¿Qué es un metal ferroso? – Una guía completa

¿Qué es un metal ferroso?

El término ferroso proviene de la palabra latina Ferrum, que significa “compuesto metálico que contiene hierro”. Los metales ferrosos son aquellos que contienen solo pequeñas cantidades de hierro en su composición. Los metales ferrosos son magnéticos y tienen una alta resistencia y dureza debido a su contenido de hierro.

El metal ferroso es cualquier metal que se compone principalmente de hierro y tiene propiedades magnéticas. El metal ferroso es conocido por su dureza, durabilidad y resistencia a la tracción. Algunos metales ferrosos comunes incluyen acero aleado, acero al carbono, hierro fundido y hierro forjado. Los metales ferrosos son conocidos y utilizados por su resistencia.

Los metales ferrosos son muy vulnerables a la corrosión cuando se exponen a la humedad o a un entorno ácido o corrosivo debido a su alto contenido de moléculas de carbono. Como tales, normalmente se mezclan con muchos elementos de aleación diferentes para obtener las propiedades deseadas.

Algunos ejemplos de elementos de aleación utilizados incluyen cromo, vanadio, níquel y manganeso. Estos elementos pueden dar a los aceros ferrosos las propiedades materiales que los hacen ampliamente utilizados en diversas industrias de ingeniería.

Algunas propiedades deseables de los metales ferrosos incluyen durabilidad, gran resistencia a la tracción, magnetismo, baja resistencia a la corrosión, color plateado, capacidad de reciclaje y conducción eléctrica. Dicho esto, es difícil asignar propiedades comunes entre los metales ferrosos en general debido a la amplia variedad de elementos de aleación que se utilizan para cambiar sus características.

Las propiedades que poseen los hacen perfectos para ser utilizados tanto en el sector industrial como arquitectónico para proyectos como rascacielos, puentes, proyectos ferroviarios y vehículos. Debido a sus propiedades magnéticas, los metales ferrosos también se utilizan ampliamente en varios electrodomésticos y motores.

Sin embargo, los metales ferrosos tienen un alto contenido de carbono, lo que generalmente los hace más propensos a oxidarse; el acero inoxidable es una excepción por su contenido en cromo, al igual que el hierro forjado, por la pureza de su contenido en hierro. Los metales ferrosos se utilizan ampliamente en casi todas las industrias, como en la fabricación de contenedores de envío, tuberías industriales, automóviles, vías férreas, barcos y muchas herramientas comerciales y domésticas.

Recursos útiles:

• ¿Qué son los metales no ferrosos?
• ¿Qué son los metales y los diferentes tipos de metales?
• ¿Qué son los metales alcalinos?

¿Qué es Ferroso?

En química, el adjetivo ferroso indica un compuesto que contiene hierro (II), es decir, hierro en su estado de oxidación +2, posiblemente como el catión divalente Fe2+. Se opone a "férrico" o hierro (III), que significa hierro en su estado de oxidación +3, como el catión trivalente Fe3+.

Este uso ha sido reemplazado en gran medida por la nomenclatura IUPAC, que requiere que el estado de oxidación se indique con números romanos entre paréntesis, como óxido de hierro (II) para óxido ferroso (FeO), óxido de hierro (III) para óxido férrico (Fe2O3) y óxido de hierro (II, III) para el óxido Fe3O4 que contiene ambas formas de hierro.

Fuera de la química, "ferroso" significa generalmente "que contiene hierro". La palabra se deriva de la palabra latina Ferrum ("hierro"). Los metales ferrosos incluyen acero y arrabio (con un contenido de carbono de un pequeño porcentaje) y aleaciones de hierro con otros metales (como el acero inoxidable). "No ferroso" se usa para describir metales y aleaciones que no contienen una cantidad apreciable de hierro.

El término "ferroso" generalmente se aplica solo a metales y aleaciones. En cambio, se usa el adjetivo ferruginoso para referirse a sustancias no metálicas que contienen hierro, como “agua ferruginosa”; o a un color marrón anaranjado parecido al del óxido.

Propiedades de los Metales Ferrosos

Los metales ferrosos comparten algunas propiedades básicas, como ser propensos a oxidarse y ser magnéticos. La lista de propiedades comunes de los metales ferrosos incluye:

• Duradero
• Buena resistencia a la tracción
• Buena conductividad eléctrica
• Baja resistencia a la corrosión
• Color plateado
• Reciclable
• Por lo general, magnético

Los metales ferrosos pueden incluir una amplia gama de diferentes elementos de aleación, incluidos cromo, níquel, manganeso, molibdeno y vanadio, manganeso. Estos elementos de aleación dan a los materiales ferrosos diferentes propiedades que les permiten usarse en una variedad de aplicaciones de ingeniería y otras, incluidas herramientas, tuberías, contenedores, cuchillería y fabricaciones más grandes como rascacielos.

Lista de metales ferrosos

Algunos metales ferrosos comunes incluyen acero aleado, acero al carbono, hierro fundido y hierro forjado; analicemos cada uno de ellos uno por uno.

1. Acero

El acero se fabrica agregando hierro al carbono, que endurece el hierro. El acero aleado se vuelve aún más resistente a medida que se introducen otros elementos como el cromo y el níquel. El acero se fabrica calentando y fundiendo mineral de hierro en hornos. La lata de acero se extrae de los hornos y se vierte en moldes para formar barras de acero. El acero se utiliza ampliamente en las industrias de la construcción y la fabricación.

2. Acero al carbono

El acero al carbono tiene un mayor contenido de carbono en comparación con otros tipos de acero, lo que lo hace excepcionalmente duro. Se utiliza comúnmente en la fabricación de máquinas herramienta, taladros, cuchillas, machos de roscar y resortes. Puede mantener un filo afilado.

3. Aleación de acero

Los aceros aleados incorporan elementos como el cromo, el níquel y el titanio para impartir una mayor resistencia y durabilidad sin aumentar el peso. El acero inoxidable es una importante aleación de acero fabricada con cromo. Los aceros aleados se utilizan en la construcción, máquinas herramienta y componentes eléctricos.

4. Hierro fundido

El hierro fundido es una aleación hecha de hierro, carbono y silicio. El hierro fundido es frágil, duro y resistente al desgaste. Se utiliza en tuberías de agua, máquinas herramienta, motores de automóviles y estufas.

El hierro fundido se produce cuando un contenido de carbono de 1,5-4% se alea con hierro. Otros elementos, incluidos el silicio, el manganeso, el azufre y el fósforo, estarán presentes, pero solo en pequeñas cantidades. El hierro fundido es frágil pero tiene una buena resistencia al desgaste debido a su dureza. También es fácil de moldear, relativamente económico, tiene una alta resistencia a la compresión y un punto de fusión bajo.

5. Hierro Forjado

El hierro forjado es una aleación con tan poco contenido de carbono que es casi hierro puro. Durante el proceso de fabricación, se agrega algo de escoria que le da al hierro forjado una excelente resistencia a la corrosión y oxidación, sin embargo, tiene baja dureza y resistencia a la fatiga. El hierro forjado se utiliza para cercas y barandillas, implementos agrícolas, clavos, alambre de púas, cadenas y diversos adornos.

Ejemplos y usos de cada uno

Debido a las diferentes propiedades de los materiales ferrosos, tienen una variedad de aplicaciones que difieren según el metal que se utilice:

Aceros sin alear

También conocidos como aceros al carbono, los aceros sin alear utilizan el carbono como elemento de aleación. Estos aceros incluyen otros elementos, como manganeso, silicio, azufre y fósforo, pero el contenido de estos elementos es tan bajo que no afecta las propiedades del material.

Los aceros sin alear se clasifican en bajo, medio o alto contenido de carbono, y cada uno tiene diferentes características y métodos de tratamiento:

1. Acero bajo en carbono

Los aceros con bajo contenido de carbono, también llamados aceros dulces, contienen solo entre un 0,05 y un 0,25 % de carbono. Bajo costo y maleables, estos aceros son ampliamente utilizados para elementos como tuercas y tornillos o piezas forjadas. La dureza de la superficie de estos aceros se puede aumentar mediante cementación.

2. Acero al Carbono Medio

Los aceros de carbono medio contienen 0,25-0,6% de carbono. Este mayor contenido de carbono proporciona un aumento en la resistencia y la dureza en comparación con los aceros con bajo contenido de carbono. Sin embargo, estos aceros tienen una ductilidad reducida en comparación con los aceros con bajo contenido de carbono.

Los niveles elevados de carbono y manganeso en los aceros de medio carbono significan que pueden ser revenidos y templados. Estos aceros se utilizan ampliamente para la fabricación de componentes para la industria del automóvil, como engranajes, ejes y ejes, pero también son adecuados para su uso en aplicaciones ferroviarias.

3. Acero de alto carbono

Los aceros con alto contenido de carbono contienen entre un 0,6 y un 1 % de carbono y son los aceros no aleados más resistentes. Esta fuerza los hace ideales para aplicaciones que requieren resistencia al desgaste mecánico, mientras que también son buenos para mantener su forma.

En el lado negativo, estos aceros son inferiores a los aceros con bajo contenido de carbono cuando se trata de soldabilidad, ductilidad y resistencia al impacto. El acero con alto contenido de carbono se usa para resortes, cuchillas, rieles de acero, cables, placas resistentes al desgaste, herramientas y más.

Aceros aleados y los elementos de aleación

Los aceros aleados constituyen otro subgrupo de metales ferrosos, y cada elemento de aleación tiene su propio efecto sobre las propiedades del material. Estos elementos de aleación incluyen cromo, cobre, níquel, silicio y titanio, pero se pueden combinar para proporcionar una variedad de propiedades. Estas son las propiedades de los más comunes de estos elementos de aleación:

1. Cromo

El cromo se utiliza para fabricar acero inoxidable, con niveles de cromo superiores al 11 %, lo que hace que los metales sean resistentes a la corrosión. Una capa de cromo oxidado sobre el metal evitará que el metal subyacente entre en contacto con el oxígeno, lo que reduce en gran medida la posibilidad de corrosión. El cromo también aumenta la dureza, la resistencia a la tracción, la tenacidad y la resistencia al desgaste de un metal.

2. Manganeso

El manganeso se puede utilizar como elemento de aleación para evitar la formación de sulfuros de hierro, además de aumentar la resistencia a altas temperaturas, mejorando la ductilidad y la resistencia al desgaste. El manganeso también puede mejorar la templabilidad mediante el templado, lo que reduce el peligro de formación de defectos y hace que el metal sea más estable.

3. Níquel

El níquel, cuando se usa con otros elementos, puede aumentar la ductilidad y la resistencia a la corrosión. Por ejemplo, una mezcla de 18 % de cromo y 8 % de níquel crea un acero inoxidable extremadamente duradero.

4. Silicio

El silicio se puede utilizar para aumentar las propiedades magnéticas del metal, así como para mejorar la resistencia y proporcionar elasticidad para aplicaciones como resortes.

5. Titanio

El titanio se puede utilizar para mejorar la fuerza y ​​la resistencia a la corrosión de un metal, así como para limitar el tamaño de grano de la austenita.

6. Vanadio

Los carburos de vanadio también limitan el tamaño de grano de un metal, aumentando la ductilidad del material aleado. El vanadio también mejora la resistencia, la dureza, el desgaste y la resistencia al impacto. Sin embargo, si se usa en cantidades demasiado altas, puede tener un impacto negativo en las propiedades del material.

7. Molibdeno

El molibdeno ofrece un buen efecto en las aleaciones de acero que operan a altas temperaturas. No solo mejora las propiedades mecánicas, sino que también proporciona una mayor resistencia a la oxidación y la corrosión, y amplifica los efectos de otros elementos de aleación.

Preguntas frecuentes

¿Qué son los metales ferrosos?

La palabra 'ferroso' proviene de la palabra latina 'Ferrum', que significa 'hierro'. Los metales ferrosos incluyen acero, hierro fundido y aleaciones de hierro con otros metales (como el acero inoxidable).

¿Cuáles son ejemplos de metales ferrosos?

Algunos de los ejemplos más comunes de metales ferrosos incluyen acero, hierro fundido y hierro forjado. Reconocido por su dureza y maquinabilidad, el acero se usa ampliamente en las industrias de la construcción y la fabricación.

¿Qué son los metales ferrosos y no ferrosos?

Los metales ferrosos se definen como aquellos metales que contienen hierro. Los metales no ferrosos no. Una de las principales distinciones en la especialización es si las fundiciones trabajan con metales ferrosos, metales no ferrosos o ambos. La definición de metal ferroso es cualquier metal que contenga hierro; los metales no ferrosos no.

¿Cuáles son los cuatro metales ferrosos comunes?

Los metales ferrosos más comunes son el hierro fundido, el hierro forjado, el acero aleado y el acero al carbono, también conocido como acero estructural.

¿Cuáles son los 3 tipos de metales?

Hay tres tipos principales de metales:metales ferrosos, metales no ferrosos y aleaciones. Los metales ferrosos son metales que consisten principalmente en hierro y pequeñas cantidades de otros elementos.

¿Cómo se fabrican los metales ferrosos?

Los metales ferrosos deben extraerse del mineral de hierro. La fuente del mineral de hierro es la corteza terrestre, que contiene metales y compuestos metálicos como el óxido de hierro. Sin embargo, el mineral a menudo se mezcla con otras sustancias. Para optimizar el uso del metal, debe extraerse de la mezcla.

¿Cuál es el metal ferroso más común?

Los aceros al carbono son posiblemente el tipo de metal ferroso más utilizado. Se componen principalmente de hierro, con más del 90% de su composición química siendo ese elemento. El único otro elemento importante de aleación en el acero al carbono es el carbono.

¿Por qué el acero inoxidable es ferroso?

El acero inoxidable es un metal ferroso ya que contiene hierro. Los metales ferrosos contienen principalmente hierro. Tienen pequeñas cantidades de otros metales o elementos añadidos, para darles las propiedades requeridas. Los metales ferrosos son magnéticos y ofrecen poca resistencia a la corrosión.

¿Cuál es la diferencia entre férrico y ferroso?

El óxido ferroso, comúnmente conocido como óxido de hierro (II), contiene hierro que perdió 2 electrones en el proceso de oxidación. Entonces, es capaz de unirse con otros átomos que tienen 2 electrones adicionales. El óxido férrico, se conoce comúnmente como óxido de hierro (III). Contiene hierro que perdió 3 electrones.

¿Por qué los metales ferrosos son magnéticos?

El término metal ferroso se refiere a cualquier metal que contenga hierro. Como resultado de su contenido de hierro, los metales ferrosos son magnéticos, fuertes y duros.

¿Qué es una aleación ferrosa?

Las aleaciones ferrosas (ferroaleaciones) o metales son metales que consisten principalmente en hierro (Fe). El acero es una aleación a base de hierro que normalmente contiene menos del 1 % de carbono, mientras que el hierro suele contener un 2 % o más de carbono.

¿Por qué el manganeso es ferroso?

El manganeso y el cobalto contienen hierro, por lo que se denominan minerales ferrosos. Mientras que Mica, la bauxita no contiene hierro, por lo que no son ferrosos.

¿Qué son los minerales ferrosos, pon dos ejemplos?

Los minerales que contienen hierro se llaman minerales ferrosos. Un ejemplo de minerales ferrosos son las cromitas, el mineral de hierro y el manganeso.