2. El Hierro
Este metal de transición es el cuarto elemento más abundante en la corteza
terrestre, representando un 5 % y, entre los metales, sólo el aluminio es más
abundante, y es el primero más abundante en masa planetaria, debido a que
el planeta, en su núcleo, concentra la mayor masa de hierro nativo,
equivalente a un 70 %. Es un metal maleable, de color gris plateado y
presenta propiedades magnéticas; es ferromagnético a temperatura
ambiente y presión atmosférica. Es extremadamente duro y denso.
Definición
3. El Hierro
Constitución
El hierro es un metal aleotrópico, es decir, que cambia de estructura
molecular dependiendo de la temperatura en que se encuentre.
A temperaturas normales, tiene una estructura cúbica centrada en el
cuerpo, es decir, forma un cubo y tiene un átomo en el centro.
Por el contrario, al aumentar la temperatura, su estructura se vuelve
cúbica centrada en las caras, es decir que los átomos se encuentran en los
vértices del cubo y en el centro de cada uno de los lados.
4. El Hierro
Maleabilidad: El hierro es maleable, es decir, puede deformarse sin
romperse y por eso pueden fabricarse delgadas capas de hierro.
Dureza: Su alta dureza significa que es muy resistente a ser rayado por
otro.
Alta densidad: Un pequeño volumen de hierro tiene mucho peso.
Características
5. El Hierro
Se considera que una aleación de hierro es acero si contiene menos de un
2,1% de carbono; si el porcentaje es mayor, recibe el nombre de fundición.
El acero es indispensable debido a su bajo precio y tenacidad,
especialmente en automóviles, barcos y componentes estructurales de
edificios.
Tiposde Aleaciones
6. El Hierro
Dependiendo de su contenido en carbono se clasifican en los siguientes tipos
Tiposde Aleaciones
Acero bajo en carbono: menos del 0,25% de C en peso. Son blandos pero dúctiles. Se
utilizan en vehículos, tuberías, elementos estructurales.
Acero medio en carbono: entre 0,25% y 0,6% de C en peso. Para mejorar sus
propiedades son tratados térmicamente. Son más resistentes que los aceros bajos en
carbono, pero menos dúctiles; se emplean en piezas de ingeniería que requieren una
alta resistencia mecánica y al desgaste.
Acero alto en carbono: entre 0,60% y 1,4% de C en peso. Son aún más resistentes,
pero también menos dúctiles. Se añaden otros elementos para que formen carburos;
estos carburos son muy duros. Estos aceros se emplean principalmente
en herramientas.
Aceros aleados: Con los aceros no aleados, o al carbono, es imposible satisfacer las
demandas de la industria actual. Para conseguir determinadas características
de resilencia, resistencia al desgaste, dureza y resistencia a determinadas temperaturas
deberemos recurrir a estos.
7. El Hierro
La clasificación más técnica y correcta para los aceros al carbono
Tiposde Aleaciones
Los aceros hipoeutectoides, cuyo contenido en carbono oscila entre 0.02% y 0,8%.
Los aceros eutectoides cuyo contenido en carbono es de 0,8%.
Los aceros hipereutectoides con contenidos en carbono de 0,8% a 2%.
8. Diagrama de equilibrio hierro-carburo de hierro
En el diagrama de equilibrio o de fases, Fe-C se representan las transformaciones que sufren los
aceros al carbono con la temperatura, admitiendo que el calentamiento (o enfriamiento) de la
mezcla se realiza muy lentamente de modo que los procesos de difusión (homogeneización)
tienen tiempo para completarse. Dicho diagrama se obtiene experimentalmente identificando los
puntos críticos temperaturas a las que se producen las sucesivas transformaciones por métodos
diversos.
10. Diagrama de equilibrio hierro-carburo de hierro
Zonas
Zona de los aceros (hasta un 2%
de carbono) del diagrama de
equilibrio meta estable hierro-
carbono. Dado que, en los
aceros, el carbono se encuentra
formando carburo de hierro, se
han incluido, en abscisas, las
escalas de los porcentajes en
peso de carbono y de carburo de
hierro (en azul).