METAL·LÚRGIA I SIDERÚRGIA

Tema 7

1.-Procés Metal·lúrgic

Un del metalls més importants és el metall.

- Per obtenir els metalls cal seguir els processos següents:

Mineria, és l’obtenció selectiva de minerals i altres materials de l’escorça terrestre a partir d’un jaciment.

- Extracció

- Enriquiment

Metal·lúrgia, s’encarrega del tractament dels metalls a partir de la part rica.

- L’obtenció.

- L’afinament.

Industries metàl·liques, s’encarreguen de produir articles i objectes a partir del metall útil.

- Mecanització

1.2 Els minerals

Els metalls = es troben als minerals,

-Un mineral esta format per la mena i per la ganga.

Per separa processos químic amb aplicació d’elevades temperatures en forns adequats.

Enriquiment= que consisteix a separar el màxim possible la mena i de la ganga.

1.3 Els aliatges

Un aliatge és la combinació d’un metall amb altres metalls o elements no metàl·lics, que un cop format presenta les característiques pròpies d’un metall.

- Solidificació dels aliatges:

. Àrea de fase líquida

. Àrea de fase líquida + sòlid

. Àrea de fase sòlida

- Proporcions eutèctiques:

-Se solidifiquen a una temperatura constant

-La temperatura de solidificació es la més baixa

- Són barreges finíssimes i íntimes de cristalls purs del elements d’aliatges i són ideals per fabricar peces.

1.4 Els productes Metal·lúrgics Actualment la indústria disposa d’una gran varietat de productes metal·lúrgics amb propietats molt

diverses, de tots els més utilitzats són:

1.5 El ferro i els seus aliatges

El ferro:

- Punt de fusió 1539º

- Color = color blanc grisós

- Densitat: 7,876 g/cm3

- Propietats mecàniques: dúctil i mal·leable

- Altres propietat: bon conductor elèctric.

Solidificació del ferro =

- La temperatura va baixant lentament fins ha arribar al 1390 ªC

- Continua baixant la temperatura dina arribar als 900 º C,

- Finalment hi ha un descens de temperatura fins als 750ºC

Els aliatges ferro-carboni

-En els aliatges de ferro amb carboni, el ferro pot trobar-se en alguna de les seves quatre formes alfa, Beta, gamma i delta i el carboni pot adoptar diverses formes, carboni pur, carbur de ferro, etc.

1.5 Els productes siderúrgics: Acers i fosses. Es considera acers els aliatges de ferro entre 0,1 i 1,76 %

-Es considera foses quans oscil·la entre 1,76 i 6,67 %. Per donar forma als metalls es poden fer diversos procediment, dos dels més importants són

-la forja.

-l’emmotllament,. En general es pot dir que l’acer es forjable i fon a temperatures més elevades mentre que la fosa no és forjable

i es fon molt fàcilment.

2.- Siderúrgia: Processos d’obtenció del ferro colat i de l’acer

El principal objectiu d’un procés siderúrgic es obtenir ferro colat i l’acer.

-El primer que cal fer es separa el l’oxigen del metall

-Seguidament per poder obtenir acer i les foses cal fer un procés de dues parts.

- La primera part consisteix a eliminar les impureses i la resta de carbó

- La segona consiteix a obtenir acer i foses

2.1- Obtenció del ferro colat: l’alt forn

-L’alat forn esta format per una estructura d’acer recoberta interiorment per material ceràmic refractari.

- Les matèries primeres que intervenen en l’alt forn són el mineral de ferro concentrat, el carbó de coc i la pedra calcària.

- Minerals de ferro

- El carbó de coc

- Pedra calcària El procés d’obtenció = -Matèries primeres al forn.

- La combustió del carbó de coc Dins del forn es distingeixen quatre zones=

-Zona deshidratació

-Zona de reducció

-Zona de carburació

- Zona de fusió

2.2 Obtenció de l’acer

• Acer= descarburar el ferro colat .

-Un cop això voldrem obtenir acer, per fer-ho hi ha dues instal·lacions diferents:

-Als convertidors= El procés comença amb la carrega del convertidor amb el ferro colat en fase líquida ferralla i calç, tot seguit s’introdueix una llança que injecta oxigen pur a pressió damunt el líquid.

- Amb la calor produïda en les dues primeres reacciona, s’aconsegueix mantenir tota la massa en fase líquida sense necessitat d’una font de calor externa.

On el forn elèctric, consisteix en un recipient d’acer refrigerat. Aquest recipient es tanca

-Dins del forn s’introdueix el ferro colat , la ferralla oxidada i la calç. Con que el ferro colat i la ferralla , cosa n’augmenta la temperatura.

-El forn elèctric permet un control molt precís de la temperatura i de la composicions de l’acer,

3.- Formes comercials dels acers

Per comercialitzar els acers cal donar-los una forma adequada. Per la solidificació de l’acer hi ha dos procediments:

- Colar-los en un motlle i deixar-los refreda, on sobte un lingot.

- Colar-los en un canal i és formen barres de secció rectangular.

4.- Tractaments tèrmics

Els tractaments tèrmics consisteixen a sotmetre l’acer a uns canvis controlats de temperatura per tal de variar les proporcions dels seus constituents. Hi ha quatre tipus de tractaments:

- El Tremp - El revingut

- La recuita - El normalitzat

Fi