Procesos Tecnológicos del Hierro y el Acero

Flashcards sobre el proceso tecnológico del hierro de primera fusión, aleaciones industriales, procesos de afino del acero y propiedades mecánicas basadas en el temario de la Unidad 1.

¿Qué es el hierro de primera fusión o arrabio?

Es el conjunto de etapas industriales mediante las cuales se obtiene hierro directamente de la naturaleza por primera vez, sin haber pasado por un proceso previo de reciclaje.

¿Qué óxidos minerales son las fuentes principales de hierro mencionadas en el texto?

La hematita y la magnetita.

¿Cuáles son las tres sub-etapas del acondicionamiento del mineral de hierro previo al horno?

Trituración (reducción de tamaño), lavado (eliminación de componentes estériles) y clasificación (separación por tamaños).

¿Qué materias primas se introducen continuamente por el tragante del Alto Horno?

Mineral de hierro, coque y piedra caliza.

¿Qué funciones cumple el coque dentro del Alto Horno?

Actúa como combustible para generar calor extremo y provee el carbono necesario para las reacciones químicas.

¿A qué temperatura máxima opera el Alto Horno?

Alcanza temperaturas superiores a los $1,600^\circ\text{C}$.

¿Cuál es la función de la piedra caliza en el proceso de fusión?

Funciona como un material fundente que reacciona con las impurezas de la roca para volverlas líquidas y poder retirarlas.

¿En qué consiste el fenómeno de reducción en el horno?

Es la eliminación del oxígeno químicamente unido al mineral de hierro, el cual es atrapado por los gases de la combustión.

¿Por qué el arrabio se considera químicamente inestable?

Debido a su alto contenido de carbono, lo que lo hace muy quebradizo.

¿Qué es un proceso tecnológico según el concepto de la Tarea 1.3?

Es el conjunto ordenado de pasos, fases y actividades técnicas planificadas para diseñar, producir y entregar un producto o servicio transformando materias primas.

¿Cuál es la composición y el punto de fusión del Bronce?

Cobre ($Cu$) y Estaño ($Sn$), con un punto de fusión del cobre de $1,085^\circ\text{C}$.

¿A qué serie corresponde el Duraluminio y cuál es su punto de fusión base?

Corresponde a la Serie 2,000 (Aluminio + Cobre) y el punto de fusión del $Al$ es de $660.3^\circ\text{C}$.

¿Cuál es la composición de la aleación de Titanio Grado 5 ($Ti-6Al-4V$)?

Titanio ($Ti$) con $6\%\text{ Al}$ y $4\%\text{ V}$, con un punto de fusión de $1,668^\circ\text{C}$.

¿Por qué es necesario el afino del arrabio para obtener acero?

Porque el arrabio tiene un exceso de carbono ($3\text{--}4\%\text{ C}$), azufre, fósforo y silicio que lo hacen frágil; el afino reduce estos elementos para hacerlo tenaz y maleable.

¿Cuáles son los tres principios metalúrgicos del afino?

Oxidación controlada, formación de escoria y reacciones exotérmicas.

¿Qué ocurre durante la etapa de desfosforación?

Se elimina el fósforo mediante la adición de fundentes básicos como cal o dolomita para evitar que el acero sea quebradizo en frío.

¿En qué consiste la decarburización durante el afino?

En la reducción del porcentaje de carbono inyectando oxígeno gaseoso para formar burbujas de $CO$ o $CO_2$ que escapan del horno.

¿Cómo se realiza la desoxidación del acero?

Añadiendo elementos desoxidantes como ferroaleaciones de silicio o aluminio para atrapar el oxígeno residual y mandarlo a la escoria.

¿Qué caracteriza al horno $BOF$ (Basic Oxygen Furnace)?

Produce acero masivamente inyectando oxígeno puro a velocidades supersónicas, alcanzando temperaturas superiores a los $1,650^\circ\text{C}$ sin requerir combustible externo sustancial.

¿Cuál es la ventaja principal del Horno de Arco Eléctrico ($EAF$)?

Ofrece un control térmico extremadamente preciso y es eficiente para eliminar impurezas difíciles trabajando principalmente con chatarra reciclada.

¿Qué diferenciaba al Convertidor Thomas del Convertidor Bessemer?

El Convertidor Thomas utilizaba un revestimiento refractario básico y cal para poder retirar efectivamente el fósforo, lo cual el Bessemer original no permitía.

¿Qué indica el indicador de Rendimiento Metálico del $95\%$?

Indica el porcentaje de la carga metálica inicial que se convierte exitosamente en acero útil, perdiéndose el $5\%$ restante en escoria o salpicaduras.

Defina el concepto de Tenacidad en el acero.

Es la capacidad intrínseca del metal para absorber una gran cantidad de energía cinética (como impactos) y deformarse plásticamente antes de que ocurra una fractura estructural.

¿Qué es el Límite de Elasticidad?

Representa el valor de tensión máxima que el acero puede tolerar sin sufrir deformaciones de carácter permanente.