Metalurgia del Hierro y Acero: Procesos de Obtención y Tratamiento

Metalurgia del Hierro y Acero: Procesos de Obtención y Tratamiento

Llamaremos material ferroso a todo material que en su composición contenga una proporción de hierro.

Extracción del Mineral de Hierro

La primera etapa de este proceso consiste en la extracción en las minas de los distintos minerales que contienen hierro. En ellas, el mineral, al que llamaremos mena, se encuentra formando parte de las rocas, las cuales además de la mena contienen componentes no útiles llamados gangas. Ambas partes deben ser separadas, para lo que habitualmente se pueden emplear dos métodos:

• Imantación: En primer lugar, se tritura la roca y se hace pasar por un campo magnético; aquellos productos que contengan hierro se separarán de las otras rocas.
• Separación por Densidad: Una vez triturada, la roca se sumerge en agua. Al tener la mena distinta densidad que la ganga, esta se separa del mineral de hierro.

Transformación en Alto Horno: Obtención de Arrabio

Un alto horno es una instalación industrial en la que la mena contenida en el mineral de hierro es transformada en arrabio, también llamado hierro bruto.

Afino del Acero

Proceso por el que se eliminan las impurezas y se reduce la cantidad de carbono presente en el arrabio para transformarlo en un acero apto para la actividad industrial. Las impurezas eliminadas generan una escoria.

• Acero: Aleación de hierro y carbono en la que el porcentaje de carbono no supera el 2%.
• Aleación: Mezcla sólida homogénea de dos o más metales, o de uno o más metales con algunos elementos no metálicos. El acero es, pues, una aleación de hierro y carbono, más los metales que se añaden para mejorar sus propiedades.

Tratamientos Superficiales del Acero

• Cromado: Recubrimiento embellecedor superficial para proteger de la oxidación.
• Galvanizado: Recubrimiento superficial con zinc que se da al acero.
• Niquelado: Similar al cromado.
• Pavonado: Tratamiento superficial que se da a piezas pequeñas de acero, como la tornillería; consiste en aplicar una capa superficial de óxido, con la que se cubren las piezas y se evita su corrosión.
• Pintura: Recubrimiento protector, usado en estructuras, automóviles, barcos.

Tratamientos Termoquímicos del Acero

• Cementación con Carbono: Se suelen emplear sólidos como el carbón o líquidos como cianuro sódico (NaCN), o gases como mezclas de monóxido de carbono y metano.
• Nitruración con Nitrógeno: Se alcanzan temperaturas alrededor de los 500ºC y en el seno de una atmósfera de amoniaco (NH3), los átomos de nitrógeno se asocian con elementos constituyentes de la aleación como el cromo, constituyéndose compuestos extraordinariamente duros.
• Cianuración: En este tratamiento se alcanzan temperaturas del orden de 850ºC y los elementos que se difunden son: cianuro sódico, cloruro y carbonato sódico.
• Sulfinización: Se eleva la temperatura hasta 600ºC y se somete la pieza a tratar a un baño de sales ricas en azufre, combinándose este elemento superficialmente con la pieza a tratar, obteniéndose una extraordinaria dureza superficial.

Mecanizado del Acero

(Este apartado no contenía información detallada en el documento original, pero se mantiene como sección para futuras adiciones).

Reciclaje del Acero

Una vez que el acero ha concluido su vida útil, pasa a ser un residuo que recibe el nombre de chatarra.