trabajo sobre el Acero

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República Bolivariana de Venezuela Ministerio del poder Popular Para la Educación Universitaria Instituto Universitario Tecnológico Antonio José de Sucre Ampliación Aragua de Barcelona Profesora: Participante: C.I: El

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trabajo realizado sobre el acero, tipos y formas

Transcript of trabajo sobre el Acero

Repblica Bolivariana de VenezuelaMinisterio del poder Popular Para la Educacin UniversitariaInstituto Universitario Tecnolgico Antonio Jos de Sucre Ampliacin Aragua de Barcelona

El

Profesora:Participante:C.I:

Introduccin3

Concepto de Acero................................................................................................. TIPOS DE ACEROAcero aleado o especial: ...Acero calmado o reposado: ..Acero de construccin: .Acero de rodamientos: .Acero dulce:..Acero extra dulce: .Acero semidulce: Acero duro: ..Acero Efervescente: .Acero fundido o de herramientas: Acero rpido: .Acero para muelles: ...Acero indeformable: ..Acero inoxidable: ...Acero magntico: .Acero no magntico: ..Acero moldeado: Acero de alta resistencia: ...Acero Al Carbono: .444555556666677777888

Materias Primas Del Acero.1) La Chatarra..2) Las Ferroaleaciones.3) Los fundentes9999

Extraccin Del Acero (Obtencin Del Hierro) Proceso De Produccin.. Elaboracin del Acero. .101010

Evolucin histrica del proceso de elaboracin de aceros Evolucin de la tecnologa del proceso de elaboracin del acero

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11-12

Conclusin. .Bibliografa. 1314

Indice

INTRODUCCINDurante la historia el hombre ha tratado de mejorar sus materias primas para sus construcciones, aadiendo materiales orgnicos como inorgnicos, para obtener as los resultados ideales para sus diversas obras.Dado el caso de que los materiales ms usados en la construccin no se encuentran en la naturaleza en estado puro, por lo que para su empleo hay que someterlos a una serie de operaciones metalrgicas cuyo fin es separar el metal de las impurezas u otros minerales que lo acompaen. Pero esto no basta para alcanzar las condiciones ptimas, entonces para que los metales tengan buenos resultados, se someten a ciertos tratamientos con el fin de hacer una aleacin que rena una serie de propiedades que los hagan aptos para adoptar sus formas futuras y ser capaces de soportar los esfuerzos a los que van a estar sometidos.El ACERO, como material indispensable de refuerzo en las construcciones, es una aleacin de hierro y carbono, en proporciones variables, y pueden llegar hasta el 2% de carbono, con el fin de mejorar algunas de sus propiedades, puede contener tambin otros elementos. Una de sus caractersticas es admitir el temple, con lo que aumenta su dureza y su flexibilidad.En las dcadas recientes, los ingenieros y arquitectos han estado pidiendo continuamente aceros cada vez ms sofisticados, con propiedades de resistencia a la corrosin, aceros ms soldables y otros requisitos. La investigacin llevada a cabo por la industria del acero durante este periodo ha conducido a la obtencin de varios grupos de nuevos aceros que satisfacen muchos de los requisitos y existe ahora una amplia variedad cubierta gracias a las normas y especificaciones actuales.

AceroEl trmino acero sirve comnmente para denominar, en ingeniera metalrgica, a una aleacin de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03% y el 1,075% en peso de su composicin, dependiendo del grado. Si la aleacin posee una concentracin de carbono mayor al 2,0% se producen fundiciones que, en oposicin al acero, son mucho ms frgiles y no es posible forjarlas sino que deben ser moldeadas.No se debe confundir el acero con el hierro, que es un metal relativamente duro y tenaz, con dimetro atmico (dA) de 2,48, con temperatura de fusin de 1535C y punto de ebullicin 2740C. Por su parte, el carbono es un no metal de dimetro menor (dA = 1,54), blando y frgil en la mayora de sus formas alotrpicas (excepto en la forma de diamante). La difusin de este elemento en la estructura cristalina del anterior se logra gracias a la diferencia en dimetros atmicos, formndose un compuesto intersticial.La diferencia principal entre el hierro y el acero se halla en el porcentaje del carbono: el acero es hierro con un porcentaje de carbono de entre el 0,03% y el 1,075%, a partir de este porcentaje se consideran otras aleaciones con hierro.Cabe destacar que el acero posee diferentes constituyentes segn su temperatura, concretamente, de mayor a menor dureza, perlita, cementita y ferrita; adems de la austenita (para mayor informacin consultar el artculo Diagrama Hierro-Carbono).El acero conserva las caractersticas metlicas del hierro en estado puro, pero la adicin de carbono y de otros elementos tanto metlicos como no metlicos mejora sus propiedades fsico-qumicas. TIPOS DE ACERO1. Acero aleado o especial:Acero al que se han aadido elementos no presentes en los aceros al carbono o en que el contenido en magnesio o silicio se aumenta ms all de la proporcin en que se halla en los aceros al carbono.Algunos de estos aceros aleados encuentran aplicaciones altamente exigentes, como en los labes de turbina de un motor de reaccin, en vehculos espaciales, y en reactores nucleares. Debido a las propiedades ferromagnticas del hierro, algunos aceros aleados tiene aplicaciones en donde su respuesta al magnetismo es muy importante, como puede ser un motor elctrico o un transformador.2. Acero calmado o reposado:Acero que ha sido completamente desoxidado antes de colarlo, mediante la adicin de manganeso, silicio o aluminio. Con este procedimiento se obtienen lingotes perfectos, ya que casi no hay produccin de gases durante la solidificacin, lo que impide que se formen sopladuras.El acero calmado se emplea generalmente para piezas solicitadas dinmicamente, p. ejemplo, en la construccin de maquinaria o para piezas que deben ser sometidas a fuertes conformaciones o para mecanizado con arranque de viruta.3. Acero de construccin:Acero con bajo contenido de carbono y adiciones de cromo, nquel, molibdeno y vanadio.4. Acero de rodamientos:Acero de gran dureza y elevada resistencia al desgaste; se obtiene a partir de aleaciones del 1% de carbono y del 2% de cromo, a las que se somete a un proceso de temple y revenido. Se emplea en la construccin de rodamientos a bolas y en general, para la fabricacin de mecanismos sujetos al desgaste por friccin.5. Acero dulce:El porcentaje de carbono es de 0,25%, tiene una resistencia mecnica de 48-55 kg/mm2 y una dureza de 135-160 HB. Se puede soldar con una tcnica adecuada.Aplicaciones: Piezas de resistencia media de buena tenacidad, deformacin en fro, embuticin, plegado, herrajes, para armazones metlicos, barras perfiladas, pernos, alambres y para la fabricacin de piezas de automviles6. Acero extra dulce:El porcentaje de carbono en este acero es de 0,15%, tiene una resistencia mecnica de 38-48 kg/mm2 y una dureza de 110-135 HB y prcticamente no adquiere temple. Es un acero fcilmente saldable y deformable.Son utilizados en elementos de maquinaria de gran tenacidad, deformacin en fro, embuticin, plegado, herrajes, chapas, tornillos, piezas de forje, etc.7. Acero semidulce:Posee un 0,35% de carbono. Tiene una resistencia mecnica de 55-62 kg/mm2 y una dureza de 150-170 HB. Se templa bien, alcanzando una resistencia de 80 kg/mm2 y una dureza de 215-245 HB.Aplicaciones: Ejes, elementos de maquinaria, piezas resistentes y tenaces, pernos, tornillos, herrajes, vaciados y forjas.8. Acero duro:Es el que una vez templado presenta un 90% de martensita. Su resistencia por traccin es de 70kg/mm2 y su alargamiento de un 15%. Se emplea en la fabricacin de herramientas de corte, armas y utillaje, carriles, etc. En aplicaciones de choque se prefiere una gradacin de dureza desde la superficie al centro, o sea, una seccin exterior resistente y dura y un ncleo ms blando y tenaz.9. Acero Efervescente:Acero que no ha sido desoxidado por completo antes de verterlo en los moldes. Contiene gran cantidad de sopladuras, pero no grietas. Suele usarse en perfiles, chapas finas y alambres.

10. Acero fundido o de herramientas:Tipo especial de acero que se obtiene por fusin al crisol. Sus propiedades principales son: 1) resistencia a la abrasin2) resistencia al calor3) resistencia al choque4) resistencia al cambio de forma o a la distorsin al templado 5) aptitud para el corteContienen de 0,6 a 1,6% de carbono y grandes proporciones de metales de aleacin: tungsteno, cromo, molibdeno, etc11. Acero rpido:Acero especial que posee gran resistencia al choque y a la abrasin. Los mas usados son los aceros tungsteno, al molibdeno y al cobalto, que se emplean en la fabricacin de herramientas corte. Generalmente es usado en brocas y fresolines, machos, para realizar procesos de mecanizado con mquinas herramientas.12. Acero para muelles:Acero que posee alto grado de elasticidad y elevada resistencia a la rotura. Aunque para aplicaciones corrientes puede emplearse el acero duro, cuando se trata de muelles que han de soportar fuertes cargas y frecuentes esfuerzos de fatiga se emplean aceros al sicilio con temple en agua o en aceite y revenido.13. Acero indeformable:El que no experimenta prcticamente deformacin geomtrica tanto en caliente( materias para trabajo en caliente ) como en curso de tratamiento trmico de temple( piezas que no pueden ser mecanizadas despus del templado endurecedor )

14. Acero inoxidable:Acero resistente a la corrosin, de una gran variedad de composicin, pero que siempre contiene un elevado porcentaje de cromo (8-25%). Se usa cuando es absolutamente imprescindible evitar la corrosin de las piezas. Se destina sobre todo a instrumentos de ciruga y aparatos sujetos a la accin de productos qumicos o del agua del mar (alambiques, vlvulas, paletas de turbina, cojinetes de bolas, etc. )15. Acero magntico:Aquel con el que se fabrican los imanes permanentes. Debe tener un gran magnetismo remanente y gran fuerza coercitiva. Los aceros de esta clase, tratndose aplicaciones ordinarias, contienen altos porcentajes de tungsteno (hasta el 10%) o cobalto (hasta el 35%). Para aparatos de calidad se emplean aceros de cromo-cobalto o de aluminio-nquel (carstita, coercita). 16. Acero no magntico:Tipo de acero que contiene aproximadamente un 12% de manganeso y carece de propiedades magnticas.17. Acero moldeado:Acero de cualquier clase al que se da forma mediante el relleno del molde cuando el metal esta todava lquido. Al solidificar no trabajado mecnicamente.18. Acero de alta resistencia:Piezas exigidas de grandes secciones transversales. Ejes de propulsin, barras de conexin, eje pin, ejes de torsin, cigeales, rotores, ejes de transmisin, pernos SAE grado 8, DIN grado 10 y 12.19. Acero Al Carbono: Elementos de mquinas de pocas exigencias mecnicas. Ejes, rboles de transmisin, pasadores, chavetas, pernos SAE grado 2 (recocido), grado 5 (bonificado). Materias Primas Del Acero La composicin de un acero viene definida por su frmula qumica, fundamentalmente hierro y carbono, as como la presencia de una variada gama de metales que aportan las caractersticas especiales y necesarias para cada tipo de utilizacin.Para la elaboracin del acero en horno elctrico (hoy en da el ms usado) se parte de chatarra seleccionada que se mezcla con ferroaleaciones para obtener la composicin qumica y especificacin deseada, siendo imprescindible la adicin de otros elementos, denominados fundentes, que colaboran en el proceso de obtencin del acero absorbiendo y eliminando los elementos indeseables.a) La ChatarraLa principal materia prima en la fabricacin del acero en horno elctrico es la chatarra, cuyo coste puede presentar el 50% de los costes de produccin de una palanquilla de acero al carbono, y cuyas propiedades y caractersticas van a repercutir en el producto final obtenido.b) Las FerroaleacionesLas ferroaleaciones son combinaciones de hierro con manganeso y silicio, principalmente, y de bajo contenido en fsforo y azufre, que se aaden en el bao para conseguir la composicin final deseada en el acero. En ocasiones se aaden metales puros. Los ms utilizados suelen ser el nquel, cobalto, cobre y aluminio.c) Los fundentesLa principal funcin de los materiales fundentes es la formacin de una escoria que recoja, durante los procesos de fusin y afino, los elementos que se introducen con la carga que pueden ser perjudiciales para el acero final, dejando el bao limpio de impurezas.El fundente ms utilizado es la cal, que puede incluso inyectarse en polvo con oxgeno en el horno a travs de una lanza, fluyendo rpidamente sobre la escoria y disolvindose en la misma. Extraccin Del Acero (Obtencin Del Hierro)Puede obtenerse hierro en estado slido por el procedimiento de forjas cartalanas, que solo es aplicable en minerales muy ricos. En la actualidad la obtencin del hierro se efecta en altos hornos, el producto obtenido es el arrabio o fundicin, escorias y gases. Esta materia no es utilizable, y es necesaria una nueva fusin para obtener el hierro dulce y la fundicin propiamente dicha. Para la obtencin del acero se emplean varios sistemas: besemer, siemens y tomas que tienden a volverlo a fundir, eliminando parte del carbono y aadiendo otras sustancias. Proceso De ProduccinEste se produce generalmente en lingotes, los materiales bsicos usados en la fabricacin son: el coque y el agua, el coque se quema como un combustible para calentar el horno a altas temperaturas, para darle fluidez y pureza, apto para el moldeo, para darle la forma de lingote, la cual es la forma ms conveniente para almacenar y transportar, pero estos sufren un cambio brusco de temperatura al aadirle agua, para darle cierta condicin. Elaboracin del Acero.Proceso donde se realiza la aleacin de Hierro, Carbono y otros metales, donde el carbono no supera el 2,1% en peso de la composicin de la aleacin, alcanzando normalmente porcentajes entre el 0,2% y el 0,3%. Por la variedad y por la disponibilidad de sus dos elementos primordiales en la naturaleza facilitando su produccin en cantidades industriales, los aceros combinan la resistencia y la posibilidad de ser trabajados, lo que se presta para fabricaciones mediante muchos mtodos, sus propiedades pueden ser manejadas de acuerdo a las necesidades especficas mediante tratamientos con calor, trabajo mecnico, o mediante aleaciones. Son las aleaciones ms utilizadas en la construccin de maquinarias, herramientas, edificios y obras pblicas, habiendo contribuido al alto nivel de desarrollo tecnolgico de las sociedades industrializadas. Evolucin histrica del proceso de elaboracin de acerosAunque no se tienen datos precisos de la fecha en la que se descubri la tcnica de fundir mineral de hierro para producir metales susceptibles de ser utilizado, los primeros utensilios de este metal descubiertos por los arquelogos en Egipto datan del ao 3000 a.C. Tambin se sabe que antes de esa poca se empleaban adornos de hierro. El acero era conocido en la antigedad, y quiz pudo haber sido producido por el mtodo de boomery para que su producto, una masa porosa de hierro (bloom) contuviese carbn. La China antigua bajo la dinasta Han, entre el 202 a.C. y el 220 d.C., cre acero al derretir hierro forjado junto con hierro fundido, obteniendo as el mejor producto de carbn intermedio, el acero, en torno al siglo I a.C. Junto con sus mtodos originales de forjar acero, los chinos tambin adoptaron los mtodos de produccin para la creacin de acero wootz, producido en India y en Sri Lanka desde aproximadamente el ao 300 a.C. Evolucin de la tecnologa del proceso de elaboracin del aceroSe puede sintetizar que la tecnologa de produccin de aceros ha seguido un trnsito evolutivo a partir de los hornos utilizados: Hornos artesanales de pequeo tamao: (hasta el siglo XIV d.C.). Usados para producir aleaciones a partir del calentamiento de una masa de mineral de hierro y carbn vegetal. Altos Hornos: (posteriores al siglo XIV d.c.). Hornos de mayor tamao donde el mineral de hierro de la parte superior se reduce a hierro metlico y absorbe ms carbono como resultado de los gases que lo atraviesan. Se obtiene arrabio, el cual se refina para fabricar acero. Los altos hornos modernos funcionan en combinacin con hornos bsicos de Oxgeno y a veces con hornos de crisol abierto, ms antiguos, como parte de una nica planta siderrgica.Hornos de Crisol Abierto: (1740). Funcionan a altas temperaturas gracias al precalentado regenerativo del combustible gaseoso y el aire empleados para la combustin. En el precalentado regenerativo los gases que escapan del horno se hacen pasar por una serie de cmaras llenas de ladrillos, a los que ceden la mayor parte de su calor. A continuacin se invierte el flujo a travs del horno, y el combustible y el aire pasan a travs de las cmaras y son calentados por los ladrillos. Desde el punto de vista qumico, se reduce por oxidacin el contenido de carbono de la carga y eliminar impurezas como silicio, fsforo, manganeso y azufre, que se combinan con la caliza y forman la escoria. Estas reacciones tienen lugar mientras el metal del horno se encuentra a la temperatura de fusin, y el horno se mantiene entre 1.550 y 1.650 C durante varias horas hasta que el metal fundido tenga el contenido de carbono deseado.Hornos Bessemer: (1855). Emplea un horno de gran altura en forma de pera, que poda inclinarse en sentido lateral para la carga y el vertido. Al hacer pasar grandes cantidades de aire a travs del metal fundido, el oxgeno del aire se combinaba qumicamente con las impurezas y las eliminaba. En el proceso bsico de oxgeno, el acero tambin se refina en un horno en forma de pera que se puede inclinar en sentido lateral. Sin embargo, el aire se sustituye por un chorro de oxgeno casi puro a alta presin. Cuando el horno se ha cargado y colocado en posicin vertical, se hace descender en su interior una lanza de oxgeno. A continuacin se inyectan en el horno miles de metros cbicos de oxgeno a velocidades supersnicas.Hornos de Arco Elctrico: (1902) En algunos hornos el calor para fundir y refinar el acero procede de la electricidad y no de la combustin de gas. Como las condiciones de refinado de estos hornos se pueden regular ms estrictamente que las de los hornos de crisol abierto o los hornos bsicos de oxgeno, los hornos elctricos son sobre todo tiles para producir acero inoxidable y aceros aleados que deben ser fabricados segn unas especificaciones muy exigentes.

ConclusinLos metales inician su historia cuando el hombre se siente atrado por su brillo y se da cuenta de que golpendolos puede darles forma. El hierro es el elemento esencial para la produccin del acero, el cual est compuesto en un 78% como mnimo de Fe, el hierro posee una gran cantidad de propiedades favorables para la construccin, y por ello despus del concreto, es llamado como el esqueleto de las estructuras. El acero, como material indispensable de refuerzo en las construcciones, es una aleacin de hierro y carbono. Una de sus caractersticas es admitir el temple, con lo que aumenta su dureza y su flexibilidad.El hierro en estado puro no posee la resistencia y dureza necesarias para las aplicaciones de uso comn. Sin embargo, cuando se combina con pequeas cantidades de carbono se obtiene un metal denominado acero, cuyas propiedades varan en funcin de su contenido en carbono y de otros elementos en aleacin, tales como el manganeso, el cromo, el silicio o el aluminio, entre otros.

Bibliografahttp://www.monografias.com/trabajos82/acero/acero.shtml#introducca#ixzz3PSvmpVNRhttp://es.wikipedia.org/wiki/Acerohttp://es.slideshare.net/cristhianohuamanmaquera/tipos-de-acero