ESPEUNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADASEXTENSIN Latacunga

CARRERA:INGENIERA MECATRNICAASIGNATURA:CIENCIA DE LOS MATERIALESTEMA: MATERIALES FERROSOSNOMBRES: DAVID GUALPAFRANCISCO ILLESCASALEJANDRO LEONPAUL ROMERONIVEL: TERCERO AMATERIALES FERROSOSLos materiales frricos son aquellos cuyo componente principal es el hierro, pudiendo presentar adems otros elementos tanto metlicos como no metlicos. En la actualidad, el consumo industrial de estos materiales representa ms del 90% del consumo total de materiales metlicos, debido a su resistencia y a su coste de obtencin relativamente bajo.El hierro es el metal ferroso ms empleado y siempre se obtiene en forma de aleacin con carbono. Es decir, el hierro siempre vendr mezclado con otro componente, que es el carbono. OBTENCIN DE LOS METALESLos metales son materiales que se obtienen de minerales que forman parte de las rocas. La extraccin del mineral se realiza en minas a cielo abierto o en minas subterrneas.

La metalurgia del hierro, dada la enorme importancia de los materiales frricos se denomina siderurgia. La siderurgia comprende una serie de operaciones mediante las cuales se obtienen los materiales frricos. La siderurgia abarca desde el proceso de extraccin del mineral hasta la presentacin comercial de los productos finales.Concentracin de la menaUna vez que se ha extrado el mineral de las minas, la primera etapa a llevar a cabo es la separacin del mineral de hierro que recibe el nombre de mena y las partes despreciables como tierra, rocas, cal slice, etc., reciben el nombre de ganga.Esta separacin se puede llevar a cabo mediante diversos mtodos, siendo los ms habituales el magntico y el de flotacin.El mtodo magntico se basa en las propiedades magnticas que suelen presentar los minerales de hierro, consistiendo bsicamente en atraer el mineral, finamente molido, mediante imanes. El mtodo de flotacin es el ms empleado y est basado en la formacin de espumas, que se adhieren de forma muy diferente a las distintas partculas de minerales. El mineral finamente pulverizado se mezcla con agua en un recipiente abierto, y se le aade un detergente adecuado. La mezcla se agita al tiempo que se le insufla una corriente de aire, con lo que se forman numerosas burbujas de aire, que se adhieren a las partculas de mena, que de esta forma son arrastrada haca la superficie y pueden separase de las partculas de ganga. Estas ltimas son mojadas por agua y quedan en el fondo del recipiente. Para que esto ocurra es preciso seleccionar, en cada caso, el agente formador de espuma para que se adhiera solamente a un tipo de partculas. En otras ocasiones, son las partculas de ganga las que se adhieren a las burbujas y son arrastradas a la superficie, quedando la mena en el fondo del recipiente.Obtencin de materias primasJunto al mineral de mena de hierro son necesarios para la obtencin del hierro otros componentes que son el coque y los fundentes.El coque es un producto obtenido de la destilacin seca de la hulla y que cumple las siguientes funciones: a) Producir, por combustin, el calor necesario para que tengan lugar las reacciones qumicas de reduccin en el alto horno; b) Producir el monxido de carbono, que ser el agente reductor; c) Dar permeabilidad a la carga del alto horno y facilitar el paso de los gases.Los fundentes tienen por finalidad el reaccionar qumicamente con los restos de ganga no eliminados en el proceso de concentracin de mena, formando compuestos de menor punto de fusin. Los productos resultantes de esta reaccin constituyen, junto a las cenizas procedentes de la combustin del coque, la denominada escoria, que flota sobre el metal fundido en la parte inferior del horno.

MATERIALES DE LTIMA GENERACINLos vidrios metlicos estn en la vanguardia de los nuevos materiales. Poseen una serie de caractersticas que los hace menos frgiles que los vidrios pero al mismo tiempo, su resistencia es superior a la de los metales. Sus peculiares propiedades les hacen ms resistentes a problemas como la corrosin o las roturas.Se ha demostrado con estos materiales que sometindolos a diferentes presiones se vara sus propiedades, por lo que las aplicaciones tcnicas son tambin diferentes.Elmetaflex, un material en el que se est trabajando actualmente en la Universidad de St. Andrews, puede ser revolucionario en el campo de la ptica por el comportamiento que tiene la luz al incidir sobre el mismo, y que produce que los objetos que se encuentran detrs de l se hagan invisibles debido a que la luz rodea el metaflex y luego sigue su trayectoria.El grafeno, un material que puede ser revolucionarioElgrafenoparece que va a revolucionar el mundo de la tcnica en los aos venideros. Sus caractersticas lo convierten en un material superior en muchos aspectos a los conocidos hasta el momento.Este material formado por una nica capa de tomos decarbono, se obtiene del grafito y presenta unas caractersticas que le hacen mucho ms resistente que el acero. Es flexible, ligero y elstico. Pese a ser conductor elctrico y trmico apenas se calienta. Las posibilidades del grafeno tras los ltimos avances realizados por diversos grupos de investigacin pueden ser enormes, sobre todo en el campo de la electrnica. Algunos empiezan a ver en el desarrollo de este material, el comienzo del fin del silicio.La nueva generacin de aceros sostenibles

Un nuevo concepto de horno metalrgico permitir transformar el polvo de acera, el residuo voltil y txico del proceso de fabricacin de acero, en una serie de materiales valiosos y con potencial de reutilizacin y comercializacin. Sin desechos.La tecnologa desarrollada y patentada por Tecnalia ha sido transferida a Digimet, una nueva empresa de base tecnolgica, que abre nuevas oportunidades de negocio tanto para las propias aceras como para las compaas que habitualmente se han dedicado a tratar estos residuos. Les permitir recuperar todos los materiales que se volatilizan durante la fabricacin del acero.Reintegrar algunos como el hierro en sus procesos de fabricacin y comercializar otros. Cada ao se generan 8 millones de toneladas de polvo de acera procedentes de hornos al arco, explica Luis Cobos, investigador de Tecnalia e inventor del horno para su tratamiento.Tratamiento difcilDesde 2007 la Unin Europea prohibe desechar estos polvos, que estn compuestos por metales pesados de unas pocas micras de tamao y son peligrosos para la salud humana. Exige tratarlos, un proceso caro, difcil y poco eficiente.De cada tonelada de polvo unos 700 kilos son de hierro oxidado e inertes, explica Cobos. No existe ninguna aplicacin industrial para este residuo, por lo que simplemente se desecha.El horno diseado por Tecnalia, sin embargo, permite obtener hierro de buena calidad, y separarlo de los inertes que tienen aplicaciones en la fabricacin de cementos y asfaltos de carretera.FuncionamientoFunciona introduciendo estos residuos mezclados con carbn en un bao circulante de metal fundido que es capaz de separar cada uno de los elementos. El hierro se funde y se mezcla con el bao, los inertes se quedan en una capa superficial sobre el mismo y otros metales como el plomo o el zinc viajan con los gases que se generan hasta que los captura un filtro. Al fundirse el hierro va aumentando el volumen del bao, que al final se desborda, explica Cobos. A partir de ah lo recuperan.En la ltima parte del proceso un sifn separa el hierro fundido de las escorias que flotan sobre su superficie. De un cao sale hierro fundido y del otro los inertes, afirma el investigador.Esta nueva tecnologa todava est en fase de pruebas. Hicieron un primer prototipo que obtuvo buenos resultados, y ahora se preparan para crear uno mayor, capaz de procesar unas 5.000 toneladas, con el que dar el visto bueno para su implantacin comercial a travs de Digimet.

Aplicaciones de los nuevos materialesLas aplicaciones de los nuevos materiales pasarn por la produccin de tejidos artificiales para implantar en el ser humano, la elaboracin de sistemas de embalaje y transporte ultraligeros y muy resistentes, la produccin de materiales aislantes y nuevos materiales en el campo de la ptica o de la electrnica, que van a sustituir en eficacia, resistencia, flexibilidad, etc., a los materiales actuales en muchos campos.El futuro en este campo es inmenso por dos razones fundamentales; en primer lugar por la alta rentabilidad econmica que pueden obtener las empresas que logren patentarlos, y porque van a suponer un salto notable en las posibilidades de desarrollo humano y cientfico.APLICACIONES DE LOS MATERIALES FERROSOSLos materiales ferrosos principalmente en su clasificacin se utilizan muchos sus productos en industrias para la fabricacin de satlites de comunicacin, aviones, automviles, trenes, submarinos, etc. Asimismo, en nuestro hogar encontramos multitud de productos que, bien parcialmente o en su totalidad, han sido construidos empleando algn metal ferroso, tales como cucharas, cuchillos, lavadoras, planchas, ordenadores, frigorficos o radiocasetes.A lo largo de la historia los metales ferrosos han tenido y siguen teniendo una aplicacin muy amplia, que va desde la fabricacin de herramientas y maquinas herramientas tales como taladradoras, herramientas de mano, herramientas para la agricultura y otras, hasta la propia construccin de sus instalaciones.Industria Constructora.-Principal material para realizar una construccin, los materiales ferrosos como las varillas, tambin estn presentes en los clavos, alambres, las herramientas y en las instalaciones elctricas. Edificios, puentes, fbricas etc. Son algunas de las aplicaciones

Industria del Transporte.-Los materiales ferrosos estn claramente en los transportes como carros, motos, aviones, trenes etc. Es de gran importancia ya que las propiedades de este material como la dureza son de utilidad para el exterior de estos transportes

Industria Electrnica.- Se utiliza para la conformacin de un circuito que utiliza el material ferroso no en gran proporcin pero de forma til adems de cables.

Industria MdicaSe puede empezar que con algunos productos que se han creado son imprescindibles en la medicina y ni que hablar de las mquinas que dan solucin para conocer resultados mdicos y dar diagnsticos.

Industria TecnolgicaTal vez la ms grande aplicacin de material ferroso ya que cada invento desde la antigedad con lanzas para la caza hasta la actualidad que es muy necesario en diferentes industrias para la creacin de mquinas que dan solucin a muchos problemas y que sin este material no se podran disear

Materiales Ferrosos en EcuadorDe acuerdo a la informacin del Ministerio de Energa y Minas la cantidad destinada para la actividad minera sera cinco millones de hectreas, eso constituye el 20% del territorio nacional, de ellas dos millones de hectreas son reas protegidas y bosques protectores, estos bosques desempean papeles importantsimos no solo por su gran biodiversidad sino porque son inmensos reservorios naturales de agua, atraen la lluvia, son protectores de las cuencas hidrogrficas, mantienen la calidad de los suelos, purifican el aire, fijan el CO2, es decir son santuarios naturales irremplazables para el Ecuador.Las fbricas que se encarguen de el tratamiento, una de las ms importantes es ANDEC que se encuentra da tras da en pelea con el mercado importador ya que la produccin nacional no impone el producto al no abastecer totalmente el mercado y no producir suficientes toneladas de hierro al ao, en los ltimos aos un realce de las industrias permiten que el mercado del hierro sea muy importante con lo que empresas chinas se interesan en proyectos de la minera del hierro una de las ms principales en Mompiche que tiene su contra el impacto ambiental.En fin el Ecuador cuenta con proyectos mineros el INIGEMM (Instituto Nacional de Investigacin Geolgico Minero Metalrgico) es el encargado del estudio de yacimientos minerales.Bibliografahttp://www.elcorreo.com/innova/empresas/20131104/residuos-acero-sostenibles-201311042019-rc.htmlhttp://suite101.net/article/los-nuevos-materiales-y-el-futuro-tecnologico-a28025