Acer
De Viquipèdia
L'acer és una aliatge de ferro i carboni amb un percentatge d'aquest del 0.008% al 1.76%.
El ferro pur és un metall molt dúctil però de baixa resistència. El carboni li dóna duresa i resistència. En funció del percentatge de carboni s'obtenen diferents tipus d'acer, és a dir, un acer amb molt carboni serà un acer molt resistent i molt dur, però també molt fragil, i un acer amb poc carboni serà poc resistent i poc dur, però amb menys fragilitat.
Depenent de la quantitat de carboni que contingui un acer, el podrem classificar en acer hipoeutectoide (0.008% - 0.89%), acer eutectoide (0.89%) i acer hipereutectoide (0.89% - 1.76%).
L'acer eutectoide presenta una resistència màxima de 823 MPa.
Els acers poden dur altres elements d'aleació que també modifiquen les propietats.Per exemple els acers inoxidables porten un mínim de 11% de Crom.
A més dels components principals indicats, els acers incorporen altres elements químics. Alguns són perjudicials (Impureses) i provenen del mineral o el combustible utilitzat en el procés de fabricació; és el cas del sofre i el fòsfor. Altres s'hi afegeixen intencionalment per a la millora d'alguna de les característiques de l'acer (Aliants); poden utiltizar-se per incrementar la resistència, la ductilitat, la duresa, etcètera, o per facilitar algun procés de fabricació com pot ser el mecanitzat. Elements habituals per a aquests fins són el níquel, el crom, el molibdè i altres.
L'acer és actualment l'aliatge més important, que s'utilitza de forma intensiva en numeroses aplicacions, tot i que la seva utilització es veu condicionada en determinades circumstàncies pels avantatges tècnics o econòmics específics que ofereixen altres materials: l'alumini quan es requereix major lleugeresa i resistència a la corrosió, el formigó armat per la seva major resistència al foc, els materials ceràmics en aplicacions a altes temperatures, etcètera. Tot i això segueixen utilitzant-se extensament ja que:
- Existeixen abundants jaciments de minerals de ferro suficientement rics, purs i fàcils d'explotar.
- Existeix la posibilitat de reciclar-lo.
- Els procediments de fabricació són relativament simples i econòmics.
- Presenten una interesant combinació de propietats mecàniques, que poden modificar-se dintre d'un ampli rang variant els components de l'aliatge o aplicant tractaments.
- La seva plasticitat permet obtenir peçes de formes geomètriques complexes amb relativa facilitat.
- L'experiència acumulada en el seu ús permet realitzar prediccions del seu comportament, reduïnt costos de disseny i plaços de posada en el mercat.
Tal es la importància industrial d'aquest material que la seva metal·lurgia rep la denominació especial de siderúrgia.
La seva Densitat mitjana és de 7850 kg / m3.
[edita] Impureses de l'Acer
Es denominen impureses a tots els elements indesitjables en la composició dels acers. Es troben en els acers i també en les fundicions com a conseqüència de que estan presents en els minerals o els combustibles. Es procura eliminar-les o reduïr el seu contingut degut a que son perjudicials per a les propietats de l'aliatge. En els casos en els que eliminar-les resulti impossible o sigui massa costós, s'admet la seva presència en cantitats mínimes.
[edita] Sofre
Límit màxim aproximat: 0,04%. El sofre forma amb el ferro sulfur, que conjuntament amb laustenita forma un eutèctic amb un punt de fusió baix.Quan els lingots d'acer colat han de ser laminats en calent, aquest eutèctic es troba en estat líquid, el que provoca el desgranament del material. Es controla la presència de sulfur mitjançant l'afegit de manganès. El manganès té major afinitat pel sofre que el ferro per tant en lloc de SFe es forma SMn que té un alt punt de fusió i bones propietats plàstiques. El contingut de Mn ha de ser tal que s'asseguri que tot el sofre es trobi en forma de SMn.
[edita] Fòsfor
Límit màxim aproximat: 0,04%. El fòsfor resulta perjudicial ja sigui al dissoldre's en la ferrita, doncs disminueix la ductilitat, al formar PFe3 (Fosfur de ferro). El fosfur de ferro forma junt amb la austenita i la cimentita un eutèctic ternari denominat esteadita el qual és summament fràgil i té un punt de fusió relativament baix.
