Metalls Fèrrics i No Fèrrics: Obtenció, Tipus i Aplicacions

Metalls Fèrrics: Ferro Colat i Acer

Els metalls fèrrics, també anomenats productes siderúrgics, són tots aquells que tenen el ferro com a principal component. Els més importants són el ferro colat (o fosa) i l'acer.

Aliatges de Ferro: Fosa i Acer

El ferro és fràgil i tou. Per millorar-ne les propietats, s'utilitzen els aliatges de ferro, on el ferro es barreja amb l'element químic anomenat carboni. Segons la quantitat que li afegim al ferro, obtindrem fosa o acer. La fosa té un contingut de carboni superior.

Procés d'Obtenció de Fosa i Acer

L'obtenció de la fosa i l'acer es fa en tres fases:

• Concentració
• Reducció
• Afinament

Fase de Reducció: Alt Forn

Durant la fase de reducció, s'introdueix el mineral de ferro juntament amb carbó de coc i pedra calcària. El carbó de coc serveix de combustible amb un alt poder calorífic, i la pedra calcària (producte mineral) serveix per separar millor les impureses.

Productes de l'Alt Forn

Els productes obtinguts a l'alt forn són:

• Ferro colat (o fosa) de primera fusió: Conté un alt contingut de carboni i moltes impureses.
• Escòria: L'altre producte obtingut.

Fase d'Afinament

El ferro colat de primera fusió té massa carboni, la qual cosa el fa trencadís i difícil de treballar. El procés d'afinament es realitza en forns especials:

• Forns de cubilot: per obtenir fosa.
• Forns convertidors: per obtenir acer.

Formes Comercials de l'Acer

Les formes comercials de l'acer en estat sòlid són:

• Xapa
• Barra
• Perfil
• Tub

Impacte Energètic i Residus

Tant a les foneries com a les acereries, es gasten grans quantitats d'energia per fondre i mantenir fos el metall. A més, es produeixen molts residus, com fums i escòria.

Tipus d'Acer

• Acers al carboni: Són els més comuns i contenen bàsicament ferro i carboni.
• Acers aliats: Tenen, a més del ferro i el carboni, altres metalls formant un aliatge. Un exemple en serien els acers inoxidables, que contenen crom i níquel i els fan molt resistents a l'oxidació i la corrosió.

Metalls No Fèrrics Comuns

Els metalls no fèrrics més utilitzats actualment són el coure, l'alumini, el zinc, el crom i el titani.

Coure (Cu)

El coure és un bon conductor elèctric i de la calor, resistent a la corrosió, molt dúctil i mal·leable. En comparació amb els metalls fèrrics, és més dens, més tou i menys resistent.

Aplicacions del Coure

• Fabricació de cables i altres elements elèctrics.
• Recipients per escalfar líquids.
• Canonades d'aigua i gas.
• Entre d'altres.

Aliatges de Coure

Llautó (Cu + Zn)

El llautó és un aliatge de coure (Cu) i zinc (Zn). Amb aquest aliatge, es perd conductivitat, però es guanya resistència mecànica, duresa i plasticitat (és més fàcil donar-li forma). El llautó és més barat que el coure.

Bronze (Cu + Sn)

El bronze és un aliatge de coure (Cu) i estany (Sn). Amb aquest aliatge, es perd conductivitat, però es guanya resistència mecànica, resistència a la corrosió, duresa i facilitat per fondre i emmotllar. El bronze és més car que el coure.