TEMA 6 - IES Almudena

Departamento de Tecnología.
IES Nuestra Señora de la Almudena
Mª Jesús Saiz
TEMA 6: METALES FERROSOS
1.- Definición:
Se llaman metales ferrosos a aquellos que contienen hierro como elemento principal, pudiendo
además llevar pequeñas proporciones de otros elementos.
2.- Tipos de minerales de hierro:
Actualmente los minerales de hierro que se aprovechan para obtención del hierro son:
magnetita, hematíes, limonita y siderita.
Se obtienen fácilmente ya que estos minerales se encuentran próximos a la superficie.
3.- Proceso de obtención del acero y otros productos ferrosos
Se llama siderurgia o metalurgia del hierro a todo el conjunto de operaciones destinadas a la
obtención de metales ferrosos.
Actualmente los productos ferrosos se obtienen de dos maneras, dependiendo de la materia
prima empleada. El horno alto se emplea con materia prima mineral de hierro; y el horno
eléctrico cuando la materia prima es la chatarra.
Horno alto:
Un alto horno está formado por una cápsula cilíndrica
de acero de unos 30 m de alto forrada con un material no
metálico y resistente al calor
Mineral de hierro
Fundente
Materia prima: mineral de hierro, carbón de coque y
caliza (fundente)
 El coque se quema como combustible para
calentar el horno, y al arder libera monóxido de
carbono, que se combina con los óxidos de
hierro del mineral y los reduce a hierro metálico.
 La caliza se emplea como fuente adicional de
Alto Horno
monóxido de carbono y como sustancia
fundente. La piedra caliza fundida se convierte
en cal, la cual se combina con el azufre y otras
impurezas. Esto forma una escoria que flota
encima del hierro derretido.
En este proceso se obtiene el arrabio, que contiene
Escoria
muchas impurezas y un exceso de carbono.
También se obtiene como desecho la escoria.
A continuación, el contenedor lleno de arrabio se transporta en cucharas al
Convertidor LD.
Carbón de coque
Arrabio
Convertidor LD: Transformación de arrabio en acero líquido.
El Convertidor LD es una vasija de grandes dimensiones
que se construye externamente en acero e internamente
de material refractario.
El arrabio debe reducir su contenido en carbono para
poder transformarse en acero.
Materia prima: arrabio, fundentes y oxígeno.

Los fundentes se emplean para provocar la
fusión del material y reaccionar con las
impurezas
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Oxígeno
Acero líquido
Fundente
Arrabio
Convertidor
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
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El oxígeno reacciona con el carbono formando CO y CO2, que es volátil y
se separa del arrabio.
En este proceso se obtiene el acero líquido y escoria (desecho).
Horno eléctrico:
Chatarra
Fundente
Ferroaleaciones
Materia prima: a partir de chatarra y añadiendo , fundente
y ferroaleaciones
Su funcionamiento se basa en la fusión de las chatarras por
medio de una corriente eléctrica.
La energía empleada para la fusión de la chatarra se logra
con un arco eléctrico que se hace saltar entre electrodos que
se introducen por la parte superior.
Escoria
Acero líquido
Horno eléctrico
Se obtiene el acero líquido. También se obtiene como
desecho la escoria.
Colada del acero: el acero líquido se solidifica en moldes o lingoteras. La
colada puede ser de tres tipos:
Colada Convencional: El acero líquido se vierte sobre unos moldes que
tienen la forma del producto final y que cuando se enfría tiene la forma
deseada
Colada continua: Se produce cuando el acero liquido se vierte sobre un
molde de fondo desplazable cuya sección tiene la forma que nosotros
deseamos que tenga el producto final (vigas cuadradas, redondas,
triangulares, planchas...).
Se le llama colada continua porque el producto sale sin parar hasta que se
acaba el contenido de la cuchara.
Colada sobre Lingoteras: El acero líquido se vierte sobre unas lingoteras
(piezas prismáticas) que después deberán sufrir un proceso de laminación
o transformación.
4.- Productos ferrosos
Se clasifican según el porcentaje de carbono:
Hierro (0,01 - 0,03 % de C).
Son muy blandos, maleables y magnéticos. Tienen pocas aplicaciones industriales,
excepto para fabricación de imanes y electroimanes.
Acero (0,03 – 2,11 % de C)
Es un material duro, flexible, tenaz, oxidable y corrosible, y cuando disminuye el
porcentaje de carbono es dúctil y maleable.
Sus aplicaciones fundamentales es en estructuras de edificios y en fabricación de
piezas mecánicas.
Se pueden clasificar según si va aleado (con otros componentes) o no:
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Aceros al C: aleación de Fe – C y bajo porcentaje de otros elementos
TIPO DE ACERO
Acero extrasuave
Acero suave
Acero semisuave
Acero semiduro
Acero duro
Acero extraduro
% CARBONO
0,1 – 0,2
0,2 – 0,3
0,3 - 0,4
0,4 - 0,5
0,5 - 0,6
0,6 - 0,7
Aceros aleados: aleación de Fe – C. Además llevan de forma voluntaria otros
elementos que modifican sus propiedades.
TIPO DE ACERO
COMPONENTE
Acero inoxidable
Acero galvanizado (inoxidable)
Acero de corte (muy duro)
Acero de alta dureza
Acero resistente a la fatiga
Cromo y/o Níquel
Zinc
Wolframio
Molibdeno, Cromo o Cobalto
Vanadio
Fundiciones (2,11 – 6,67 % de C)
Funden a menor temperatura que los aceros, no son dúctiles ni maleables, sueldan
con dificultad, resistentes a los esfuerzos y fácil mecanizado. No son forjables
Se utilizan principalmente en fabricación de piezas mediante moldes y piezas que
deben ser sometidas a grandes esfuerzos mecánicos.
Grafito (carbono puro que aparece cuando existen aleaciones con
mayores del 6,67 % de C)
porcentajes
Es un mineral negro, blando, de tacto graso, conductor y en la práctica no tienen
aplicaciones debido a que son muy frágiles
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