2.Metales ferrosos

Observa el diagrama. Aunque el aluminio es más abundante que el hierro, los metales ferrosos son los más empleados en la actualidad. ¿Podrías decir por qué? Busca información y debatid esta cuestión en clase.

Los minerales de hierro, que se extraen de la corteza terrestre, se someten a diferentes procesos para obtener hierro puro y sus aleaciones: acero y fundición.
Según el porcentaje de carbono, los metales ferrosos se clasifican en:

Hierro puro: la concentración de carbono se sitúa entre el 0,008 % y el 0,03%.
Acero: oscila entre el 0,03 % y el 1,76 %.
Fundición: se encuentra entre el 1,76 % y el 6,67 %.

Metales ferrosos	Propiedades	Aplicaciones
Hierro puro	Color blanco grisáceo. Altas propiedades magnéticas. Inconvenientes: punto de fusión elevado, difícil mecanizado, frágil y quebradizo.	Escasa utilidad. Se emplea en componentes eléctricos y electrónicos.
Fundición	Elevada dureza y gran resistencia al desgaste.	Elementos de maquinaria, carcasas de motores, bancas de máquinas, engranajes, pistones, farolas, tapas de alcantarilla, etcétera.
Acero	Elevada dureza y tenacidad, gran resistencia a la tracción. Se puede soldar con facilidad. La aleación de acero con cromo y níquel lo convierte en acero inoxidable.	Perfiles, estructuras de construcción, carrocerías de automóvil, embarcaciones, trenes, maquinaria, herramientas, tornillería, muelles, mecanismos (engranajes, bielas, cigüeñales), ejes, electrodomésticos, tuberías, utensilios de cocina, grifería…

Entre las diversas variedades de hierro que existen, cabe mencionar el **hierro forjado,** en cuya composición encontramos hierro puro, silicato de hierro y un contenido muy bajo de carbono.

Destaca por su notable plasticidad y por su capacidad para ser forjado y soldado.

El río Tinto, en Huelva, se llama así por el color de sus aguas, debido al hierro disuelto en ellas.

Obtención del acero. Paso a paso del proceso.

Proceso de obtención del acero

Ideas claras

Los metales ferrosos son:

El hierro puro se utiliza en componentes eléctricos y electrónicos. Tiene altas propiedades magnéticas, un elevado punto de fusión y es frágil y quebradizo.
La fundición se emplea en maquinaria, principalmente por su elevada dureza y gran resistencia al desgaste.
El acero es el metal más utilizado en la industria de la construcción y de la maquinaria y transporte, debido a sus propiedades: elevada dureza, tenacidad y gran resistencia a la tracción.
El acero inoxidable se obtiene añadiendo cromo y níquel al acero.

El proceso siderúrgico para la obtención el acero incluye las siguientes fases:

El mineral de hierro se lava, con el fin de eliminar las impurezas.
Se somete a procesos de trituración y cribado, para separar la ganga de la mena.
La mena se mezcla con carbón de coque y roca caliza y se introduce en el interior de un alto horno, a más de 1 500 °C.
Se obtiene así el arrabio, un mineral de hierro fundido con carbono y otras impurezas, y la escoria o residuo metalúrgico.

El arrabio obtenido se lleva al convertidor, donde es sometido a una serie de procesos con objeto para:

Reducir el porcentaje de carbono.
Eliminar impurezas.
Ajustar la composición del acero añadiendo otros elementos, como cromo y níquel.

Para mejorar las propiedades mecánicas de los aceros se aplican tratamientos térmicos. Los más habituales son:

El templado, que consiste en enfriar bruscamente el metal cuando está al rojo vivo.
El recocido, en el que el metal caliente se deja enfriar muy lentamente.

Busca información e investiga sobre el procedimiento de forja del hierro. Explica en qué consiste y cita tres ejemplos en los que se utilice habitualmente.

Además, estas aguas contienen otros metales. Averigua cuáles son.

Río Tinto, Huelva

Busca información acerca de los minerales que contienen hierro y escribe cuál es su composición y su riqueza en dicho material. Completa la siguiente tabla:

Mineral	Composición	Riqueza
Magnetita
Hematíes
Limonita
Siderita
Pirita

Investiga dónde se encuentran las instalaciones siderúrgicas en España y da una razón de su ubicación geográfica.

Las herramientas destinadas a cortar piezas metálicas suelen ser aceros que incluyen cromo en su composición. ¿Por qué?

Averigua cuándo surgieron los primeros hornos de la historia. ¿Cómo estaban construidos?

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2. METALES FERROSOS

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