Hierro Flashcards
Cuerpos oxidantes. Definicion.
Sustancias que aceptan electrones durante una reacción química y se reducen.
* Oxígeno (O2)
* Permanganato de potasio (KMnO4)
Cuerpos reductores. Definicion.
Sustancias que ceden electrones durante una reacción química y se oxidan.
* Hidrógeno (H2)
* Sulfato ferroso (FeSO4)
Diferentes clases de hierro: hierro dulce.
- Es suave y maleable, lo que facilita su conformado.
- Es bastante dúctil, lo que significa que puede estirarse en hilos o alambres.
- Tiene una buena capacidad de soldadura, lo que permite unir piezas de hierro dulce fácilmente.
Diferentes clases de hierro: acero.
- Es más resistente que el hierro dulce debido a su contenido de carbono.
- Es duro y tiene una alta resistencia a la tracción, lo que lo hace adecuado para aplicaciones donde se requiere fuerza y rigidez.
- Puede ser tratado térmicamente para mejorar aún más sus propiedades, como la dureza y la resistencia.
Diferentes clases de hierro: acero.
- Es más resistente que el hierro dulce debido a su contenido de carbono.
- Es duro y tiene una alta resistencia a la tracción, lo que lo hace adecuado para aplicaciones donde se requiere fuerza y rigidez.
- Puede ser tratado térmicamente para mejorar aún más sus propiedades, como la dureza y la resistencia.
Diferentes clases de hierro: hierro fundido.
- Es muy duro y resistente a la compresión, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren resistencia estructural.
- Tiene una buena resistencia al desgaste y la abrasión, lo que lo convierte en una opción popular para componentes expuestos a fricción o impacto.
- Es frágil y no es tan dúctil como el hierro dulce o el acero.
Hierro
Funde a 1500º, densidad 7,8. Dúctil y maleable, misma resistencia por tracción que por compresión. No admite el temple por tener poco carbono.
Hierro dulce (0.05 a 0,10 % de carbono).
Funde a 1500º, densidad 7,8. Dúctil y maleable, misma resistencia por tracción que por compresión. No admite el temple por tener poco carbono.
Acero (0,10 a 1,5 % de carbono).
Funde a 1450º, densidad 7,8. Dúctil y maleable y más resistente que el hierro dulce (por tener mayor carbono).
Hierro fundido (2,3 a 5 % de carbono)
Funde a 1100º, tiene densidad 7,2. Es frágil, resiste más por compresión que por tracción. No se puede forjar. Sirve para obtener piezas por moldeo.
Oxidación. Definicion.
- Proceso químico en el que el hierro reacciona con el oxígeno del aire.
- Produce herrumbre (óxido de hierro).
- Debilita el hierro y lo hace más frágil.
Corrosión. Definicion.
- Proceso en el que el hierro reacciona con otros elementos presentes en el ambiente (humedad, ácidos, sales).
- Provoca el deterioro y la formación de óxidos en la superficie del hierro.
Evitar la corrosión y la oxidación.
Tanto la oxidación como la corrosión del hierro son procesos naturales que pueden ser evitados o controlados mediante el uso de recubrimientos protectores, como pinturas o galvanización, o mediante el uso de aleaciones que sean más resistentes a estos procesos.
Obtención del hierro: procedimiento directo.
- Hierro extraído directamente del mineral de hierro.
- Calentamiento del mineral con un agente reductor en un alto horno.
- El agente reductor reduce el óxido de hierro, liberando hierro líquido (arrabio).
Obtención del hierro: procedimiento indirecto.
- Obtención de hierro a partir de la reducción del óxido de hierro.
- Mineral de hierro convertido en óxido de hierro.
- Reducción del óxido utilizando un agente reductor en un horno de reducción.
- Resultado: hierro esponjoso, que se refina posteriormente.
Alto horno. Definicion.
Un alto horno es un horno especializado utilizado en la obtención del hierro mediante el proceso de reducción directa. Su funcionamiento implica el uso de fundente, mineral de hierro y coque metalúrgico.
Funcionamiento del alto horno.
- Carga de mezcla de mineral de hierro, coque y fundente.
- Quema de coque en la parte inferior para generar calor.
- Fundición del mineral de hierro en hierro líquido mediante altas temperaturas.
- Coque actúa como agente reductor para liberar hierro metálico.
Fundente.
Ejemplo: piedra caliza.
* Ayuda a eliminar impurezas y formar escoria.
* Se agrega en el proceso del alto horno.
Mineral de hierro.
- Contiene óxidos de hierro.
- Se funde en el alto horno para obtener hierro líquido.
- Sometido a la reducción directa.
Coque metalúrgico.
- Tipo especializado de carbón.
- Se quema en el alto horno para generar calor.
- Actúa como agente reductor y libera hierro metálico.
Procedimiento para obtener hierro dulce.
- Obtenido mediante reducción directa en alto horno.
- Utilización de coque como agente reductor y fundente.
- Contenido de carbono inferior al 0,3%.
- Suave y maleable.
- Utilizado en utensilios y componentes estructurales.
Procedimiento para obtener acero.
- Obtención a través de la refinación del hierro dulce.
- Ajuste de composición química y adición de elementos de aleación.
- Elementos de aleación: carbono, manganeso, níquel, cromo, entre otros.
- Propiedades mejoradas: mayor resistencia y dureza.
- Amplia aplicación en construcción, automotriz, maquinaria, etc.
Fabricación del hierro dulce por pudelado. Proceso de pudelado.
- Hierro calentado en presencia de aire.
- Formación de escoria pudelada en la superficie.
- Escoria ayuda a absorber impurezas.
- Hierro constantemente agitado para mezclar con la escoria.
Proceso de agitación del pudelado.
- Durante el calentamiento, el hierro se agita constantemente.
- Utilización de varillas o palas para mezclar el hierro con la escoria.
- Permite la eliminación de impurezas a medida que se forma la escoria.
Resultado del pudelado.
- Obtención de hierro dulce.
- Contenido de carbono reducido.
- Hierro relativamente suave y maleable.
- Adecuado para aplicaciones donde la resistencia no es el factor principal.
Procedimiento Martin-Siemens.
- Utilizado en la fabricación de acero.
- Oxidación de impurezas presentes en el hierro fundido.
- Carga de hierro fundido y chatarra de acero en el horno.
Fabricación en solera.
- Variante del procedimiento Martin-Siemens.
- Uso de horno de solera con solera o crisol.
- Calentamiento a altas temperaturas para oxidación controlada.
- Agitación y mezcla del metal fundido para eliminar impurezas.
Resultado del proceso Martin Siemens.
- Eliminación de impurezas como carbono, silicio y manganeso.
- Obtención de acero con especificaciones deseadas.
- Colada del acero fundido en moldes para enfriamiento y solidificación.
