EL ACERO

Historia del acero

Qu es el Acero?

Qu es el Arrabio y como se obtiene?

Obtencin del Acero

Mtodo Bessemer

Mtodo Martin-Siemens

Horno Elctrico

ASPECTOS GENERALES DEL ACERO

1. El AceroEl hierro tcnicamente puro: menos de 0,008% de carbono, es un metal dctil y maleable, con peso especfico de 7,87.

Funde de 1536 a 1539C, reblandecindose antes de llegar a esta temperatura.

El elemento bsico de aleacin del hierro es el carbono.

Las aleaciones con contenido de carbono comprendido entre 0,10 y 1,76% se denominan aceros.

Propiedades del acero:

Estructura cristalina compacta y homognea: Material estructural ms cercano a la isotropa. Densidad muy alta: 8t/m3 Resistencia muy alta tanto a la traccin como compresin. Alto ratio resistencia / peso. Material dctil. Material frgil.Conductividad trmica muy elevada.

Impurezas presentes en el acero:

Azufre: forma con el hierro sulfuro, da lugar a un eutctico. Se controla la presencia de sulfuro mediante el agregado de manganeso.

Fsforo: Disminuye la ductilidad. Forma un eutctico frgil con bajo punto de fusin y transmite al acero su fragilidad.

Oxgeno: el contenido de oxigeno es mayor en el acero en estado liquido que en estado slido. Para evitar burbujas de gas atrapadas en el metal, el oxigeno debe eliminarse.

2. Principales Productos del AceroBARRASBarras para hormignBarras para moliendaAlambrnPLANOSPlanchas gruesasRollos y planchas laminadas en calienteRollos y planchas laminadas en froTUBULARESTubos soldados por arco sumergido

3. Caractersticas del AceroMaterial fcil de conformar en fro y en caliente.Material fcil de mecanizar, ensamblar y proteger contra la corrosin.Bajo coste unitario en comparacin con otros materiales.Alta disponibilidad, su produccin es 20 veces mayor al resto de materiales metlicos no frreos.Material altamente adaptable.Fcilmente reciclable: Se puede usar chatarra como materia prima para la produccin de nuevo acero.

Ventajas del acero:

Corrosin: El acero expuesto a intemperie sufre corrosin por lo que deben recubrirse siempre exceptuando a los aceros especiales como el inoxidable.

Calor, fuego: En el caso de incendios, el calor se propaga rpidamente por las estructuras haciendo disminuir su resistencia hasta alcanzar temperaturas donde el acero se comporta plsticamente, debiendo protegerse con recubrimientos aislantes del calor.

Desventajas del acero:

Pandeo elstico: Debido a su alta resistencia/peso el empleo de perfiles esbeltos sujetos a compresin, los hace susceptibles al pandeo elstico, por lo que en ocasiones no son econmicos las columnas de acero.

Fatiga: La resistencia del acero (as como del resto de los materiales), puede disminuir cuando se somete a un gran nmero de inversiones de carga o a cambios frecuentes de magnitud de esfuerzos a tensin.

Desventajas del acero:

LOS ACEROS AL CARBONO

El carbono aumenta la dureza y la resistencia del acero.

La composicin qumica, Fe y C (principales), Mg y Si (necesarios) y S, P, O e H (impurezas).

Mquinas, carroceras de automvil, cascos de buquesAcero al Carbono

[C] dureza y resistentes a los choques. soldabilidad.

Dureza 90 a 250 HB.

Bajo coste de mantenimiento.

Conductividad trmica.

Pierden sus propiedades deseables cuando se calientan por los cambios de fase que sufren.

Baja resistencia a la corrosin.Propiedades Generales

Acero de bajo carbono ( C < 0.30%) Relativamente blandos y poco resistentes.

Acero de medio carbono ( 0.30 < C < 0.55%) Menos dctiles y tenaces que los de bajo carbono.

Acero de alto carbono ( 0.55 < C < 1.40%) Los ms duros y resistentes (al desgaste). C= 0.77% (eutectoide) Perlita con propiedades entre la blanda y dctil ferrita y la dura y quebradiza cementita.Tipos de Acero al Carbono

Endurecer Martensita ( tensiones interas).Temple o recocido(T)T vT Objetivo: Controlar las propiedades fsicas del acero.Austenita (750 - 850C)Tratamiento Trmico del Acero

LOS ACEROS INOXIDABLESJeringa de alta presin de Acero Inoxidable

Qu son los Aceros Inoxidables?Aceros que no son aceros al carbono o convencionales.

Adems de Fe y C poseen altos contenidos en Cr y Ni.

Pueden contener otros metales tales como Mo, Ti, Mn, Cu en pequeas proporciones.

Fe Cr (10-20%) Ni (8-10%) C es el ms bsico.

Se producen por acera elctrica a partir de chatarra de acero inoxidable.

Siderurgia no Integral

Adems de las cargas habituales se introduce Cr como ferrocromo y Ni mecnico.

Se realizan los procesos habituales de fusin, conversin, desulfuracin, ajuste de composicin, afino y colada continua.Cmo se Producen?

Provenientes del CrProvoca un efecto anticorrosivo en condiciones ambientales

Crea un capa protectora con cierta debilidad

Provenientes del NiProtege la capa pasivante, es decir, la accin anticorrosiva del Cr

Mejora sus propiedades mecnicas Es importante aclarar que los aceros denominados inoxidables no se oxidan en condiciones atmosfricas pero si pueden hacerlo en otras condiciones de temperatura y presin.

Propiedades de los Aceros Inoxidables

Existen varios sistemas de nomenclatura para los aceros inoxidables. La norma AISI es las ms empleada.

Cdigo numrico

Tres nmeros en funcindel tipo de acero y de su composicin

Cdigo alfabtico

Letra al final segn una caracterstica especial de sus componentes

L Low carbonN Nitrurado

Nomenclatura

AustenticosLos ms empleados:16-26% de Cr y un mnimo de 7% de Ni. No magnticos, elevada ductilidad y soldabilidad. Aadiendo Mo se aumenta la resistencia qumica.Ferrticos12-17% de Cr. Resistencia a la corrosin aceptable, magnticos.MartensticosCon un 11-13% de Cr. Presentan alta dureza y tenacidad.DuplexAceros austeno-ferrticos: 17-30% de Cr, 6-12% de Ni y 2-5% de Mo. Mejores propiedades mecnicas y anticorrosivas.Clasificacin de los Aceros Inoxidables

Ejemplos de Aceros Inoxidables

APLICACIN DE LOS ACEROSAcero Cortex

El uso intensivo que tiene, y ha tenido, el acero para la construccin de estructuras metlicas ha conocido grandes xitos, como la Torre Eiffel, construida en Pars en 1889, que es hoy da uno de los monumentos ms visitados del mundo.

Pero tambin grandes fracasos. El 7 de noviembre de 1940 el mundo asisti al colapso del puente Tacoma Narrows al entrar en resonancia con el viento.

Alambres y Cordones de Acero Los alambres y cordones de acero de alta resistencia son utilizados en construccin con el objetivo principal de incrementar la resistencia a traccin de las estructuras de hormign y crear unos estados de tensin y deformacin adecuados

Barras para HormignSe usan en la confeccin de armaduras de cualquier elemento de hormign armado.Las corrugas o resaltes permiten una alta adherencia al cemento o al hormign. Entre sus aplicaciones tenemos: columnas, vigas, losas, tanques de agua, viviendas, edificios, puentes, etc.

Corrugas

Barras para Molienda Uso como medio de molienda en la minera. Las barras para molienda de minerales poseen propiedades de elevada resistencia a la abrasin (dureza), elevada tenacidad y desgaste uniforme.

Alambrn Fabricacin de productos trefilados como alambres, clavos y mallas; electrdos para soldadura al arco y uso estructural.

La malla electro-soldada es una red metlica formada por una trama cuadrada de alambres soldados en sus intersecciones que se utiliza generalmente como refuerzo temporal de tneles.

Laminados en CalienteSe usa en la fabricacin de tubos y perfiles para construccin estructural, caeras y tubos soldados para la conduccin de fluidos, cilindros, etc.

Este tipo de acero laminado en caliente lo encontramos diariamente en forma de planchas de acero con superficie estriada tipo lgrima en uno de sus lados. Su superficie antideslizante hace esta plancha ideal para pisos de escaleras, vehculos, etc.

Laminados en FroEste material es usado en muebles metlicos, cocinas, refrigeradoras, tubos, partes externas de vehculos y en general donde se requiera un buen acabado superficial.

Aluminio y Aleaciones: Piezas para aviones, cuerpos de vlvulas, cabezas de cilindros, cajas de cambio de automviles, zapatas de freno, etc.2. Cobre y Aleaciones: Se emplea en conductos y maquinaria elctrica.3. Aleaciones de Magnesio: Maquinaria porttil, herramientas neumticas, mquinas de escribir y coser, etc.4. Aleaciones de Zinc: Piezas para la industria automotriz, accesorios para edificios, piezas de mquinas para oficina y juguetes.Aleaciones

La corona de acero inoxidable ha probado ser un medio eficaz y prctico para restaurar los dientes demasiado degradados .

FIN