ACEROS UPN

7/25/2019 ACEROS UPN

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EL ACERO EN LA

CONSTRUCCIÓN

MACHUCA CHÁVEZ, GLORIA

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Historia del acero



¿Qué es el Acero?



¿Qué es el Arrabio y como se obtiene?



Obtención del Acero



Método Bessemer



Método Mar tin -Siem ens



Ho rno Eléctr ic o



ASPECTOS GENERALES DEL ACERO




1 El Acero

El hierro técnicamente puro: menos de 0,008% de carbono, es unmetal dúctil y maleable, con peso específico de 7,87.

Funde de 1536° a 1539°C, reblandeciéndose antes de llegar a estatemperatura.

El elemento básico de aleación del hierro es el carbono.

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



Propiedades del acero:Su densidad media es de

7.850kg/m-3. Estructura cristalina compacta y homogénea: Material

estructural más cercano a la isotropía.

Densidad muy alta: 8t/m3

Resistencia muy alta tanto a la tracción comocompresión.

Alto ratio resistencia / peso.

Material dúctil.

Material frágil.

Conductividad térmica muy elevada.



IMPUREZAS PRESENTES EN EL ACERO:

Azufre: forma con el hierro sulfuro, da lugar a un eutéctico. Se

controla la presencia de sulfuro mediante el agregado de

manganeso.

Fósforo: Disminuye la ductilidad. Forma un eutéctico frágil con

bajo punto de fusión y transmite al acero su fragilidad.

Oxígeno: el contenido de oxigeno es mayor en el acero en

estado liquido que en estado sólido. Para evitar burbujas de gasatrapadas en el metal, el oxigeno debe eliminarse.



2 Principales Productos del Acero

BARRAS

Barras para hormigón Barras para molienda Alambrón

PLANOS

Planchas gruesas Rollos y planchas laminadas

en caliente

Rollos y planchas laminadas

en fríoTUBULARES

Tubos soldados por arcosumergido



3 Características del Acero

Material fácil de conformar en frío y en caliente.

Material fácil de mecanizar, ensamblar y proteger contra la

corrosión.Bajo coste unitario en comparación con otros materiales.

Alta disponibilidad, su producción es 20 veces mayor al resto demateriales metálicos no férreos.

Material altamente adaptable.Fácilmente reciclable: Se puede usar chatarra como materia

prima para la producción de nuevo acero.

Ventajas del acero:



Corrosión: El acero expuesto a intemperie sufre corrosión porlo que deben recubrirse siempre exceptuando a los acerosespeciales como el inoxidable.

Calor, fuego: En el caso de incendios, el calor se propagarápidamente por las estructuras haciendo disminuir suresistencia hasta alcanzar temperaturas donde el acero secomporta plásticamente, debiendo protegerse conrecubrimientos aislantes del calor.

Desventajas del acero:



Pandeo elástico: Debido a su alta resistencia/peso el empleode perfiles esbeltos sujetos a compresión, los hace susceptiblesal pandeo elástico, por lo que en ocasiones no son económicoslas columnas de acero.

Fatiga: La resistencia del acero (así como del resto de losmateriales), puede disminuir cuando se somete a un grannúmero de inversiones de carga o a cambios frecuentes demagnitud de esfuerzos a tensión.

Desventajas del acero:



LOS ACEROS AL CARBONO



• El carbono aumenta la dureza y la resistencia del acero.

• La composición química, Fe y C (principales), Mg y Si(necesarios) y S, P, O e H (impurezas).

• Máquinas, carrocerías de automóvil, cascos de buques…

Acero al Carbono



↑dureza y resistentes a los choques.

↓ soldabilidad.

• Dureza 90 a 250 HB.

• Bajo coste de mantenimiento.

• ↑ Conductividad térmica.

• Pierden sus propiedades deseables cuando se calientan por los cambiosde fase que sufren.

• Baja resistencia a la corrosión.

Propiedades Generales



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

• Acero de medio carbono ( 0.30 < C < 0.55%)

∞ Menos dúctiles y tenaces que los de bajo carbono.

• Acero de alto carbono ( 0.55 < C < 1.40%)

∞ Los más duros y resistentes (al desgaste).∞ C= 0.77% (eutectoide) Perlita con propiedades entre la

blanda y dúctil ferrita y la dura y quebradiza cementita.

Tipos de Acero al Carbono



LOS ACEROS INOXIDABLES

Jeringa de alta presión de Acero Inoxidable



¿Qué son los Aceros Inoxidables?

Aceros que no son aceros al carbono o convencionales.

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

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

Fe – Cr (10-20%) – Ni (8-10%) – C es el más básico.



Provenientes del Cr

Provoca un efectoanticorrosivo en condicionesambientales

Crea un capa protectora concierta debilidad

Provenientes del Ni

Protege la capa pasivante, esdecir, la acción anticorrosivadel Cr

Mejora sus propiedades

mecánicas

Es importante aclarar que los aceros denominados inoxidables no se oxidan en

condiciones atmosféricas pero si pueden hacerlo en otras condiciones de

temperatura y presión.

Propiedades de los Aceros Inoxidables



1. Austeníticos

Los más empleados:16-26% de Cr y un mínimo de 7% de Ni.No magnéticos, elevada ductilidad y soldabilidad. AñadiendoMo se aumenta la resistencia química.

2. Ferríticos

12-17% de Cr. Resistencia a la corrosión aceptable,magnéticos.

3. Martensíticos

Con un 11-13% de Cr. Presentan alta dureza y tenacidad.

4. Dúplex

Aceros austeno-ferríticos: 17-30% de Cr, 6-12% de Ni y 2-5%de Mo. Mejores propiedades mecánicas y anticorrosivas.

Clasificación de los Aceros Inoxidables



APLICACIÓN DE LOS ACEROS

Acero Cortex



El uso intensivo que tiene, y ha tenido, el acero para la

construcción de estructuras metálicas ha conocido grandes

éxitos, como la Torre Eiffel, construida en París en 1889,que es hoy día uno de los monumentos más visitados del

mundo.



Pero también grandes fracasos. El 7 de noviembre de 1940

el mundo asistió 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 sonutilizados en construcción con el objetivo principal de

incrementar la resistencia a tracción de las estructuras de

hormigón y crear unos estados de tensión y deformación

adecuados



Barras para HormigónSe usan en la confección de armaduras de cualquier elemento

de hormigón armado.Las corrugas o resaltes permiten una alta adherencia al

cemento o al hormigón. 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 minería. Las barras para

molienda de minerales poseen propiedades de elevadaresistencia a la abrasión (dureza), elevada tenacidad y

desgaste uniforme.



Alambrón

Fabricación de productos trefilados como alambres, clavos

y mallas; electrodos para soldadura al arco y uso estructural.



La malla electro-soldada es una red metálica formada por

una trama cuadrada de alambres soldados en sus

intersecciones que se utiliza generalmente como refuerzotemporal de túneles.

L i d C li t



Laminados en Caliente

Se usa en la fabricación de tubos y perfiles para construcción

estructural, cañerías y tubos soldados para la conducción de

fluidos, cilindros, etc.



Este tipo de acero laminado en caliente lo encontramos

diariamente en forma de planchas de acero con

superficie estriada tipo lágrima en uno de sus lados. Su

superficie antideslizante hace esta plancha ideal para

pisos de escaleras, vehículos, etc.

í



Laminados en Frío

Este material es usado en muebles metálicos, cocinas,

refrigeradoras, tubos, partes externas de vehículos y engeneral donde se requiera un buen acabado superficial.



1. Aluminio y Aleaciones: Piezas para aviones,cuerpos de válvulas, cabezas de cilindros, cajas de

cambio de automóviles, zapatas de freno, etc.

2. Cobre y Aleaciones: Se emplea en conductos y

maquinaria eléctrica.

3. Aleaciones de Magnesio: Maquinaria portátil,

herramientas neumáticas, máquinas de escribir y

coser, etc.

4. Aleaciones de Zinc: Piezas para la industria

automotriz, accesorios para edificios, piezas de

máquinas para oficina y juguetes.

Aleaciones



La corona de acero inoxidable ha probado ser un medio

eficaz y práctico para restaurar los dientes demasiado

degradados .

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