Propiedades y Comportamiento de Materiales Industriales

Esfuerzos Físicos que Soportan los Materiales

• Tracción: El material se alarga al aplicarle fuerzas perpendiculares a la sección fija.
• Compresión: El material se acorta al aplicarle fuerzas perpendiculares a la sección fija.
• Flexión: El material se curva al aplicarle fuerzas paralelas a la sección fija.
• Torsión: El material se retuerce al aplicarle dos fuerzas que crean un momento torsor paralelo a la sección fija.
• Cortadura o Cizalladura: Se produce cuando se aplican fuerzas paralelas a la superficie de rotura.
• Pandeo: Es un fenómeno similar a la compresión que ocurre en piezas de poca sección y gran longitud, provocando que se comben o pandeen.

Ensayos de Materiales

• Ensayo de tracción: Consiste en estirar lentamente una probeta normalizada del material hasta su rotura. Se analizan los alargamientos producidos a medida que aumenta la fuerza aplicada.
• Ensayo de fatiga: Se hace girar rápidamente una probeta normalizada del material mientras se somete a deformación. El límite de fatiga es el número de revoluciones que la probeta puede girar antes de romperse.
• Ensayo de dureza: Se ejerce una fuerza controlada con un penetrador (de diamante o bola de acero) sobre la superficie del material. Posteriormente, se miden las dimensiones de la huella dejada. Las escalas más importantes son la escala Brinell y la escala Rockwell.
• Ensayo de resiliencia: Mide la energía necesaria para romper una probeta normalizada de un solo impacto. Se utiliza el péndulo de Charpy, que impacta la probeta a una velocidad de entre 5 y 7 m/s. La energía absorbida se calcula a partir de la diferencia de altura inicial y final del péndulo (energía potencial).

Gestión de Residuos Industriales

Tipos de Residuos

• Residuos inertes: Son aquellos que no suponen un riesgo para el medio ambiente ni para la salud de las personas, ya que no experimentan transformaciones físicas, químicas ni biológicas significativas.
• Residuos tóxicos y peligrosos: Contienen sustancias inflamables, corrosivas, tóxicas o que pueden producir reacciones químicas peligrosas, representando un riesgo para las personas y el medio ambiente.

Operaciones para su Gestión

• Reducción en origen: Consiste en modificar los procesos productivos para generar menos residuos o para que estos puedan ser reutilizados en otros productos.
• Tratamiento: El método depende del estado del residuo. Puede ser:
  • Físico: Separación del residuo del resto mediante técnicas como centrifugados o filtros.
  • Químico: Neutralización de un residuo tóxico mediante la reacción con determinados reactivos.
  • Biológico: Aplicable a sólidos o líquidos orgánicos, utilizando procesos de fermentación o digestores.
• Incineración: Se realiza en hornos especiales para reducir drásticamente el volumen del residuo y, en muchos casos, obtener energía térmica.
• Vertido controlado: Requiere un estudio detallado del emplazamiento del vertedero para garantizar la seguridad y minimizar el impacto ambiental.

Metales Ferrosos

Los metales ferrosos son aquellos que contienen hierro como elemento base, pudiendo llevar pequeñas proporciones de otros metales para mejorar sus propiedades.

Principales Yacimientos de Hierro

Algunos de los yacimientos más importantes a nivel mundial se encuentran en Río Doce (Brasil), Cerro Bolívar (Venezuela) y Miferma (Mauritania).

Tipos de Minerales de Hierro

• Pirita: FeS₂
• Ilmenita: FeTiO₃
• Magnetita: Fe₃O₄
• Hematites: Fe₂O₃
• Limonita: FeO(OH)·nH₂O
• Siderita: FeCO₃