martes, 6 de diciembre de 2011

Introduccion

La metalurgia es la tecnica que se encarga del estudio de los metales contenidos en los minerales que extraen de las minas y del tratamiento prosesario para facilitar su uso.

Los metales no siempre poseen las propiedades o minerales mediante un conjunto de tecnicas denomnado metalurgia.

Los metales no siempre poseen las propiedades que se refieren a los diferentes aplicaciones tecnologicas.

Hipotesis

¿Que es la Metalurgia?
¿Como se clasifican los metales?
¿Cuales son los diferentes tipos de metale?
¿Cuales son los prinsipales centros mineros de Mexico?
¿Como se extren los minerales del hierro?
¿Cuales son los prosedimientos quimicos en la metalurgia?
¿Que es el Hierro Colado y el Hierro Dulce?
¿Cuales son los Aceros Comunes?

Objetivo

Saber que es y como funciona la metalurgia ante los materiales que se interbendran en un material.
Es necesario saber y conocer los 80 materiales o minerales que sean metales y que los podemos utilizar para la vida al igual que nuestros antepasados. 

Que es la Metalurgia

Concepto: La metalurgia es la ciencia que trata de la extracción de los metales a partir de sus minerales para hacer aleacciones y objetos metálicos.
Etapas de un proceso metalurgico:
·Concentración del mineral: Consiste en separar de éste la mayor cantidad posible de ganga mediante distintos métodos.
* Levigación: Se utiliza la mena y la ganga tienen muy diferente densidad.El mineral es sometido a una corriente de agua que arrastra a las partes menos pesadas, y las mas pesadas ( mena ) va al fondo.
*Separación magnética: Se utiliza cuando la mena presenta propiedades magnéticas ( hierro ).El mineral se pasa por una cinta en la cual hay un electroiman, la ganga cae al suelo y la mena queda pegada a la cinta.
* Flotación: Procedimiento que se utiliza cuando la mena no es mojada por agua pero si por el aceite, el mineral finalmente triturado se mete en en un deposito con agua agitando la mezcla, la mena flota y la ganga se hunde.
·Tostación o calcinación: Tiene por objeto tranformar el mineral en oxido para despues proceder a su reducción.
Tostación: se realiza cuando el metal es un sulfuro.
Calcinación: se realiza cuando el metal es un carbono o un hidróxido.
·Reducción: Una vez esta el mineral en forma de óxido, la reducción tiene por objeto separar el metal, en estado libre, los oxidos correspondientes a los metales de pequeño potencial de oxidacion, se reduce mediante carbón, hidrógeno o otro metal.
Los oxidos de los alcalinos, de aluminio, tienen potencial de oxidación muy elevada, son dificílmente reducibles por lo que se emplea la via electronica partiendo sus sales.
·Afino: Proceso destinado a eliminar las impurezas de los metales y purificarlos del todo.

Propiedades fisicas en los metales

- Son sólidos a temperatura ambiente, menos el mercurio que es líquido
- Tienen un punto de fusión alto, baja volativilidad y un punto de ebullición elevado.
- Buenos conductores del calor y la electricidad.
- Son ductiles, maleables y bastante duros excepto los alcalinos y el mercurio.
- Son opácos.
- Sus densidades son muy variadas

Como se extrae el mineral de hierro

El mineral de hierro se extrae de la Pirita, es polisulfuro de hierro, SxFe2.
La extracción depende si es una mina a cielo abierto o por el contrario es una mina subterránea, las voladuras se hacen en exteriores, en las minas a cielo abierto con mayor facilidad y seguridad, también se hacen en las subterráneas, existen protocolos de seguridad, esto no es una ciencia exacta en cuanto al tiempo, dependen de muchos factores.
Las máquinas son terribles, unas palas de 12 metros de anchura que llevan ruedas de casi 2 metros de altura, llevan el mineral a unas moledoras, dónde hay una gran bola que al girar parte en mil pedazos más pequeños los minerales que van depositando en los conductos.
Yo estuve con los Ingenieros de la fábrica Agruminsa en Vizcaya (España), recorrí los 40 kilómetros de carreteras subterráneas y ví las máquinas, la trituradora y simas de más de 100 metros de profundidad.

Procedimientos quimicos en la metalurgia del hierro

Se realiza por medio de calcinación o de la tostación y tiene por objeto facilitar la operación de reducción. La calcinación se efectúa en los hornos de cuba ( o de cal) para eliminar por la acción del calor el dióxido de carbono contenido en los carbonatos y obtener así los óxidos metálicos.
También se emplea la calcinación para tratar hidróxidos:
La tostación se utiliza para la obtención de óxidos de metales pesados. Se practica calentando fuertemente el mineral en presencia del aire. Esta operación se aplica en especial a los sulfuros.
Reducción: Para esta operación se emplea el carbono, C , o el monóxido de carbono, CO, aprovechando la propiedad de que el metal y el carbono no se combinan.
Cuando el metal se combina con el carbón, hay que buscar otro agente reductor (hidrógeno, aluminio, calcio y magnesio)
Afinación: también llamado enriquecimiento o purificación, consiste en la eliminación de impurezas que quedan en el metal tras la reducción de su óxido.
Electrolisis: Electroquímica, parte de la química que trata de la relación entre las corrientes eléctricas y las reacciones químicas, y de la conversión de la energía química en eléctrica y viceversa. En un sentido más amplio, la electroquímica es el estudio de las reacciones químicas que producen efectos eléctricos y de los fenómenos químicos causados por la acción de las corrientes o voltajes.
Metalurgia
El método de galvanizado más frecuente es el proceso de inmersión en caliente. Se aplica un baño químico (inmerso en ácido) al hierro para limpiarlo de polvo, grasa y suciedad. Después se lava y se introduce en cinc fundido. En un proceso llamado sherardización, se recubre el producto con polvo de cinc y se calienta en un tambor cerrado durante varias horas a una temperatura entre 300 y 420ºC. Otro método de galvanizado consisten en depositar el cinc mediante galvanoplastia para obtener una capa de espesor uniforme.
Anodizado: tratamiento antioxidante para que los metales resistan la corrosión. Se recubre con una película de óxido de aluminio que no se desprende del metal protegiéndolo. A este tipo de aluminio se le denomina aluminio anodizado

Alto Horno

El alto horno es la instalación industrial donde se transforma o trabaja el mineral de hierro.
Un alto horno típico está formado por una cápsula cilíndrica de acero de unos 30 m de alto forrada con un material no metálico y resistente al calor, como asbesto o ladrillos refractarios. El diámetro de la cápsula disminuye hacia arriba y hacia abajo, y es máximo en un punto situado aproximadamente a una cuarta parte de su altura total.
La parte inferior del horno está dotada de varias aberturas tubulares llamadas toberas, por donde se fuerza el paso del aire que enciende el coque.
Cerca del fondo se encuentra un orificio por el que fluye el arrabio cuando se sangra (o vacía) el alto horno. Encima de ese orificio, pero debajo de las toberas, hay otro agujero para retirar la escoria.
La parte superior del horno contiene respiraderos para los gases de escape, y un par de tolvas redondas, cerradas por válvulas en forma de campana, por las que se introduce el mineral de hierro, el coque y la caliza.
Una vez obtenido el acero líquido, se puede introducir en distintos tipos de coladura para obtener unos materiales determinados: la colada convencional, de la que se obtienen productos acabados; la colada continua, de la que se obtienen trenes de laminación y, finalmente, la colada sobre lingoteras, de la que lógicamente se obtienen lingotes.

Hierro Colado Y Hierro Dulce

Hierro Dulce


Hierro libre de impurezas, es el más puro que se encuentra en la naturaleza. Es bastante blando por lo que se trabaja con facilidad, se utiliza preferentemente en la fabricación de electroimanes, sin embargo la mayor parte del uso del hierro se realiza en formas que han pasado por un tratamiento previo, como en el caso del hierro colado o la fundición


Hierro Colado


Hierro colado, más conocido como fundición gris es un tipo de aleación conocida como fundición, cuyo tipo más común es el conocido como hierro fundido gris.
El hierro gris es uno de los materiales ferrosos más empleados y su nombre se debe a la apariencia de su superficie al romperse. Esta aleación ferrosa contiene en general más de 2% de carbono y más de 1% de silicio, además de manganeso, fósforo y azufre. Una característica distintiva del hierro gris es que el carbono se encuentra en general como grafito, adoptando formas irregulares descritas como “hojuelas”. Este grafito es el que da la coloración gris a las superficies de ruptura de las piezas elaboradas con este material.
Las propiedades físicas y en particular las mecánicas varían dentro de amplios intervalos respondiendo a factores como la composición química, rapidez de enfriamiento después del vaciado, tamaño y espesor de las piezas, práctica de vaciado, tratamiento térmico y parámetros microestructurales como la naturaleza de la matriz y la forma y tamaño de las hojuelas de grafito.

Aceros comunes

Se da el nombre de aceros aleados a los aceros que además de los cinco elementos: carbono, silicio, manganeso, fósforo y azufre, contienen también cantidades relativamente importantes de otros elementos como el cromo, níquel, molibdeno, etc., que sirven para mejorar alguna de sus características fundamentales.
La influencia de los elementos aleados sobre la templabilidad.
La influencia que tienen en retardar el ablandamiento que se produce en el revenido.
Existen otras influencias diversas, como mejoras en la resistencia a la corrosión, resistencia al calor, resistencia a la abrasión, etc., las cuales se deben directa o indirectamente a alguna de las variaciones o fenómenos citados anteriormente.

Clasificación de los aceros aleados de acuerdo con su utilización
Aceros en los que tiene una gran importancia la templabilidad:
Aceros de gran resistencia
Aceros de cementación
Aceros de muelles
Aceros indeformables
Aceros de construcción:
Aceros de gran resistencia
Aceros de cementación
Aceros para muelles
Aceros de nitruracion
Aceros resistentes al desgaste
Aceros para imanes
Aceros para chapa magnetica
Aceros inoxidables y resistentes al calor
Aceros de herramientas:
Aceros rápidos
Aceros de corte no rápidos
Aceros indeformables
Aceros resistentes al desgaste
Aceros para trabajos de choque
Aceros inoxidables y resistentes al calor.
ACERO INOXIDABLE
Los Aceros Inoxidables son una gama de aleaciones que contienen un mínimo de 11% de Cromo. El Cromo forma en la superficie del acero una película pasivante, extremadamente delgada, continua y estable. Esta película deja la superficie inerte a las reacciones químicas. Esta es la característica principal de resistencia a la corrosión de los aceros inoxidables.
La selección de los aceros inoxidables puede realizarse de acuerdo con sus característcas:

· Resistencia a la corrosión y a la oxidación a temperaturas elevadas.
· Propiedades mecánicas del acerol
· Características de los procesos de transformación a que será sometido.
· Costo total (reposición y mantenimiento)
- Disponibilidad del acero.
Los aceros inoxidables tienen una resistencia a la corrosión natural que se forma automáticamente, es decir no se adiciona. Tienen una gran resistencia mecánica, de al menos dos veces la del acero al carbono, son resistentes a temperaturas elevadas y a temperaturas criógenicas. Son fáciles de transformar en gran variedad de productos y tiene una apariencia estética, que puede variarse sometiendo el acero l a diferentes tratamientos superficiales para obtener acabado a espejo, satinado, coloreado, texturizado.


lunes, 5 de diciembre de 2011

Conclucion:

Que la metalurgia tiene mucho que ver con la quimca y que ayuda a la clasificacion de los metales tambien que hay prosesos de separacion de metales muy importantes, tambien a la clasificacion de los metales y su composicion quimica. Y los prinsipales yacimientos de metales.