Fundamentos Esenciales de la Metalurgia y Siderurgia: Propiedades, Procesos y Clasificación de Aceros

Propiedades y Características Generales de los Metales

Los metales poseen propiedades generales distintivas: ser sólidos a temperatura ordinaria (con la excepción del mercurio), tener brillo, ductilidad, maleabilidad, conductividad calorífica y eléctrica, peso notable y capacidad de fundirse. Los metales tienen la propiedad de combinarse entre sí, dando lugar a aleaciones. Se distinguen dos tipos principales: los ferrosos y los no ferrosos. Todos los metales proceden del mineral.

Químicamente, los metales son elementos cuyos átomos tienen tendencia a perder electrones (e-) y, por lo tanto, a ionizarse positivamente. Se definen por sus características metálicas: brillo metálico, elevada conductividad, resistencia mecánica y gran plasticidad.

Fundamentos de la Metalurgia

La metalurgia es el conjunto de operaciones que permiten obtener el metal a partir del mineral correspondiente. Se distinguen dos fases perfectamente diferenciadas:

Primera Fase (Obtención y Separación)

Comprende la extracción, la preparación y la separación de los metales. Las formas de realizar la separación dan lugar a:

• Pirometalurgia
• Hidrometalurgia
• Electrometalurgia

Esta fase también incluye el refinado.

Segunda Fase (Procesamiento y Acabado)

Incluye la fusión, la colada, los tratamientos térmicos y superficiales, y la soldadura. Estos tratamientos también se realizan sobre aleaciones.

Siderurgia: La Metalurgia del Hierro

La siderurgia es la metalurgia específica del hierro. Consiste en las técnicas que permiten extraer y trabajar este metal. Su finalidad es estudiar los procesos de elaboración de todos los derivados del hierro, principalmente fundiciones y aceros.

Productos Siderúrgicos

Son las sustancias férreas que han sufrido un proceso de elaboración metalúrgico. Se definen como aleaciones de hierro-carbono e incluyen: el hierro, la fundición y el acero.

Clasificación de las Fundiciones

Las fundiciones se clasifican en varios tipos:

• Fundición de primera fusión
• Fundición de segunda fusión
• Fundición maleable
• Fundición endurecida
• Fundición gris
• Fundición blanca
• Fundición atruchada

Definiciones Específicas de Fundiciones

• Fundición de segunda fusión: Se obtiene fundiendo de nuevo el lingote de primera fusión en un horno llamado cubilote.
• Fundición endurecida: Es aquella que, a través del enfriamiento rápido, ha adquirido una dureza mayor de lo normal.

Tipos de Aceros

Los aceros se clasifican según su composición y aplicación:

• Aceros al carbono
• Aceros aleados
• Aceros comunes y finos
• Aceros para estructuras
• Aceros para construcción mecánica
• Aceros para útiles y herramientas
• Aceros con propiedades y aplicaciones específicas

Composición Química de los Aceros

• Aceros al carbono: Son aquellos que no contienen otros elementos combinados significativos, como níquel o cromo.
• Aceros aleados: Pueden ser ternarios, cuaternarios, etc., si contienen 3, 4 o más elementos adicionales, además de hierro y carbono.

Productos Semielaborados Siderúrgicos

Estos productos son el resultado de la primera transformación del lingote:

• Desbaste
• Palanquilla
• Llantón
• Chapa
• Plano ancho
• Viga de perfil normal
• Perfil en U normal
• Viga de ala ancha

Definiciones de Semielaborados

• Desbaste: Producto obtenido por la primera laminación o forja del lingote.
• Palanquilla: Producto de sección aproximadamente cuadrada y sin aristas vivas, cuyo lado está comprendido entre 40 y 125 mm.
• Llantón: Producto de sección aproximadamente rectangular, con un grosor de 11-125 mm y un ancho de 200-600 mm.