El Acero - Deacero

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EDUCACIÓN CONTINUA DEACERO | MULTIMEDIA | 2014
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EL ACERO
ELEARNING
BREVE HISTORIA DEL ACERO
La historia del acero está estrechamente ligada con
el desarrollo de la cultura y la civilización.
Los metales inician su historia cuando el hombre se
siente atraído por su brillo y se da cuenta de que
golpeándolos puede darles forma y fabricar así
utensilios tan necesarios para su supervivencia.
Los primeros utensilios de hierro descubiertos por
los arqueólogos en Egipto datan del año 3.000 A.C., y
se sabe que antes de esa época se empleaban
adornos de hierro.
Los griegos ya conocían hacia el 1.000 A.C. la técnica
para endurecer armas de hierro mediante
tratamiento térmico.
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BREVE HISTORIA DEL ACERO
No es sino al término de las Edades del Cobre y Bronce, a las que se atribuye una duración de 500 a
2000 años, que comienza la Edad del Hierro. Hacia el año 1200 A.C. aparece de manera formal en Asia
Menor el hierro, dando lugar a las primeras fundiciones, el cual rápidamente tuvo gran aceptación en
todo el mundo, dada su superioridad con respecto a los materiales usados hasta entonces tales como
el bronce o la piedra tallada.
Con la excepción del aluminio, el hierro se encuentra en la naturaleza en cantidades mayores que
cualquier otro metal; se explota con métodos relativamente sencillos, y se puede trabajar y
transformar tanto como se quiera.
La razón del retraso en la aparición del hierro respecto al bronce hay que buscarla en el elevado punto
de fusión del hierro puro, lo que hacía prácticamente imposible que una vez tratados sus minerales se
pudiese ofrecer en forma líquida, separado de la escoria.
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BREVE HISTORIA DEL ACERO
La evolución tecnológica ha ayudado al hombre a
orientar sus esfuerzos en tratar de aumentar la
temperatura a la que se sometía el mineral de hierro, por
medio de la utilización de hornos en los que se introducía
una mezcla de mineral y carbón vegetal, lo que se
traducía en un aumento de producción y en la lógica
economía del sistema.
Esto ha hecho posible la fabricación de acero a escala
grande.
Hoy en día el acero es un material que es utilizado
ampliamente por la sociedad. El acero es un material muy
importante para el hombre porque es un material con
propiedades mecánicas muy resistentes y a la vez, se
puede trabajar en máquinas para su transformación en
productos de utilidad.
Además, sus propiedades pueden ser manejadas de
acuerdo a las necesidades específicas mediante
tratamientos con calor, trabajo mecánico, o mediante
aleaciones.
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LA CLASIFICACIÓN DE LOS METALES
Los metales y las aleaciones empleados en la industria y en la
construcción pueden dividirse en dos grupos principales:
Materiales FERROSOS y NO FERROSOS.
FERROSO
NO FERROSOS
Viene de la palabra Ferrum que los
romanos empleaban al hierro.
No contienen hierro.
Por lo tanto, los materiales Ferrosos
son aquellos que contienen hierro
como su ingrediente principal; es
decir, las numerosas calidades del
hierro y el acero.
Estos incluyen el aluminio,
manganeso, zinc, cobre, plomo y
otros elementos metálicos.
Las aleaciones el latón y el bronce, son una combinación de algunos de estos
metales No Ferrosos y se les denomina Aleaciones No Ferrosas.
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LA NATURALEZA DEL ACERO
El Acero es básicamente una aleación de hierro que contiene carbono (entre un 0,04%
hasta 2.25%). Algunas veces otros elementos de aleación específicos tales como el Cr
(Cromo), Ni (Níquel) Mn (Manganeso), Si (Silício) o Vn (Vanadio) se agregan con
propósitos determinados.
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LAS DIVERSAS CLASES DEL ACERO
Existen distintos tipo de acero que se clasifican de acuerdo a los
elementos de la aleación.
ACEROS AL CARBONO
Más del 90% de todos los aceros son aceros al carbono.
Estos aceros contienen diversas cantidades de carbono y menos del 1,65% de
manganeso, el 0,60% de silicio y el 0,60% de cobre.
Este es el tipo de Acero que utilizamos en DEACERO
Los Aceros al carbono se sub-clasifican como:
A. Aceros de bajo carbono: Presentan un contenido de carbono ≤ 0.25%
B. Aceros de medio carbono:
Presentan un contenido de carbono > 0.25% ≤ 0.42%
C. Aceros de alto carbono:
Presentan un contenido de carbono > 0.42%
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LAS DIVERSAS CLASES DEL ACERO
ACEROS ALEADOS
Estos aceros contienen una proporción determinada de vanadio, molibdeno y otros elementos,
además de cantidades mayores de manganeso, silicio y cobre que los aceros al carbono
normales. Estos aceros de aleación se pueden subclasificar en :
ESTRUCTURALES
Son aquellos aceros que se emplean para diversas partes de máquinas, tales como
engranajes, ejes y palancas. El contenido de la aleación varía desde 0,25% a un 6%.
PARA HERRAMIENTAS
Aceros de alta calidad que se emplean en herramientas para cortar y modelar metales y nometales. Por lo tanto, son materiales empleados para cortar y construir herramientas tales
como brocas, escariadores, fresas, tarrajas y machos de roscas.
ESPECIALES
Los Aceros de Aleación especiales son los aceros inoxidables y aquellos con un contenido de
cromo generalmente superior al 12%. Estos aceros de gran dureza y alta resistencia a las
altas temperaturas y a la corrosión, se emplean en turbinas de vapor, engranajes, ejes y
rodamientos.
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LA CLASIFICACIÓN DEL ACERO SEGÚN LA NORMA ASTM
Prácticamente la clasificación realizada por la American Iron and Steel Intitute
(AISI) y la Society of Automative Engineers (SAE) para aceros al carbón y de
baja aleación son consideradas como normas en todo el mundo.
El sistema de identificación como “El Grado del Acero” y nos indica el tipo de
acero que es. Se expresa con 4 dígitos, por ejemplo: 1008.
PRIMER DÍGITO
Se denota el tipo de acero:
1XXX Aceros al carbono
4XXX Aceros aleados
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LA CLASIFICACIÓN DEL ACERO SEGÚN LA NORMA ASTM
SEGUNDO DÍGITO
Indica la presencia del otros elementos de aleación o el nivel aproximado
del principal elemento aleante:
10XX
Aceros al carbón
11XX
Aceros al carbón desulfurados con 1% de manganeso
(aceros de corte fácil)
12XX
Aceros al carbono refosforados y resulfurados
15XX
Aceros al carbono con alto contenido de manganeso
(0.9 a 1.9%)
41XX
Aceros al carbono aleado con cromo y molibdeno
51XX
Aceros al carbono aleado con cromo
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LA CLASIFICACIÓN DEL ACERO SEGÚN LA NORMA ASTM
TERCER Y CUARTO DÍGITO
Indica el contenido aproximado de carbono:
1020
Aceros al carbono con un contenido de 0.20% de carbono
1130
Aceros al carbono desulfurados con 1% de manganeso y
0.30% de carbono
1215
Aceros al carbono refosforados y resulfurados con 1.15%
de carbono
4140
Aceros al carbono aleado con cromo y molibdeno,
con 40% de carbono
5160
Aceros al carbono aleado con cromo, con 60% de carbono
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LA CLASIFICACIÓN DEL ACERO SEGÚN LA NORMA ASTM
Nosotros fabricamos acero al carbón, es decir,
de grado 10 y grado 15
Entre mayor el Grado de Acero, mayor en contenido de
carbón y mayor la dureza del acero.
Entre menor el Grado de Acero, menor en contenido de
carbón y menor la dureza del acero.
En nuestras acerías fabricamos un alambrón con una gran
diversidad de grado de acero para poder fabricar la gran
variedad de productos que comercializamos.
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ESPECIFICACIONES DEL ALAMBRÓN DE BAJO CARBÓN
ESPECIFICACIONES QUÍMICAS Y PROPIEDADES MECÁNICAS
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EFECTOS DE LOS ELEMENTOS DE ALEACIÓN DEL ACERO
PROPUESTAS DE ESPECIFICACIONES QUÍMICAS Y PROPIEDADES MECÁNICAS
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EFECTOS DE LOS ELEMENTOS DE ALEACIÓN DEL ACERO
Los elementos de aleación específicos y sus cantidades determinan el tipo
de acero de aleación y sus propiedades particulares.
Los efectos principales de algunos de los elementos más comunes son:
Efecto de los elementos en las propiedades del acero
PROPIEDADES DEL ACERO
C Mn V Mo Cr Ni Ti Zr B No Si Al S P Cu O N H
Resistencia a la tensión
Punto de rendimiento
Ductibilidad
Dureza
Prop. formado
en caliente
Prop. formado
en frio
Propiedad en
maquinado
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CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS DEL ACERO
En resumen, los efectos de los elementos de aleación son:
• Cambios en la Resistencia y Dureza
• Cambios en la Resistencia a los Impactos
• Cambios en la Resistencia al Desgaste
• Cambios en la Resistencia a la Corrosión
• Cambio en el Grado de Maquinabilidad
• Dureza al rojo (altas temperaturas)
Una de las ventajas principales de Deacero
es que podemos fabricar el tipo adecuado
de acero para nuestros productos, en
nuestros hornos manipulamos y
modificamos la composición química del
acero que resultan en propiedades
mecánicas adecuadas para la fabricación de
nuestros productos.
DEACERO, fabrica el material de acuerdo a
las necesidades del cliente, fabrica un
alambre especial de acuerdo a las
especificaciones químicas y cumpliendo
con las propiedades mecánicas requeridas.
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ALEACIÓN
C
Mn
V
Mo
RESIDUALES
GASES
Si
Silicio
S Azufre
O Oxigeno
Manganeso
Al
Aluminio
P Fósforo
N Nitrógeno
Vanadio
Molibdeno
Cromo
Ni
Nickel
Ti
Titanio
Zr
Zrconio
Nb
DESOXIDANTE
Carbón
Cr
B
PROPIEDADES MECÁNICAS DEL ACERO
Ca*
Calcio
Cu Cobre
H Hidrogeno
Zn* Zinc
Boro
Niobio
*SOLUBILIDAD MUY LIMITADA
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PROPIEDADES MECÁNICAS DEL ACERO
Las propiedades mecánicas del acero
dependen principalmente de dos factores:
La composición química
del acero
El tratamiento térmico
del acero
•Grado del acero
•Aleaciones especiales
(Manganeso, Vanadio, Silicio)
•Recocido (Se Suaviza)
•Templado (Se Endurece)
•Revenido
•Patentado
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PROPIEDADES MECÁNICAS DEL ACERO
Las propiedades mecánicas más importantes del acero son:
RESISTENCIA
A LA TENSIÓN
RESISTENCIA
A LA FLUENCIA
ALARGAMIENTO
A LA RUPTURA
Es el esfuerzo máximo de
tensión que alcanza una
varilla antes de que se
rompa.
Es el esfuerzo máximo que
alcanza el acero que al
retirarse la carga, regresa
a su forma original sin
deformaciones.
Es el alargamiento que
sufre un material al
momento de romperse
expresado en porcentaje
con respecto a su medida
original en 10 diámetros.
Es el esfuerzo de diseño
para cálculo de elementos
de concreto reforzado.
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LA OXIDACIÓN DEL ACERO
La gran desventaja del acero es que se oxida.
El Oxido de Fierro (FeO) se forma por la reacción natural del fierro con el
oxígeno existente en el aire y en el agua, por lo tanto, cuando el acero se
encuentra a la intemperie la oxidación ocurre más rápido.
Cuando el acero permanece por largo tiempo expuesto al medio ambiente,
el nivel de oxidación aumenta de tal manera que llega a penetrar la capa
superficial de la barra de acero y tiene lugar la corrosión.
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LA OXIDACIÓN DEL ACERO
La gran desventaja del acero es que se oxida.
Esta se presenta formando fisuras ó grietas longitudinales que mucho
tiempo después se convierten en laminillas que se desprenden de la
superficie de la barra disminuyendo su diámetro original. Por este motivo,
la barra pierde capacidad de carga y adherencia.
No se debe de confundir la oxidación, que es superficial, con corrosión,
que es una etapa muy avanzada de oxidación e involucra la formación de
grietas en el acero.
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LA OXIDACIÓN DEL ACERO
La presencia de óxido en el acero de refuerzo no perjudica la
resistencia ó el comportamiento estructural de un elemento de
concreto reforzado.
Está comprobado que cuando el acero presenta una capa de
oxidación, se incrementa considerablemente su adherencia con el
concreto, sobre todo en varillas lisas, y una vez realizado el colado,
el proceso de oxidación se interrumpe y el refuerzo queda
protegido por el recubrimiento de concreto del ataque del medio
ambiente.
Por esta razón, las Normas Oficiales Mexicanas para la fabricación
de Productos Electrosoldados (Malla Soldada, Castillo Prefabricado,
y Armadura), no consideran la presencia de óxido como causa o
motivo de rechazo, siempre y cuando se mantengan las
dimensiones nominales de las varillas (diámetro, corrugado, etc.)
La norma para la “MALLA SOLDADA DE ALAMBRE LISO O
CORRUGADO, DE ACERO, PARA REFUERZO DE CONCRETO es la
"NOM-B-290-1988"
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¡Gracias!
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