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ACERO

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by

robinson eduardo galvez

on 14 November 2014

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Transcript of ACERO

ACERO
DEFINICION DEL ACERO

Aleación de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03 % y el 1,075 % en peso de su composición, dependiendo del grado. Si la aleación posee una concentración de carbono mayor al 2,0 % se producen fundiciones que, en oposición al acero, son mucho más frágiles y no es posible forjarlas sino que deben ser moldeadas y, que hecho
ascua
y sumergido en agua fría, adquiere por el temple gran dureza y elasticidad. A altas temperaturas, pueden ser sometidos a la deformación plástica por laminado, estirado, forjado, estampado.
ASCUA
Pedazo de cualquier materia sólida y combustible que por la acción del fuego se pone incandescente y sin llama.

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.
El acero posee diferentes constituyentes según su temperatura, concretamente, de mayor a menor dureza, perlita, cementita y ferrita; además de la austenita

El acero conserva las características metálicas del hierro en estado puro, pero la adición de carbono y de otros elementos tanto metálicos como no metálicos mejora sus propiedades físico-químicas.

DIAGRAMA HIERRO - CARBONO.

Austenita (hierro-ɣ. duro)
Ferrita (hierro-α. blando)
Cementita (carburo de hierro. Fe3C)
Perlita (88 % ferrita, 12 % cementita)
Ledeburita (ferrita - cementita eutectica, 4,3 % carbón)
Bainita
Martensita


A pesar de su densidad (7850 kg/m³ de densidad en comparación a los 2700 kg/m³ del aluminio, por ejemplo) el acero es utilizado en todos los sectores de la industria, incluso en el aeronáutico, ya que las piezas con mayores solicitaciones (ya sea al Impacto o a la fatiga) solo pueden aguantar con un material dúctil y tenaz como es el acero, ademas de la ventaja de su relativo bajo costo.
CLASIFICACION
CARACTERISTICAS

-Su densidad media es de 7850 kg/m³.

-En función de la temperatura el acero se puede contraer, dilatar o fundir.

-El punto de fusión del acero depende del tipo de aleación y los porcentajes de elementos aleantes.

-Su punto de ebullición es de alrededor de 3.000 °C.
-Es un material muy tenaz.

-Relativamente dúctil.

-Es maleable.

-Permite una buena mecanización en máquinas herramientas antes de recibir un tratamiento térmico.

-Algunas composiciones y formas del acero mantienen mayor memoria, y se deforman al sobrepasar su límite elástico.

Los ensayos tecnológicos para medir la dureza son Brinell, Vickers y Rockwell, entre otros.
-Se puede soldar con facilidad.

-La corrosión es la mayor desventaja de los aceros .

-Posee una alta conductividad eléctrica.

-Se utiliza para la fabricación de imanes permanentes artificiales.

-Un aumento de la temperatura en un elemento de acero provoca un aumento en la longitud del mismo.
ELEMENTOS ALEANTES DEL ACERO


Impurezas en el acero

Azufre: límite máximo aproximado: 0,04 %.

Fósforo: límite máximo aproximado: 0,04 %. El fósforo resulta perjudicial, ya sea al disolverse en la ferrita, pues disminuye la ductilidad
TRATAMIENTOS SUPERFICIALES

Cincado: tratamiento superficial antioxidante por proceso electrolítico o mecánico al que se somete a diferentes componentes metálicos.

Cromado: recubrimiento superficial para proteger de la oxidación y embellecer.

Galvanizado: tratamiento superficial que se da a la chapa de acero.

Niquelado: baño de níquel con el que se protege un metal de la oxidación.

Pavonado: tratamiento superficial que se da a piezas pequeñas de acero, como la tornillería.

Pintura: usado especialmente en estructuras, automóviles, barcos, etc.
TRATAMIENTOS TERMICOS

Temple
Revenido
Recocido
Normalizado
Mecanizado del acero

Acero laminado
Acero forjado
Acero corrugado
Estampado del acero
Troquelación del acero
Mecanizado blando
Rectificado
Mecanizado duro
Mecanizado por descarga eléctrica
Taladrado profundo
Doblado
ENSAYOS NO DESCTRUCTIVOS

Ensayo microscópico y rugosidad superficial: microscopios y rugosímetros

Ensayos por ultrasonidos

Ensayos por líquidos penetrantes

Ensayos por partículas magnéticas

Ensayo de dureza (Brinell, Rockwell, Vickers); mediante durómetros.
ENSAYOS DESTRUCTIVOS

Ensayo de tracción con probeta normalizada

Ensayo de resiliencia

ensayo de compresión con probeta normalizada

Ensayo de cizallamiento

Ensayo de flexión

Ensayo de torsión

Ensayo de plegado

Ensayo de fatiga
PROPIEDADES, CARACTERISTICAS Y USOS
Según la composición y la estructura

aceros ordinarios
aceros aleados o especiales
Según el modo de fabricación

acero eléctrico
acero fundido
acero calmado
acero efervescente
acero fritado
Según el modo de trabajarlo

acero moldeado
acero laminado
Según los usos

acero para imanes o magnético
acero autotemplado
acero de construcción
acero de corte rápido
acero de decoletado
acero de corte
acero indeformable
acero inoxidable
acero de herramientas
acero para muelles
acero refractario
acero de rodamientos
Boro: en muy pequeñas cantidades (del 0,001 al 0,006 %) aumenta la templabilidad sin reducir la maquinabilidad.
Cobalto: muy endurecedor. Disminuye la templabilidad. Mejora la resistencia y la dureza en caliente. Es un elemento poco habitual en los aceros. Aumenta las propiedades magnéticas de los aceros. Se usa en los aceros rápidos para herramientas y en aceros refractarios.
Cobalto: muy endurecedor. Disminuye la templabilidad. Mejora la resistencia y la dureza en caliente. . Aumenta las propiedades magnéticas.
Molibdeno: es un elemento habitual del acero y aumenta mucho la profundidad de endurecimiento de acero, así como su tenacidad. Los aceros inoxidables austeníticos contienen molibdeno para mejorar la resistencia a la corrosión.
Níquel: aumenta la tenacidad y resistencia al impacto. El níquel se utiliza mucho para producir acero inoxidable, porque aumenta la resistencia a la corrosión.
Plomo: Se añade a algunos aceros para mejorar mucho la maquinabilidad.
Wolframio: también conocido como tungsteno. Forma con el hierro carburos muy complejos estables y durísimos, soportando bien altas temperaturas.
Vanadio: proporciona al acero una buena resistencia a la fatiga, tracción y poder cortante en los aceros para herramientas.
Los métodos antiguos para la fabricación del acero consistían en obtener hierro dulce en el horno, con carbón vegetal y tiro de aire. Una posterior expulsión de las escorias por martilleo y carburación del hierro dulce para cementarlo. Luego se perfeccionó la cementación fundiendo el acero cementado en crisoles de arcilla y en Sheffield (Inglaterra) se obtuvieron, a partir de 1740, aceros de crisol.

Fue Benjamin Huntsman el que desarrolló un procedimiento para fundir hierro forjado con carbono, obteniendo de esta forma el primer acero conocido.

En 1856, Sir Henry Bessemer, hizo posible la fabricación de acero en grandes cantidades, pero su procedimiento ha caído en desuso, porque solo podía utilizar hierro que contuviese fósforo y azufre en pequeñas proporciones.

En 1857, Sir William Siemens ideó otro procedimiento de fabricación industrial del acero, que es el que ha perdurado hasta la actualidad, el procedimiento Martin Siemens, por descarburación de la fundición de hierro dulce y óxido de hierro. Siemens había experimentado en 1878 con la electricidad para calentar los hornos de acero, pero fue el metalúrgico francés Paul Héroult —coinventor del método moderno para fundir aluminio— quien inició en 1902 la producción comercial del acero en hornos eléctricos.

El método de Héroult consiste en introducir en el horno chatarra de acero de composición conocida haciendo saltar un arco eléctrico entre la chatarra y unos grandes electrodos de carbono situados en el techo del horno.
NOMENCLATURA DEL ACERO

Los números de especificación para el acero son iguales en SAE y AISI únicamente la diferencia radica en que AISI utiliza los prefijos B, C, D y E para indicar el método de obtención del acero.

B : Acero Bessemer Ácido al Carbono
C : Acero Martin – Siemens Básico al Carbono
D : Acero Martin – Siemens Ácido al Carbono
E : Acero de Horno Eléctrico

Existen letras que se encuentran entre números, las letras B y L indican que se ha añadido Boro o Plomo respectivamente (como 94B40, 11L41). Una letra h al final indica que el material puede ser adquirido con una templabilidad especificada.
Estos aceros de Baja Aleación son ocupados para confeccionar elementos y órganos de máquinas, motores, etc., de gran resistencia.

Para trabajar con los aceros de baja aleación, existe una clasificación de la sociedad de Ingenieros Automotrices SAE y es de gran utilidad para tener un análisis aproximado al acero.

Esta clasificación consta de 4 números, que nos indica el tipo de acero.

Primer número:

Este número indica el (los) elementos (s) principal (es) de la aleación de acuerdo a lo siguiente:
Acero al Carbono
Acero al Níquel
Acero al Níquel – Cromo
Acero al Molibdeno – Cromo
Acero al Cromo
Acero Cromo Vanadio
Acero al Tungsteno
Acero Cromo Níquel Molibdeno
Acero Silicio Manganeso
Segundo número:

Indica el porcentaje aproximado de él o los elementos predominantes de la aleación.

Tercer y Cuarto

número: Juntos indican la cantidad aproximada de carbono en el acero.

Ejemplos:
SAE 1020 Acero al Carbono : 0.20%C
SAE 1045 Acero al Carbono : 0.45%C
SAE 2315 Acero al Níquel : 3%Ni, 0.15%C
SAE 2340 Acero al Níquel : 3%Ni, 0.40%C
SAE 3240 Acero Níquel Cromo : 1.75%Ni, 1.0%Cr, 0.40%C
SAE 4140 Acero al Mo – Cr : 1%Cr, 0.20%Mo, 0.40%C
SAE 4340 Acero al Mo – Cr : 1.85%Ni, 0.80%Cr, 0.25%Mo, 0.40%C
GRACIAS
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