El hierro o fierro, es un elemento químico de numero atómico 26 situado en el grupo 8, periodo 4 de la tabla periódica de elementos. Su símbolo es Fe y tiene una masa atómica de 55,6 u.
Igualmente es uno de los elementos más importantes del Universo, y el núcleo de la Tierra está formado principalmente por hierro y níquel, generando al moverse un campo magnético. Ha sido históricamente muy importante, y un período de la historia recibe el nombre de Edad de Hierro.
Es un metal maleable, de color gris plateado ypresenta propiedades magnéticas; esferromagnético a temperatura ambiente ypresión atmosférica.
Se encuentra en la naturaleza formando partede numerosos minerales, entre ellos muchosóxidos, y raramente se encuentra libre. Paraobtener hierro en estado elemental, los óxidosse reducen con carbono y luego es sometido aun proceso de refinado para eliminar lasimpurezas presentes.
Sustancia compuesta por dos o más elementos
químicos, de los cuales uno, por lo menos, es un
metal, y que presenta carácter metálico.
Conducen bien el calor y la electricidad.
Algunos ejemplos son el acero o el
latón, que tienen propiedades metálicas, pero que
no son metales puros.
Las aleaciones se fabrican fundiendo una mezcla
de elementos y al permitir que se solidifique.
Los elementos de la aleación y sus proporciones
son variables.
El metal que se alee aportara a la masa metálica
propiedades distintas a las que él posee en estado
libre.
Las aleaciones son mezclas heterogéneas,
soluciones sólidas o inclusive, compuestos
intermetálicos.
Es posible encontrar dos tipos de soluciones
sólidas. uno de ellos es llamado sustitucional, los
átomos de un metal rodean en forma aleatoria a
los átomos de otro metal
En el otro tipo de solución sólida llamada
intersticial, pequeños átomos no metálicos como
H, B, C, y N ocupan los huecos de la estructura
cristalina del metal.
Son las aleaciones ferrosas más importantes a
causa de su alta resistencia a la corrosión en
medios oxidantes, para ser un acero inoxidable
debe contener al menos 12% de cromo.
Las fundiciones o hierros fundidos son aleaciones hierro-carbono-silicio que típicamente contiene de 2% a 4% de C y de 0.5% a 3% de Si y que durante su solidificación experimentan la reacción eutética.
Son de bajo costo y tienen propiedades especiales tales como un buena moldeabilidad, resistencia a la corrosión, al choque térmico, al desgaste y durabilidad.
Casi todos los tratamientos térmicos de un acero
tienen como fin originar una mezcla ferrita y de
cementita.
Existen tratamientos térmicos simples y son:
-Recocido intermedio.
-Recocido normalizado.
-Esferoidización.
Los tratamientos térmicos isotérmicos son:
-Revenido en la fase austenítica y recocido isotérmico.
-Efecto del carbono sobre el diagrama TTT.
-Interrupción de la transformación isotérmica.
Tratamientos térmicos de templado y revenido.
-Austenita retenida.
-Esfuerzos residuales y agrietamientos.
-Rapidez de templado.
Hoy en día, la mayor parte del hierro se usa en laforma de diversos aceros, que es una de lasaleaciones más comunes, y que contienen más del50% de hierro y de 0.03 a 1.5% de carbono.Por lo tanto, el acero es una solución sólidaintersticial.La producción anual mundial de acero es delorden de 6.36 x 10 8 toneladas.Los minerales más importantes de hierro son, lahematita (Fe2O3), la magnetita (Fe3O4) y lasiderita (FeCO3).
En la actualidad, la mayor parte del arrabio seconvierte en acero, con el proceso de básico aloxígeno.Un chorro de oxigeno se dirige a la superficie deuna carga de arrabio fundido, chatarra y caliza.Se efectúa la reacción exotérmica entre el carbón yel oxígeno para formar bióxido de carbono, contanta rapidez que la temperatura aumenta casihasta el punto de fusión del hierro.Las impurezas se oxidan y forman oxiácidos.Los óxidos ácidos reaccionan con el CaO básico,formado por la descomposición de la caliza, yproducen sales de calcio.
Esas sales forman la escoria.Cuando el porcentaje de carbono se ha reducidohasta la cantidad deseada, se detiene la adición deoxígeno para evitar la oxidación del hierro.Se agregan otros metales, como el Ni, Cr, W y sevoltea el horno para verter la escoria y el acero.Todo el proceso dura menos de una hora, y sepuede producir unas 7200 toneladas de acero enun solo día.Los aceros de máxima calidad se fabrican enhornos de arco eléctrico