Propiedades de los Materiales: Elasticidad, Plasticidad y Procesos Metalúrgicos

Propiedades de los Materiales

Propiedades Mecánicas

• Elasticidad: Capacidad de un material para recuperar su forma original al cesar el esfuerzo que lo deformó (ej: globo).
• Plasticidad: Capacidad que tiene un material de mantener la forma que adquiere al estar sometido a un esfuerzo que lo deformó (ej: envase de plástico).
• Maleabilidad: Capacidad de un material para ser conformado en láminas delgadas sin romperse (ej: aluminio).
• Ductilidad: Capacidad de un material para ser estirado y conformado en hilos finos o alambre (ej: cobre).
• Dureza: Resistencia que opone un cuerpo a ser penetrado por otro. Esta propiedad nos informa sobre la resistencia al desgaste contra los agentes abrasivos (ej: diamantes).
• Tenacidad: Resistencia a la rotura de un material cuando está sometido a esfuerzos lentos de deformación (ej: acero).
• Fragilidad: Facilidad con la que se rompe un material sin que se produzca deformación elástica (ej: vidrio).
• Fatiga: Resistencia a un esfuerzo que se repite varias veces o durante un tiempo prolongado.
• Maquinabilidad: Facilidad de un material para ser cortado por arranque de viruta.
• Acritud: Proceso que consiste en mejorar la dureza, fragilidad y resistencia de los materiales deformándolos en frío.
• Colabilidad: Capacidad de un material fundido para llenar un molde.
• Resiliencia: Resistencia de los cuerpos a los choques y esfuerzos bruscos.

Proceso en el Horno Alto

El horno alto se utiliza para la fundición de la mena de hierro. En este proceso se emplean:

• Mena de hierro.
• Carbón de coque (como combustible y reductor).
• Fundente (para formar la escoria).

Partes del Horno Alto:

• Etalaje: La mena se convierte en gotas que se acumulan en el crisol.
• Piqueras de escoria: Orificios por donde se extrae la escoria, la cual se utiliza para fabricar cementos, aislantes térmicos y vías de tren.
• Anillo de viento o morcilla: Conducto del que se extrae el aire caliente que se inyecta al horno a través de las toberas.
• Piquera de arrabio: Orificio por donde se extrae el arrabio, que contiene impurezas y un alto porcentaje de carbono.

Posteriormente, el arrabio se introduce en un fundente donde se inyecta oxígeno para quemar las impurezas. La escoria resultante se retira de la superficie del acero. El acero líquido se traslada a una especie de caldero donde se le añaden ferroaleaciones y carbono para ajustar su composición.

Tipos de Aleaciones de Hierro y Carbono

• Hierros: Contienen un porcentaje de carbono de entre el 0.01% y el 0.03%. Son complicados de obtener, blandos y tienen pocos usos industriales.
• Aceros: Son aleaciones de hierro y carbono con un contenido de carbono entre el 0.03% y el 1.16%.
• Fundiciones: Son aleaciones de hierro y carbono con un contenido de carbono entre el 1.16% y el 6.67%.
• Grafitos: El porcentaje de carbono es mayor al 6.67%. Tienen aplicaciones limitadas.