Aplicaciones Generales Del Acero

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    07-Dec-2015

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Repblica Bolivariana de VenezuelaMinisterio Del Poder Popular Para La DefensaUniversidad Nacional Experimental PolitcnicaDe La Fuerza Armada Bolivariana.Ncleo Anzotegui- San Tome.

Profesor: Bachilleres:Rosangela Alcantara Butto Marielvys C.I: 24.22806 Ramos Jorge C.I: 25.358.78 Seccin: Pino Moiss C.I 24.577.050D-01 Ing. Mecnica Prado Elisanny C.I: 24.492.527 Velsquez Mara C.I 24.846.742San Tom, 30 de Octubre de 2013.INTRODUCCIN.

Nuestra investigacin trata sobre el acero, desde cmo lo podemos obtener, hasta como tenemos que utilizarlo ya que este material es usado en la construccin y no se encuentra 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.El acero como material indispensable de refuerzo en las construcciones es bsicamente una aleacin o combinacin de hierro y carbono, este se puede obtener a partir de dos materias primas fundamentales: El arrabio, obtenido a partir de mineral en instalaciones dotadas de horno alto y las chatarras frricas.

EL ACERO:Acero es la denominacin que comnmente se le da en ingeniera metalrgica a una aleacin de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03% y el 1,76% 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.

FABRICACIN DEL ACERO:El acero se obtiene a partir de dos materias primas fundamentales: el arrabio obtenido en horno alto y la chatarra.El acero se fabrica partiendo de la fundicin o hierro colado, este es muy impuro, pues contiene excesiva cantidad de carbono, silicio, fsforo y azufre, elementos que perjudican considerablemente la resistencia del acero y reducen el campo de sus aplicaciones. La metalurgia secundaria que es el mtodo actual de fabricacin, se lleva a cabo en equipos diversos, tales como cucharas, convertidores u hornos especiales. La fabricacin del acero en un horno elctrico se basa en la fusin de las chatarras por medio de una corriente elctrica, y al afino posterior del bao fundido. Y a partir de arrabio se utiliza el convertidor con oxgeno.

PROCESO DE FABRICACIN:1. Preparacin de chatarraLa chatarra es introducida en una gran prensa, que permite ir fragmentando a una adecuada y separar magnticamente, los productos no ferrosos. Posteriormente, con ayuda de un electroimn, se separa una cesta con chatarra, que alimentara el horno elctrico de la acera.

1. Horno elctrico.Una vez que el horno completa su carga de chatarra, se cierra y se inicia el proceso de fusin mediante la energa liberada por un arco elctrico entre 3 electrodos de grafito.Entre aproximadamente 1 hora , 60 toneladas de acero lquido a unos 1700C, variados a un recipiente llamado cuchara posteriormente, el acero inicia un proceso de refinacin en la misma cuchara, donde termina de ajustarse la composicin qumica .

1. Colada continuaLa cuchara con el acero lquido es trasladada a la etapa de colada continua. Aqu comienza el proceso de solidificacin, vaciando todo el acero lquido a una certeza o distribuidor, que permite alimentar a varias lingoteras metlicas refrigeradas con agua. Medida a que el acero pasa por las lingoteras, se va solidificando hasta formar un hilo contino de acero ya slido, que da lugar a la palanquilla.

1. Recalentamiento de la palanquilla:La palanquilla que va saliendo, se va enfriando. Para poder procesarla, se vuelve a recalentar a 8na temperatura uniforme de 1200C en un horno horizontal. A esta temperatura el acero se comporta en forma plstica, facilitando su deformacin en la laminacin.

1. Laminacin de producto en barras:La palanquilla alimenta un tren de laminacin donde se va reduciendo su seccin en forma secuencial hasta alcanzar la forma del producto final. Las barras rectas que emergen del laminador, son depositadas en unas parrilla o techo de enfriamiento, donde terminan por enfriarse en forma rectilnea y homogneamente. La barras son controlada a 12m de largo, para luego formar paquetes de 1000 o 2000kg.

1. Laminacin de producto en rollo:La palanquilla alimenta un tren de alimentacin, hasta alcanzar la forma del producto final. La barra que emerge, sale a una velocidad de 100m/s para luego alimentar un equipo de espiras, desde donde se trasladaron y enfran las espiras, generar < un rollo de 1500kg

Mejora de las propiedades del acero a travs del tratamiento trmico Las propiedades mecnicas de las aleaciones de un mismo metal, y en particular de los aceros, residen en la composicin qumica de la aleacin que los forman y el tipo de tratamiento trmico a los que se les somete. Los tratamientos trmicos modifican la estructura cristalina que forman a los aceros sin variar la composicin qumica de los mismos.Esta propiedad de tener diferentes estructuras de grano con la misma composicin qumica se llama polimorfismo y es la que justifica los tratamientos trmicos. Tcnicamente el polimorfismo es la capacidad de algunos materiales de presentar distintas estructuras cristalinas, con una nica composicin qumica, el diamante y el grafito son polimorfismos del carbono. La -ferrita, la austenita y la -ferrita son polimorfismos del hierro. Esta propiedad en un elemento qumico puro se denomina alotropa.Por lo tanto las diferentes estructuras de grano pueden ser modificadas, obteniendo as aceros con nuevas propiedades mecnicas, pero siempre manteniendo la composicin qumica. Estas propiedades varan de acuerdo al tratamiento que se le d al acero dependiendo de la temperatura hasta la cual se lo caliente y de cmo se enfra el mismo. La forma que tendr el grano y los microconstituyentes que compondrn al acero, sabiendo la composicin qumica del mismo (esto es porcentaje de Carbono y Hierro (Fe3)) y la temperatura a la que se encuentra, se puede ver en el Diagrama Hierro Carbono.A continuacin se adjunta a modo de ejemplo una figura que muestra como vara el grano a medida que el acero es calentado y luego enfriado. Los micro constituyentes a los que antes se hizo referencia en este caso son la Perlita, la Austenita y la Ferrita. En la figura que se adjunta a continuacin se puede ver con mayor claridad como vara el grano del latn de acuerdo a la variacin de temperatura en un tratamiento trmico.Propiedades mecnicas del acero El acero es una aleacin de hierro y carbono que contiene otros elementos de aleacin, los cuales le confieren propiedades mecnicas especficas para su utilizacin en la industria metalmecnica.Los otros principales elementos de composicin son el cromo, tungsteno, manganeso, nquel, vanadio, cobalto, molibdeno, cobre, azufre y fsforo. A estos elementos qumicos que forman parte del acero se les llama componentes, y a las distintas estructuras cristalinas o combinacin de ellas constituyentes.Los elementos constituyentes, segn su porcentaje, ofrecen caractersticas especficas para determinadas aplicaciones, como herramientas, cuchillas, soportes, etctera. La diferencia entre los diversos aceros, tal como se ha dicho depende tanto de la composicin qumica de la aleacin de los mismos, como del tipo de tratamiento trmico.TIPOS DE ACERO Y SUS APLICACIONES:1. Acero Corten:El Acero Corten es un Acero comn al que no le afecta la corrosinEs una aleacinde Acero con nquel, cromo, cobre y fsforo que, tras un proceso de humectacin y secadoalternativos forma una delgadsima pelcula de xido de apariencia rojizo-prpura. Se utiliza en la Industria cementera, silos, tolvas, cribadoras, chimeneas, tuberas, lavaderos de carbn, depsitos de agua, petrleo, fuel-oil, etc. Construcciones metlicas, puentes, estructuras, fachadas de edificios, puertas metlicas, hormigoneras, gras, palas excavadoras. Vagones ferrocarril, chasis de camiones, basculantes, cisternas, semirremolques.2. Acero Calmado:El Acero Calmado o Reposado es aquel que ha sido desoxidado por completo previamente a la colada, por medio de la adicin de metales. Mediante este procedimiento se consiguen piezas perfectas pues no produce gases durante la solidificacin, evitando las 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 Corrugado:Barra de Acero cuya superficie presenta resaltos o corrugas que mejoran la adherencia con el hormign, y se utilizan en estructuras de hormign armado.

4. Acero Galvanizado:El Acero Galvanizado por inmersin en caliente es un producto que combina las caractersticas de resistencia mecnica del Acero y la resistencia a la corrosin generada por elCinc.Propiedades delAcero Galvanizado: Resistencia a la abrasin Resistencia a la corrosinEl acero galvanizado se utiliza para la Edificacin, Instalaciones Industriales, Grandes Estructuras, Automocin, Armaduras galvanizadas para hormign, Agricultura y Ganadera, Equipamientos de Carreteras, Elementos de unin, Mobiliario Urbano, estructuras para el deporte y tiempo libre, Electricidad y comunicaciones, Transporte.5. Acero Inoxidable:Se denomina Acero Inoxidable a cualquier tipo de Acero aleado cuyopeso contenga como mnimo 10,50 % de Cromo, pero no ms de 1,20 % de Carbono, concualquier otro elemento de aleacin o sin l.Contiene cromo, nquel y otros elementos de aleacin, que lo mantienen brillantes y resistente a lacorrosina pesar de la accin de la humedad o de cidos y gases.Los aceros inoxidables se utilizan principalmente en cuatro tipos de mercados: Electrodomsticos: grandes electrodomsticos y pequeos aparatos para el hogar. Automocin: especialmente tubos de escape. Construccin: edificios y mobiliario urbano (fachadas y material). Industria: alimentacin, productos qumicos y petrleo.Su resistencia a la corrosin, sus propiedades higinicas y sus propiedades estticas hacen del acero inoxidable un material muy atractivo para satisfacer diversos tipos de demandas, como lo es la industria mdica.6. Acero Laminado:una barra de acero sometida atraccin, con los esfuerzos se deforma aumentando su longitud. Si se quita la tensin, la barra de acero recupera su posicin inicial y su longitud primera, sin sufrir deformaciones remanentes.Todo esto dentro de ciertos mrgenes, es decir dentro de cierto lmite al que denominamos Lmite Elstico.7. Acero al Carbono:Acero constituido por un mnimo no especificado de elementos dealeacin; el aumento de la proporcin de carbono reduce su ductilidad y soldabilidad aunque aumenta su resistencia.

8. Acero Aleado:Acero que en su constitucin posee el agregado de varios elementos que sirvenpara mejorar sus propiedades fsicas, mecnicas o qumicas especiales.Los elementos que se pueden agregar son: carbono, cromo, molibdeno, onquel(en cantidades que exceden el mnimo establecido).9. Acero Dulce o Acero Suave:Tipo de acero cuyos niveles de carbono se sitan entre el 0,15% y el 0,25%; es casi hierro puro, de granductilidadyresistenciaa la corrosin.

10. Acero Efervescente:Aceroque no ha sido desoxidado por completo antes de ser vertido en moldes; contiene muchas sopladuras pero no aparecen grietas. El acero efervescente se emplea para grandes requisitos superficiales; suele usarse enperfiles, chapas finas y alambres. 11. Acero Estirado en fro:Acerosometido a un tratamiento especial mediante el cual se ha mejorado su lmite elstico. 12. Acero Estructural:Acero laminadoen caliente y moldeado en fro; se lo usa como elemento portante. 13. Acero Intemperizado:Acerode gran resistencia que desarrolla una capa de xido sobre sus superficies cuando se lo expone a las lluvias y a la humedad; tiene la ventaja de adherirse al elemento metlico principal protegindolo de la posterior corrosin. 14. Acero Negro:Es un acero con un contenido bajo de carbono, y sin ningn tratamiento superficial adicional. Debido a eso, el proceso de fabricacin final y la ausencia de tratamiento hacen que se oscurezca la superficie, por la fina capa de carbono que suele quedar encima.

CONCLUSIN.El acero en sus distintas clases est presente de forma abrumadora ennuestra vida cotidiana en forma de herramientas, utensilios, equipos mecnicos y formando parte deelectrodomsticosy maquinaria en general as como en lasestructurasde lasviviendasque habitamos y en la gran mayora de los edificios modernos. En este contexto existe la versin moderna de perfiles de acero denominadaMetalcn.El Acero tambin es muy usado en automviles y maquinaria agraria, aparte de para actividades ferroviarias. Tambin cabe decir de la industria fabricante dearmamento, especialmente la dedicada a construir armamento pesado, vehculosblindadosyacorazadosPor otra parte la fabricacin del acero dan como resultado una serie de productos como: barras, barras para hormign. Estas barras son con acero limpio, obtenido a partir del mineral de hierro, permitiendo satisfacer as las exigencias de ductilidad en obras proyectadas para zonas de alta sismicidad. Son producidas con nervadura llamada resalte lo que aumenta la adherencia entre el acero y el concreto.