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These pages present a detailed explanation of some of the properties of different metals and provide instruction on using simple tests in establishing their identity.

Metal properties

There is no simple definition of metal; however, any chemical element having “metallic properties” is classed as a metal. “Metallic properties” are defined as luster, good thermal and electrical conductivity, and the capability of being permanently shaped or deformed at room temperature. Chemical elements lacking these properties are classed as nonmetals. A few elements, known as metalloids, sometimes behave like a metal and at other times like a nonmetal. Some examples of metalloids are as follows: carbon, phosphorus, silicon, and sulfur.

Although Steelworkers seldom work with pure metals, we must be knowledgeable of their properties because the alloys we work with are combinations of pure metals. Some of the pure metals discussed in these pages are the base metals in these alloys. This is true of iron, aluminum, and magnesium. Other metals discussed are the alloying elements present in small quantities but important in their effect. Among these are chromium, molybdenum, titanium, and manganese.

An “alloy” is defined as a substance having metallic properties that is composed of two or more elements.

The elements used as alloying substances are usually metals or metalloids. The properties of an alloy differ from the properties of the pure metals or metalloids that make up the alloy and this difference is what creates the usefulness of alloys. By combining metals and metalloids, manufacturers can develop alloys that have the particular properties required for a given use.

Table 1-1 is a list of various elements and their symbols that compose metallic materials.


Estas páginas presentan una explicación detallada de algunas de las propiedades de diferentes metales y proporcionan instrucciones sobre el uso de ensayos sencillos para establecer su identidad.

Propiedades de los metales.

No existe una definición simple de metal; sin embargo, cualquier elemento químico que tenga “propiedades metálicas” es clasificado como metal. Las “propiedades metálicas” son definidas como lustre, buena conductividad eléctrica, y la capacidad de ser formado y deformado en forma permanente a temperatura ambiente. Los elementos químicos que carecen de estas propiedades son clasificados como no metálicos. Unos pocos elementos, conocido como metaloides, algunas veces se comportan como un metal y otras veces como no metal. Algunos ejemplos son dados a continuación : carbono, fósforo, silicio y azufre.

A pesar de los trabajadores metalúrgicos rara vez trabajan con metales puros, debemos tener conocimiento de sus propiedades porque las aleaciones con que trabajamos son combinaciones de metales puros. Algunos de los metales puros tratados en éstas páginas son los metales base de esas aleaciones. Esto es verdad para el hierro, aluminio y magnesio. Otros metales tratados son los elementos de aleaciones presentes en pequeñas cantidades pero importantes en sus efectos. Entre éstos podemos citar al cromo, molibdeno, titanio y manganeso.

Una “aleación”  es definida como una sustancia con propiedades metálicas que está compuesta de dos o mas elementos.

Los elementos usados como sustancias de aleación son usualmente metales o metaloides. Las propiedades de una aleación difieren de las propiedades de los metales puros o metaloides que conforman la aleación y esta diferencia es lo que crea la utilidad de las aleaciones. Al combinas metales y metaloides, los fabricantes puede desarrollar aleaciones que tengan propiedades particulares requeridas para un uso dado.

La tabla 1-1 es una lista de varios elementos y sus símbolos que componen los materiales metálicos.

Aluminum  Al
Antimony   Sb
Cadmiun  Cd
Carbon  C
Chromium   Cr
Cobalt   Co
Copper   Cu
Iron   Fe
Lead  Pb
Magnesium  Mg
Manganese  Mn
Molybdenum Mo
Nickel  Ni
Phosphorus   P
Silicon  Si
Sulfur   S
Tin  Sn
Tungsten W
Vanadium  V
Zinc  Zn

Aluminio  Al
Antimonio   Sb
Cadmio  Cd
Carbono  C
Cromo   Cr
Cobalto   Co
Cobre   Cu
Hierro   Fe
Plomo  Pb
Magnesio  Mg
Manganeso  Mn
Molibdeno Mo
Níquel  Ni
Fósforo   P
Silicio  Si
Azufre  S
Estaño  Sn
Tungsteno W
Vanadio  V
Cinc  Zn

Table 1-1.—Symbols of Base Metals and Alloying Elements

Tabla 1-1 . Símbolos de metales base y elementos de aleación.

 

Very rarely do Steelworkers work with elements in their pure state. We primarily work with alloys and have to understand their characteristics. The characteristics of elements and alloys are explained in terms of physical, chemical, electrical, and mechanical properties. Physical properties relate to color, density, weight, and heat conductivity. Chemical properties involve the behavior of the metal when placed in contact with the atmosphere, salt water, or other substances. Electrical properties encompass the electrical conductivity, resistance, and magnetic qualities of the metal. The mechanical properties relate to load-carrying ability, wear resistance, hardness, and elasticity.

When selecting stock for a job, your main concern is the mechanical properties of the metal.

The various properties of metals and alloys were determined in the laboratories of manufacturers and by various societies interested in metallurgical development. Charts presenting the properties of a particular metal or alloy are available in many commercially published reference books. The charts provide information on the melting point, tensile strength, electrical conductivity, magnetic properties, and other properties of a particular metal or alloy. Simple tests can be conducted to determine some of the properties of a metal; however, we normally use a metal test only as an aid for identifying a piece of stock.

 

 

Rara vez  los trabajadores metalúrgicos trabajan con elementos en su estado puro. Primariamente trabajamos con aleaciones y debemos entender sus características. Las características de los elementos y sus aleaciones son explicadas en términos de propiedades físicas, químicas, eléctricas y mecánicas. Las propiedades físicas están relacionadas con el color, densidad, peso y conductividad del calor. Las propiedades químicas involucran en comportamiento del metal al se colocado en contacto con la atmósfera, agua marina u otras sustancias. Las propiedades eléctricas comprenden la conductividad eléctrica, resistencia y cualidades magnéticas del metal. Las propiedades mecánicas están relacionadas con la capacidad de soporte de carga, resistencia al desgaste, dureza y elasticidad.

Al seleccionar material para un trabajo, su principal preocupación son las propiedades mecánicas del metal. Las diferentes propiedades de los metales y aleaciones fueron determinadas en los laboratorios de los fabricantes y por varias sociedades interesadas en el desarrollo metalúrgico. Gráficos que presentan las propiedades de un metal particular o aleación están disponible en muchas obras de referencia comerciales publicadas. Los gráficos proporcionan información sobre el punto de fusión, resistencia a la tracción, conductividad eléctrica,  propiedades magnéticas y otras propiedades de un metal particular o aleación. Ensayos simples pueden se llevados a cabo para determinar algunas de las aleaciones de un metal, sin embargo, normalmente usamos un ensayo de metal para identificar una pieza de metal de material de trabajo.

 

1.—Stress applied to a material ----- Esfuerzos aplicados a un material

Mechanical properties

Strength, hardness, toughness, elasticity, plasticity, brittleness, and ductility and malleability are mechanical properties used as measurements of how metals behave under a load. These properties are described in terms of the types of force or stress that the metal must withstand and how these are resisted.

Common types of stress are compression, tension, shear, torsion, impact, 1-2 or a combination of these stresses, such as fatigue. (See fig. 1-1.)

Compression stresses develop within a material when forces compress or crush the material. A column that supports an overhead beam is in compression, and the internal stresses that develop within the column are compression.

Tension (or tensile) stresses develop when a material is subject to a pulling load; for example, when using a wire rope to lift a load or when using it as a guy to anchor an antenna. “Tensile strength” is defined as resistance to longitudinal stress or pull and can be measured in pounds per square inch of cross section.

Shearing stresses occur within a material when external forces are applied along parallel lines in opposite directions. Shearing forces can separate material by sliding part of it in one direction and the rest in the opposite direction.

Some materials are equally strong in compression, tension, and shear. However, many materials show marked differences; for example, cured concrete has a maximum strength of 2,000 psi in compression, but only 400 psi in tension. Carbon steel has a maximum strength of 56,000 psi in tension and compression but a maximum shear strength of only 42,000 psi; therefore, when dealing with maximum strength, you should always state the type of loading.

A material that is stressed repeatedly usually fails at a point considerably below its maximum strength in tension, compression, or shear. For example, a thin steel rod can be broken by hand by bending it back and forth several times in the same place; however, if the same force is applied in a steady motion (not bent back and forth), the rod cannot be broken. The tendency of a material to fail after repeated bending at the same point is known as fatigue.

Strength

Strength is the property that enables a metal to resist deformation under load. The ultimate strength is the maximum strain a material can withstand. Tensile strength is a measurement of the resistance to being pulled apart when placed in a tension load.

Fatigue strength is the ability of material to resist various kinds of rapidly changing stresses and is expressed by the magnitude of alternating stress for a specified number of cycles.

Impact strength is the ability of a metal to resist suddenly applied loads and is measured in foot-pounds of force.

Hardness

Hardness is the property of a material to resist permanent indentation. Because there are several methods of measuring hardness, the hardness of a material is always specified in terms of the particular test that was used to measure this property. Rockwell, Vickers, or Brinell are some of the methods of testing. Of these tests, Rockwell is the one most frequently used. The basic principle used in the Rockwell testis that a hard material can penetrate a softer one. We then measure the amount of penetration and compare it to a scale. For ferrous metals, which are usually harder than nonferrous metals, a diamond tip is used and the hardness is indicated by a Rockwell “C” number. On nonferrous metals, that are softer, a metal ball is used and the hardness is indicated by a Rockwell “B” number. To get an idea of the property of hardness, compare lead and steel. Lead can be scratched with a pointed wooden stick but steel cannot because it is harder than lead.

 

Propiedades mecánicas

Resistencia, dureza, tenacidad, elasticidad, plasticidad, fragilidad,  ductilidad y maleabilidad son propiedades mecánicas usadas como medición de cómo los metales se comportan bajo una carga. Estas propiedades son descriptas en términos de fuerza o esfuerzo que el metal debe soportar y cómo éstos son resistidos.

Los tipos comunes de esfuerzo son la compresión, tensión, esfuerzo cortante o cizalladura, torsión, impacto, 1-2 o una combinación de estos esfuerzos, tales como la fatiga ( ver figura).

Los esfuerzos de compresión  se  desarrollan dentro de un material cuando las fuerzas comprimen o aplastan el material. Una columna que sostiene una viga de cabecera está en compresión, y los esfuerzos internos que se desarrollan dentro de la columna son de compresión.

Los esfuerzos de tensión (o tracción) se desarrollan cuando un material está sujeto a una carga de tracción; por ejemplo, al usar una cuerda de alambre para levantar una carga o cuando se usa la misma como cable para vientos al fijar una antena. La “resistencia a la  tracción” está definida como la resistencia a la tensión longitudinal o tracción y puede ser medida en libras por pulgada cuadrada de sección transversal. Los esfuerzos cortantes ocurren dentro de un material cuando fuerzas externas son aplicadas a lo largo de líneas paralelas en direcciones opuestas. Los esfuerzos cortantes pueden separar material al seccionarlo en una dirección y el resto en la dirección opuesta.

Algunos materiales son igualmente fuertes en compresión, tensión y esfuerzo cortante. Sin embargo, muchos materiales muestran marcadas diferencias; por ejemplo, el concreto fraguado tiene una resistencia máxima de 2.000 psi en compresión pero sólo 400 psi en tensión. El acero al carbono tiene una resistencia máxima de 56.000 psi en tensión y compresión pero una resistencia máxima al esfuerzo cortante de 42.000 psi; por lo tanto, al hacer referencia a la resistencia máxima, usted debe siempre citar el tipo de carga.

Un material que está sujeto es esfuerzos en forma repetida usualmente falla a un punto considerablemente debajo de su resistencia máxima en tensión, compresión o cizalladura. Por ejemplo, un delgado rodillo de acero puede ser roto a mano doblándolo hacia adelante y atrás varias veces en el mismo lugar; sin embargo, si la misma fuerza es aplicada en un movimiento firme (no doblado hacia adelante y atrás), el rodillo no puede ser roto. La tendencia de un material a fallar luego de un doblado repetido en el mismo punto se conoce como fatiga.

Resistencia de un material

La resistencia de un material o tenacidad es la propiedad que permite que un metal resista a la deformación bajo carga. La máxima resistencia es el esfuerzo máximo que un material puede soportar. La resistencia de tracción es una medida de la resistencia de un material a ser separado al serle aplicado una tensión de carga.

La resistencia a la fatiga es la habilidad de un material a resistir varios tipos de esfuerzos cambiantes rápidamente y es expresado por la magnitud de los esfuerzos alternativos para un número específico de ciclos.

La resistencia al impacto es la habilidad de un material a resistir cargas aplicadas súbitamente y es medida en pies libras de fuerza.

Dureza

La dureza es la propiedad de un material para resistir la indentación. Debido a que hay varios métodos para medir la dureza, la dureza de un material está siempre especificada en términos de un ensayo particular que fue usado para medir esta propiedad. Rockwell, Vickers, o Brinell son algunos de los métodos de ensayo. De estos ensayos, el Rockwell es el usado con mas frecuencia. El principio básico usado en el ensayo Rockwell es verificar que un material duro pueda penetrar a otro mas blando. Cuando se mide luego la cantidad de penetración  se compara con una escala.  Para los metales ferrosos, que son usualmente mas duros que los metales no ferrosos, una punta de diamante es usada y la dureza indicada por un número Rockwell “C”. Sobre metales no ferrosos, que son mas blandos, una bola de metal es usada y la dureza es indicada por un número Rockwell “B”. Para tener una idea de la propiedad de la dureza, compare el plomo y el acero. El plomo puede ser rayado con una varilla de madera con punta, pero el acero no, debido a que es mas dura que el plomo.

 

Tenacidad Fragilidad Ductilidad Maleabilidad Resistencia a la corrosión

cobre
níquel
hierro
magnesio
cinc
aluminio
plomo
estaño
cobalto
bismuto

hierro fundido blanco
hierro fundido gris
acero templado
bismuto
manganeso
bronces
aluminio
latón
aceros estructurales
cinc
monel
estaño
cobre
hierro

oro
plata
platino
hierro
niquel
cobre
aluminio
tungsteno
cinc
estaño
plomo

oro
plata
aluminio
cobre
estaño
plomo
cinc
hierro

 

oro
platino
plata
mercurio
cobre
plomo
estaño
níquel
hierro
cinc
magnesio
aluminio

* Los metales/aleaciones son ubicados en orden descendiente en la propiedad nombrada en el encabezamiento de la columna.

Toughness

Toughness is the property that enables a material to withstand shock and to be deformed without rupturing.

Toughness may be considered as a combination of strength and plasticity. Table 1-2 shows the order of some of the more common materials for toughness as well as other properties.

 

Elasticity

When a material has a load applied to it, the load causes the material to deform. Elasticity is the ability of a material to return to its original shape after the load is removed. Theoretically, the elastic limit of a material is the limit to which a material can be loaded and still recover its original shape after the load is removed.

Plasticity

Plasticity is the ability of a material to deform permanently without breaking or rupturing. This property is the opposite of strength. By careful alloying of metals, the combination of plasticity and strength is used to manufacture large structural members. For example, should a member of a bridge structure become overloaded, plasticity allows the overloaded member to flow allowing the distribution of the load to other parts of the bridge structure.

Brittleness

Brittleness is the opposite of the property of plasticity. A brittle metal is one that breaks or shatters before it deforms. White cast iron and glass are good examples of brittle material. Generally, brittle metals are high in compressive strength but low in tensile strength. As an example, you would not choose cast iron for fabricating support beams in a bridge.

Ductility and Malleability

Ductility is the property that enables a material to stretch, bend, or twist without cracking or breaking. This property makes it possible for a material to be drawn out into a thin wire. In comparison, malleability is the property that enables a material to deform by compressive forces without developing defects. A malleable material is one that can be stamped, hammered, forged, pressed, or rolled into thin sheets.

Corrosion resistance

Corrosion resistance, although not a mechanical property, is important in the discussion of metals. Corrosion resistance is the property of a metal that gives it the ability to withstand attacks from atmospheric, chemical, or electrochemical conditions. Corrosion, sometimes called oxidation, is illustrated by the rusting of iron.

Table 1-2 lists four mechanical properties and the corrosion resistance of various metals or alloys. The first metal or alloy in each column exhibits the best characteristics of that property. The last metal or alloy in each column exhibits the least. In the column labeled “Toughness,” note that iron is not as tough as copper or nickel; however, it is tougher than magnesium, zinc, and aluminum.

In the column labeled “Ductility,” iron exhibits a reasonable amount of ductility; however, in the columns labeled “Malleability” and “Brittleness,” it is last.

Metal types

The metals that Steelworkers work with are divided into two general classifications: ferrous and nonferrous.

Ferrous metals are those composed primarily of iron and iron alloys. Nonferrous metals are those composed primarily of some element or elements other than iron.

Nonferrous metals or alloys sometimes contain a small amount of iron as an alloying element or as an impurity.

FERROUS METALS

Ferrous metals include all forms of iron and steel alloys. A few examples include wrought iron, cast iron, carbon steels, alloy steels, and tool steels. Ferrous metals are iron-base alloys with small percentages of carbon and other elements added to achieve desirable properties.

Normally, ferrous metals are magnetic and nonferrous metals are nonmagnetic.

Iron

Pure iron rarely exists outside of the laboratory. Iron is produced by reducing iron ore to pig iron through the use of a blast furnace. From pig iron many other types of iron and steel are produced by the addition or deletion of carbon and alloys. The following paragraphs discuss the different types of iron and steel that can be made from iron ore.

PIG IRON.— Pig iron is composed of about 93% iron, from 3% to 5% carbon, and various amounts of other elements. Pig iron is comparatively weak and brittle; therefore, it has a limited use and approximately ninety percent produced is refined to produce steel.

Cast-iron pipe and some fittings and valves are manufactured from pig iron.

WROUGHT IRON.— Wrought iron is made from pig iron with some slag mixed in during manufacture.

Almost pure iron, the presence of slag enables wrought iron to resist corrosion and oxidation. The chemical analyses of wrought iron and mild steel are just about the same. The difference comes from the properties controlled during the manufacturing process. Wrought iron can be gas and arc welded, machined, plated, and easily formed; however, it has a low hardness and a low-fatigue strength.

CAST IRON.— Cast iron is any iron containing greater than 2% carbon alloy. Cast iron has a high-compressive strength and good wear resistance; however, it lacks ductility, malleability, and impact strength. Alloying it with nickel, chromium, molybdenum, silicon, or vanadium improves toughness, tensile strength, and hardness. A malleable cast iron is produced through a prolonged annealing process.

INGOT IRON.— Ingot iron is a commercially pure iron (99.85% iron) that is easily formed and possesses good ductility and corrosion resistance. The chemical analysis and properties of this iron and the lowest carbon steel are practically the same. The lowest carbon steel, known as dead-soft, has about 0.06% more carbon than ingot iron. In iron the carbon content is considered an impurity and in steel it is considered an alloying element.

The primary use for ingot iron is for galvanized and enameled sheet.

Steel

Of all the different metals and materials that we use in our trade, steel is by far the most important. When steel was developed, it revolutionized the American iron industry. With it came skyscrapers, stronger and longer bridges, and railroad tracks that did not collapse. Steel is manufactured from pig iron by decreasing the amount of carbon and other impurities and adding specific amounts of alloying elements.

Do not confuse steel with the two general classes of iron: cast iron (greater than 2% carbon) and pure iron

(less than 0.15% carbon). In steel manufacturing, controlled amounts of alloying elements are added during the molten stage to produce the desired composition.

The composition of a steel is determined by its application and the specifications that were developed by the following: American Society for Testing and Materials (ASTM), the American Society of Mechanical Engineers (ASME), the Society of Automotive Engineers (SAE), and the American Iron and Steel Institute (AISI).

Carbon steel is a term applied to a broad range of steel that falls between the commercially pure ingot iron and the cast irons. This range of carbon steel may be classified into four groups:

Low-Carbon Steel . . . . . . . . 0.05% to 0.30%  carbon

Medium-Carbon Steel . . . . . . 0.30% to 0.45% carbon

High-Carbon Steel . . . . . . . . 0.45% to 0.75% carbon

Very High-Carbon Steel . . . . . 0.75% to 1.70% carbon

Tenacidad

La tenacidad (también durabilidad, plasticidad, resistencia al choque, etc. ) es la propiedad que permite a un material soportar choques y ser deformado sin ruptura.

La tenacidad puede ser considerada como una combinación del esfuerzo y la plasticidad. La tabla 1-2 muestra el orden de algunos de los materiales mas comunes en cuanto a la tenacidad así como otras propiedades.

Elasticidad

Cuando un material tiene una carga aplicada al mismo, la carga hace que el material se deforme. La elasticidad es la habilidad de un material para retornar a su forma original luego de la carga haya sido quitada. Teóricamente, el límite de elasticidad de un material es el límite al cual un material puede ser cargado y aún recuperar su forma original luego de que la carga haya sido removida.

Plasticidad

La plasticidad es la habilidad  de un material para deformarse en forma permanente sin romperse o rajarse. Esta propiedad es el opuesto a la resistencia del material. Al hacer una cuidadosa aleación de metales, a combinación de plasticidad y resistencia es usada para fabricar grandes partes estructurales. Por ejemplo, en el caso de que una parte de un puente sea sobrecargada, la plasticidad permite que el miembro sobrecargado se desplace permitiendo la distribución de la carga hacia otras partes de la estructura del puente.

Fragilidad

La fragilidad es la propiedad opuesta a la plasticidad. Un metal frágil es aquel que se rompe o se parte antes de deformarse. El hierro fundido blanco y el vidrio son buenos ejemplos de un material frágil. Generalmente, los metales frágiles son de elevada resistencia compresiva pero de baja resistencia a la tracción. Como ejemplo, usted no elegiría hierro fundido para fabricar vigas de soporte en un puente.

Ductilidad y maleabilidad

La ductilidad es la propiedad que permite a un material que se estire, doble o retuerza sin rajarse o romperse. Esta propiedad hace posible que un material sea reducido a un delgado alambre. En comparación, la maleabilidad es la propiedad que permite que un material se deforme por fuerzas compresivas sin desarrollar defectos. Un material maleable es aquel que puede ser estampado, martilleado, forjado, presionado o laminado en hojas delgadas.

Resistencia a la corrosion

La resistencia a la corrosión, a pesar de no ser una propiedad mecánica, es importante en la discusión de los metales. La resistencia a la corrosión es la propiedad de un metal que la de la habilidad de soportar ataques de condiciones atmosféricas, químicas, o electroquímicas. La corrosión, a veces llamada oxidación, está ilustrada en la herrumbre del hierro.

La tabla 1-2 da una lista de las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión de varios metales y aleaciones. El primer metal o aleación en cada columna exhibe las mejores características de dicha propiedad. El último metal o aleación en cada columna exhibe las peores. En la última columna identificada como “Tenacidad”, nótese que el hierro no es tan resistente como el cobre o el níquel; sin embargo, es mas duro que el magnesio, el cinc y el aluminio.

En la columna identificada como “Ductilidad”, el hierro exhibe una razonable cantidad de ductilidad; sin embargo, en las columnas identificadas como “Maleabilidad”  y ”Fragilidad”, es la última.

Tipos de metales

Los metales con que los metalúrgicos trabajan están divididos en dos clasificaciones generales: ferrosos y no ferrosos.

Los metales ferrosos son aquellos compuestos primariamente de hierro y aleaciones de hierro. Los metales no ferrosos son aquellos compuestos primariamente de algunos elementos o elementos que no sea el hierro.

Los metales no ferrosos o aleaciones a veces contienen una pequeña cantidad de hierro como elemento de aleación o como impureza.

Metales ferrosos

Los metales ferrosos incluyen todas las formas de aleaciones de hierro y acero. Unos pocos ejemplos incluyen el hierro forjado, el hierro fundido, aceros al carbono, acero de aleación y aceros de herramientas. Los metales ferrosos son aleaciones de base de hierro con pequeños porcentajes de carbono y otros elementos agregados para alcanzar las propiedades deseadas.

Normalmente, los metales ferrosos son magnéticos y los metales no ferrosos son no magnéticos.

Hierro

El hierro puro raramente existe fuera del laboratorio. El hierro es producido al reducir mineral de hierro a hierro en lingotes a través del uso de un alto horno. A partir del hierro en lingotes muchos otros tipos de hierros y aceros son producidos por la adición o sustracción de carbono y aleaciones. Los párrafos siguientes tratan los diferentes tipos de hierros y aceros que pueden ser hechos del hierro en barra.

Hierro de fundición bruta

El hierro de fundición bruta está compuesto de aproximadamente 93% de hierro, desde 3% a 5% de carbono, y varias cantidades de otros elementos. El hierro en fundición bruta es comparativamente débil y frágil; por lo tanto, el mismo tiene un uso limitado y aproximadamente noventa por ciento de lo producido es refinado para producir acero. Las cañerías de hierro fundido y algunos accesorios, racores y válvulas son fabricados con hierro de fundición bruta.

Hierro forjado

El hierro forjado está hecho de hierro en lingotes con algo de escoria mezclada durante la fabricación. Caso hierro puro, la presencia de escoria permite que el hierro forjado resista a la corrosión y a la oxidación. Los análisis químicos del hierro forjado y del acero dulce son casi los mismos. La diferencia proviene de las propiedades controladas durante el proceso de manufactura. El hierro forjado puede ser soldado a gas o arco, maquinado, plateado y fácilmente moldeado; sin embargo, el mismo tiene una baja dureza

Hierro fundido

El hierro fundido o colado es un hierro que contiene mas de 2% de aleación de carbono. El hierro fundido tiene una elevada resistencia compresiva y una buena resistencia al desgaste; sin embargo, el mismo carece de ductilidad, maleabilidad y resistencia al impacto. Aleándolo con níquel, cromo, molibdeno, silicio o vanadio se mejora la tenacidad, esfuerzo a la tracción y dureza. Un hierro fundido maleable es producido a través  de un prolongado proceso de recocido.

Hierro en lingotes

El hierro en lingotes es hierro comercialmente puro (99,85%)  que es fácilmente moldeado y posee una buena ductilidad y resistencia a la corrosión. El análisis químico y las propiedades de éste hierro y el acero al carbón mas bajo son prácticamente los mismos. El acero al carbono mas bajo, tiene aproximadamente un 0,06% mas de carbono que el hierro en lingotes. En el hierro el contenido de carbono es considerado una impureza y en el acero el mismo es considerado como un elemento de la aleación.

El uso primario para un hierro en lingotes es para planchas galvanizadas y esmaltadas.

Acero

De todos los diferentes metales y materiales que usamos en nuestro negocio, el acero es por lejos el mas importante. Cuando el acero fue desarrollado, el mismo revolucionó la industria de los Estados Unidos. Con el mismo vinieron los rascacielos, puentes mas fuertes y largos  y las vías de los ferrocarriles que no colapsaban. El acero es fabricado a partir del hierro de fundición en bruto al disminuir la cantidad de carbono y otras impurezas y agregando cantidades específicas de elementos de aleación. Con confundir el acero con las dos clases generales de hierro : el hierro fundido (mas de 2% de carbono) y el hierro puro (menos de 0,15% de carbono). En la fabricación del acero, cantidades controladas de elementos de aleación son agregadas durante la etapa de fundición para producir la composición deseada.

La composición de un acero está determinada por su aplicación y las especificaciones que fueron desarrolladas por las siguientes entidades : American Society for Testing and Materials (ASTM), la American Society of Mechanical Engineers (ASME), la Society of Automotive Engineers (SAE), y la American Iron and Steel Institute (AISI).

Carbono al acero es un término aplicado a un ámplio rango de aceros que van desde el hierro de lingotes comercialmente puro a los hierro fundidos. Este rango de acero al carbono puede ser clasificado en cuatro grupos:

Acero de bajo carbono -------- 0.05%  a 0.30%  de carbono

Acero de carbono medio ------  0.30% a 0.45%  de carbono

Acero de elevado carbono ----------- 0.45% a 0.75% de  carbono

Acero de muy elevado carbono ------- 0.75%  a 1.70% de carbono

 

 

 

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