Este documento resume los principales tipos de materiales metálicos ferrosos como el hierro, el acero y las fundiciones. Describe sus características, propiedades y clasificaciones. Se explica que el acero es una aleación de hierro con carbono entre 0.02% y 2.11% y que puede clasificarse como aceros al carbono o aleados. También cubre los tipos de fundición como blanca, gris, dúctil y maleable. Finalmente, detalla las propiedades del acero inoxidable y cómo el cromo lo hace resistente

1. TEMA: MATERIALES METALICOS
FERROSOS
INTEGRANTES:
- SILVA BECERRA MIGUEL
- FEBRE URIARTE JEFFRY
- VÁSQUEZ FLORES DANIEL
- ESTRADA SILVA ALEXIS
ESCUELA DE INGENIERIA MECÁNICA
FORMACIÓN PARA ADULTOS
ASIGNATURA: INGENIERIA DE MATERIALES

2. INTRODUCCIÓN
Se denominan metales ferrosos o férricos a aquellos que
contienen hierro como elemento base; pueden llevar
además pequeñas proporciones de otros. A pesar de
todos los inconvenientes que presentan estos materiales
(hierro, acero y fundiciones) por ser muy pesados,
oxidarse con facilidad y ser difíciles de trabaja, entre
otros, son uno de los más usados en la actualidad.

3. CARACTERISTICAS Y PROPIEDADES
 Punto de fusión: aproximadamente 1500 ºC.
 Densidad alta (7,87g/cm3). Buen conductor del calor y la
electricidad.
 Se corroe y oxida con mucha facilidad.
 Bajas propiedades mecánicas (al corte, limado, conformado, etc.).
 Es un metal más bien blando.
 Es un metal maleable de color gris plateado y presenta
propiedades magnéticas, es ferromagnética a temperatura
ambiente y presión atmosférica.
 Es el elemento más pesado que se produce exotérmicamente por
fusión, y el más ligero que se produce por fisión debido a que su
núcleo tiene la más alta energía de enlace por nucleón.

4. Es una aleación de hierro que tiene un contenido de carbono que varía
entre 0.02% y 2.11% en peso. El acero se puede obtener añadiendo
carbono al hierro, aunque industrialmente se procede de manera
inversa; es decir, se extrae carbono de la fundición, ya que su
contenido en ella -como consecuencia de los procesos de obtención en
el alto horno- es muy elevado. Por regla general, además de hierro y
carbono, en los aceros se encuentran presentes otros elementos que
modifican notablemente sus propiedades.
Así, se tiene:
• Aceros al carbono
• Aceros aleados
1. ACEROS

5. El acero es una aleación de hierro que tiene un contenido de carbono
que varía entre 0.02% y 2.11%, no contiene escoria y se puede
moldear, laminar o forjar, generalmente también incluye otros
elementos como el manganeso, cromo, níquel, etc. Pero es el
contenido de carbono lo que realmente transforma el hierro en acero.
El acero se clasifica de acuerdo con los elementos de aleación que
contiene. Como el carbono es el elemento más importante, este
también se clasifica por la cantidad que contiene.
Entre los aceros podemos encontrar:
 ACEROS AL BAJO CARBONO
 ACEROS AL MEDIO CARBONO
 ACEROS AL ALTO CARBONO
1.1 ACEROS AL CARBONO

6. Tienen agregados varios elementos en pequeñas cantidades para
mejorar resistencia a la tensión, dureza, resistencia a la temperatura,
resistencia a la corrosión y otras propiedades. Por ejemplo: Se agrega
Cromo para mejorar la resistencia al desgaste, la tenacidad y la
capacidad de endurecimiento. Se agrega Níquel para mejorar la
resistencia sin perder ductilidad, y mejora también la capacidad de
endurecimiento por cementación. La resistencia máxima a la tensión
de los aceros aleados puede variar desde 80 hasta 300 Kpsi
dependiendo de los elementos de aleación y del tratamiento térmico,
a diferencia de los aceros al carbono que la resistencia oscila entre 60
a 150 Kpsi.
1.2 ACEROS ALEADOS

7. Los fundidos tienen baja resistencia al impacto y ductilidad, pero son
buenos para la abrasión, desgaste y resistencia a la corrosión.
Entre los principales tipos encontramos:
• Fundición Blanca
• Fundición Gris
• Fundición Dúctil o modular
• Fundición Maleable
2. FUNDICIÓN

8.  Se forma cuando la mayor parte del carbono en el hierro está como
carburo de hierro. Contiene grandes cantidades de carburo de hierro en
una matriz Perlítica.
 Se rompen para producir una superficie cristalina fracturada brillante o
blanca.
 Se debe mantener bajos contenidos de carbono y silicio (2.5 a 3% y 0.5 a
1.5% respectivamente) y alta velocidad de solidificación para retener el
carbono en forma de carburo de hierro.
 Alta resistencia al desgaste y a la abrasión debido a la gran cantidad de
carburo de hierro en su estructura.
 Sirve como material bruto para la fabricación de hierro maleable.
2.1 FUNDICIÓN BLANCA

9. Se forma cuando el carbono se encuentra en una cantidad superior
a la que puede disolverse en la austenita y precipita como hojuelas
de grafito.
 Contienen de 2.5 a 4.0% de carbono y de 1 a 3% de silicio.
 Se rompen para producir una superficie cristalina fracturada gris a
causa del grafito expuesto.
 Bajo costo.
 Alta capacidad de mecanizado.
 Buena resistencia al desgaste.
 Excelente capacidad de amortiguamiento vibracional.
2.2 FUNDICIÓN GRIS

10.  Posee buena fluidez y moldeabilidad.
 Excelente capacidad de mecanizado.
 Buena resistencia al desgaste.
 Tiene propiedades mecánicas similares a las del acero
(alta resistencia tensil, tenacidad, ductilidad, trabajado
en caliente y templabilidad).
 Su composición es similar a la del hierro gris, 3-4% C y
1.8 – 2.8 % Si.
2.3 FUNDICIÓN DÚCTIL O MODULAR

11.  Se funde primero como hierro blanco.
 Los contenidos de C y Si se encuentran en
proporciones del 2 al 2.6% en C y de 1.1 a 1.6% de Si.
 Se produce calentando en un horno de fundición el
hierro blanco para disociar el carburo de hierro del
hierro blanco en grafito y hierro.
 El grafito está en forma de agregados nodulares
irregulares.
2.4 FUNDICIÓN MALEABLE

12. Es la aleación de hierro con un contenido de cromo > 10,5% y de carbono <
1,2%, necesario para asegurar una capa pro- tectora superficial
autorregenerable (capa pasiva) que proporcione la resistencia a la
corrosión.
El oxígeno del agua o del aire ataca al hierro estropeándolo y enmoheciéndolo
formando oxido ferroso. Para evitar esto en el acero, lo que hacemos es
añadirle una proporción de Cromo. Al añadirle cromo a la aleación
evitamos la oxidación del acero. Este acero es el que conocemos como acero
inoxidable.
El cromo posee gran afinidad por el oxígeno y reacciona con él, formando una
película de óxido de cromo que impide que el oxígeno continúe
penetrando en el material y evitando la corrosión y oxidación del hierro, en
nuestro caso del acero.
Esta capa se llama capa pasiva. Incluso en el caso de que ocurra daño
mecánico o químico, esta capa es auto reparable en presencia de oxígeno.
Es decir, si se rompe la película pasiva, al entrar en contacto el cromo del
acero inoxidable con el oxígeno, se regenera la película.
3. ACERO INOXIDABLE

13. Las características comunes de las familias de acero inoxidable lo
convierten en un material casi universal, que se adapta bien a los
requisitos de la época actual. Cada familia y cada calidad
presentan ventajas específicas en función de su composición
química.
 Estética
 Propiedades mecánicas.
 Resistencia al fuego
 Resistencia a la corrosión
 Limpieza
 Reciclaje
3.1 CARACTERISTICAS GENERALES
DEL ACERO INOXIDABLE

14.  Acero Inoxidable Austenítico:
 El acero 18/18 se llama así porque contiene un 18% de Cromo y un 18%
en níquel. Se utiliza en accesorios para aviones, remaches, equipo para
hospitales, etc.
 El acero 18/10 se llama así porque contiene un 18% de Cromo y un 10%
de níquel. Este es el que se suele utilizar para fabricar utensilios de
cocina (ollas, cazuelas, cubiertos, etc.).
 Acero Inoxidable Ferrítico.
 Acero Inoxidable Matensítico.
 Acero Inoxidable Dúplex.
Dentro de cada uno de estos 4 grupos hay muchos otros tipos de aceros
inoxidables.
3.2 TIPO DE ACERO INOXIDABLE

15.  Resistencia a la corrosión y la oxidación.
 Resistencia al calor.
 Reciclable.
 Fácil fabricación y limpieza.
 Bajo coste.
 Biológicamente neutro.
 Buena estética.
3.3 PROPIEDADES DEL ACERO
INOXIDABLE