Exploración de los Productos Férreos: Hierro, Acero, Fundición y Grafito

Productos Férreos: Clasificación

Los productos férreos se clasifican según su contenido de carbono:

• Hierro: Cuando el contenido de carbono en la aleación está comprendido entre el 0,008 y 0,03%.
• Acero: El contenido de carbono se encuentra comprendido entre 0,03 y 1,76%.
• Fundición: Si el contenido de carbono presente está entre 1,76 y 6,67%.
• Grafito: Cuando el contenido de carbono es mayor al 6,67%.

Hierro

Con esta denominación se designan dos tipos de productos:

1. El elemento hierro tiene un color blanco grisáceo, una temperatura de fusión de 1530°C y una resistencia a la tracción de 25 KG/mm².
2. Producto siderúrgico obtenido industrialmente que contiene del 99,9 al 99,99% de Hierro, el resto se considera impureza.

El hierro puro no suele tener muchas aplicaciones por sus bajas propiedades mecánicas. Se emplea en electricidad y electrónica gracias a su permeabilidad magnética.

Aceros

El carbono modifica las características mecánicas del acero. Cuanto mayor carbono tiene un acero, mayor es su dureza y resistencia a la tracción, pero tiene el inconveniente de que es más frágil y menos dúctil.

Existen elementos adicionales que intervienen en una aleación que son difíciles de eliminar y, por lo tanto, mediante un proceso de afinado se reducen a proporciones inofensivas. Existen otros elementos que ayudan a la obtención de aceros de mejor calidad y por ello se añaden en forma de ferroaleaciones.

Los metales que se encuentran como impurezas pueden ser beneficiosos, es decir, mejoran la calidad y las propiedades físico-químicas del acero. Estos se encuentran en un porcentaje mayor al tabulado.

Estos también pueden ser perjudiciales, y esto se reduce disminuyendo el porcentaje de dicha impureza.

Clasificación de los Aceros por su Composición Química

• Aceros no aleados: Son aleaciones de hierro y carbono, pueden contener otros elementos, pero no deben superar los valores tabulados.
• Aceros aleados: Además de contener Hierro y Carbono, contienen otros elementos en proporciones mayores a los tabulados.

Designación convencional numérica: La letra F sirve para identificar el acero. La primera cifra indica grandes grupos de acero. La segunda cifra establece los diferentes subgrupos con características comunes. Las 2 últimas cifras no tienen valor clasificativo.

Fundición

Las características de una fundición no solo dependen de su composición química, sino también del proceso de elaboración. Ambas formas van a determinar la manera de presentarse el carbono.

Fundiciones Ordinarias

Están constituidas por hierro y carbono. Además de ello, pueden contener pequeñas impurezas en cantidades inferiores a las indicadas. Tienen el inconveniente de que no se pueden forjar. Por el aspecto que presenta su fractura, se pueden clasificar en:

• Fundición Blanca: Presenta todo o parte del carbono que contiene en forma de carburo de hierro o cementita, siendo este el constituyente más duro de los aceros, pero tiene el inconveniente de ser muy frágil. Son casi imposibles de mecanizar.
• Fundición gris: Presenta todo o parte del carbono en forma de láminas de grafito, repartidas entre la masa de hierro. Se emplea para la mayoría de las piezas mecánicas que han de servir de soporte o de alojamiento de mecanismos.
• Fundición Atruchada: Sus propiedades son intermedias entre la fundición blanca y gris.

Fundiciones Aleadas

Se dice que una fundición es aleada cuando además de contener hierro y carbono, contiene los elementos mencionados en fundiciones ordinarias como impurezas en proporciones mayores a las que ahí se indican. Las propiedades mecánicas que se obtienen son mejores que las fundiciones ordinarias.

Fundiciones Especiales: Se obtienen a partir de las fundiciones ordinarias, mediante tratamientos térmicos adecuados o añadiendo algún elemento químico.

Conglomerados Férreos

Son productos formados por la unión entre sí de distintos materiales férreos en polvo a los que se comprime en un molde, a altas presiones y temperaturas un poco inferiores a la de fusión, obteniéndose una masa compacta.

A esta técnica de obtención de piezas también se la conoce con el nombre de sinterizado o metalurgia de polvos.

Conglomerados férreos -- Proceso de obtención -- Materia prima -- (Se agregan aditivos) -- Mezclador -- (Homogeneización) -- Prensado -- (Compresión en frio de los polvos) -- Sinterizado [Pieza final (Acuñado – Laminación – Mecanizado)] -- (Tratamiento Térmico) -- (Temperaturas próximas a las de fusión)