METAL·LÚRGIA I SIDERÚRGIA

1. METAL·LÚRGIA I SIDERÚRGIA Dídac Castellet, Gerard Guixé i Quique Fernández

2. 1.El procés metal.lurgic Metal·lúrgia:conjunt de processos que porten a l’obtenciódelsmetalls

3. 1.1. Elsminerals Un mineral estàformat per una partaprofitable i rica en el metallbuscat, anomenadamena, i per una altra no aprofitableperquèésmolt pobra en metall, anomenadaganga. Hematites Galena

4. 1.2. Aliatges Un aliatgeés un producteobtingut a partir de la unió de dos o méselementsquímics(com a mínim un dels dos ha de ser un metall) i que, un copformat, presenta les característiquespròpiesd’unmetall.

5. La solidificaciódelsaliatges • Àrea de fase líquida: Per damunt de la línia de líquid, l’aliatgesempre es trobarà en fase líquida. • Àrea de fase líquida+sòlida: Per a qualsevolpuntsituat en aquestaàrea, l’aliatgesemprecontindrà una part de la massa en fase sòlida i l’altrapart en fase líquida. • Àrea de fase sòlida: Per sota de la línia de sòlid, l’aliatgesempre es trobarà en fase sòlida.

6. 1.4. Els productes siderúrgics: acers i foses • Acers – Carboni entre 0.1 i 1.76% • Foses – Carboni entre 1.76 i 6.67% • Per donar forma: • Forja: massa sòlida metall calent – motlle – esforços de compressió. • Emmotllament: metall líquid – motlle tancat. • Elementsd’aliatge – S’introdueixen en el procés per millorar les propietats. • Hi ha elements que apareixen de forma involuntàriadurant e procés, s’anomenenimpureses.

7. 2.Processos d’obtenció del ferro colat i de l’acer • El ferro es el 2º metall mes abundant a la Terra. • Es troba en diversos minerals • L’antiga URRS, Xina, Brasil i Australia disposen de la meitad de les reserves minerals.

8. 2.1.Obtenció del ferro colat: L’alt forn • Les materies primeres que s’utilitzen per a l’obtencio del ferro colat son: • Mineral de ferro • Carbó de coc • Pedra calcària • El ferro colat es un aliatge de ferro i carboni.

10. 2.2.Obtenció de l’acer • Per obtenir l’acer cal descarburar el ferro colat. • Hi ha dos metodes per a la seva obtenció • El convertidor d’oxigen • El forn elèctric

11. El convertidor d’oxigen • S’introdueix el ferro colat. • S’introdueixen la ferralla i la calç. • Entre oxigen y aigua freda per refrigerar. • Buidat de la colada d’acer

12. El forn elèctric • S’introdueixen totes les matèries al forn (Ferro colat, ferralla i calç) • Reben descarregues elèctriques • Es cola en molles

13. 3.Formes comercials del acers • Procés: • Fase líquida – motlle – refredament – lingot. • Fase líquida – canals – refredament – barra. • Característiques normalitzades a cada comunitat.

14. Interpretar la informació • Tenim en compte: • Densitat lineal. • Secció del perfil. • Superfície lineal. • Superfície màssica.

15. 4.Tractaments tèrmics • Sotmessió de l’acer a uns canvis controlats de temperatura per variar les proporcions dels seus constituents. • Hi ha quatre tipus de tractaments tèrmics: • El tremp. • El revingut. • La recuita. • El normalitzat.

16. Tremp Revingut • Temperaturesinferiors a 723 ºC i refredament a l’aire. • S’aconsegueix: • Tenacitat. • Reducció de tensions internes. • Menysduresa, resistènciamecànica i límitelàstic. • Gran proporció de martensita. • S’aconsegueix: • Duresa. • Resistència mecànica. Normalitzat • Escalfamentfins Tª d’austenització i refredament a l’aire.

17. Recuita • Hi ha quatre tipus: • De regeneració: carboni > 0.6% • Globular supercrítica: Acers aliats i eines. Tª màx. superior a la formació d’austenita. • Estovament: Similar al revingut pero en peces no trampades previament. Resistència. • Contra acritud: S’elimina l’acritud produïda durant els processos de conformació en fred. • S’utilitza per: • Disminuir la duresa. • Augmentar la plasticitat. • Fàcilment deformable i, per tant, treballable.