Obtencion del acero, propiedades y tratamientos.pptx

Proceso de obtencion del acero, fundiciones.

1. ACERO Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

2. ALTO HORNO *Estructura metálica revestida de material refractario. *Tiene forma de dos conos truncados unidos por la base y una base cilíndrica (Crisol) Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

3. Principio de funcionamiento *Reduce los minerales de hierro de tipo oxido que forma parte de la carga y se obtiene el hierro de primera fusión, también conocido como arrabio. *Se produce una reacción Redox ( Oxidacion /Reducción) Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

4. Principio de funcionamiento PARA DEBATIR *Si los minerales de hierro se encuentran en forma de óxidos y sulfuros; siendo la pirita la mas abundante en la tierra. Pirita (FeS2) Hematita (Fe2O3) Siderita (FeCO3) Magnetita ¿Por qué no se utiliza la pirita de hierro? Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

5. Principio de funcionamiento Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

6. Principio de funcionamiento *El alto horno es considerado un Reactor, ya que en el se producen reacciones químicas. *Entre los 1400 y 950º ocurren 2 reacciones simultaneas. *En la zona del etalaje el carbono se combina con el oxigeno del aire. Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

7. Principio de funcionamiento Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

8. Principio de funcionamiento Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

9. Principio de funcionamiento Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

10. Principio de funcionamiento Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

11. Principio de funcionamiento Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

12. Del arrabio al acero *El arrabio obtenido del alto horno se lo utiliza para la obtención del acero por medio de hornos en lo cuales se le agrega carbono y elementos aleantes . *El tipo de arrabio limitara el horno que se puede utilizar. Si presenta alto contenido de S y/o P se debe cargar Oxido de Cal o caliza para desfosforar y/o desulfurar. *Si se agrega contenido de oxido de cal se obtendrá una escoria alcalina. En el caso contario será una escoria básica. Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

13. Del arrabio al acero * Si se utiliza el oxido de cal se debe revestir el horno con refractarios básicos. *Cuando no hay S ni P se puede usar el proceso acido, revistiendo los hornos con refractarios de cuarzo o sílice. Este es un proceso más económico y que da un acero de buena calidad. Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

14. Tipos de horno *Convertidor Bessemer (Acido) *Convertidor Thomas (Básicos) *Proceso L.D. *Horno Siemens-Martin (Acido) *Horno Siemens-Martin (Básicos) *Hornos eléctricos. Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

15. Convertidor bessemer *Revestimiento ácido, por eso se carga el arrabio liquido sin P ni S. *Se sopla una corriente de aire a través del arrabio fundido. *Recipiente en forma de pera, hecho de chapa de acero, apoyado sobre dos muñones que le permite girar sobre sus apoyos, por uno de los cuales penetra el aire a presión provenientes de ventiladores. Este aire penetra por el fondo que es perforado. Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

16. Convertidor bessemer El aire insuflado remueve la mezcla para formar una masa homogénea. Por otro lado oxida las impurezas lo que permite eliminarlas por combustión en la escoria y en los gases. Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

17. Convertidor bessemer *El convertidor se carga en posición horizontal. *En la posición vertical se oxida el Si, Mn y el el C avivando una llama. *Cuando se consume la mayor parte de C la llama se acorta. En ese momento se coloca el horno en posición horizontal y se suspende el soplado. *Si se continua el soplado, el metal se puede oxidar, lo que se manifiesta con la aparición de humo rojizo, reduciendo el rendimiento de la operación. Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

18. Convertidor Thomas *Se usa el mismo convertidor Bessemer, pero con revestimiento básico. *Permite la formación de escoria básica, que puede eliminar completamente el P y parte del S. *La carga es arrabio liquido y 1/6 del volumen de cal viva. Una DESVENTAJA es el alto contenido de N2 en los aceros obtenidos (Ya que el soplado se realiza a mayor presión que en el Bessemer) lo que reduce la capacidad de embutido (ductilidad), y aumenta la fragilidad de revenido. Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

19. Tratamientos termicos En ocasiones, y dependiendo de las condiciones de trabajo, es necesario proteger a los metales frente a la corrosión o al desgaste. Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

20. Tratamientos termicos Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

21. fundiciones Componentes : C, Fe, Si Composicion Teorica : 1,7/2 a 6,67% C, 0,5 A 3,5% Si. Composicion Practica: *2,75 a 3,5% C (Lo mas frecuente) *2 a 4,5% C Aleantes : Mn (0,4 a 2%), S (0,01 a 0,2%), P (0,04 A 0,8%) Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

22. Ventajas respecto al acero Más barata. Fabricación más sencilla. Más fácil de mecanizar. Se obtiene piezas de diferentes tamaños, con menos posibilidades de zonas porosas. Elevada resistencia a la compresión y al desgaste. Resistencia a la tracción. Absorbe muy bien las vibraciones. Buena colabilidad . Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

23. Clasificacion por fractura Blanca Si < 1% Atruchada 0,6 < Si < 1,5% Grises 1,5 < Si < 3,5% Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

24. Clasificacion por fractura El color oscuro de la fractura en fundiciones atruchadas y grises se las da las láminas de grafito. ¿Cuáles son los factores que influyen en la formación de uno u otro, además del contenido de Si? Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

25. Clasificacion por fractura Si la velocidad de enfriamiento es lenta se favorece la formación de fundiciones grises. Si la velocidad de enfriamiento es rápida se favorece la formación de fundiciones blancas. % de aleantes como el Mn, S, Cr favorece la formación de fundiciones blancas. Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

26. Clasificacion por fractura Si la velocidad de enfriamiento es lenta se favorece la formación de fundiciones grises. Si la velocidad de enfriamiento es rápida se favorece la formación de fundiciones blancas. % de aleantes como el Mn, S, Cr favorece la formación de fundiciones blancas. Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

27. Clasificacion por microestructura Ferritica : Todo el carbono se encuentra en estado libre formando grafito. Es la fundición mas blanda. Perliticas : Parte del carbono se encuentra combinado formando cementita y parte libre en forma de grafito. Se da en fundiciones grises y atruchadas. Poseen gran tenacidad y resistencia al desgaste Fundiciones en la que todo el carbono se encuentra combinado formando cementita . Se da en fundiciones blancas. Es la fundición más dura de todas. Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

28. Clasificacion por microestructura Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

29. grafito Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian Reduce la dureza, resistencia, módulo de elasticidad. Reduce casi a 0 la ductilidad, tenacidad y plasticidad. Mejora la maquinabilidad , resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión. Elementos aleantes como el Si, Al, Ni, Ti, Cu favorece la grafitización, mientras que el Cr, Mn, Mo y W la dificulta.

30. Tipos de grafito Grafito A: El más corriente, parece en el centro de las piezas, fabricadas con fundiciones grises ordinarias de composición cercana a la eutéctica. Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

31. Tipos de grafito Grafito B: Aparece con porcentajes de Si y C elevados, en piezas enfriadas rápidamente. Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

32. Tipos de grafito Grafito C: Corresponde a fundiciones grises hipereutecticas de alto contenido en C. Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian

33. Tipos de grafito Grafito D y E: Grafito indeseado que aparece en fundiciones con bajo porcentaje de C y alta temperatura de colada. Conocimiento de los materiales Docente : Nieva Damian