El hierro es un elemento químico con número atómico 26 ubicado en el grupo 8, período 4 de la tabla periódica de elementos. Su símbolo es Fe (del latín fĕrrum) y tiene una masa atómica de 55,847 u.

Este metal de transición es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre, representando el 5% y, entre los metales, sólo el aluminio es más abundante, y es el primero más abundante en masa planetaria, porque el planeta, en su núcleo, concentra la mayor masa de hierro nativo, equivalente al 70%. El núcleo de la Tierra está formado principalmente por hierro y níquel en forma metálica, generando un campo magnético cuando se mueve. Ha sido históricamente muy importante, y un período de la historia se llama Edad del Hierro. En cosmología, es un metal muy especial, pues es el metal más pesado que se puede producir mediante fusión en el núcleo de estrellas masivas; Los elementos más pesados ​​que el hierro sólo pueden crearse en supernovas.

Es el elemento más pesado que se produce exotérmicamente por fusión, y el más ligero que se produce mediante fisión, porque su núcleo tiene la mayor energía de unión por nucleón (energía necesaria para separar un neutrón o un núcleo del núcleo). protón); Por tanto, el núcleo más estable es el hierro-56 (con 30 neutrones).

Presenta diferentes formas estructurales dependiendo de la temperatura y presión. A presión atmosférica:

■ Hierro α: estable hasta 911 °C. El sistema cristalino es una red cúbica centrada en el cuerpo (BCC).

■ hierro γ: 911-1392 °C; presenta una red cúbica centrada en las caras (FCC).

■ Hierro-δ: 1392-1539 °C; presenta nuevamente una red cúbica centrada en el cuerpo.

■ Hierro-ε: Puede estabilizarse a altas presiones, tiene una estructura hexagonal compacta (HCP).

Aceros

Los aceros son aleaciones ferrosas con un contenido máximo de carbono del 2%, que pueden utilizarse como aleación de inserción en ferrita y austenita y formando carburo de hierro. Algunas aleaciones no son ferromagnéticas. Este puede tener otros agentes de aleación e impurezas. Según su contenido en carbono se clasifican en los siguientes tipos:

Acero con bajo contenido de carbono: menos del 0,25 % de C en peso. Son blandos pero dúctiles. Se utilizan en vehículos, tuberías, elementos estructurales, etc. También existen aceros de alta resistencia y baja aleación, que contienen otros elementos aleados hasta un 10% en peso; Tienen mayor resistencia mecánica y se pueden trabajar muy fácilmente.

Acero al carbono medio: entre 0,25% y 0,6% C en peso. Para mejorar sus propiedades son tratados térmicamente. Son más resistentes que los aceros con bajo contenido de carbono, pero menos dúctiles; Se utilizan en piezas de ingeniería que requieren alta resistencia mecánica y al desgaste.

Acero con alto contenido de carbono: entre 0,60% y 1,4% C en peso. Son aún más resistentes, pero también menos dúctiles. Se añaden otros elementos para formar carburos, por ejemplo, el carburo de tungsteno, WC, se forma con tungsteno; Estos carburos son muy duros. Estos aceros se utilizan principalmente en herramientas.>

Aceros aleados: Con aceros no aleados o al carbono, es imposible satisfacer las demandas de la industria actual. Para conseguir determinadas características de resiliencia, resistencia al desgaste, dureza y resistencia a determinadas temperaturas debemos recurrir a estas. Mediante la acción de uno o más elementos de aleación en porcentajes adecuados, se introducen modificaciones químicas y estructurales que afectan la templabilidad, las características mecánicas, la resistencia a la oxidación y otras propiedades.

La clasificación más técnica y correcta de los aceros al carbono (no aleados) según su contenido en carbono:

■ Aceros hipoeutectoides, cuyo contenido en carbono oscila entre el 0,02% y el 0,8%.

■ Aceros eutectoides cuyo contenido en carbono es del 0,8%.

■ Aceros hipereutectoides con un contenido de carbono del 0,8% al 2%.

Aceros inoxidables: uno de los inconvenientes del hierro es que se oxida con facilidad. Agregar un 12% de cromo se considera acero inoxidable, porque esta aleación crea una capa superficial de óxido de cromo que protege el acero de la corrosión o la formación de óxidos de hierro. También puede llevar otro tipo de aleaciones como níquel para evitar la formación de carburos de cromo, que aportan fragilidad y favorecen la oxidación intergranular.