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

1.El procés metal.lurgic Metal·lúrgia: conjunt de processos que porten a l’obtenció dels metalls

1.1. Els minerals Hematites Galena Un mineral està format per una part aprofitable i rica en el metall buscat, anomenada mena, i per una altra no aprofitable perquè és molt pobra en metall, anomenada ganga. Hematites Galena

1.2. Aliatges Un aliatge és un producte obtingut a partir de la unió de dos o més elements químics (com a mínim un dels dos ha de ser un metall) i que, un cop format, presenta les característiques pròpies d’un metall.

La solidificació dels aliatges • Àrea de fase líquida: Per damunt de la línia de líquid, l’aliatge sempre es trobarà en fase líquida. • Àrea de fase líquida+sòlida: Per a qualsevol punt situat en aquesta àrea, l’aliatge sempre contindrà una part de la massa en fase sòlida i l’altra part en fase líquida. • Àrea de fase sòlida: Per sota de la línia de sòlid, l’aliatge sempre es trobarà en fase sòlida.

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. Elements d’aliatge – S’introdueixen en el procés per millorar les propietats. Hi ha elements que apareixen de forma involuntària durant e procés, s’anomenen impureses.

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.

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.

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

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

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

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

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

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.

Tremp Revingut Normalitzat Gran proporció de martensita. S’aconsegueix: Duresa. Resistència mecànica. Temperatures inferiors a 723 ºC i refredament a l’aire. S’aconsegueix: Tenacitat. Reducció de tensions internes. Menys duresa, resistència mecànica i límit elàstic. Normalitzat Escalfament fins Tª d’austenització i refredament a l’aire.

Recuita Hi ha quatre tipus: S’utilitza per: 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.