Las aleaciones ferrosas tienen al hierro como su principal metal de aleación, mientras que las aleaciones no ferrosas tienen un metal distinto del hierro. Los aceros que son aleaciones ferrosas, son las más importantes principalmente por su costo relativamente bajo y la variedad de aplicaciones por sus propiedades mecánicas. Las propiedades mecánicas de los aceros al carbono pueden variar considerablemente por trabajo en frío y recocido. Cuando el contenido de carbono de los aceros se incrementa por encima de 0.3%, pueden ser tratados térmicamente por temple y revenido para conseguir resistencia con una razonable ductilidad. Los elementos de aleación tales como el níquel, cromo y molibdeno se añaden a los aceros al carbono para producir aceros de baja aleación. Los aceros de baja aleación presentan buena combinación de alta resistencia y tenacidad, y son de aplicación común en la industria de automóviles para usos como engranajes y ejes.

Los aceros inoxidables son las aleaciones ferrosas más importantes a causa de su alta resistencia a la corrosión en medios oxidantes, para ser un acero inoxidable debe contener al menos 12% de cromo.

Las aleaciones de titanio son caras, pero tienen una combinación de resistencia y ligereza que no es asequible para cualquier otro sistema de aleación y por esta razón se usan ampliamente en las piezas estructurales de los aviones. Las aleaciones de níquel presentan una gran resistencia a la corrosión y oxidación y son por tanto son usadas comúnmente en los procesos industriales químicos y de petróleos. Con la mezcla de níquel, cobalto y cromo se forma la base para las supe aleaciones de níquel, necesarias para las turbinas de gas de aviones de propulsión a chorro y algunas baterías eléctricas.

Casi todos los tratamientos térmicos de un acero tienen como fin originar una mezcla ferrita y de cementita.

Los hierros para fundición son otra familia industrialmente importante de las aleaciones ferrosas. Son de bajo costo y tienen propiedades especiales tales como un buena moldeabilidad, resistencia a la corrosión, al choque térmico, al desgaste y durabilidad. La fundición gris tiene una alta maquinabilidad y capacidad de amortiguamiento de vibraciones, debido a las hojuelas de grafito en su estructura.

 

Una de las herramientas que nos permiten conocer de manera sencilla y rápida algunas de las características de las aleaciones son los diagramas de las aleaciones.

 Uno de los diagramas de aleaciones más conocido y utilizado del Hierro y el carbono. También conocido como diagrama hierro, hierro, carbono (HHC). Con este diagrama se pueden obtener las temperaturas de cambio de sus estructuras cristalinas; también se pueden conocer las temperaturas a las que se da el cambio de fase de un hierro. En función a la cantidad de carbón que contiene el metal se puede estimar la temperatura a la que se derretirá y a la que se volverá pastoso.

 

El arrabio que es producido en los altos hornos se utiliza para hacer acero. Sin embargo, una buena cantidad se vacía en moldes para formar lingotes y se utiliza más tarde para hacer productos de hierro fundido.

 

El hierro fundido se produce en HORNOS DE CUBILOTE 

En este horno se colocan capas de coque, arrabio solidificado, chatarra de hierro y acero y piedra caliza en la parte superior del horno. Una vez cargado se enciende el coque y se insufla aire a presión cerca de la parte inferior para ayudar a la combustión. Una vez que se funde el hierro baja al Fondo del Horno.

El hierro fundido se cuela en moldes de arena y al solidificarse adopta la forma del molde y ya una vez que esta frío se sacan las piezas fundidas de los moldes.

 

Los principales tipos de hierro fundidos son:

Fundición Gris, dura, y maleables. Estas tienen un contenido de carbono de 2,5 a 4,5%.

FUNDICIÓN GRIS: Hecha con una mezcla de arrabio y chatarra de acero, es la fundición que tiene mayor uso. Utilizada para una gran variedad de productos, incluso en piezas para vehículos, locomotoras y maquinarias.

 

FUNDICIÓN DURA: Este tipo de fundición se consigue haciendo colar el hierro fundido en moldes metálicas para que la superficie se enfríe con gran rapidez. Las superficies de estas piezas fundidas es muy dura y difícil de maquinar: Utilizadas en rodillos trituradores o cualquier otro producto que requiera una superficie dura y resistencia al desgaste.

 

FUNDICIÓN MALEABLE: Que se hace con un grado especial de arrabio y chatarra de fundición. Una vez que las piezas se solidifican se someten a recocido durante algunos días en un horno especial. Esto hace que el hierro maleable sea resistente a los choques.

 

Podemos decir que un material es maleable si se lo puede martillar o laminar sin que se rompa.

 

 

Los minerales de hierro son generalmente óxidos de hierro, con acompañantes férricos, por ejemplo azufre, fósforo, manganeso, silicio y componentes ferrosos como cal y arcilla.

 

El mineral de hierro es la principal materia prima para la producción de hierro y acero. Estos minerales son rocas, de ahí que los metales se presentan combinados químicamente en los minerales mezclados con rocas.

Los minerales se aprovechan si desde un punto de vista económico contienen suficiente cantidad de metal útil. En los minerales de hierro el contenido mínimo  del metal es del 25% y en los minerales de cobre el 0,6%, cuando se tratan de sulfuros.