Fundamentos de Materiales Metálicos: Clasificación, Propiedades y Procesos de Fabricación

Conceptos Clave en Metalurgia y Materiales Metálicos

1. ¿Cómo se clasifican los materiales metálicos?

Los materiales metálicos se clasifican de acuerdo con:

• Su composición química (por ejemplo, aceros o bronces).
• Su uso (por ejemplo, aceros de aleación ligera o de alta resistencia).
• Su método de obtención (por ejemplo, materiales sinterizados).
• Sus principales aplicaciones (por ejemplo, barras, placas, etc.).

2. ¿Qué tipos de materiales pueden ser de hierro?

Los materiales derivados del hierro pueden ser: hierro forjado, hierro fundido y acero.

3. ¿Cómo se clasifican los materiales no ferrosos?

Los materiales no ferrosos se clasifican en:

• Aleaciones pesadas: Cobre, plomo, zinc.
• Aleaciones ligeras: Aluminio, titanio.
• Aleaciones ultraligeras: Magnesio, berilio.

4. ¿Cuáles son las características más importantes de las fraguas catalanas?

El procedimiento se realizaba en un horno de forja o chimenea pequeño, donde se utilizaban alternadamente leña o carbón y mineral de hierro. La combustión, impulsada por chorros de aire enviados a través de fuelles, alcanzaba altas temperaturas que permitían la reducción de grandes cantidades de hierro.

5. ¿Cómo se obtenían los materiales en las fraguas antiguas?

Se obtenía hierro forjado, que debía mantener una oxidación adecuada.

6. ¿Cuáles son las características de la fundición?

Es un material que se funde y se moldea fácilmente, pero no es fácil de limpiar y es quebradizo.

7. ¿Cuál es el uso principal del hierro fundido?

Se utiliza para fabricar piezas moldeadas.

8. ¿Quién introdujo el coque en la producción de hierro y acero?

Abraham Darby fundió arrabio con carga de coque. De esta manera, se obtuvieron temperaturas más altas y un mayor flujo de metales fundidos.

9. Defina mineral y ganga.

• Mineral: Material que contiene el metal puro.
• Ganga: Impurezas asociadas al mineral, como tierra, cal, sílice, etc.

10. Defina escoria.

En un alto horno, un dispositivo especial donde se cargan regularmente capas de minerales y carbón de coque, se añaden fundentes para eliminar las impurezas. La mezcla reacciona y genera escoria.

11. Defina arrabio.

Es una aleación de hierro con un alto contenido de carbono e impurezas. Es demasiado quebradizo y solo se utiliza como materia prima para otros productos.

12. ¿Qué se hace con el arrabio en los convertidores?

En los convertidores, el arrabio se somete a un proceso de afino, donde se elimina el carbono y se ajusta la composición química para obtener el acero deseado, que luego puede solidificarse.

13. ¿Cuáles son las ventajas de la colada continua?

Permite la creación de perfiles directamente, sin necesidad de desbaste, lo que genera un gran ahorro.

14. ¿Cuál es el rango de composición de carbono en el hierro fundido?

El hierro fundido contiene entre 1.76% y 6.67% de carbono.

16. ¿Cómo se clasifican las fundiciones?

• Fundiciones de hierro: Gris y blanca.
• Fundiciones aleadas.
• Fundiciones especiales: Con tratamientos especiales.

17. ¿Cuál es el rango de carbono en el acero?

El acero contiene entre 0.03% y 1.76% de carbono.