1. Tecnología de los materiales
2º año Polimodal.
Prof. Arturo Osaderuk
CEDP

2. Aprox. 3700 años
A partir del siglo XIX
¿Por qué había
aumentado tanto el
consumo de acero
hacia fines del siglo
XIX?
se generalizo el uso de los
métodos de fabricación de
Marti y de Bessemer
¿En qué etapa de la historia se
inventan los procesos de
fabricación de la tecnología
siderúrgica?
¿Hace cuánto tiempo se
comenzó a utilizar el hierro
masivamente?

3. descubre la forma de quitarle fósforo al acero
revistiendo los hornos de fundición con
dolomita. Esta roca caliza fija el fósforo del
hierro depositándolo en las escorias
“El joven Thomas, el acero y la dolomita”

4. son sólidos a
temperatura ambiente,
salvo el mercurio,
conducen la corriente
eléctrica y
se caracterizan por la
forma en que se
disponen sus átomos
LOS METALES
IDENTIFICACIÓN
Mediante técnicas
cristalográficas
sus propiedades físicas:
la densidad
la dilatación térmica
el calor de fusión
el magnetismo
el potencial electroquímico
 la resistividad
imperfecciones
Influyen en las
propiedades mecánicas,
eléctricas y magnéticas
del material
Su estructura
cristalográfica
define:
En la naturaleza se los
encuentra:
libres (plata o
cobre) y
 combinados con
otros elementos
(hierro)

5. LAS ALEACIONES
son metales puros mezclados con otros elementos que le confieren
distintas propiedades
Mas resistencia a la
corrosión
Mas elasticidad
Mas propiedades
magnéticas
Mas resistencia al
desgaste
Mas dureza
Mas maquinabilidad
Mas resistencia a la
tracción
Cobalto, cromo, niquel
silicio
silicio
Cromo y manganeso
Cobalto, cromo,
molibdeno, tungsteno
plomo
Níquel y vanadio

6. HIERRO
metal poco
resistente y no
tan duro
Se halla en los
meteoritos en su
forma metálica
toma mayor
dureza
añadiéndole
mas carbono
Contiene un
poco de
carbono
(hasta un
0.05 %)
En la naturaleza
se lo
encuentra
combinado
con oxigeno o
azufre.

7. Formas en que se encuentra en
la naturaleza:
Oligisto (70% de hierro)
“El mas usado”
Magnetita
pirita o sulfuros de hierro
HIERRO

8. HIERRO
GANGA
(impurezas)
MENA
(parte útil)
PROCESO DE CONCENTRACIÓN para separar
la ganga de la mena:
 lavado con agua a presión
 eliminación del agua y de las sustancias
volátiles por medio de la tostación
 trituración o molienda y posterior cribado
 separación del material por procesos
magnéticos o flotación
 sintetización (moler el material y aglomerarlo en
masas compactas)
El resultado de este proceso es materia prima en
los altos hornos para fabricar materiales ferricos
canteras o excavaciones
a cielo abierto
 las minas de galería
EXTRACCIÓN:

9. ACERO
aleación de hierro
y carbono (hasta
un 2 %)
Si se aumenta el
porcentaje de
carbono el metal
gana dureza y pierde
maleabilidad
Propiedades:
plasticidad,
maleabilidad y
resistencia
1.Procedimientos de soplado
 Horno de oxigeno:
sobre el arrabio se insufla oxigeno
 se añade fundente
Se eliminan asi las impurezas
 Convertidores (Bessemer y Thomas):
al arrabio se le introduce una mezcla de
oxigeno y nitrógeno que le proporcionan
dureza y fragilidad al acero
Las paredes de dolomita le permiten la
eliminación de azufre y fosforo del acero
2. Procedimientos de hogar abierto:
 se mezcla arrabio con chatarra (menos
carbono) así se baja la cantidad de
carbono hasta lo deseado
3. Procedimientos eléctricos:
 son los mas utilizados en la actualidad y
se hacen en hornos eléctricos
 Son procesos mas limpios y se
consiguen temperaturas mas altas y
mejor regulación
O
B
T
E
N
C
I
Ó
N

10. tragante
zona reducción oxidos
zona absorción calor
zona fusion
zona etalajes
toberas
piqueras
Escape de
gases
ALTO HORNO

11. ZONA SUPERIOR
por el tragante se introduce la ganga o
materia prima, el carbón de coque como
combustible y el fundente que eleva la
temperatura del proceso.
SISTEMA DE ESCAPE
salen los gases generados por el
proceso. se los usa para calentar el aire
inyectado o producir electricidad.
ZONA DE REDUCCIÓN DE ÓXIDOS
se eliminan los óxidos del material
introducido tras lo cual se obtiene el
hierro puro.
Reacciones químicas:
oxido ferroso + dióxido de carbono
ZONA DE ABSORCIÓN DE CALOR
se funde la escoria
ZONA DE FUSIÓN
se funde el hierro y se combina con el
carbono . Se obtiene el arrabio, aleación
que posee un alto porcentaje de carbono
y que será utilizado como materia prima
para obtener acero y fundiciones
ZONA DE ETALAJES
se introduce aire caliente por las
toberas. El oxigeno se combina con el
carbón de coque y forma monóxido de
carbono que asciende y sirve para la
reducción del mineral de hierro
Reacciones químicas:
dióxido de carbono
monóxido de carbono
ZONA DE CRISOL
se depositan el arrabio y la escoria
ALTO HORNO

12. ESCORIA
Sale por la piquera de escoria y se emplea como fertilizantes y en la
fabricación de cemento
ARRABIO
Sale por la piquera de arrabio y se lleva para colarlo en las cucharas que lo
transportan hasta las acerías o las lingoteras.
ALTO HORNO
PROPORCIÓN OBTENIDA
1 arrabio + 0.5 escoria + gases

13. FUNDICIONES
compuesto de hierro que
se obtienen del arrabio y
que contienen entre el 2 y
el 5% de carbono.
son frágiles y duras,
resisten mal la
tracción pero muy
bien la compresión.
son mas fáciles de
fundir y moldear que el
acero, y son aptas para
hacer piezas de formas
complicadas que se
realicen en moldes

14. FUNDICIÓN BLANCA
frágil, duro y difícilmente mecanizable.
Se fabrican piezas mecánicas con
fuertes desgastes pero que no sufren
tensiones mecánicas.
Ej. Zapatas de freno, rodillos
laminadores.
FUNDICIÓN GRIS
material frágil que no sirve para forjar ni
soldar, pero es mecanizable y muy
maleable. De bajo costo
se fabrican piezas de formas
complicadas. Absorben bien las
vibraciones.

15. FUNDICIÓN MALEABLE
material ductil y maleable, poco frágil y
deformable.
se trata térmicamente para mejorar sus
propiedades
se fabrican piezas complicadas que no
estén sometidas a esfuerzos
mecánicos como soportes de
maquinas, cajas de rodamientos,
elementos de conexiones hidráulicas,
etc
FUNDICIÓN DÚCTIL O
NODULAR
dúctil y maleable, con mayor
resistencia mecánica
se le agregan para mejorar sus
propiedades: níquel o magnesio
se fabrican elementos sometidos a
altas presiones, carcasas de
bombas, turbinas y conducciones
hidráulicas.

16. CONFORMACIÓN
MOLDEO
se vierte el material fundido en moldes que le dan al
enfriarse la forma definitiva
PASOS
fusión del material (en hornos o
convertidores)
preparación del modelo: se hace un
similar de madera. Se pueden
contraer con el calor.
preparación del molde: sobre la
base del modelo se construye el
molde.
Colada: se vierte el material fundido
de diferentes modos:
Acabado : la pieza se retira del
molde, se limpia, se le quitan las
rebarbas, etc. Se le aplican
tratamientos térmicos
formas de colada
•colada directa: el molde se llena por
la parte superior
•colada por sifón o en fuente: el
material se vierte por los bebederos y
entra por la base del modle.
•colada por el costado
•colada continua: el material se vierte
sobre un molde de fondo desplazable,
cuya sección transversal tiene la forma
del producto que se desea obtener. Es
la mas usada en la actualidad.

17. procedimientos de conformación por
moldeo
•Moldeo por gravedad: el material fundido cae por su
propio peso
•Moldeo por presión: el material se introduce con fuerza
exterior
•Moldeo por coquilla: utiliza moldes metálicos
•Moldeo a la cera perdida: se hace un modelo de cera
•que se recubre con pasta de arena y sirve como molde
•Moldeo de arena: el molde se hace en arena con
aglutinantes
•Moldeo por inyección: se usan moldes metálicos y se
agrega con presión
•Moldeo por centrifugación: el material fundido se coloca
dentro de un molde y se lo centrifuga para obtener piezas
huecas.

18. FORJA
se aplican deformaciones plásticas sobre el metal en frio o caliente sin llegar al la
fusión.. Se obtienen piezas de buena resistencia mecánica sin sopladuras (burbujas
de aire atrapadas en el metal)
LAMINACIÓN
se comprime el material haciéndolo pasar por dos rodillos que giran en sentido
opuesto.
ESTAMPADOS
en caliente: con una maquina se le da forma a la chapa de mayor envergadura y
de forma repetitiva.
en frio, se deforman chapas finas por medio de:
plegado (doblado)
punzonado (agujereado)
embutición (hundido en forma de embudo)
estirado
cizallado (cortado)
CONFORMACIÓN
DEFORMACIÓN

19. cepilladora: orbital o de banco, con una banda cepilla el metal
limadora: saca las impurezas al metal
torno: se puede dar forma a una pieza, hacerle rosca, etc
taladro: agujerea
fresadora: hace desgastes del material de forma cónica
esmeriladora: disco que gira para limar el metal
rectificadora: idem torno
CONFORMACIÓN
ARRANQUE DE
VIRUTA
se liman las piezas con maquinas
herramientas.

20. discos de corte y
desbastado:
diamantados,
 carburo de silicio,
oxido de aluminio

21. se puede mejorar las propiedades mecánicas de los productos
conformados mediante tratamientos térmicos y termoquímicos
TEMPLADO
aumenta la dureza y resistencia pero también la fragilidad
REVENIDO
se corrige la excesiva dureza y la fragilidad de un mal templado
RECOCIDO
se hace mas blando y fácil de trabajar.
CEMENTADO
le confiere dureza superficial, y mantiene las propiedades del acero
TRATAMIENTOS TÉRMICOS

22. BLOOMS
lingotes que se deforman para obtener
barras, alambres, etc.
SLABS
bobinas de chapa
RESULTADO DEL PROCESO