje de carbono que vara entre el 0,30% y el 0,40%.

    Se utilizan para fabricar arboles de transmisin, vstagos, ejes, piezas de forja,alambres, piezas moldeadas.

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    16/08/2013 Hoja N 40

    TECNOLOGA DE LOS MATERIALES

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    Semiduro.

    Tienen un porcentaje de carbono que vara entre el 0,40 y el 0,60%.Se utilizan para fabricar piezas moldeadas, armas, ejes arboles de transmisin,botellones de acero, etc.

    Duro.

    Tiene un porcentaje de carbono que vara entre el 0,60 y el 0,70%.

    Se utilizan para la fabricacin de llantas, rieles, resortes, alambres, cuchillos,herramientas para trabajo de la madera, y herramientas para agricultura.

    Muy duro.

    Tienen un porcentaje de carbono que vara entre el 0,70 y el 0,80%.

    Se utilizan para fabricar herramientas, resortes, limas, sierras, rieles, cuchillera,

    obuses, herramientas de forja.

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    16/08/2013 Hoja N 41

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    Extra duro.

    Tienen un porcentaje de carbono mayor al 0,80%.Se utilizan para fabricar alambres (cuerdas de piano), herramientas para cortarmetales, resortes, etc.

    Aceros aleados (o aceros especiales).

    Estos aceros, adems de tener los elementos de los aceros al carbono (de 0,1% al 1,98%de carbono), contienen otros elementos en proporciones mayores que los de la tablaadjunta. Cada una de estos elementos modifica o mejora las propiedades mecnicas ytrmicas de los aceros.

    Contenido lmite para aceros no aleados

    Elemento Contenido %

    Aluminio 0,10

    Bismuto 0,10

    Boro 0,0008

    Circonio 0,10

    Cobalto 0.10

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    16/08/2013 Hoja N 42

    TECNOLOGA DE LOS MATERIALES

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    Cobre 0,40

    Cromo 0,30

    Manganeso 1,60

    Molibdeno 0,08

    Niobio 0,05

    Nquel 0,30

    Plomo 0,40

    Selenio 0,10

    Silicio 0,60

    Telurio 0,10

    Titanio 0,05

    Vanadio 0,10

    Volframio 0,10

    Lantnidos 0,05

    Otros (excepto P, C, N y O) 0,05

    ACEROS AL NIQUEL

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    16/08/2013 Hoja N 43

    TECNOLOGA DE LOS MATERIALES

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    Se denomina aceros al nquel a la aleacin ternaria de:

    Fe - CNiSegn el porcentaje de cada elemento, la estructura que presenta esta dada por el graficodado por Guillet.

    La estructura perlitica se mantiene en el acero cuando el porcentaje de nquel est dentrode la zona indicada en la figura.

    La estructura martensitica se consigue con el porcentaje con el porcentaje de nquelnecesario para cada porcentaje de carbono, por lo tanto resultan aceros autotemplantes.

    La estructura autensitica es la misma que posee el hierro por encima de los 900C y seobtiene simplemente con elevado porcentaje de nquel.

    Propiedades mecnicas

    En los aceros perliticos el nquel aumenta la cifra del lmite elstico, as como laresistencia por traccin. El alargamiento y la resiliencia no resultan mayormenteafectados.

    En los aceros martensiticos, el lmite elstico, su resistencia a la traccin y la dureza, seelevan considerablemente. En cambio disminuye el alargamiento y resiliencia.

    Los aceros austenticos mantienen su lmite elstico y resistencia a valores normales deaceros de igual porcentaje de carbono, pero aumentan su alargamiento y resiliencia.

    Propiedades magnticas

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    16/08/2013 Hoja N 44

    TECNOLOGA DE LOS MATERIALES

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    La variacin de imantacin vara segn el porcentaje de nquel que tenga. La curvaobtenida demuestra que pasa por un mnimo cuando el porcentaje de nquel es del 25%.Esta proporcin da lugar a los aceros denominados antimagnticos.

    Dilatacin

    La dilatacin o sea alargamiento producido por la temperatura vara con el porcentaje denquel. Las experiencias realizadas demuestran que ella es mnima para porcentajes denquel comprendidos entre un 35% y 40%.

    Empleos de los aceros al nquel

    Ruedas dentadas

    Piezas de motores

    Vlvulas

    Turbinas

    Resortes

    Los de 20 a 25% de nquel son inoxidables.

    ACEROS AL MANGANESO

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    16/08/2013 Hoja N 45

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    Los aceros al manganeso presentan tambin una estructura variable, segn el porcentajede este elemento.

    Es un acero ternario con porcentaje mnimo de 0,8% y un mximo 14% aprox.

    Los ms utilizados son los perliticos y austeniticos pues los martensiticos son difcilmentetrabajables.

    Propiedades mecnicas

    Los aceros perliticos tienen mayor resistencia por traccin que los similaresexclusivamente al carbono, en cambio el alargamiento es poco afectado.

    Los aceros martensiticos son por lo general, muy duros, especialmente los de alto tenorde carbono.

    Los aceros austeniticos son ms blandos que los martensiticos.

    Empleo de los aceros al manganeso

    Rieles

    Bulones para dragas

    Cajas blindadas

    Aceros para construcciones

    Resortes

    ACEROS AL SILICIO.

    El silicio en pequeos porcentajes, da aceros de aleaciones que presentan una mayorresistencia por traccin.

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    16/08/2013 Hoja N 46

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    Los aceros con pequeos porcentajes de silicio son perliticos y contienen un compuestode hierro. Cuando el porcentaje es mayor que 5% aparece el carbono en forma de grafito,

    por lo tanto los aceros con porcentaje alto de silicio son frgiles.

    ACEROS AL CROMO.

    Estos aceros tienen gran aplicacin para construcciones y para herramientas.

    Propiedades mecnicas.

    El cromo eleva la carga de rotura y disminuye el alargamiento de los aceros. Esteaumento de la resistencia se hace mximo en los aceros martensticos y disminuye conlos cementticos.

    Empleos e los aceros al cromo

    Bolillas de los rodamientos

    Mechas

    Buriles

    Limas

    Hojas de sierra

    Por designacin convencional numrica.

    Se definen mediante la letraF, que sirve para identificar el acero, seguida de cuatro cifras.

    La primera cifra indica grandes grupos de acero, siguiendo un criteriode utilizacin como se indica en la siguiente tabla.

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    F-1000 aceros finos de construccin en general.

    F-2000 aceros para usos especiales.

    F-3000 aceros inoxidables de uso general.

    F-4000 aceros de emergencia.

    F-5000 aceros para herramientas.

    F F-6000

    Aceros de uso general.

    F-7000

    F-8000 aceros para moldeo.

    En la segunda cifra establece distintos subgrupos con caractersticas comunes:

    F-1100 aceros al carbono (no aleados) para temple y revenido.

    F-1200

    Aceros aleados de calidad para temple y revenido

    F-1300

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    F-1000 F-1400 aceros aleados especiales (de gran elasticidad).

    F-1500

    Aceros al carbono y aleados para cementar.

    F-1600

    F-1700 aceros para nitrurar.

    F-2100 aceros de fcil mecanizado (fabricacin).

    F-2200 aceros de fcil soldadura

    F-2000 F-2300 aceros con propiedades magnticas.

    F-2400 aceros de alta y baja dilatacin.

    F-2500 aceros de resistencia a la fluencia.

    F-3100 aceros inoxidables.

    F-3000 F-3200 aceros para vlvulas de motores de explosin.

    F-3300 aceros refractarios.

    Las dos ltimas cifras no tienen valor clasificativo, solamente tienencomo misin diferenciar un tipo de acero de otro, aplicndose a medida que estosaceros van siendo definidos cronolgicamente.

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    16/08/2013 Hoja N 49

    TECNOLOGA DE LOS MATERIALES

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    F-5100 aceros al carbono (no aleados) para herramientas.F-5200

    F-5300 aceros aleados para herramientas.

    F-5000 F-5400

    F-5500

    Aceros de corte rpido para herramientas.

    F-5600

    F-6100 aceros para barras corrugadas de hormign armado.

    F-6000

    F-6200 aceros no aleados de uso general en construccin.

    F-8100 aceros moldeados, no aleados, para usos generales.

    F-8000 F-8300 aceros moldeados, de baja aleacin, para usos generales.

    F-8400 aceros moldeados inoxidables.

    Procedimientos de obtencin de acero.

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    Procedimiento de soplado.

    Se realiza en el horno de oxgeno o LD o con convertidores (Bessemer yThomas).

    Horno de oxgeno (LD).

    Sobre el arrabio fundido se hace incidir un chorro de oxgeno puro insuflado ensentido vertical y a presin. Es un proceso muy rpido que requiere un controlautomatizado de las cargas de arrabio y de fundente que se utilizan y de la presiny el caudal del oxgeno. Al insuflar oxgeno sobre el arrabio se genera xidoferroso (FeO), el cual reacciona con las impurezas y forma xidos, con los que seeliminan estas impurezas. Luego, se aade rpidamente fundente y se sigueinsuflando oxgeno que forma monxido de carbono (CO) y dixido de carbono(C02), de manera que se reduce el contenido de carbono, hasta llegar al grado decomposicin deseado.

    Este procedimiento es uno de los ms modernos yel ms utilizado en la actualidad porque permiteobtener aceros de muy buena calidad, esrelativamente sencillo y de bajo costo.

    Caractersticas del horno.

    -la parte interior est recubierta de ladrillo

    refractario (de composicin qumica bsica).

    -se usa para la obtencin de acero deextraordinaria calidad. Cada hornada suele tardar, aproximadamente, una hora.

    -la produccin por hornada es de aproximadamente 300 toneladas de acero.

    Funcionamiento.

    -El proceso de carga se efecta colocando el entorno en posicin inclinada.

    -se aade el arrabio liquido, los fundentes y/o la chatarra.

    -finalmente se aade el carbono (carbn) y elementos de aleacin necesarios.

    Materia prima que emplea.

    -arrabio liquido procedente del alto horno (es la materia principal).

    -chatarra.

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    -fundente (cal), para que reaccione con las impurezas y d lugar a la formacin deescoria que flote sobre el material fundido.

    -ferroaleaciones.

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    TECNOLOGA DE LOS MATERIALES

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    Convertidores (Bessemer y Thomas).

    El proceso es similar al del LD, con la diferencia de que se introduce una mezclade oxgeno y nitrgeno (aire); el nitrgeno producenitruros de hierro que, a pesar de estar presentesen pequeas cantidades, proporcionan dureza yfragilidad al acero. Es un mtodo antiguo queprcticamente ya no se utiliza. Existen dos tiposde convertidores: el convertidor Bessemer o depared cida, que se usa cuando no existenimpurezas de azufre y fsforo, y el convertidor deThomas, o de pared bsica, cuyas paredes dedolomita y el agregado de cal permiten laeliminacin de fsforo y de azufre.

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    Procedimientos de hogar abierto.

    Son lentos y poco utilizados en la actualidad; se realizan en hornos de reverbero,como el horno Martin-Siemens. Consisten fundamentalmente en mezclar arrabiocon otros productos de menor contenido en carbono (chatarra de acero), demanera que el contenido de carbono se reduzca hasta el lmite deseado. Sobreuna bandeja (cida si no existe azufre ni fsforo; bsica, si es necesario desulfurar y/o defosforar), se depositachatarra de acero y la caliza (fundente).

    Una vez que se alcanza la temperaturade 1.800C, se echa arrabio sobre losmateriales citados y se hace fundir lamezcla. El proceso se corrige sobre lamarcha segn el resultado del anlisisde muestras que se tomanperidicamente.

    Horno Martin-Siemens.

    Son enormes recipientes cerrados construidos con material refractario. El ciclo defabricacin del acero se inicia dejando caer en el horno piedra caliza, mineral de hierro,chatarra y arrabio fundido.

    En este horno se distinguen dos partes principales: la solera que es la parte visible delhorno que se encuentra en la superficie y las cmaras recuperadoras que se encuentran

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    debajo del horno y otras partes accesorias como son el horno, la solera, recuperadores,vlvulas inversoras, conductos, chimenea y gasgeno.

    La capacidad del horno vara de acuerdo al destino que se le dar al acero fabricado en laacera instalada:

    - Hornos de 1 a 5 t, par fusin de aceros destinados a piezas moldeadas.

    - Hornos de 6 a 20 t aceros que moldeados en lingoteras sirven para forjar grande piezas.

    - Hornos de 30 a 50 t y ms destinados a suministrar por lingoteras aceros que luego sedestinan a laminar.

    Cmaras recuperadoras.

    Las cmaras recuperadoras se utilizan para aprovechar el calor de los gases decombustin evacuados, para calentar el aire y el gas del gasgeno ingresante, medianteun sistema controlado por llaves inversoras. Esto se logra porque las cmaras en suinterior disponen de un conjunto de ladrillos refractarios apilados, de forma que el aire ylos gases pasen entre ellos transmitindoles el calor o calentndose por el roce con ellos.

    Las cmaras externas R1 y R3 conducen el gas proveniente del gasgeno y las cmarasinternas R2 y R4 conducen el aire. El proceso consta de dos etapas, que a su vez serealizan de forma alternada entre los dos grupos de cmaras R1-R2 o R3-R4.

    En una primera etapa dada acorde a la posicin de las llaves inversoras (v) el gasproveniente del gasgeno ingresa por R2, el airepor R1 y los gases de la combustin salen por R3y R4.

    Una vez que se cumple la primera etapa cambiala disposicin de las llaves inversoras y esta vezel gas ingresara por R4, el aire por R3. En amboscasos calentndose por el calor absorbido por losladrillos refractarios de los gases evacuados en la

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    etapa anterior.

    Vlvulas de inversin.

    Consiste en una caja de fundicin A, en la cual una vlvula B, puede girar 90 a laizquierda o derecha cerrando o abriendo la comunicacin entre los conductos C y D con elconducto central E. Tambin contiene una sopapa cnica que permite regular el aire, dosbisagras M que ofician de vlvula de seguridad para prevenir una explosin.

    En la figura los trazos continuos corresponden a una posicin y los discontinuos a lainversa.

    Las vlvulas inversoras para gas estn formadas poruna campana A con una divisin de metal B, quepenetra en una pieza anular de fundicin C que tienedos brazos en cruz. De este modo si se levanta lacampana y se la gira 90 y se la baja, se estableceuna circulacin del gas distinta a la que tenia con laposicin anterior.

    En la figura los trazos continuos corresponden a unaposicin y los discontinuos a la inversa.

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    Procedimientos elctricos.En la actualidad, son los ms utilizados y se realizanen hornos elctricos. En ellos los procedimientos son ms limpios y se consiguentemperaturas ms altas, de fcil regulacin, que en los dems mtodos. Sepueden crear atmsferas neutras, cidas, bsicas o de vaco, segn el tipo deimpurezas que posean el arrabio y la chatarra de acero. Los procesos y lasreacciones que ocurren en dicho horno son anlogos los de los hornosanteriormente citados.

    Existen diferentes tipos de hornos segn cmo se consiga la corriente elctrica, yde ella, el calor necesario: de arco, de induccin y de resistencia.

    Caractersticas del horno.

    -Interiormente tiene un revestimiento de ladrillo refractario.

    -en el interior de este horno se pude llegar hasta 3500 C.

    -estos hornos se suelen construir para una carga de 100 toneladas en el que laoperacin de afinado suele durar entre 50 minutos y 1 hora.

    -el oxgeno necesario para la oxidacin de las impurezas que contiene la masaliquida procede de aire que est en contacto con el bao, elementos de adicin(fundentes) y la chatarra aadida (en forma de xido).

    Funcionamiento.

    1- se introduce la chatarra ms el fundente (cal), en el horno.

    2-se funde el metal introducido, mediante tres cilindros de grafito, llamadoselectrodos, entre los cuales y la chatarra (que hace de masa) saltan potentesarcos elctricos que funden el metal.

    3-se saca la escoria producida, se aade carbono (en forma de carbn, tipoantracita) y se sigue calentando toda la masa.

    4-luego se aaden aleaciones metlicas de ferrosilicio, ferromanganeso, slice ycal en abundancia para eliminar el azufre.

    5-finalmente se vierte todo el acero fundido hacia delante sobre una cucharaespecial que lo llevar al rea de colada.

    Materia prima que emplea.

    -se carga, principalmente, con lachatarra de acero seleccionada.

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    -materiales de aleacin, tales como: Ni, Cr, Mo, etc.

    Presentacin comercial del acero.

    Las formas ms comunes de los aceros que se emplean en la industria mecnicay metlica, se pueden clasificar en tres grandes categoras:

    Barras: se obtienen por laminacin caliente/frio.

    Perfiles: se obtienen por laminacin. Su longitud es de 5 a 12 metros.

    Palastros: son chapas laminadas, cuyas medidas oscilan entre 1 x 2 metros a

    3 x 3 metros.

    Del acero al lingote por medio de lingoteras.

    El acero lquido proveniente de los hornos empleados para la obtencin de aceroes vaciado en lingoteras o moldes de seccin cuadrada o rectangular. Una vezsolidificado es desmoldeado, obtenindose el lingote. Este es introducido en oshornos de igualacin a los efectos de uniformar su temperatura para su posteriorlaminacin.

    Los pasos que deben levarse a cabo son:

    1- Al preparar las lingoteras para su utilizacin se recubren sus paredes

    interiores con una suspensin de grafito, para evitar que los lingotes quedenadheridos.

    2- El acero fluye bajo control a travs de la buza que hay en la cuchara de coladay va llenando gradualmente las lingoteras. Estas se asientan sobre bases defundicin blanqueadas con cal, para evitar la adherencia de los lingotes.

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    3- La colada del acero en lingotes requiere sumo cuidado. De lo contrario el metallquido que salpica las paredes de la lingotera solidifica prematuramente,

    producindose escamas.

    4- Una gra eleva la lingotera con su mordazas, mientras su embolo centralempuja el lingote hacia abajo, hasta desmoldearlo.

    5- Ya desmoldeados, loslingotes son tomados porgras de pinzas que lostrasladan y acondicionanen los hornos deigualacin de

    temperatura.

    6- El lingote extrado delhorno de igualacinposee ya temperaturauniforme y est listo parainiciar el laminadoprimario.

    Conformacin de los materiales metlicos.

    Moldeo.

    Es uno de los procedimientos de obtencin de piezas ms antiguo empleado por elhombre.

    Consiste en calentar el material hasta su temperatura de fusin, momento en elcual se transforma en liquido, para posteriormente verterlo en el interior de unmolde con la forma adecuada de la pieza que se desea obtener. Luego se dejaenfriar el tiempo necesario hasta que se solidifica y a continuacin se extrae delmolde.

    Por medio de este mtodo podemos fabricar y obtener piezas de formas muy

    diversas, siendo ampliamente utilizado en el campo de los recipientes deproductos y carcasas de mquinas, con el fin de conseguir aspectos msagradables, llamativos y funcionales, sin necesidad de estar retocandoposteriormente el producto. Generalmente, este proceso suele traer consigo unahorro importante de material en la fabricacin del producto final en comparacincon otros mtodos.

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    En muchos casos, y en especial cuando se requieren acabados de precisin, esnecesario realizar un proceso de mecanizado sobre la superficie obtenida por

    vaciado.

    Las operaciones que deben llevarse a cabo para la conformacin por moldeo son:

    Fusin del metal:Se realiza en los hornos o convertidores. El material setransporta en cucharas torpedo que lo mantienen fundido.

    Preparacin del modelo:El modelo tiene la misma forma del objeto que sequiere obtener y por lo general es de madera. Para su diseo es necesario teneren cuenta que el material se contrae (por lo tanto, el modelo no tendr lasdimensiones exactas del objeto que se quiere obtener), que existen limitaciones encuanto a los detalles constructivos, etctera.

    Preparacin del molde:Sobre la base del modelo, se construye un molde quepuede tener una entrada para el material fundido (bebedero) y una salida para losgases producidos (mazarota).

    Colada:Consiste en verter el metal fundido en el molde, y puede realizarse dediferentes modos.

    Durante el proceso de vaciado (llamado tambin colada o moldeo) hay que teneren cuenta los siguientes aspectos:

    Realizar moldes que soporten bien las altas temperaturas del materialfundido sin que lleguen a deformarse. Adems deben permitir la solidificacin deuna manera homognea, con el objeto de evitar deformaciones o alteraciones enel producto final, as como disponer de los orificios necesarios para la salida delaire cuando se introduce el material fundido.

    Vaciar el metal a la temperatura idnea; ni demasiado alta, porque seoxida con facilidad, ni demasiado baja, porque apenas estara en estado liquidocon lo cual penetrara en las cavidades con facilidad.

    Los procedimientos ms usuales para llenar el molde son:

    moldeo por gravedad.

    moldeo centrfuga.

    moldeo a presin.

    colada continua.

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    Moldeo por gravedad.

    Se realiza vertiendo el metal fundido sobre un molde. Podemos considerar cuatro formasde realizar este vaciado:

    moldeo sobre moldes de arena.

    Moldeo sobre moldes permanentes.

    Moldeo sobre un molde que est girando (colada centrfuga).

    Moldeo a la cera perdida (microfusin).

    Moldeo sobre moldes de arena.

    La arena es un material abundante que se moldea bien, es barato y tiene un alto poderrefractario. Las arenas empleadas estn compuestas de slice y arcilla que acta comoaglomerante de los granos de slice. A estos dos elementos se les aade agua paraformar una masa de gran consistencia y plasticidad. Luego, se dejan secar o se utilizandirectamente constituyendo lo que se denomina moldeo en verde. Las proporciones decada uno de los elementos suele ser: 5% de arcilla y 75% de arena silcea. Actualmentese estn utilizando aglomerados artificiales, tales como la bentonita, que proporciona a los

    moldes una gran resistencia cuando estn en contacto con el metal fundido.

    La preparacin del molde exige que, previamente, se disponga de un modelo de la piezaque se desea obtener. Este patrn puede estar fabricado de distintos materiales (madera,metlico, plstico, cera, etc.) y generalmente esta partido por la mitad o incluso en maspartes con objeto de que se pueda extraer el molde con facilidad antes de verter el liquidoen el interior del mismo (hacer la colada).

    El modelo se coloca en el interior del molde y se rodea de arena, fuertemente apisonada,de tal manera que quede bien compacta y no se desmorone a la hora de extraer elmodelo.

    Cuando la pieza se desea obtener dispone se partes huecas es necesario colocar en elmolde unas partes fabricadas con arena que recibe el nombre de machos. Estos seextraern de la pieza solidificada una vez que se saquen del molde.

    El proceso para realizar una pieza es relativamente sencillo y consiste en:

    Fabricar el modelo e introducirlo en l interior del molde.

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    No debemos olvidar la colocacin de elementos que permitan, posteriormente, la salidade aire y gases, que al mismo tiempo servirn de mazarotas, cuya finalidad es alimentar

    el molde durante el proceso de solidificacin, compensando mermas que se producen porla contraccin en la solidificacin, as como los canales de colada (bebederos).

    Estos moldes consisten en cajas metlicas sin tapa ni fondo, divididas en dos mitadesque encajan perfectamente la una en la otra.

    Recubrir el modelo con una capa fina de arena especial de contacto yluego rellenar con arena de moldeo presionado fuertemente para que toda laarena quede compactada y consistente.

    Abrir el molde y extraer el modelo de su interior, cerrndolonuevamente.

    Colocar el molde en posicin dellenado y verter el metal fundido.

    Dejar el tiempo necesario paraque se solidifique.

    Romper el molde, quitando de lapieza la arena la arena que pueda quedarpagada.

    Recoger la arena y limpiarla parareutilizarla en la formacin de nuevos moldes.

    Es un proceso econmico, el cual es apto paratemperaturas altas y adems es apropiado para todotipo de metales, pero tiene el inconveniente de tenerque realizar un molde para cada pieza.

    De arena se pueden hacer moldes sin extraer elmodelo, realizndolo este de poliestireno expandido.

    Al hacer la colada o vaciado se evaporar. En este

    caso habr que realizar para cada pieza un modelo yun molde.

    Moldeo en coquilla.

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    Estos moldes permiten realizar muchas piezas, a menudo miles, de forma precisa antesde deteriorarse. As evitamos tener que construir un molde de arena para cada pieza.

    Se hacen generalmente de acero o fundicin gris y se utilizan para vaciados o coladas atemperaturas inferiores a los 1000C. Se componen de dos partes que se encuentranunidas durante el proceso de colada y que posteriormente se separan para extraer lapieza.

    Generalmente, antes del proceso de colada, los moldes se calientan para conseguir queel material no se enfre con rapidez al entrar el contacto con el molde, ya que podraprovocar una mala distribucin del material lquido e incluso, si se trata de metales, llegara agrietarse.

    Por este sistema se consiguen buenos acabados y una rpida produccin de piezas,aunque la elaboracin del molde es costosa.

    A este tipo de moldes permanentes tambin se les conoce con el nombre de coquilla.

    Moldeo en un molde que gira (centrifugacin).

    La fabricacin de tubos o piezas huecas podemos realizarla al vaciar el lquido en unmolde que gira a gran velocidad. Gracias a la fuerza centrfuga, el metal se pega en loslaterales, enfrindose y tomando la forma del molde. Con este mtodo se pueden crearpiezas o tubos con capas de distintos materiales.

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    Moldeo a la cera perdida.

    Es un mtodo que se ha utilizado tradicionalmente para laobtencin de objetos artsticos y decorativos en los que elmodelo a obtener es muy complejo y, por tanto, resultaradifcil su extraccin.

    Consiste en crear el modelo en cera que posteriormente secubre con arena cermica especial o yeso, teniendo losagujeros y orificios necesarios para la entrada del materialfundido y para la salida del de aire. Luego se deja secar elyeso o la arena para que adquiera la forma del modelo. Porltimo se calienta el molde y se derrite la cera, que cae por los

    orificios practicados, y recoge para reutilizarla. As tendramosconfeccionado el molde.

    Para producir la pieza se realiza el vaciado o colada delmaterial fundido, dejndolo solidificar. A continuacin se rompeel molde y se extrae la pieza. En la actualidad esteprocedimiento se utiliza mayoritariamente para la elaboracinde piezas en joyera y pequea piecera de acero, latn, etc.,tales como mecanismos de mquinas de coser, racores, codo,etc.

    Moldeo por presin.

    Consiste en inyectar a presin en el interior del molde elmaterial fundido. Para ello se requieren moldes permanentes,sujetos por prensas para evitar que se abran debido a lapresin de inyeccin, que suele llegar hasta los 300 Kg/cm.

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    Este tipo de colada se emplea especialmente en la conformacin de piezas de aleacionesligeras, tales como el aluminio, o aleaciones de bajo punto de fusin o para pequeas

    piezas metlicas cuya obtencin resulta difcil por gravedad. En la fabricacin de plsticoses ampliamente utilizado.

    Las piezas obtenidas adquieren un acabado superficial bastante bueno que generalmenteno es necesario mecanizar con posterioridad.

    Este tipo de colada se emplea exclusivamente cuando el nmero de piezas a fabricar esgrande, ya que los modelos empleados son siempre metlicos o coquillas.

    La colada

    Consiste en verter el metal fundido en 'el molde, y puede realizarse de diferentes modos:

    En la colada directa, el molde se llena por la parte superior, lo cual favorece la correcta

    solidificacin del metal.

    En la colada por sifn o en fuente, el metal se vierte por los bebederos y entra por el

    fondo o la base del molde. De esta manera, se elimina mejor el aire y se evitan poros osopladuras. Como inconveniente, suele no solidificar bien y se desperdicia mucho materialque queda en los bebederos.

    La colada por el costado es una solucin intermedia entre las otras dos. Sin embargo, esel mtodo que desaprovecha ms material.

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    Colada continua.

    Consiste en llenar un recipiente de metal fundido procede de uno de de los hornos de lafundicin (ltimamente la mayor parte del acero procede del horno elctrico). El metal caepor un orificio refrigerado (molde) se solidifica y as se obtiene una tira continua deseccin semejante a la del molde. Esta tira cae en vertical y al apoyarse sobre unoscilindros, a medida que avanza, se va colocando horizontal por ser cortada mediante

    sopletes que se mueven a la misma velocidad que la plancha. Seguidamente,aprovechando la temperatura delas barras, se pasan por los trenesde laminacin o se llevan a lasmquinas de forjado.

    Para realizar la colada continua senecesita una maquinaria bastantecompleja, pero el proceso delaminacin se realiza posterior al desolidificacin del material fundido,lo que evita estar calentando denuevo el material como ocurre en elcaso de vaciar el material fundidoen lingoteras.

    Deformacin en caliente.

    La laminacin.

    La laminacin se realiza en fro o en caliente, y es una conformacin plstica consistenteen comprimir el metal hacindolo pasar entre dos rodillos que giran en sentidos opuestos.

    Laminacin en caliente.

    Se aplica principalmente en materiales frreos. Consiste en hacer pasar entre dos o msrodillos, un lingote caliente de acero. A travs de sucesivas pasadas se reduce su espesor

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    y se adapta su forma para obtener planchas, barra o perfiles. El lingote, al solidificar, sesepara de la lingotera y se calienta a una temperatura por debajo de la de fusin en el

    horno adecuado, durante varias horas, para que todo el tocho adquiera la mismatemperatura. As se consigue una mayor plasticidad de todo el metal. A continuacin ellingote se lleva a los trenes de laminacin.

    Estos estn compuestos de rodillos, separados a una distancia un poco ms pequea quela anchura del tocho. Al pasar por ellos van deformndose. Para conseguir el perfil o lalmina final la deformacin se va haciendo por pasos, es decir se va pasando porsucesivos conjuntos de rodillos.

    De los trenes de laminacin se obtienen productos que despus utilizan otras industriaspara realizar productos elaborados. Por tanto, suelen ser perfiles o planchas de medidas

    normalizadas para que los destinatarios de estos productos sepan sus dimensiones ycaractersticas.

    Proceso de laminacin en caliente.

    1-Tenemos los desbastes planos, donde la superficie es controlada y acondicionadamediante sopletes oxiacetilnicos, ingresan a hornos de recalentamiento continuo dondellevan su temperatura hasta alcanzar el estado plstico.

    2-La laminilla formada en el desbaste plano durante el calentamiento es desprendida porla accin de cilindros estirados de agua a alta p