Punto de fusión del hierro: Guía informativa
El hierro es un metal resistente que se utiliza en muchas cosas, como edificios, máquinas y herramientas. Es una buena elección porque es resistente y fácil de moldear cuando se calienta. Si quieres fundir o unir hierro, debes conocer su punto de fusión. Esto te ayudará a calentarlo de la forma correcta y a evitar errores.
En esta guía aprenderás por qué es importante el punto de fusión y cómo puedes utilizarlo cuando trabajes con hierro.
¿Cuál es el punto de fusión del hierro?
El hierro puro se funde a unos 1.538 °C (2.800 °F). Es una temperatura muy elevada porque los átomos del hierro están fuertemente unidos y se necesita mucho calor para romper esos enlaces.
Pero el punto de fusión puede cambiar un poco. Si el hierro tiene otros materiales mezclados, como carbono u otros metales, puede fundirse a una temperatura más baja o más alta. Por eso, comprueba siempre qué tipo de hierro estás utilizando.
Puntos de fusión de los distintos tipos de hierro
A continuación se muestra una tabla en la que se puede ver la diferencia en los puntos de fusión de los distintos tipos de hierro.
| Tipo de hierro | Punto de fusión del hierro en °C |
| Hierro fundido | 1150 a 1200°C |
| Hierro forjado | 1482 a 1593°C |
| Hierro blanco | 1130 a 1350°C |
| Hierro gris | 1150 a 1200°C |
| Hierro dúctil | 1150 a 1200°C |
| Hierro maleable | 1170 a 1350°C |
Importancia de conocer el punto de fusión del hierro en el procesamiento de metales
A continuación se explica la importancia del punto de fusión del hierro en los distintos procesos del metal:
Fundición
Cuando se funde hierro para verterlo en moldes, hay que poner el horno a la temperatura adecuada. Si está demasiado frío, el hierro no fluirá bien. Si está demasiado caliente, puedes dañar el molde o el metal. Conocer el punto de fusión ayuda a fundir el hierro lo justo para obtener piezas de fundición lisas y limpias.
Soldadura
En soldadurase unen piezas de hierro mediante calor. Si conoce el punto de fusión, podrá elegir las herramientas de soldadura y los ajustes de calor adecuados. Esto te ayudará a realizar soldaduras fuertes sin dañar el metal.
Fabricación de aleaciones
Si vas a mezclar hierro con otros metales para hacer aleaciones como el acero, necesitas saber cuándo se funde el hierro. Esto te ayudará a calentarlo correctamente y a mezclar otros elementos de la forma adecuada. Un pequeño cambio de temperatura puede afectar a la mezcla final.
Forja
Cuando hierro forjadoNo se funde, sino que se calienta hasta que se ablanda lo suficiente para darle forma. Esto suele ocurrir entre 900 °C y 1.200 °C. Es decir, por debajo del punto de fusión, pero lo suficientemente caliente como para trabajar el metal. Es decir, por debajo del punto de fusión, pero lo suficientemente caliente como para trabajar el metal. Si se calienta demasiado, el hierro puede debilitarse o dañarse.
Tratamiento térmico
En el tratamiento térmico, se modifica el comportamiento del hierro calentándolo y enfriándolo de determinadas maneras. Conocer el punto de fusión indica a qué temperatura se puede calentar sin fundirlo. Por ejemplo, cuando se recuece el hierro, se calienta justo por debajo del punto de fusión para ablandarlo y reducir su tensión.
Cómo afecta la fusión del hierro a sus propiedades
Esto es lo que ocurre cuando el hierro pasa de estado sólido a líquido:
- El hierro pasa de sólido a líquido. Este es el cambio más evidente.
- El hierro aumenta de tamaño cuando se funde. Esto hace que sea menos denso.
- El hierro líquido no transporta el calor tan bien como el hierro sólido. Por lo tanto, el calor se propaga más lentamente.
- El hierro también transporta mal la electricidad en forma líquida. No es tan bueno como el hierro sólido para uso eléctrico.
- El hierro fundido fluye fácilmente porque es menos espeso (baja viscosidad). Por eso es ideal para fundir o moldear.
- La forma en que el hierro fundido forma gotas y se extiende cambia. Esto ayuda en la soldadura y la fundición, donde el flujo suave importa.
- Cuando el hierro se funde, pierde su resistencia y rigidez. Pero cuando se enfría y vuelve a solidificarse, recupera esas propiedades.
- El hierro fundido reacciona más con otros elementos. Puede oxidarse o mezclarse con otros metales fácilmente, lo que resulta útil para fabricar aleaciones.
Punto de ebullición del hierro frente a temperatura de fusión del hierro
El punto de ebullición del hierro es mucho más alto que su punto de fusión; es la temperatura a la que el hierro líquido se convierte en gas.
Así, cuando se calienta el hierro, primero se funde a 1.538ºC. Si se sigue calentando más allá de esa temperatura, acabará hirviendo y se convertirá en gas a 2.862ºC. No suele ser necesario alcanzar el punto de ebullición en el trabajo normal con metales.
Factores que afectan al punto de fusión del hierro
Hay varias cosas que pueden modificar el punto de fusión del hierro, y éstas son algunas de ellas:
- Si el hierro tiene impurezas como el carbono, su punto de fusión puede subir o bajar.
- Las distintas formas del hierro, como la austenita y la ferrita, tienen puntos de fusión diferentes.
- Más presión hace que el hierro se funda a mayor temperatura. Menos presión puede hacer que se funda a menor temperatura.
- La adición de elementos como el níquel, el cromo o el manganeso modifica el punto de fusión del hierro
- El tamaño de los granos del hierro puede modificar ligeramente su punto de fusión porque afecta a la resistencia global del material.
- La forma de calentar el hierro, por ejemplo mediante recocido, puede cambiar su estructura interna, lo que afecta al punto de fusión.
Cómo fundir hierro
Fundir hierro es un proceso con pasos específicos, y así es como funciona:
- Se empieza por conseguir materias primas como chatarra o mineral de hierro.
- Asegúrese de que las materias primas estén limpias y libres de impurezas o contaminantes.
- Elija el horno adecuado para el trabajo. Puede utilizar un horno de cubilote, de chorro, de arco eléctrico o de inducción, en función de sus necesidades.
- Introducir las materias primas en el horno. Añada piedra caliza, coque u otro agente fundente para ayudar a eliminar las impurezas.
- Encienda el horno y caliente los materiales hasta aproximadamente 1.538°C, que es el punto de fusión ideal. Asegúrate de que el calor es constante y uniforme.
- Vigile el proceso de fusión para asegurarse de que la plancha se convierte en un líquido completo. Ajusta la temperatura y el fundente según sea necesario para evitar el sobrecalentamiento.
- Cuando el hierro se funde, las impurezas forman una escoria en la superficie. Elimina esta escoria para mantener puro el hierro fundido.
- Una vez que el hierro esté totalmente fundido, golpee el horno para verter el hierro fundido en cucharones o moldes. Controla el flujo para evitar salpicaduras.
- Deje que el hierro fundido se enfríe en los moldes o cazos. Si es necesario, puede utilizar el enfriamiento controlado o el recocido para conseguir la forma adecuada.
- Una vez enfriada, compruebe la calidad y consistencia de la plancha. También puedes hacer que la prueben para asegurarte de que cumple las normas.
Aplicaciones del hierro según su punto de fusión
He aquí cómo se utilizan las propiedades físicas del hierro en distintos campos:
Construcción e infraestructuras
El hierro es necesario para fabricar acero, que se utiliza en la construcción de puentes, rascacielos y ferrocarriles. El acero es fuerte y puede soportar cargas pesadas. También soporta los cambios de temperatura sin descomponerse, por lo que es perfecto para estructuras duraderas.
Maquinaria y fabricación
El hierro también se utiliza en herramientas y piezas para máquinas porque soporta altas temperaturas y presiones sin perder su resistencia. Por eso es perfecto para maquinaria pesada, utensilios de cocina y moldes de fabricación. Garantiza que todo funcione bien en condiciones duras.
Industria del automóvil
En los coches, el hierro ayuda a resistir el calor. El hierro fundido se utiliza a menudo para piezas de motor porque mantiene bien el calor y resiste el desgaste. Por eso es importante para piezas como bloques de motor y cigüeñales, ayudando a que los coches funcionen sin problemas y duren más.
Aplicaciones medioambientales
La capacidad del hierro para resistir altas temperaturas también lo hace útil en las energías renovables. Se utiliza en intercambiadores de calor y sistemas solares térmicos, ayudando a mejorar la eficiencia energética y contribuyendo a soluciones energéticas sostenibles.
Tecnologías emergentes y materiales avanzados
Superaleaciones a base de hierro se utilizan en piezas como álabes de turbinas y componentes aeroespaciales. Estos materiales pueden soportar un calor extremo, por lo que son importantes en sectores en los que se necesita fiabilidad y rendimiento.
Comparación del punto de fusión del hierro con el de otros metales
Puedes comparar el punto de fusión del hierro con el de otros metales para saber cuál debes utilizar en tu proyecto. Consulta la siguiente tabla.
| Metal | Punto de fusión (°C) | Punto de fusión (°F) |
| Aluminio | 660.3°C | 1,220.5°F |
| Cobre | 1,984°C | 3,623°F |
| Oro | 1,064°C | 1,947°F |
| Plata | 961.8°C | 1,763°F |
| Plomo | 327.5°C | 621.5°F |
| Níquel | 1,455°C | 2,651°F |
| Titanio | 1,668°C | 3,034°F |
| Zinc | 419.5°C | 787.1°F |
| Platino | 1,768°C | 3,214°F |
| Molibdeno | 2,623°C | 4,753°F |
| Tungsteno | 3,422°C | 6,192°F |
| Cobalto | 1,495°C | 2,723°F |
| Magnesio | 650°C | 1,202°F |
| Paladio | 1,555°C | 2,831°F |
| Rodio | 1,964°C | 3,567°F |
Conclusión
Puede ver que el hierro se funde a una temperatura ligeramente superior a la de muchos otros metales. Por eso las aleaciones de hierro también suelen tener puntos de fusión más altos.
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Preguntas frecuentes
¿Cuál es el punto de fusión del hierro en grados Fahrenheit?
El hierro se funde a unos 2.800 °F.
¿Cuál es el punto de fusión del cloruro de hierro?
Existen diferentes tipos de cloruro de hierro. El cloruro de hierro(II) (FeCl₂) funde a unos 1.121°F (605°C). El cloruro de hierro(III) (FeCl₃) funde a unos 172°F (78°C).
¿Cuál es el punto de fusión del hierro en grados Kelvin?
El hierro se funde a unos 1.811 K.
¿Por qué es tan alto el punto de fusión del hierro?
El hierro tiene fuertes enlaces entre sus átomos. Por eso se necesita mucho calor para romper esos enlaces y convertirlo de sólido a líquido. Por eso el punto de fusión del hierro es tan alto.
