Los metales férricos (I)

En una entrada anterior ya se trató de los metales en general; en esta entrada se abordan los metales férricos, que son los derivados del hierro (Fe).

El hierro es uno de los elementos más abundantes en nuestro planeta. En estado puro no tiene muchas aplicaciones, pero en combinación con otros elementos da origen a los llamados productos siderúrgicos, imprescindibles en el mundo actual. Estos elementos que se combinan con el hierro mejoran sus propiedades para distintas aplicaciones. El elemento que siempre aparece combinado con el acero es el carbono (C), y en muchas ocasiones también lo hacen el cromo (Cr), el níquel (Ni) y otros.

Los metales férricos se pueden clasificar en tres grandes grupos:

• Hierro dulce, con un porcentaje de carbono de menos del 0.1 %
• Aceros, con un porcentaje de carbono del 0.1 – 2.11 %
• Fundiciones, con un porcentaje de carbono del 2.11 – 6.67 %

A mayor porcentaje de carbono mayor dureza, pero también mayor fragilidad (aunque con la combinación de otros elementos se puede conseguir una fragilidad baja con un porcentaje de carbono alto). El níquel confiere dureza y el cromo también, pero además este último evita la corrosión.

El hierro se obtiene de diferentes minerales: magnetita, hematites, siderita... La presencia del hierro en estos minerales suele ser en forma de óxidos. Propiedades: color blanco, elevada densidad, baja dureza, material magnético, baja conductividad eléctrica.

Los aceros se obtienen del arrabio (hierro purificado por fusión del mineral de hierro en alto horno), tras eliminar al máximo las impurezas y reducir el porcentaje de carbono. Propiedades: elevada resistencia a compresión y tracción, elevada dureza, alta resistencia al desgaste; elevada ductilidad.

Debido a sus propiedades, las fundiciones suelen utilizarse para la realización de bloques, bancadas de máquinas, herramientas, soportes, bloques de motores, cuerpos de bombas etc. Las fundiciones no son buenas conductoras de la electricidad y el calor. Propiedades: alta resistencia a la compresión y baja resistencia a la tracción; buena resistencia a las vibraciones, frágil, moldeable en caliente (fundido); resistencia al desgaste.

Para mejorar sus propiedades, los metales férricos admiten diferentes tratamientos:

• Térmicos: recocido, temple y revenido.
• Termoquímicos: cementación, cianuración, nitruración, carbonitruración y sulfurización.
• Mecánicos: laminación en frío, deformación profunda, deformación superficial, laminación en caliente y forja.
• Superficiales: cromado duro y metalización.