Acer: diferència entre les revisions
Contingut suprimit Contingut afegit
m Robot catalanitza codi wiki i estandarditza la mida de les imatges |
m Bot simplifica tipografia d'acord amb la discussió corresponent |
||
Línia 8:
Percentatges majors que el 2,0% i fins al 4% de carboni donen lloc a [[Fosa (metal·lúrgia)|foses]] trencadisses que no es pot [[forja]]r.<ref>{{ref-llibre|cognom=Serra Subirà |nom= Eduard |títol=Guia de l'escultor per a escultors novells |url=http://books.google.cat/books?id=2oiWUutSAzQC&pg=PA86&dq=fosa+trencadissa&hl=ca&ei=wqXtTfLrIovUsgbCgMmBBA&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=2&ved=0CC8Q6AEwAQ#v=onepage&q=fosa%20trencadissa&f=false |editorial=Edicions Universitat Barcelona |data= |pàgines=p.85 |isbn=8447534359 }}</ref> Aquesta circumstància, però, se circumscriu als [[Acer al carboni|acers al carboni]] en els quals aquest últim és l'únic element aliable o els altres presents ho estan en quantitats molt petites, ja que, de fet hi ha multitud de tipus d'acer amb composicions molt diverses que reben denominacions específiques en virtut ja sigui dels [[element químic|elements]] que predominen en la seva composició (acers al [[silici]]), de la seva susceptibilitat a certs tractaments (acers de cementació), d'alguna característica potenciada ([[Acer inoxidable|acers inoxidables]]) i fins i tot en funció del seu ús (acers estructurals). Normalment aquests aliatges de ferro s'engloben sota la denominació genèrica d''''acers especials''', raó per la qual aquí s'ha adoptat la definició dels comuns o "al carboni" que, a més de ser els primers fabricats i els més emprats, i aproximadament el 90% de l'acer comercialitzat és "al carboni".<ref>{{ref-llibre|cognom = Ashby|nom = Michael F.|coautors = & David R. H. Jones|títol = Engineering Materials 2|anyarxiu = 1.986|edició = corregida|any = 1992|editorial = Pergamon Press|lloc = Oxford|llengua = anglès|isbn = 0-08-032532-7}}</ref> serveixen de base per als altres. Aquesta gran varietat d'acers va portar a [[William Siemens]] a definir l'acer com «un compost de ferro i una altra substància que incrementa la seva resistència».<ref>''Diccionario Enciclopédico Hispano-Americano, Tomo I'', Montaner i Simón Editors, Barcelona, 1887, p. 265</ref>
Per la varietat ja apuntada i per la seva disponibilitat –els seus dos elements primordials abunden en la naturalesa facilitant la seva producció en quantitats industrials–,<ref group="nota">S'estima que el contingut en ferro de l'escorça terrestre és de l'ordre del 6% en pes ([http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Fe/geol.html enllaç]), mentre que el [[carbó vegetal]] va poder fàcilment obtenir-se de les masses forestals per a l'elaboració de l'acer pel procediment de la [[farga catalana]]. La industrialització de l'acer va comportar la substitució del carbó vegetal pel [[carbó|mineral]] l'abundància del qual, a l'escorça terrestre, es calcula al voltant del 0,2% ([http://www.webelements.com/webelements/elements/text/C/geol.html enllaç]).</ref> els acers són els aliatges més utilitzats en la [[maquinària|construcció de maquinària]], [[eina|eines]], [[edifici]]s i [[Enginyeria civil|obres públiques]], havent contribuït a l'alt nivell de desenvolupament tecnològic de les [[industrialització|societats industrialitzades]].<ref name="enciclopèdia"> {{ref-llibre|cognom= Diversos autors|títol = Enciclopèdia de Ciència i Tècnica. Tomo 1 Acer|any = 1984|editor = Salvat Editores S.A.| isbn = 84-345-4490-3 }}</ref> Tanmateix, en certs sectors, com la construcció [[aeronàutica]], l'acer gairebé no s'utilitza a causa del fet que és un material molt dens, gairebé tres vegades més dens que l'[[alumini]] (7.850
== Història ==
Línia 22:
També conegut com a acer Damasc, l'acer wootz és famós per la seva durabilitat i capacitat de mantenir un tall. Originalment va ser creat d'un nombre diferent de materials, incloent-hi traces d'altres elements en concentracions menors a 1000 [[Part per milió|parts per milió]] o 0,1% de la composició de la roca. Era essencialment un complicat aliatge amb ferro com el seu principal component. Estudis recents han suggerit que en la seva estructura s'incloïen [[nanotub|nanotubs de carboni]], el que potser explica algunes de les seves qualitats llegendàries; encara que tenint en compte la tecnologia disponible en aquell moment van ser probablement produïts més per casualitat que per disseny.<ref>{{ref-publicació| url = http://www.nature.com/news/2006/061115/full/news061113-11.html|article= Sharpest cut from nanotub sword: Carbon NanoTech may have given swords of Damascus their edge|nom = Katharine|cognom = Sanderson|publicació= [[Nature]]|data = 15-11-2006|consulta = 17-11-2006|llengua=anglès}}</ref> L'[[acer crucible]] (''Crucible steel''), basat en diferents tècniques de produir aliatges d'acer emprant calor lenta i refredant ferro pur i carbó, va ser produït a [[Merv]] entre el [[segle IX]] i el [[segle X]].
A la Xina, sota la [[dinastia Song]] del [[segle
[[Fitxer: Bas fourneau.png|miniatura|Gravat que mostra el treball en una [[forja|farga]] a l'[[edat mitjana]]]]
Línia 48:
Encara que és difícil establir les propietats físiques i mecàniques de l'acer, ja que aquestes varien amb els ajustaments en la seva composició i els diversos tractaments tèrmics, químics o mecànics, amb els que poden aconseguir acers amb combinacions de característiques adequades per a infinitat d'aplicacions, es poden citar-ne algunes propietats genèriques:
* La seva [[densitat]] mitjana és de 7.850
* En funció de la temperatura de l'acer es pot contraure, dilatar o fondre.
* El [[punt de fusió]] de l'acer depèn del tipus d'aliatge i els percentatges d'elements aliables. El del seu component principal, el [[ferro]] és d'aproximadament 1510
* El seu punt d'[[ebullició]] és de voltant de 3000
* És un material molt [[Tenacitat|tenaç]], especialment en algun dels aliatges utilitzats per fabricar eines.
* Relativament [[dúctil]]. Amb ell s'obtenen fils prims anomenats [[filferro]]s.
Línia 70:
Per exemple a [[Espanya]] actualment estan regulats per la norma [[UNE-EN 10020]]: 2001 i antigament estaven regulades per la norma [[UNE-36010]], ambdues editades per [[Associació Espanyola de Normalització i Certificació|AENOR]].<ref>[http://www.nazaretti.org/standreu/general/activitats/celebracions/altres/telematica/acer/clasif2.htm Norma UNE 36010]</ref>
Existeixen altres normes reguladores de l'acer, com la classificació d'[[AISI]] (de fa 70
== Formació de l'acer. Diagrama ferro-carboni (Fe-C) ==
Línia 113:
=== Microconstituents ===
El ferro pur presenta tres estats [[Al·lotropia|al·lotròpics]] a mesura que s'incrementa la temperatura des de l'ambient:<ref>{{ref-llibre|cognom=Roura Grabulosa |nom=Pere |cognom2=Farja Silva |nom2=Jordi |cognom3=Güell Ordis |nom3=Josep Maria |títol=Apunts de fonaments de ciències dels materials |url=http://www3.udg.edu/publicacions/vell/electroniques/Fonaments%20i%20Ciencies%20dels%20materials/presentacio.html |editorial=Universitat de Girona |data=2006 |pàgines=p.53 |isbn=84-8458-227-2 }}</ref>
* Fins als 911
* Entre 911 i 1400
* Entre 1400 i 1538
A major temperatura el ferro es troba en estat líquid.
Línia 213:
* [[Cementació]] ([[Carboni|C]]): augmenta la duresa superficial d'una peça d'acer dolç, augmentant la concentració de carboni en la superfície. S'aconsegueix tenint en compte el mitjà o atmosfera que envolta el metall durant l'escalfament i refredament. El tractament aconsegueix augmentar el contingut de carboni de la zona perifèrica, obtenint després, per mitjà de temples i revenir, una gran duresa superficial, resistència al desgast i bona tenacitat en el nucli.
* [[Nitruració]] ([[Nitrogen|N]]): igual que la cimentació, augmenta la duresa superficial, encara que ho fa en major mesura, incorporant nitrogen en la composició de la superfície de la peça. S'aconsegueix escalfant l'acer a temperatures compreses entre 400 i 525
* [[Cianuració]] (C + N): enduriment superficial de petites peces d'acer. S'utilitzen banys amb [[cianur]], [[carbonat]] i [[cianat sòdic]]. S'apliquen temperatures entre 760 i 950
* [[Carbonitruració]] (C + N): igual que la cianuració, introdueix carboni i nitrogen en una capa superficial, però amb [[hidrocarbur]]s com [[metà]], [[età]] o [[propà]]; [[amoníac]] (NH <sub>3</sub>) i [[monòxid de carboni]] (CO). En el procés es requereixen temperatures de 650 a 850
* [[Sulfinització]] (S + N + C): augmenta la resistència al desgast per acció del [[sofre]]. El sofre es va incorporar al metall per escalfament a baixa temperatura (565
Entre els factors que afecten els processos de tractament tèrmic de l'acer es troben la temperatura i el temps durant el qual s'exposa a aquestes condicions al material. Un altre factor determinant és la forma en què l'acer torna a la temperatura ambient. El refredament del procés pot incloure la seva immersió en oli o l'ús de l'aire com refrigerant.
Línia 245:
Les barres d'acer corrugat, estan normalitzades, per exemple a [[Espanya]] les regulen les normes (UNE 36068:1994 - UNE 36065:2000-UNE36811: 1996)
Les barres d'acer corrugats es produeixen en una gamma de diàmetres que van de 6 a 40 mm, en la qual se cita la secció en cm2 que cada barra té així com el seu pes en
Les barres inferiors o iguals a 16 mm de diàmetre es poden subministrar en barres o rotlles, per diàmetres superiors a 16 sempre se subministren en forma de barres.
Línia 326:
* [[Coeficient de Poisson]]: 0,3
* [[Coeficient de dilatació tèrmica]]: α 1,2•10-5 (°C)-1
* [[Densitat]]: ρ 7.850
== Assaigs mecànics de l'acer ==
| |||