Part aprofitable d'un mineral

1.El procés metal·lúrgic:

Metal·lúrgia. És l'art d'extreure metalls de les seves Menes, refinar i preparar-los per al seu ús. Es poden trobar en estat pur a la natura. Per poder obtenció dels metalls cal seguir un procés similar al següents: 

Mineria

Extracció del mineral d’un jaciments adequat i la seva preparació, separant la part rica en metall d’altres que l’acompanyen. 

Metal·lúrgia:

separació del metall dels altres elements amb el qual es troba combinat químicament. 

Industries metal·lúrgiques

elaboració del metall obtingut per a l’obtenció d’articles útils. 

1.1.Els minerals: Els metalls es troben als minerals combinats químicament amb altres elements

- reducció dels metalls:

Des de l’antiguitat, s’ha utilitzat el carbó, aquest, té una gran capacitat de combinació amb l’oxigen i a part la seva combustió dona l’energia calorífica necessària per elevar les temperatures que es necessiten. 

- formats per dues parts:

mena: la part aprofitable dels minerals què és rica en metall, ganga:
És la part no aprofitable perquè és pobre en metall.

Un cop extraiem el material ,el primer procés què hem de fer és el procés d’extracció, l'enriquiment, consisteix en separar al màxim els dos components. 

1.2.ALIATGES

Metalls

Aquestes característiques fan que siguin els materials + utilitzats, es mesclen amb altres elements per formar aliatges: elevada conductivitat (tèrmica/ electronica) , gran resistència mecànica , opac , lluent , elevada temperatura de fusió

Aliatge

S’obté a partir de la uníó de dos o més elements químics(min. 1 metall), un cop format presenta les mateixes característiques que els metalls.

A.SOLIDIFICACIÓ DELS ALIATGES

Àrea fase líquida:

per damunt la línia l'aliatge estarà completament líquid. 

Àrea fase líquida + sòlida:

en aquesta fase, hi haurà una part líquida i una de sòlida. 

Àrea fase sòlida:

per sota la línia, l'aliatge es trobarà en estat sòlid. 

Punt eutèctic:

proporció on els 2 punts de fusió de 2 components/minerals s’alinean.

1.4. El ferro i els seus aliatges

- El ferro pur és un element químic que no té gaires aplicacions industrials, a causa de la baixa resistència mecànica i de la corrosió.

- Industrialment s’anomena ferro pur l’aliatge ferro-carboni quan el contingut del carboni és inferior al 0,03%. 

A. La solidificació del ferro

Segons com es distribueixen els àtoms d’un metall quan es troba en estat sòlid, donen lloc a diferents materials amb diferents propietats. Les diferents maneres en què es pot convertir un metall pur s’anomena varietats al·lotròpiques i, en el cas del ferro, es coneixen com:   

-Varietat delta (δ): És en el el moment en el que la massa passa de fase líquida a sòlida, la temperatura es manté constant a 1539 oC.

-Varietat gamma (β): La temperatura baixa lentament fins als 1390 oC i es torna a mantenir constant mentre la massa canvia la seva estructura.

-Varietat beta (β): La temperatura continua decreixent fins a arribar als 900 oC on es manté constant mentre la massa canvia.

- Varietat alfa (α): finalment la temperatura baixa fins els 750 oC i l’estructura canvia, es conserva fins arribar a temperatura ambient.

Si deixem refredar el ferro lentament obtindrem la varietat alfa, però si volem obtenir una altra varietat haurem de refredar-lo ràpidament quan estigui en el interval de temperatura corresponent.

B.Aliatges ferro-carboni:

Les combinacions dels factors, amb la velocitat de refredament i el % de carboni al compost, donen lloc als constituents dels aliatges ferro-carboni. 

Onze constituents, més importants són:

La ferrita, cementita, perlita, austenita i la martensita

Les diferents estructures cristal·lines provoquen diferents propietats en els sòlids.