La historia del hierro es tan antiguacomo las misma humanidad, se diceque los egipcios y sumerios ya loutilizaban hace 4mil años a. c.en esa época se le conocía comola piedra celestial ya que las primeraspiedras que contenían hierro eran provenientede meteoritos, esto es sabido ya que no contabancon la presencia del níquel

Composición del acero

 La composición básica del acero está formada por Fe y C.

El Fe y C crean diferentes elementos en el proceso de forja. Combinando estos elementos y sumando diferentes aleaciones obtendremos los variados tipos de acero.

Historia del Hierro

 Entre el 1600 y el 1200 a.c en oriente medio va aumentando su uso

pero aun así no reemplaza al bronce.

Entre el siglo XII y X el hierro surge rápidamente, pero no quiere

decir que hayan mejorado las técnicas en el uso de este metal sino

que lo mas probable es que haya existido una escasez de estaño que

Impedia la fabricación del bronce.

Etapas del Hierro

 El hierro puede dividirse en tres periodos:• El primero que se extiende hasta el siglo XIII, aquí los

elementos eran muy rudimentarios, solo un pequeño horno alimentado por carbón vegetal.

• En el segundo periodo siglo XIV se mejoran los hornos y se descubren nuevos combustibles.

• Ya el tercer periodo comienza en el siglo XIX con la fabricación de altos hornos que permiten un mayor flujo y volumen de trabajo.

Características del Hierro

•  Es el metal más abundante en la corteza terrestre estando en un 4.5% de las rocas del planeta.

• Es un metal ferroso maleable, tenaz, de color gris plateado y presenta propiedades magnéticas hasta los 768ºC.

• Posee un punto de fusión de 1535ºC y ebulle a los 2750ºC.

• Los materiales ferrosos son aquellos que contienen hierro como su ingrediente principal, siendo así lo no ferroso los cuales no contienen hierro en su composición, tales como: el aluminio, zinc. Cobre

• Las combinaciones de metales no ferrosos se les denomina aleaciones

Características del Hierro

 Existen dos formas de explotar el materia:• La de cielo abierto y por galerías.

En Chile la explotación mas común es a cielo abierto.• La franja ferrifera va desde la II región hasta la IV. Actualmente hay tres

minas de cielo abierto en funcionamiento:• Los Colorados, ubicada en el valle el Husaco III región con reserva de 245

millones de toneladas cubicas.• El Romeral, ubicada en la IV con 38.9 millones de toneladas cubicas.

Productora de pelets feel.• El Algarrobo, ubicada en la III región con 2.6 millones de toneladas cubicas.• Actualmente hay 7 minas sin explotación

Explotación y Producción

 Existen dos formas de explotar el materia:• La de cielo abierto y por galerías.

En Chile la explotación mas común es a cielo abierto.• La franja ferrifera va desde la II región hasta la IV. Actualmente hay tres

minas de cielo abierto en funcionamiento:• Los Colorados, ubicada en el valle el Husaco III región con reserva de 245

millones de toneladas cubicas.• El Romeral, ubicada en la IV con 38.9 millones de toneladas cubicas.

Productora de pelets feel.• El Algarrobo, ubicada en la III región con 2.6 millones de toneladas cubicas.• Actualmente hay 7 minas sin explotación

Explotación y Producción

 Existen dos formas de explotar el materia:• La de cielo abierto y por galerías.

En Chile la explotación mas común es a cielo abierto.• La franja ferrifera va desde la II región hasta la IV. Actualmente hay tres

minas de cielo abierto en funcionamiento:• Los Colorados, ubicada en el valle el Husaco III región con reserva de 245

millones de toneladas cubicas.• El Romeral, ubicada en la IV con 38.9 millones de toneladas cubicas.

Productora de pelets feel.• El Algarrobo, ubicada en la III región con 2.6 millones de toneladas cubicas.• Actualmente hay 7 minas sin explotación

Historia del acero

1400 AC: primeros vestigios de uso de acero en África

BLOOMERY: primer método “accidental”, junto con el Fe se agrega C a la mezcla y nacen nuevos elmentos mas cercanos

al acero de hoy.

400 AC: se producen las primeras armas de

acero, como la Falcata, procedente de la

penísula ibérica.

Historia del acero

La China de la Dinastía Han (202 AC- 220 DC) creó acero allá por 100 DC.

China también adoptó el método de crear acero Wootz o Damasco, originario de la India (300 AC). Este método usaba un horno de viento, soplado por los monzones.

El acero crucible mezcló el acero con vidrio en el s. IX y X DC. A partir de esa tecnología empieza la producción de acero por medio del derretimiento y no por el forjado.

Historia del acero

Edad Media: templabilidad

Hunstman perfecciona la cementación.

1857: Procedimiento Siemens. Ocupa hornos eléctricos para derretir el Fe.

1948: Invención del proceso de oxígeno básico L-D

1950: Proceso de colada continua.

Propiedades Mecánicas

• Resistencia al desgaste.

• Tenacidad: Absorbe energía sin producir fisuras.

• Maquinabilidad : facilidad que posee un material de permitir el proceso de mecanizado por arranque de viruta.

• Dureza: es la resistencia que ofrece un acero para dejarse penetrar. Se mide en unidades BRINELL (HB) ó unidades ROCKWEL C (HRC), mediante test del mismo nombre.

Composición del acero

El Fe cristaliza en forma diferente a distintas tº.

Las moléculas de C entran en la cadena de Fe formando Fe3C o cementita.

Combinando ferrita, austenita y cementita obtenemos nuevos elementos.

La velocidad de enfriamiento también es fundamental para el resultado final.

Otras aleaciones en acero

Al: desoxidante.

Bo: aumenta la dureza en aceros desoxidados.

Co: endurecedor. Disminuye la templabilidad.

Cr: uno de los más usados. Aumenta la dureza, templabilidad, impide deformaciones en el temple. Aumenta inoxidabilidad. Revestimiento embellecedor.

Sn: se usa para recubrir laminas de hojalata.

Mn: usado en la mayoría de los aceros. Neutraliza el S y O presente en los aceros líquidos en los hornos. Evita porosidades.

Mb: Aumenta el endurecimiento y tenacidad. Resistencia a la corrosión.

N: forma austenita

Otras aleaciones en acero

Ni: aumenta elasticidad. Fundamental en fabricación de aceros inoxidables y resistentes a las corrosión.

Pb: Disminuye la tenacidad. Aumenta la maquinabilidad.

Si: Desoxidante

Ti: Desoxidante

W o Tungsteno: soporta altas tº. En % de 14 a 18 triplica la velocidad de corte en aceros rápidos.

V: Desoxidante. Proporciona resistencia a fatigas, tracción y poder cortante en aceros rápidos,

Zn: elemento clave para producir acero galvanizado

Tratamientos térmicos

El tratamiento térmico en el material es uno de los pasos fundamentales para que pueda alcanzar las propiedades mecánicas para las cuales está creado. Este tipo de procesos consisten en el calentamiento y enfriamiento de un metal en su estado sólido para cambiar sus propiedades físicas.

Tipos de Tratamientos Térmicos

• Temple : Su finalidad es aumentar la dureza y la resistencia del acero.

• Revenido: Consigue disminuir la dureza y resistencia de los aceros templados, se eliminan las tensiones creadas en el temple y se mejora la tenacidad,

• Recocido: Consiste básicamente en un calentamiento hasta temperatura de 800-925ºC , seguido de un enfriamiento lento. Con este tratamiento se logra aumentar la elasticidad, mientras que disminuye la dureza.

• Normalizado: Deja el material en estado normal.

Tratamientos Termo Químicos

En el caso de los tratamientos térmicos no sólo se producen cambios en la estructura del acero sino también en su composición química, añadiendo diferentes productos químicos durante el proceso del tratamiento. Estos tratamientos tienen un efecto sólo superficial en las piezas tratadas y consiguen aumentar la dureza superficial de los componentes, dejando el núcleo más blando y flexible.

Tipos de tratamientos termoquímicos

• Cementación: Consiste en el aumento de concentración de carbono en la superficie. Que después, por medio de temples y revenidos, logra una gran dureza superficial, resistencia al desgaste y buena tenacidad en el núcleo.

• Nitruración: Modifica el acero incorporando nitrógeno en la

composición de la superficie de la pieza. • Sulfanización: Aumenta la resistencia al desgaste por

acción del azufre.

• Cianuración: Endurecimiento superficial de pequeñas piezas de acero. Se utilizan baños con cianuro, carbonato y cianato sódico.

Tipos de acero

La clasificación varia dependiendo del lugar o giro comercial.

ACERO al CARBONO

Tenacidad, resistencia a la fatiga y tracción, alargamiento.

Tipos de acero

ACERO ALEADO para RESISTENCIA

Resistencia mecánica y dureza.

ACERO ALEADO para ELASTICIDAD

Resistencia a torsiones. Memoria.

Tipos de acero

ACERO para CEMENTACIÓN

ACERO para NITRURACIÓN

Resistencia a fatiga y corrosión

Tipos de acero

ACEROS INOXIDABLES

Resistencia a la corrosión y el óxido.

ACERO RÁPIDO

Resistencia a la tº y al desgaste.

ACERO EN PERFILES

ACERO LAMINADO El acero que sale del alto horno de colada de la siderurgia es convertido en

acero bruto fundido en lingotes de gran peso y tamaño que posteriormente

hay que laminarlo para poder convertir el acero en los múltiples tipos de

perfiles comerciales que existen de acuerdo al uso que vaya a darse del

mismo.

ACERO EN PERFILES

Producción del Laminado• El proceso de laminado consiste en

calentar previamente los lingotes de acero fundido a una temperatura que permita la deformación del lingote

• Por un proceso de estiramiento y desbaste que se produce en una cadena de cilindros a presión llamado tren de laminación.

ACERO EN PERFILES

ACERO EN PERFILES

ACERO EN PERFILES

ACERO EN PERFILES

ACERO EN PERFILES