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Material metalico: Hierro (constitucion y propiedades)
Constitución del hierro. El hierro esta constituido principalmente por los
siguientes: El hierro magnético o piedra, cuyo contenido de hierro es el de 40 –
70 %; tiene como impurezas silicio y fósforo. El Oligisto o hematites rojas; es
una excelente mena del hierro que da hasta el 60% de metal puro y homogéneo; se
presenta en masas concrecionadas y fibrosas de aspecto rojizo. La siderita o
hierro espatico: tiene un contenido de hierro que varía del 40-60%, le acompañan
como impurezas, el cromo, manganeso y la arcilla. La limonita o hematites parda:
tiene un contenido del 30-50% de hierro, se presenta en masas estalactititas,
concrecionadas o bajo otros aspectos. Su color es pardo de densidad 3.64. Posee
acido fosforito. La pirita o sulfuro de hierro: se caracteriza por el poco
contenido de hierro, además de darle a esta muy mala calidad. Se emplea
generalmente para la fabricación de acido sulfúrico y sulfato de hierro.
Propiedades técnicas. Las propiedades técnicas del hierro son: Elasticidad:
es la propiedad de los cuerpos de recuperar su estado primitivo al cesar la
fuerza que los deforma, si la deformación no ha pasado de cierto límite. La
mayor carga que puede resistir en estas condiciones se llama límite de
elasticidad.
Ductibilidad: Capacidad de los cuerpos para alargarse en sentido
longitudinal, convirtiéndose en alambres o hilos; es decir, que pueden alterarse
mecánicamente entre limites muy amplios sin que se rompan.
Forjabilidad: propiedad de variar de forma los metales en estado sólido
caliente mediante acciones mecánicas sin perdida de su cohesión.
Maleabilidad: propiedad anterior, pero realizado a temperatura ordinaria.
Tenacidad: Es la resistencia a la rotura por tracción que tienen los
cuerpos debidos a la cohesión de sus moléculas; propiedad que aumenta debido a
tratamientos mecánicos adecuados, como el laminado, martillado, etc.
Soldabilidad: Consiste en unirse dos metales por presión hasta formar un
trozo único realizándose a altas temperaturas por medio del martillo, soplete,
etc.
Facilidad de corte: Es la propiedad de separarse el metal en pedazos por
medio de una herramienta cortante adecuada. En la práctica se realiza por medio
de sierras y del soplete.
Material metalico: hierro (alto horno).
El horno se compone de una gran cavidad, constituida por dos troncos de conos
adosados en sus bases mayores. El tragante es la parte superior por donde se
introduce el carbón, el mineral y los fundentes en capas alternas. El vientre es
la parte mas ancha del horno y donde se tiene las máximas temperaturas del
mismo. El atalaje es la parte del tronco de cono inferior que esta más próximo
al viento. El crisol es la parte inferior de este mismo cono, por donde llega el
aire que penetra al interior del alto horno; y por ultimo, la piquera es la base
del tronco de cono donde se reúnen los productos de la fusión mineral; donde
sobre la fundición liquida sobrenadan las escorias. El perfil del horno es
consecuencia de las temperaturas a que este sometido este durante su
funcionamiento, siendo las mayores donde tiene lugar el ensanchamiento del
horno. Los hornos son de palastro, revestido interiormente con ladrillos
refractarios especiales; además en los sitios adecuados se colocan zunchos para
recortar la camisa de palastro de que esta constituido. En el horno se
distinguen tres zonas principales de temperatura, estas son: la zona de fusión,
la zona de carburación y la zona de desecación. La zona de fusión tiene lugar en
el crisol, que es donde se funde el mineral debido al aire, inyectado en la
misma, que aviva al mineral existente en esta zona, la zona de carburación es
donde el hierro, a una temperatura aproximadamente de 1.100º, absorbe carbono,
lográndose así los primeros productos de fundición, y por ultimo, la zona de
desecación, es donde los gases de las zonas anteriores se acumulan en este al
enfriarse, ocupando menos espacios. Realizados en el horno el ciclo indicado,
los gases son conducidos adecuadamente a regeneradores para ser depurados.
Productos. El primer producto obtenido de los altos hornos se denomina
arrabio o lingote, cuyo contenido de carbono pasa de 4%; le acompañan otras
impurezas como el silicio, manganeso y fósforo, estas impurezas llegan en
conjunto hasta 10%. Es duro quebradizo no maleable y al calentarlo funde
bruscamente. Algunos de los productos son:
• Fundición gris, blanca o atruchada.
• Hierro dulce.
• Acero dulce.
• Hierro templado.
• Hierro recocido.
• Hierro revenido.
El nombre hierro se aplica únicamente al elemento químico, cuyo símbolo es Fe.
En la practica lo que se emplea son sus aleaciones acompañadas con otros
elementos como impurezas. El material en la construcción empleado como tal, es
el denominado acero dulce de construcción. Desaparecidas totalmente las
limitaciones en su empleo, vuelve a ser uno de los materiales favoritos de la
construcción.
Respecto del hormigón existen las siguientes ventajas:
1. Habiéndose realizado adecuadamente el estudio de una estructura (cálculos,
planos de detalle, etc.), su construcción y montaje es más rápida que la del
hormigón.
2. No se necesita una inspección adecuada de sus proporciones como en el
hormigón, con el cemento, arena, grava y acero; ya que el perfeccionamiento a
que se ha llegado para su obtención hacen poder confiar en el plenamente.
3. No le afectan los agentes atmosféricos para su montaje.
4. El ocupar menor espacio, detalle importante sobre todo en las plantas bajas
de los edificios destinados al comercio.
5. El valor importante que se obtiene de estos elementos en caso de derribos,
realizados como consecuencias de una expropiación o de una ordenación urbana,
nunca por estado ruinoso.
6. El admite reformas sobre la marcha o posteriormente.
7. Sistema insustituible para edificios de gran altura.
En cambio, es mas propenso que el hormigón a ser atacado por los agentes
climatológicos al estar expuesto al aire y a su destrucción por incendio, de no
haberse tomado las precauciones debidas para evitar estos casos. En la
actualidad este material se obtiene industrialmente en los altos hornos, como
fuente de calor se emplea el carbón de choque y la electricidad. Para conseguir
los aceros y hierros dulces se emplean los hornos de pudelado o por medio de los
convertidores de Bessemer y Thomas, en los que se oxidan las diferentes
impurezas, siguiendo un ciclo fijo en su eliminación; formándose escorias o
separándose en forma gaseosa. Con el procedimiento del ingeniero francés, Martín
(1865) se logro fundir el acero, por la fusión conjunta del arrabio con la
chatarra (desperdicio de hierro dulce), con lo cual, se elimina en gran parte el
carbono que la fundición contiene. (Colaborado por:
Ana Luisa Garcia,
www.arqhys.com
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