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ACERO Ing. Civil y Ambiental

TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES EN LA CONSTRUCCION Página 1

UNIVERSIDAD CATÓLICA

“SANTO TORIBIO DE MOGROVEJO”

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Y AMBIENTAL

”Acero”

INTEGRANTES:

Flores Pérez, Henry David López Damián, Alvaro Iván

ASIGNATURA:

Tecnología de los materiales en la construcción

ASESOR :

Ing. Daniel Romero Sipión

LUGAR Y FECHA :

Chiclayo - 16 de Noviembre del 2011



INDICE

Portada

Introducción

Capítulo I:

I. Generalidades del acero

1.1. Definición del acero 6

1.2. Reseña histórica 7

1.3. Tipos 10

1.3.1. Aceros al carbono 10

1.3.2. Aceros aleados 10

1.3.3. Aceros de baja aleación ultra resistentes 11

1.3.4. Aceros inoxidables 11

1.3.5. Aceros de herramientas 11

1.4. Clases: 12

1.4.1. En barras lisas y perfiles 12

1.4.2. Barras de construcción 13

1.4.3. Alambrones y derivados 14

1.5. Estructura del acero 15

1.6. Composición química del acero 16

1.7. Tratamiento térmico del acero 17

1.8. Propiedades del acero 18

1.8.1. Propiedades físicas del acero 18

1.8.2. Propiedades mecánicas del acero 18

1.8.3. Propiedades térmicas 19

1.8.4. Propiedades químicas 20

1.9. Características del acero 21

1.9.1. Características positivas del acero 21

1.9.2. Características negativas del acero 21

http://www.acerosarequipa.com/informacion-corporativa/productos/barras-de-construccion/detalle/article/nuevos-estribos-corrugados-1.html



Capítulo II

II. Utilización del acero

2.1. Ventajas y desventajas 23

2.1.1. Ventajas del acero como material estructural 23

2.1.2. Desventajas del acero como material de construcción 24

2.2. Usos de los aceros estructurales 25

2.3. Empresas que fabrican acero 26

2.3.1. Aceros Arequipa 26

2.3.2. Sider Perú (empresa siderúrgica del Perú S.A.) 26

2.4. Norma técnica peruana 27

2.5. Tratamiento del acero 28

2.6. Ensayos mecánicos 29

2.7. Consumo y producción del acero 30

2.8. Casuística 31

2.9. Proceso de producción del acero 32

2.10. Precios 34

2.11. Resumen 35

2.12. Linografía 36

2.13. Bibliografía 37

2.14. Anexos 38



INTRODUCCION

A través de la historia el hombre a tratado de mejorar las materias primas, añadiendo

materiales tanto orgánicos como inorgánicos, para obtener los resultados ideales para

las diversas construcciones.

Dado el caso de los materiales más usados en la construcción no se encuentran en la

naturaleza en estado puro, por lo que para su empleo hay que someterlos a una serie

de operaciones metalúrgicas cuyo fin es separar el metal de las impurezas u otros

minerales que lo acompañen. Pero esto no basta para alcanzar las condiciones

óptimas, entonces para que los metales tengan buenos resultados, se someten a

ciertos tratamientos con el fin de hacer una aleación que reúna una serie de

propiedades que los hagan aptos para adoptar sus formas.

El acero como material indispensable de refuerzo en las construcciones, es una

aleación 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

también otros elementos. Una de sus características es admitir el temple, con lo que

aumenta su dureza y su flexibilidad.

En las décadas recientes, los ingenieros y arquitectos han estado pidiendo

continuamente aceros cada vez mas resientes, con propiedades de resistencia a la

corrección; aceros más soldables y otros requisitos. La investigación llevada a cabo

por la industria del acero durante este periodo ha conducido a la obtención de varios

grupos de nuevos aceros que satisfacen mucho de los requisitos y existe ahora una

amplia variedad cubierta gracias a las normas y especificaciones actuales.

El acero es una aleación de hierro con carbono en una proporción que oscila entre

0.03 y 2%. Se suele componer de otros elementos, ya inmersos en el material del que

se obtienen. Pero se le pueden añadir otros materiales para mejorar su dureza, su

maleabilidad u otras propiedades.

Las propiedades físicas de los aceros y su comportamiento a distintas temperaturas

dependen sobretodo de la cantidad de carbono y de su distribución. Antes del

tratamiento, la mayoría de los aceros son una mezcla de tres sustancias: ferrita,

perlita, cementita. La ferrita, blanda y dúctil, es hierro con pequeñas cantidades de

carbono y otros elementos de disolución. La cementita es un compuesto de hierro con

el 7% de carbono aproximadamente, es de gran dureza y muy quebradiza. La perlita

es una mezcla de ferrita y cementita, con una composición especifica y una estructura

características, sus propiedades con intermedias entre la de sus componentes. La

resistencia y su dureza de un acero que no ha sido tratado térmicamente dependen de

las proporciones de estos tres ingredientes. Cuanto mayor es el contenido en carbono

de un acero, menor es la cantidad de ferrita y mayor la de perlita: cuanto el acero tiene

un 0.8% de carbono, esta por compuesto de perlita. El acero con cantidades de

carbono aun mayores es una mezcla de perlita y cementita.



CAPITULO I:

GENERALIDADES

DEL ACERO



I.- GENERALIDADES DEL ACERO

1.1. DEFINICIÓN DEL ACERO:

El acero es una aleación de hierro y carbono, donde el carbono no supera el 3.5% que

le otorga mayor resistencia y pureza, alcanzando normalmente porcentajes entre el

0.2% y el 0.3% para aceros de bajo carbono, que son los utilizados para las

construcciones. Porcentajes mayores al 3.5% de carbono dan lugar a las fundiciones,

aleaciones que al ser frágiles y no poderse forjar, se moldean. Algunas veces otros

elementos de aleación específicos tales como el Cr (Cromo) o Ni (Níquel) se agregan

con propósitos determinados.

No se debe confundir el hierro con el acero, dado que el hierro es un metal en estado

puro al que se le mejoran sus propiedades físico-químicas con la adición de carbono y

demás elementos.

La gran variedad de aceros llevó a Siemens a definirlo como un compuesto de hierro

y otra sustancia que incrementa su resistencia.

Por la variedad y disponibilidad de los elementos primordiales que abundan en la

naturaleza ayudan facilitando de su producción en cantidades industriales, los aceros

son las aleaciones más utilizadas en la construcción de maquinarias, herramientas,

edificios y obras públicas, habiendo contribuido al alto nivel de desarrollo tecnológico

de las sociedades industriales.

http://fotos.n3po.com/Fotos/De-puentes-de-acero-encargados-de-la-formulacion-de-marco.jpg.html?p=*full-image

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1.2. RESEÑA HISTÓRICA:

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.

En el año 3000 a C., los arqueólogos descubrieron en Egipto los primeros utensilios de

este metal También se sabe que antes de esa época se empleaban adornos de hierro.

En el año 1500 a. C., fue descubierto en Medzamor el hierro para uso industrial, cerca

de Ereván, capital de Armenia y del monte Ararat. La tecnología del hierro se mantuvo

mucho tiempo en secreto, difundiéndose extensamente hacia el año 1200 a. C.

Los artesanos del hierro aprendieron a fabricar acero calentando hierro forjado y

carbón vegetal en recipientes de arcilla durante varios días, con lo que el hierro

absorbía suficiente carbono para convertirse en acero auténtico.

Hacia el 1.000 a.C. se fabricaba acero en el Próximo y Medio Oriente y en la India.

Después de forjar el hierro con martillos, los artesanos endurecían la superficie de sus

herramientas y armas calentándolas en carbón de leña al rojo vivo.

En el año 400 a. C. armas como la falcata fueron producidas en la península Ibérica.

El acero wootz fue producido en India y en Sri Lanka desde aproximadamente el año

300 a. C.

Este temprano método utilizaba un horno de viento, soplado por los monzones (viento

que sopla en el sureste de Asia).

La China antigua bajo la dinastía Han, entre el 202 y el 220 d. C., creó acero al derretir

hierro forjado junto con hierro fundido (El fundido sin refinar), obteniendo así el mejor

producto de carbón intermedio, el acero, en torno al siglo I a. C. Junto con sus

métodos originales de forjar acero, los chinos también adoptaron los métodos de

producción para la creación de acero wootz, una idea traída de India a China hacia el

siglo V.



El acero crucible basado en distintas técnicas de producir aleaciones de acero

empleando calor lento y enfriando hierro puro y carbón, fue producido en Merv entre el

siglo IX y el siglo X.

En China, bajo la dinastía Song del siglo XI, hay evidencia de la producción de acero

empleando dos técnicas: una de un método "berganesco" que producía un acero de

calidad inferior por no ser homogéneo, y un precursor del moderno método Bessemer

el cual utilizaba una des carbonización a través de repetidos forjados bajo abruptos

enfriamientos.

En 1740, el inglés Benjamín Huntsman redescubrió el procedimiento indio por

casualidad, al calentar una mezcla de hierro y una cantidad cuidadosamente medida

de carbón vegetal en un crisol. Pese a la invención de otros procedimientos, siguió

prefiriéndose el método del crisol para obtener acero de alta calidad.

En 1856, el inventor inglés Henry Bessemer patentó un método más barato para

fabricar acero en serie. Bessemer construyó un recipiente cónico de acero forrado de

ladrillos refractarios que se llamó convertidor (se retira las impurezas del hierro

mediante la oxidación que surge por la elevación de la temperatura de la masa de

hierro, producida por aire en el hierro fundido). El hierro fundido se vertía en el

convertidor situado en posición vertical, y se hacía pasar aire a través de orificios

abiertos en la base. El "soplado", que duraba unos veinte minutos, resultaba

espectacular. El primer acero fabricado por este método era quebradizo por culpa del

oxígeno absorbido.

En 1858, los hermanos Siemens patentaron un horno de solera para acero que

incorporaba sus pre-calentadores o "regeneradores". Pero no tuvo éxito hasta que lo

mejoraron dos hermanos franceses, Pierre y Emile Martín, en 1864.

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Bessemer_Converter_Sheffield.jpg

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Bessemer_Converter_Sheffield.jpg



En 1948: Proceso del oxígeno básico. Tras la segunda guerra mundial se iniciaron

experimentos en varios países con oxígeno puro en lugar de aire para los procesos de

refinado del acero. El éxito se logró en Austria, cuando una fábrica de acero situada

cerca de la ciudad de Linz y de Donawitz desarrolló el proceso del oxígeno básico o L-

D.

En 1950: Fundición continúa: En el método tradicional de moldeo, el acero fundido del

horno se vierte en moldes o lingotes y se deja enfriar. Luego se vuelven al calentar los

lingotes hasta que se ablandan y pasan a trenes de laminado, donde se reducen a

planchas de menor tamaño para tratamientos posteriores.

Hoy en día los arquitectos realizan sus diseños contemplando el uso intensivo del

acero, tratando de crear nuevas formas y lograr volúmenes a la vez caprichosos y

funcionales. Toman las bondades del metal como un reto para su imaginación. Si

algunas veces llegan al límite de la creatividad al proyectar y construir enormes

rascacielos con el acero como material principal, en otras ocasiones debe recurrir al

acero por necesidad, como en la construcción de enormes puentes requeridos para

superar obstáculos naturales.

Más allá de la monumentalidad, en sus aplicaciones para la industria de la

construcción el acero es un material cotidiano, versátil y amigable, que cada día

encuentra nuevos y variados usos a partir del desarrollo de productos con propiedades

mejoradas, acabados y formas diferentes, nuevas aleaciones y recubrimientos.



1.3. TIPOS:

Los aceros se clasifican en cinco grupos principales:

Aceros al carbono

Aceros aleados

Aceros de baja aleación ultra resistente

Aceros inoxidables

Aceros de herramientas.

1.3.1. ACEROS AL CARBONO:

El acero al carbono, constituye el principal producto de

los aceros que se producen, estimando que un 90% de

la producción total producida mundialmente

corresponde a aceros al carbono. Estos aceros son

también conocidos como aceros de construcción, La

composición química de los aceros al carbono es

compleja, además del hierro y el carbono que

generalmente no supera el 1%, hay en la aleación

otros elementos necesarios para su producción, tales

como silicio y manganeso.

El aumento del contenido de carbono en el acero

eleva su resistencia a la tracción, incrementa el índice

de fragilidad en frío y hace que disminuya la tenacidad

y la ductilidad.

1.3.2. ACEROS ALEADOS:

Estos aceros están compuestos por una proporción

determinada de vanadio, molibdeno y otros elementos;

además de cantidades mayores de manganeso, silicio

y cobre que los aceros al carbono. Estos aceros se

emplean para fabricar engranajes, ejes, cuchillos, etc.



1.3.3. ACEROS DE BAJA ALEACIÓN ULTRA RESISTENTES:

Es la familia de aceros más reciente de las cinco.

Estos aceros son más baratos que los aceros

convencionales debido a que contienen menor

cantidad de materiales costosos de aleación. Sin

embargo, se les da un tratamiento especial que hace

que su resistencia sea mucho mayor que la del acero al carbono. Este material se

emplea para la fabricación de vagones porque al ser más resistente, sus paredes son

más delgadas, con lo que la capacidad de carga es mayor. Además, al pesar menos,

también se pueden cargar con un mayor peso. También se emplea para la fabricación

de estructuras de edificios.

1.3.4. ACEROS INOXIDABLES:

Estos aceros contienen cromo, níquel, y otros

elementos de aleación que los mantiene brillantes y

resistentes a la oxidación. Algunos aceros inoxidables

son muy duros y otros muy resistentes, manteniendo

esa resistencia durante mucho tiempo a temperaturas

extremas.

Debido a su brillo, los arquitectos lo emplean mucho con fines decorativos. También se

emplean mucho para tuberías, depósitos de petróleo y productos químicos por su

resistencia a la oxidación y para la fabricación de instrumentos quirúrgicos o

sustitución de huesos porque resiste a la acción de los fluidos corporales.

Además se usa para la fabricación de útiles de cocina, como pucheros, gracias a que

no oscurece alimentos y es fácil de limpiar.

1.3.5. ACEROS DE HERRAMIENTAS:

Estos aceros se emplean para fabricar herramientas y

cabezales de corte y modelado de máquinas. Contiene

wolframio, molibdeno y otros elementos de aleación

que le proporcionan una alta resistencia, dureza y

durabilidad.

http://www.google.com.pe/imgres?imgurl=http://html.rincondelvago.com/000430344.png&imgrefurl=http://html.rincondelvago.com/aceros-para-herramientas.html&usg=__-MSrTyErtyWhO7Q2yZ08Enja_hU=&h=308&w=454&sz=20&hl=es&start=2&zoom=1&um=1&itbs=1&tbnid=GCKuQmZq91EmWM:&tbnh=87&tbnw=128&prev=/images?q=Aceros+de+herramientas&um=1&hl=es&sa=N&ndsp=21&tbm=isch&ei=fdXmTeDkPIrKgQf7htmrCg





1.4. CLASES:

1.4.1. EN BARRAS LISAS Y PERFILES:

Productos laminados en caliente de diversas secciones transversales que tienen en

común las siguientes características: la altura h, es igual o mayor de 80mm; las

superficies del alma se empalman con las caras interiores de las alas; las alas son

generalmente simétricas y de igual ancho; las caras exteriores de las alas son

paralelas; las alas pueden ser de espesor decreciente desde el alma hacia los bordes,

en este caso los perfiles se denominan de "alas inclinadas", o de espesor uniforme las

que se denominan de alas paralelas.

a) Ángulos de Alta Resistencia Grado 50:

Producto de acero laminado en caliente cuya sección transversal

está formada por dos alas de igual longitud, en ángulo recto.

b) Ángulos Estructurales:

Producto de acero laminado en caliente cuya sección transversal

está formada por dos alas de igual longitud, en ángulo recto.

c) Barras Calibradas:

Barra de acero laminado en caliente y calibrado en frío; se

caracterizan por su alta exactitud dimensional y buena calidad

superficial.

d) Barras Cuadradas:

Producto de acero laminado en caliente de sección cuadrada.

e) Barras Cuadradas Ornamentales:

Producto de acero laminado en caliente de sección cuadrada de

lados cóncavos, que lo convierte en un elemento decorativo de

gran belleza.

f) Barras Hexagonales: Producto laminado en caliente de sección hexagonal, de superficie lisa.

g) Barras Redondas Lisas:

Producto laminado en caliente de sección circular, de superficie lisa.

http://www.acerosarequipa.com/informacion-corporativa/productos/barras-lisas-y-perfiles/detalle/article/angulos-de-alta-resistencia-grado-50.html

http://www.acerosarequipa.com/informacion-corporativa/productos/barras-lisas-y-perfiles/detalle/article/angulos-estructurales.html

http://www.acerosarequipa.com/informacion-corporativa/productos/barras-lisas-y-perfiles/detalle/article/barras-calibradas.html



http://www.acerosarequipa.com/informacion-corporativa/productos/barras-lisas-y-perfiles/detalle/article/barras-cuadradas-ornamentales.html



http://www.acerosarequipa.com/informacion-corporativa/productos/barras-lisas-y-perfiles/detalle/article/barras-redondas-lisas.html





http://www.acerosarequipa.com/informacion-corporativa/productos/barras-lisas-y-perfiles/detalle/article/barras-cuadradas.html

http://www.acerosarequipa.com/informacion-corporativa/productos/barras-lisas-y-perfiles/detalle/article/barras-hexagonales.html
































1.4.2. BARRAS DE CONSTRUCCIÓN:

Barras de acero de sección redonda con la superficie estriada, o con resaltes, para

facilitar su adherencia al concreto al utilizarse en la industria de la construcción. Se

fabrican cumpliendo estrictamente las especificaciones que señalan el límite de

fluencia, resistencia a la tracción y su alargamiento. Las especificaciones señalan

también las dimensiones y tolerancias. Se les conoce como barras para la

construcción, barras deformadas y en Venezuela con el nombre de cabillas. Las barras

para construcción se identifican por su diámetro, que puede ser en pulgadas o

milímetros. Las longitudes usuales son de 9 y 12 metros de largo.

a) Fierro Corrugado ASTM A706:

Barras de acero micro aleado de alta ductilidad, rectas de sección

circular, con resaltes Hi-bond de alta adherencia con el concreto.

b) Fierro Corrugado ASTM A615-GRADO 60:

Barras de acero rectas de sección circular, con resaltes Hi-bond

de alta adherencia con el concreto.

c) Corrugado 4.7 mm:

Varillas de acero corrugadas obtenidas por laminado en frío.

d) Nuevos Estribos Corrugados:

Para Columnas y vigas

http://www.acerosarequipa.com/informacion-corporativa/productos/barras-de-construccion/detalle/article/fierro-corrugado-astm-a706.html

http://www.acerosarequipa.com/informacion-corporativa/productos/barras-de-construccion/detalle/article/fierro-corrugado-astm-a615-grado-60.html

http://www.acerosarequipa.com/informacion-corporativa/productos/barras-de-construccion/detalle/article/corrugado-47-mm.html












1.4.3. ALAMBRONES Y DERIVADOS:

Redondos que son laminados en caliente a partir de palanquillas, a una sección recta

aproximadamente redonda en rollos de una longitud continúa. Los productos en barras

pueden haber sufrido una deformación en frío controlada, por ejemplo un estirado o

torzonado alrededor de su eje longitudinal.

a) Alambre Negro Recocido:

Es un alambre de acero de bajo carbono, obtenido por

traficación y con posterior tratamiento térmico de recocido que le

otorga excelente ductilidad y maleabilidad, conservando

suficiente resistencia mecánica para trabajar.

b) Alambrón Liso para Construcción:

Es un producto laminado en caliente de sección circular y de

superficie lisa.

c) Alambrón para Trefilería:

Producto de acero fabricado por laminación en caliente, de

sección circular y de superficie lisa.


http://www.acerosarequipa.com/informacion-corporativa/productos/alambrones-y-derivados/detalle/article/alambre-negro-recocido.html

http://www.acerosarequipa.com/informacion-corporativa/productos/alambrones-y-derivados/detalle/article/alambron-liso-para-construccion.html

http://www.acerosarequipa.com/informacion-corporativa/productos/alambrones-y-derivados/detalle/article/alambron-para-trefileria.html









1.5. ESTRUCTURA DEL ACERO:

Las propiedades físicas de los aceros y su comportamiento a distintas temperaturas

dependen sobre todo de la cantidad de carbono y de su distribución en el hierro. Antes

del tratamiento térmico, la mayor parte de los aceros son una mezcla de tres

sustancias: ferrita, perlita y cementita.

a) La ferrita:

Blanda y dúctil, es hierro con pequeñas cantidades de carbono y

otros elementos en disolución.

b) La cementita:

Un compuesto de hierro con el 7% de carbono

aproximadamente, es de gran dureza y muy quebradiza.

c) La perlita:

Es una profunda mezcla de ferrita y cementita, con una

composición específica y una estructura característica, y sus

propiedades físicas son intermedias entre las de sus dos

componentes.

La resistencia y dureza de un acero que no ha sido tratado térmicamente depende de

las proporciones de estos tres ingredientes. Cuanto mayor es el contenido en carbono

de un acero, menor es la cantidad de ferrita y mayor la de perlita: cuando el acero

tiene un 0,8% de carbono, está por completo compuesto de perlita. El acero con

cantidades de carbono aún mayores es una mezcla de perlita y cementita. Al elevarse

la temperatura del acero, la ferrita y la perlita se transforman en una forma alotrópica

de aleación de hierro y carbono conocida como austenita, que tiene la propiedad de

disolver todo el carbono libre presente en el metal. Si el acero se enfría despacio, la

austenita vuelve a convertirse en ferrita y perlita, pero si el enfriamiento es repentino la

austenita se convierte en martensita, una modificación alotrópica de gran dureza

similar a la ferrita pero con carbono en solución sólida.



1.6. COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL ACERO:

Es una aleación de diversos elementos, entre ellas están el carbono, magnesio,

silicio, cromo, níquel y vanadio.

El carbono: es el que determina sus propiedades mecánicas. A mayor

contenido de carbono la dureza, la resistencia, la tracción y el límite elástico

aumentan. Por el contrario, disminuye la ductibilidad y la tenacidad.

El magnesio es adicionado en forma de ferro magnesio, aumenta la forjabilidad

del acero, su templacidad y resistencia al impacto, así como disminuye en su

ductibilidad.

El silicio se adiciona en proporciones que varían de 0.05% a 0.5%. Se incluye

en la aleación para propósitos de oxidación, pues se combinan con oxígeno

disuelto en la mezcla.

El cromo incrementa la resistencia a la abrasión y a la templacidad.

El níquel mejora la resistencia al impacto y calidad superficial.

El vanadio mejora la templacidad.

El fósforo, al igual que el Azufre, en algunos tipos de aceros se agrega

deliberadamente para aumentar su resistencia a la tensión y mejorar la

maquinabilidad; pero reduce la ductilidad y la resistencia al impacto.

COMPOSICION

Aleación Cantidad

Hierro 92%

Carbono 3 o 4%

Silicio 3%

Magnesio 0.25 al 2.5%

Fosforo y algunas partículas de Azufre 2%



1.7. TRATAMIENTO TÉRMICO DEL ACERO:

El proceso básico para endurecer el acero mediante

tratamiento térmico consiste en calentar el metal hasta una

temperatura a la que se forma austenita, generalmente

entre los 750 y 850 ºC, y después enfriarlo con rapidez

sumergiéndolo en agua o aceite. Estos tratamientos de

endurecimiento, que forman martensita, crean grandes

tensiones internas en el metal, que se eliminan mediante el

temple o el recocido, que consiste en volver a calentar el acero hasta una temperatura

menor. El temple reduce la dureza y resistencia y aumenta la ductilidad y la tenacidad.

El objetivo fundamental del proceso de tratamiento térmico es controlar la cantidad,

tamaño, forma y distribución de las partículas de cementita contenidas en la ferrita,

que a su vez determinan las propiedades físicas del acero. Hay muchas variaciones

del proceso básico. Los ingenieros metalúrgicos han descubierto que el cambio de

austenita a martensita se produce en la última fase del enfriamiento, y que la

transformación se ve acompañada de un cambio de volumen que puede agrietar el

metal si el enfriamiento es demasiado rápido. Se han desarrollado tres procesos

relativamente nuevos para evitar el agrietamiento. En el templado prolongado, el acero

se retira del baño de enfriamiento cuando ha alcanzado la temperatura en la que

empieza a formarse la martensita, y a continuación se enfría despacio en el aire.

En el mar templado, el acero se retira del baño en el mismo momento que el templado

prolongado y se coloca en un baño de temperatura constante hasta que alcanza una

temperatura uniforme en toda su sección transversal. Después se deja enfriar el acero

en aire a lo largo del rango de temperaturas de formación de la martensita, que en la

mayoría de los aceros va desde unos 300 ºC hasta la temperatura ambiente. En el

austemplado, el acero se enfría en un baño de metal o sal mantenido de forma

constante a la temperatura en que se produce el cambio estructural deseado, y se

conserva en ese baño hasta que el cambio es completo, antes de pasar al enfriado

final. Hay también otros métodos de tratamiento térmico para endurecer el acero. En la

cementación, las superficies de las piezas de acero terminadas se endurecen al

calentarlas con compuestos de carbono o nitrógeno. Estos compuestos reaccionan

con el acero y aumentan su contenido de carbono o forman nitruros en su capa

superficial.



1.8. PROPIEDADES DEL ACERO:

4450 kg/cm2 Límite de fluencia (fy) 5100 kg/cm2

Resistencia a la tracción: 6450 kg/cm2

1.8.1. PROPIEDADES FÍSICAS DEL ACERO:

Aunque es difícil establecer las propiedades físicas y mecánicas del acero debido

a que estas varían con los ajustes en su composición y los diversos tratamientos

térmicos, químicos o mecánicos, con los que pueden conseguirse aceros con

combinaciones de características adecuadas para infinidad de aplicaciones, se

pueden citar algunas propiedades genéricas:

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. El de su componente principal, el hierro es de alrededor

de 1.510 °C en estado puro (sin alear), sin embargo el acero presenta

frecuentemente temperaturas de fusión de alrededor de 1.375 °C, y en general

la temperatura necesaria para la fusión aumenta a medida que se aumenta el

porcentaje de carbono y de otros aleantes, (excepto las aleaciones auténticas

que funden de golpe). Por otra parte el acero rápido funde a 1.650 °C. Su punto

de ebullición es de alrededor de 3.000 °C.

1.8.2. PROPIEDADES MECÁNICAS DEL ACERO

Tenacidad:

Es la capacidad que tiene un material de absorber energía sin producir fisuras

(resistencia al impacto). El acero es un material muy tenaz, especialmente en

alguna de las aleaciones usadas para fabricar herramientas.

Ductilidad:

Es relativamente dúctil. Con él se obtienen hilos delgados llamados alambres.

Un aumento de la temperatura en un elemento de acero provoca un aumento

en la longitud del mismo. Este aumento en la longitud puede valorarse por la

expresión: δL = α δ t° L, siendo a el coeficiente de dilatación, que para el acero

vale aproximadamente 1,2 · 10−5 (es decir α = 0,000012).

El acero se dilata y se contrae según un coeficiente de dilatación similar al

coeficiente de dilatación del hormigón, por lo que resulta muy útil su uso

simultáneo en la construcción, formando un material compuesto que se

denomina hormigón armado.

Maleable:

Se pueden obtener láminas delgadas llamadas hojalata. La hojalata es una

lamina de acero, de entre 0,5 y 0,12 mm de espesor, recubierta, generalmente

de forma electrolítica, por estaño.



Resistencia al desgaste:

Es la resistencia que ofrece un material a dejarse erosionar cuando está en

contacto de fricción con otro material.

Maquinabilidad:

Es la facilidad que posee un material que permitir el proceso de mecanizado.

Permite una buena mecanización en máquinas herramientas antes de recibir

un tratamiento térmico.

Dureza:

La densidad promedio del acero es 7850 kg/m3. Es la resistencia que ofrece un

acero para dejarse penetrar. La dureza de los aceros varía entre la del hierro y

la que se puede lograr mediante su aleación u otros procedimientos térmicos o

químicos entre los cuales quizá el más conocido sea el templado del acero,

aplicable a aceros con alto contenido en carbono, que permite, cuando es

superficial, conservar un núcleo tenaz en la pieza que evite fracturas frágiles.

Aceros típicos con un alto grado de dureza superficial son los que se emplean

en las herramientas de mecanizado, denominados aceros rápidos que

contienen cantidades significativas de cromo, wolframio, molibdeno y vanadio.

Los ensayos tecnológicos para medir la dureza son Brinell, Vickers y Rockwell,

entre otros.

Conductividad eléctrica:

Posee una alta conductividad eléctrica en las líneas aéreas de alta tensión se

utilizan con frecuencia conductores de aluminio con alma de acero

proporcionando éste último la resistencia mecánica necesaria para incrementar

los vanos entre la torres y optimizar el coste de la instalación.

1.8.3. PROPIEDADES TÉRMICAS:

Conductividad eléctrica: Es la facilidad que presenta un material para dejar

pasar a través de él la corriente eléctrica. Este fenómeno se produce por una

diferencia de potencial entre los extremos del metal.

Conductividad térmica: Es la facilidad que presenta un material para dejar

pasar a través de él una cantidad de calor. El coeficiente de conductividad

térmica k nos da la cantidad de calor que pasaría a través de un determinado

metal en función de su espesor y sección.

Dilatación: Es el aumento de las dimensiones de un metal al incrementarse la

temperatura. No es uniforme ni sigue leyes determinadas.



1.8.4. PROPIEDADES QUÍMICAS.

La actividad química del metal depende de las impurezas que contenga y de la

presencia de elementos que reaccionan con estas, dependiendo también en menor

medida de la temperatura y zonas de contacto. Distinguimos fundamentalmente dos

reacciones: oxidación y corrosión.

Oxidación:

La oxidación se produce cuando se combina el oxigeno del aire y el metal. La

oxidación es superficial, produciéndose en la capa más externa del metal y protegien-

do a las capas interiores de la llamada oxidación total. El óxido no es destructivo.

Corrosión:

Se considera corrosión a toda acción que ejercen los diversos agentes químicos sobre

los metales, primeramente en la capa superficial y posteriormente en el resto. Cuando

es producida por el oxígeno y usando como catalizador el agua, la corrosión es

progresiva desde la capa superficial hasta el interior del metal lo que provoca su total

destrucción.

Corrosión general: Cuando es en toda la superficie, se protege con facilidad.

Corrosión intercristalina: Se debe a las impurezas y no se advierte a simple vista.

Corrosión localizada: Se localiza en sitios poco visibles y pasa desapercibida hasta

que se rompe la pieza.



1.9. CARACTERÍSTICAS DEL ACERO:

1.9.1. CARACTERÍSTICAS POSITIVAS DEL ACERO:

Trabajabilidad: Se pueden cortar y perforar a pesar de que es muy resistente

y aun así siguen manteniendo su eficacia.

Soldabilidad: Es un material que se puede unir por medio de soldadura y

gracias a esto se pueden componer una serie de estructuras con piezas rectas

Forjabilidad: Significa que al calentarse y al darle martillazos se les puede dar

cualquier forma deseada

Alta resistencia mecánica: Los aceros son materiales con alta resistencia

mecánica al someterlos a esfuerzos de tracción y compresión y lo soportan por

la contribución química que tienen los aceros. Por medio de los ensayos de

laboratorio se determina la resistencia a tracción y a compresión evaluando su

límite elástico y el esfuerzo de rotura.

Resistencia al desgaste: Es la resistencia que ofrece un material a dejarse

erosionar cuando está en contacto de fricción con otro material.

1.9.2. CARACTERÍSTICAS NEGATIVAS DEL ACERO:

Oxidación: Los aceros tienen una alta capacidad de oxidarse si se exponen al

aire y al agua simultáneamente y se puede producir corrosión del material si se

trata de agua salina.

Transmisor de calor y electricidad: El acero es un alto transmisor de

corriente y a su vez se debilita mucho a altas temperaturas, por lo que es

preferible utilizar aceros al níquel o al aluminio o tratar de protegerlos haciendo

ventilados y evitar hacer fábricas de combustible o plásticos con este tipo de

material. Estas dos desventajas son manejables teniendo en cuenta la

utilización de los materiales y el mantenimiento que se les dé a los mismos.



CAPITULO II:

UTILIZACION

DEL ACERO



II.- UTILIZACIÓN DEL ACERO

2.1.- VENTAJAS Y DESVENTAJAS:

2.1.1.- VENTAJAS DEL ACERO COMO MATERIAL ESTRUCTURAL:

Para su uso en construcción, el acero se distribuye en perfiles, siendo éstos de

diferentes características según su forma y dimensiones y debiéndose usar

específicamente para una función concreta, ya sean vigas o pilares.

Alta resistencia:

La alta resistencia del acero por unidad de peso implica que será poco el peso

de las estructuras, esto es de gran importancia en puentes de grandes claros.

Uniformidad:

Las propiedades del acero no cambian apreciablemente con el tiempo como es

el caso de las estructuras de concreto reforzado.

Durabilidad:

Si el mantenimiento de las estructuras de acero es adecuado duraran

indefinidamente.

Ductilidad:

La ductilidad es la propiedad que tiene un material de soportar grandes

deformaciones sin fallar bajo altos esfuerzos de tensión. La naturaleza dúctil de

los aceros estructurales comunes les permite fluir localmente, evitando así

fallas prematuras.

Tenacidad:

Los aceros estructurales son tenaces, es decir, poseen resistencia y ductilidad.

La propiedad de un material para absorber energía en grandes cantidades se

denomina tenacidad.

Otras ventajas importantes del acero estructural son:

Gran facilidad para unir diversos miembros por medio de varios tipos de

conectores como son la soldadura, los tornillos y los remaches.

Posibilidad de prefabricar los miembros de una estructura.

Rapidez de montaje.

Gran capacidad de laminarse y en gran cantidad de tamaños y formas.

Resistencia a la fatiga.

Posible rehúso después de desmontar una estructura.



2.1.2.- DESVENTAJAS DEL ACERO COMO MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN:

Resistencia a la corrosión:

La corrosión es la mayor desventaja de los aceros ya que el hierro se oxida con

suma facilidad incrementando su volumen y provocando grietas superficiales

que posibilitan el progreso de la oxidación hasta que se consume la pieza por

completo. Tradicionalmente los aceros se han venido protegiendo mediante

tratamientos superficiales diversos. Si bien existen aleaciones con resistencia a

la corrosión mejorada como los aceros de construcción «corten» aptos para

intemperie (en ciertos ambientes) o los aceros inoxidables.

Costo de mantenimiento.- La mayor parte de los aceros son susceptibles a la

corrosión al estar expuestos al agua y al aire y, por consiguiente, deben

pintarse periódicamente.

Costo de la protección contra el fuego.- Aunque algunos miembros

estructurales son incombustibles, sus resistencias se reducen

considerablemente durante los incendios.

Susceptibilidad al pandeo.- Entre más largos y esbeltos sean los miembros a

compresión, mayor es el peligro de pandeo. Como se indico previamente, el

acero tiene una alta resistencia por unidad de peso, pero al utilizarse como

columnas no resulta muy económico ya que debe usarse bastante material,

solo para hacer más rígidas las columnas contra el posible pandeo.



2.2.- USOS DE LOS ACEROS ESTRUCTURALES:

Una relación completa sería imposible: desde el objeto más corriente hasta el

instrumento más sofisticado, desde lo microscópico (piezas menores de un gramo en

los micro motores de relojes eléctricos) hasta lo gigantesco (cubas de metanero,

capaces de alojar el volumen del arco del triunfo), el acero esta en el origen de la

infinidad de productos elaborados por la industria humana.

En la construcción de puentes o de edificios:

El acero puede tener múltiples papeles. Sirve para armar el hormigón, reforzar

los cimientos, transportar el agua, el gas u otros fluidos. Permite igualmente

formar el armazón de edificios, sean estos de oficinas, escuelas, fabricas,

residenciales o polideportivos. Y también vestirlos (fachadas, tejados). En una

palabra, es el elemento esencial de la arquitectura y de la estética de un

proyecto.

En el sector de la automoción:

Este sector constituye el segundo mercado acero, después de la construcción y

las obras publicas. Chasis y carrocerías, piezas de motor, de la dirección o de

la transmisión, instalaciones de escape, carcasas de neumáticos, el acero

representa del 55 al 70% del peso de un automóvil.

En la comunicación:

Los componentes electrónicos utilizados en la informática o en las

telecomunicaciones, así como los elementos funcionales del tubo de los

televisores en colero, son piezas delicadas con exigencias particulares: por

ello, se fabrican en aleaciones adaptadas a cada caso.

En la energía:

El petróleo y la industria nuclear requieren infraestructuras, equipos y redes de

conductos de fluidos muy específicos. El acero se muestra como un material

clave en este mundo que, como la industria química, debe hacer frente a

numerosos desafíos: medios altamente corrosivos, altas temperaturas,

condiciones mecánicas altamente exigentes.



2.3.- EMPRESAS QUE FABRICAN ACERO:

En el mercado local existen actualmente dos principales productores de acero:

2.3.1.- ACEROS AREQUIPA:

1964: Fue fundada en la ciudad de Arequipa su primera planta.

1966: inicia sus operaciones con la producción y comercialización de perfiles y

barras lisas de acero para la industria metal- mecánica, construcción y de

carpintería metálica.

1983: Se inauguró su segunda planta de laminación en la ciudad de Pisco, al sur

de Lima, e incursionamos en la fabricación de barras corrugadas y alambrones.

1988: La fusión con Laminadora del Pacifico permitió ampliar sus operaciones a la

fabricación de acero en forma de palanquillas, materia prima para los productos

laminados en caliente.

1997: Recibió la Certificación ISO 9002.Actualmente, han adecuado su sistema de

calidad a la norma ISO 9001 versión 2000. A fines de 1997, se fusiono con la

empresa Aceros Calibrados S.A. A fin de ampliar su portafolio de productos. De

esta manera, nace Corporación Aceros Arequipa.

Para el 2009 está programado concluir la segunda ampliación de su Planta de

Pisco, para incrementar nuevamente u capacidad de producción, esta vez de 550

mil a 1100 mil toneladas de acero anuales, con una inversión que superara los 280

millones de dólares.

2.3.2.- SIDERPERU (EMPRESA SIDERURGICA DEL PERÚ S.A.A):

Principal empresa de extracción y la transformación del hierro en el Perú.

Fue el 9 de Mayo de 1956 cuando nace la primera siderúrgica del Perú, con la con

la creación de la Sociedad de Gestión de la Planta Siderúrgica de Chimbote y de la

Central Hidroeléctrica del Cañón del Pato (SOGESA)

Posteriormente, el 21 de abril de 1958 fue inaugurada la Planta Siderúrgica de

Chimbote por el Presidente Manuel Prado.

Actualmente Sider Perú se encuentra bajo la administración del grupo Gerdau

(inversionistas Brasileños), que a finales del año 2006, compró más del 70% de la

acciones de la empresa.



Beneficios:

1. Para las viviendas y construcciones del Perú, ofrecen gran seguridad frente a los sismos porque cumplen todas las exigencias del Reglamento Nacional de Edificaciones del Perú y son fabricadas con la más avanzada tecnología, bajo un estricto control de calidad.

2. Sus buenas corrugas aseguran una gran adherencia al concreto haciendo que las construcciones sean más fuertes.

3. Aceros Arequipa asegura que el 100% de las barras tengan el peso y medidas exactas.

4. Todas las barras están identificadas con el diámetro y la marca de Aceros Arequipa, lo que facilita su reconocimiento, su compra y uso en las construcciones.

2.4.- NORMA TÉCNICA PERUANA:

Código:

NTP 341.031 2008

Título:

HORMIGÓN (CONCRETO). Barras de acero al carbono con resaltes y lisas para

hormigón (concreto) armado. Especificaciones. 3a. ed.

Publicado:

2008/01/25

Resumen:

Establece los requisitos que deben cumplir y los ensayos a los cuales deben

someterse las barras de acero al carbono, con resaltes y lisas para ser usadas como

refuerzo en el hormigón (concreto). Esta Norma Técnica Peruana se aplica a las

barras de acero.

Reemplaza a:

NTP 341.031 2001

I.C.S:

91.100.30 Hormigón y productos de hormigón.

http://www.indecopi.gob.pe/0/modulos/TIE/TIE_BuscarProductos.aspx?TXT=91.100.30&TIPO=0



2.5.- TRATAMIENTOS DEL ACERO:

2.5.1.- Tratamiento Superficiales:

Debido a la facilidad que tiene el acero para oxidarse cuando entra en contacto con la

atmósfera o con el agua, es necesario y conveniente proteger la superficie de los

componentes de acero para protegerles de la oxidación y corrosión. Muchos

tratamientos superficiales están muy relacionados con aspectos embellecedores y

decorativos de los metales.

Los tratamientos superficiales más usados son los siguientes:

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.

2.5.2.- Tratamiento Térmico:

Un proceso de tratamiento térmico adecuado permite aumentar significativamente las

propiedades mecánicas de dureza, tenacidad y resistencia mecánica del acero. Los

tratamientos térmicos cambian la micro estructura del material, con lo que las

propiedades macroscópicas del acero también son alteradas.

Los tratamientos térmicos que pueden aplicarse al acero sin cambiar en su

composición química son:

Temple

Revenido

Recocido

Normalizado

Los tratamientos termoquímicos son tratamientos térmicos en los que, además de los

cambios en la estructura del acero, también se producen cambios en la composición

química de la capa superficial, añadiendo diferentes productos químicos hasta una

profundidad determinada. Estos tratamientos requieren el uso de calentamiento y

enfriamiento controlados en atmósferas especiales. Entre los objetivos más comunes

de estos tratamientos están aumentar la dureza superficial de las piezas dejando el

núcleo más blando y tenaz, disminuir el rozamiento aumentando el poder lubrificante,

aumentar la resistencia al desgaste, aumentar la resistencia a fatiga o aumentar la

resistencia a la corrosión.



2.6.- ENSAYOS MECANICOS DEL ACERO:

Hay dos tipos de ensayos, unos que pueden ser destructivos y otros no destructivos.

Todos los aceros tienen estandarizados los valores de referencia de cada tipo de

ensayo al que se le somete.

Ensayos no destructivos

Los ensayos no destructivos son los siguientes:

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

Los ensayos destructivos son los siguientes:

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.

2.6.1.- Ensayo del acero corrugado:

El ensayo mecánico del acero corrugado consiste en tomar una muestra de barras de

acero corrugado en la obra que se esté construyendo, trasladarlas a un laboratorio

metalúrgico y realizar un ensayo completo, según EHE, para determinar:

sección media equivalente

características geométricas del corrugado

doblado simple

doblado/desdoblado, según UNE 36068

adherencia, según UNE 36740

límite elástico

carga de rotura y alargamiento en rotura, según UNE-EN 10020

identificación del fabricante, según UNE 36811

acta de resultados



2.7.- CONSUMO Y PRODUCCION DE ACERO EN EL PERU:

2.7.1.- Consumo de acero en el Perú:

El consumo de acero bordea los dos millones de toneladas anuales en Perú, de las

cuales aproximadamente dos tercios corresponden a productos largos, mientras que el

tercio restante a productos planos, informó el presidente de Corporación Aceros

Arequipa, Ricardo Cilloniz.

La demanda de productos largos de acero es principalmente atendida por la

producción local, siendo Aceros Arequipa el líder, mientras que la demanda de

productos planos de acero es atendida mayoritariamente por importaciones, declaró a

la agencia Andina.

Indicó que es una incógnita saber cuáles serán los precios del acero en el mercado

local en los meses que restan del 2011 pues ahora existe demasiada volatilidad en el

costo de las materias primas que se importan, como la chatarra, mineral de hierro y

hierro esponja.

“El mundo ha estado con cierta incertidumbre y ahora está mostrando señales más

claras de tranquilidad, sin embargo, aún el grupo de los BRIC (Brasil, Rusia, India y

China) concentran el 70 por ciento de la producción mundial de acero, por lo tanto, son

los que definen los movimientos del mercado”, dijo.

Comentó que de acuerdo al contexto actual podría esperarse que ante alguna

recuperación de la economía mundial las materias primas puedan volver a un curso de

crecimiento y, al pasar ello, el precio del acero subiría.

“El acero representa el ocho por ciento del costo total para la construcción de una

vivienda en Perú, la mano de obra es el 30 por ciento y los acabados pueden llegar a

ser el 40 por ciento”, detalló.

2.7.2.- Producción de acero:



2.8.- CASUISTICA:

Determine el número de varillas y el costo respectivo del acero.

SOLUCION

Area: 25.52m x 13.60m = 342.072 m²

Malla Inferior: 20 cm x 20 cm

Distribuciones

Distribuciones

Ahora: 3 varillas x 68 = 204 varillas

1.6 varillas x 127.6 = 204.16 varillas

Por lo tanto para la malla de 20 cm x 20 cm se emplearan 408.16 varillas

Malla superior: 17.5 cm x 17.5 cm

Distribuciones

Distribuciones

Ahora: 3 varillas x 77.71 = 233.13 varillas

1.6 varillas x 145.83 = 233.328 varillas

Por lo tanto para la malla de 20 cm x 20 cm se emplearan 466.46 varillas

Se concluye que el número total de varillas es 874.62

Que por consiguiente es 875 varillas

Precio unitario de la varilla 1/2" es de 29.5 nuevos soles

El gasto para las varillas es de 25812.5 nuevos soles.



2.9.- PROCESO DE PRODUCCION DEL ACERO

El acero nace de la fusión del hierro contenido en diferentes cargas metálicas el

carbono y ferroaleaciones lo cuales determinan su estructura molecular.

Pero este proceso no es tan simple como parece.

Las principales cargas metálicas con contenido de hierro utilizadas en la producción

del acero son: el hierro esponja y el acero reciclado fragmentado. Estas cargas

metálicas luego se fusionaran con el carbono para producir así el acero.

PROCESO DE REDUCCION DIRECTA:

En su planta de reducción directa ACEROS AREQUIPA produce el hierro

esponja, una de las cargas metálicas utilizadas en la producción del acero. La

materia prima para la producción del hierro esponja es el mineral de hierro, el

cual llega en forma de pellets y se almacena en silos junto al carbón y la caliza.

Se le denomina hierro esponja porque a los pellets del mineral de hierro se le

extrae el oxigeno, convirtiéndose en un material sumamente liviano.

En sus dos modernos hornos rotatorios de reducción directa ACERO

AREQUIPA produce el hierro esponja pero ¿Cómo se extrae el oxigeno de los

pellets de mineral de hiero?

Veamos el interior del horno. Los pellets junto al carbón y la caliza ingresan a

los hornos rotatorios a una velocidad controlada. El interior de los hornos está

recubierto con material refractario debido a las altas temperaturas que debe

soportar. Por efecto de la combustión se produce monóxido de carbono, el cual

favorece la reducción de los pellets. Es decir pierden oxigeno, obteniéndose

así el hierro esponja, para mantener la combustión se dispone de ventiladores

a lo largo de los hornos, los que brindan el aire necesario para la combustión

del carbón. El hierro esponja obtenido pasa al enfriador rotatorio, donde se le

suministra externamente agua para su refrigeración.

PROCESO DE FRAGMENTACION DE ACERO RECICLADO:

Otra carga metálica con contenido de hierro utilizado en la producción de acero

es el acero reciclado fragmentado. En la zona se acopia el acero reciclado

según su carga residual y su densidad, las cuales son determinadas por una

junta calificadora. La compra de acero en desuso viene generando un

importante mercado de trabajo en nuestro país que contribuye además al

cuidado del medio ambiente. El acero reciclado pasa por un proceso de corte y

triturado en la planta fragmentadora de ACEROS AREQUIPA.

En el interior de fragmentadora, poderosos martillos reducen el acero reciclado

a un tamaño optimo, luego a través de una faja transportadora, el acero

reciclado fragmentado pasa por una serie de rodillos magnéticos, que

selecciona todo lo metálico, los materiales que no lo son, se desvían por otro

conducto para su almacenamiento o su cuidadosa eliminación. Al final el acero

reciclado fragmentado se apila en la bahía de carga en la espera de su

utilización. Las cargas metálicas con contenido de hierro y el carbono están

listas para iniciar el gran viaje.



PROCESO DE ACERIA: En la zona de carga se mezclan ambas cargas metálicas con contenido de

hierro. Esta mezcla se lleva a la planta de acería para iniciar el proceso de

fusión con el carbono y producir así el acero. En la planta de acería se

encuentra el horno eléctrico (el corazón de toda la planta). Cuando la mezcla

de hierro esponja, acero reciclado fragmentado y carbono ingresa al horno, la

puerta principal del horno es cubierta por una masa selladora, esto evita el

ingreso excesivo de aire y permite mantener mejor el calor. En el interior del

horno eléctrico la principal energía usada para fundir la carga es la energía

eléctrica producida por tres electrodos que generan temperaturas por encima

de los 3000ºC-5000ºC. También se produce energía química producto de la

oxidación.

El hierro esponja, el acero reciclado fragmentado y el carbono se funden a

1600ºC obteniéndose así el acero líquido. Luego 40 minutos de combustión, el

acero líquido pasa al horno cuchara, donde otros tres electrodos realizan el

afino, es decir se ajusta a la composición química del acero logrando así la

calidad necesaria para el producto.

Luego a través de la buza u orificio ubicado en la base de la cuchara, el acero

pasa a la colada continua. Se inicia vertiendo el acero liquido al distribuidor,

que reduce la turbulencia del flujo y lleva el acero liquido por 4 líneas de colad,

en donde se le da una refrigeración primaria para solidificarla superficialmente.

Luego mediante espray y toberas se realiza la refrigeración secundaria. Esta

barra solidificada es cortada obteniéndose así la palanquilla. El producto final

de la acería y la materia prima para la laminación. Todo este proceso es muy

importante, porque de él depende la calidad de la palanquilla y del producto

final.

Los residuos metálicos se reciclan y los residuos no metálicos se envían a las

municipalidades cercanas para el asfaltado de pistas.

PROCESO DE LAMINACION:

Laminación en caliente, donde las palanquillas en los diferentes productos

largos que existen en el mercado nacional e internacional.

La laminación empieza con el calentamiento en el horno recalentador a una

temperatura de trabajo que varía entre 1100ºC-1200ºC, de ahí pasa al tren de

laminación donde se inicia el estiramiento de la palanquilla a través de cajas de

desbaste y rodillos, formando así las barras y perfiles.



2.10.- PRECIOS:

Maestro:

Producto Dimensiones Precio

(s/.)

Varilla de fierro (AA) 6 mm x 9m 06.91


Fierro Maestro 3/8" x 9m 16.18


Fierro Maestro 1/2" x 9 m 28.84

Varilla de fierro (AA) 5/8" x 9m 44.81

Varilla de fierro (AA) 3/4" x 9m 65.10

Varilla de fierro (AA) 1" x 9m 114.85

Alambre recocido

16" - 1Kg 05.50

16" - 10kg 48.5

8" - 10kg 48.5

Estribos

6 mm x

180mm

x180mm

21u. -

16 s/.

DINO:

Sider Perú

Producto Dimensiones Precio (s/.)

Varilla de fierro

6 mm x 9m 06.80

3/8" x 9m 16.70

3/4" x 9m 66.00

1/2" x 9 m 29.50

5/8" x 9m 46.50

Alambre albañil

8" - 10kg 40.00

16" - 10kg 40.00

8" -1kg 4.00

(in) (mm)

3/8 12 ≤ 6.7 ≥ 0.38 ≤ 3.6 20

- - ≤ 8.4 ≥ 0.48 ≤ 4.6 25

1/2 - ≤ 8.9 ≥ 0.51 ≤ 4.9 27

5/8 - ≤11.1 ≥ 0.71 ≤ 6.1 35

3/4 - ≤13.3 ≥ 0.97 ≤ 7.3 55

1 - ≤17.8 ≥ 1.27 ≤ 9.7 90

- 8 ≤ 5.6 ≥ 0.4 ≤ 3.2 20

Diámetro Espaciamiento promedio

de las deformaciones (mm)

Altura promedio de

deformaciones (mm)

Ancho de cuerda

longitudinal (mm)

Diametro del mandril

(mm) en doblado 180˚



2.11.- RESUMEN

ACERO es el nombre que se da a las aleaciones de hierro (Fe) y carbono (C), en las

que el conjunto de ambos minerales no sobrepasa el 5%. El acero también contiene

otros minerales en menor proporción, como fósforo (P), azufre (S) y nitrógeno (N). Los

aceros aleados contienen además otros elementos como manganeso (Mn), silicio (Si),

cromo (Cr), níquel (Ni) y molibdeno (Mo).

Se considera que una aleación de hierro es acero si contiene menos de un 2% de

carbono. El contenido de carbono tiene un efecto fundamental en las propiedades del

acero. A medida que crece el contenido de carbono, aumenta la dureza y la resistencia

del acero, pero también aumenta su fragilidad y disminuye la ductilidad. A menor

contenido de carbono, el acero presenta mejor soldabilidad. El acero es un material

dúctil, maleable, forjable y soldable.

Clasificación de los aceros en función del contenido de carbono:

Acero no aleado, el contenido de carbono es inferior al 0,2%

Acero de baja aleación, contiene carbono en cantidad superior al 0,2% y una cantidad

total de otros elementos no superior al 5%.

Acero de alta aleación, contiene una cantidad total de otros elementos superior al 5%.

En este grupo se encuentran los aceros inoxidables, que contienen un mínimo del

10,5% de cromo y un máximo del 1,2% de carbono.



2.12.- LINKOGRAFIAS:

http://www.gualstainless.com/htm/img/products/QuesINOX.pdf (Barcelona -

España)

EMPRESA: GUAL STEEL

Gual Steel presenta la calidad J4 de Acero Inoxidable, una alternativa al común “304”,

ofrece una alternativa altamente competitiva en reducción de costos.

¿Qué es el Acero Inoxidable?

Los Aceros Inoxidables son un grupo de aceros aleados que presentan una resistencia

muy significativa a la corrosión (ello no significa que todos resistan todas las

corrosiones).

Los Aceros Inoxidables se definen como Aceros que contienen un 10,5% o más de

Cromo. Las pruebas y experimentos realizados indican que un mínimo de 10,5% de

cromo es requerido para hacer que el Acero Inoxidable tenga suficiente resistencia a la

corrosión. Contrariamente a la creencia popular que el Acero Inoxidable se produce

por la presencia de Ni (Níquel), es la presencia del Cromo lo que hace que el Acero

sea “Inoxidable”.

¿Cómo “funciona” el Acero Inoxidable?

El Acero Inoxidable es un acero suave con el 10,5% de Cromo en su aleación como

mínimo. Acero suave que cuando se pone en contacto con la atmósfera, empieza a

coger “herrumbre”. La herrumbre del acero es la formación de óxido de hierro y el

proceso de oxidación de cualquier metal se llama corrosión. La corrosión resultante del

acero suave no es proyectiva y si este acero suave no está suficientemente protegido

(con pintura u otros medios), toda la pieza o componente puede eventualmente

empezar a corroerse.

Cuando el Acero Inoxidable se expone a la atmósfera, el óxido de cromo se forma

automáticamente en la superficie del Acero Inoxidable debido a la altísima afinidad que

tiene el Cromo para combinarse con Oxígeno. Esta capa de óxido de cromo es pasiva

(químicamente inerte), tenaz (fuertemente sujeta a la superficie del Acero Inoxidable) y

auto renovable.

http://www.gualstainless.com/htm/img/products/QuesINOX.pdf



Esta capa es muy, muy fina, de sólo 130 angstrom (1A = 10-10 m) –equivalente a

valores microscópicos- de espesor y protege la base del Acero Inoxidable de la

corrosión. La propiedad de auto renovación de la capa superficial del metal significa

que al renovarla o modificarla (lo que ocurre cuando la superficie se mecaniza o se

ralla o cualquier otras acción mecánica), la capa superficial se renueva por sí sola.

Todo lo que necesitamos para que el Acero Inoxidable sea inoxidable es oxígeno, que

como todo el mundo sabe, está presente en el aire de la atmósfera.

¿Cuál es la resistencia a la corrosión de cada tipo de Acero Inoxidable?

La resistencia a la corrosión del Acero Inoxidable se debe al Cromo. Otros elementos

como el Molibdeno y el Nitrógeno también incrementan la resistencia a la corrosión.

¿Por qué se añade Níquel al Acero Inoxidable?

La adición de Níquel mejora el conformado, la soldabilidad y la resistencia a las bajas

temperaturas.

Las valiosas propiedades que se obtienen con la adición de Níquel al Acero

Inoxidable, son el resultado de la transformación de les estructuras cristalinas. Hay

una forma muy simple para diferenciar un acero inoxidable austenítico (es amagnético)

con un ferrítico de la serie 400: se pega el imán, es magnético como cualquier otro

Acero al Carbono común, lo que no ocurre con los de la serie 200.

Es muy importante tener en consideración que el Níquel no es el único elemento que

puede crear esta transformación. El Nitrógeno, el Carbono, el Manganeso y el Cobre

pueden conseguir la transformación que hemos detallado.

El efecto de cada uno de estos elementos en la conversión de la estructura BCC en la

estructura FCC de los Aceros Inoxidables es la que se da en la fórmula de

equivalencia con el Níquel:

2.13.- BIBLIOGRAFIA:

Introducción a la Ciencia de materiales para ingenieros 6ª Edición

James F. Shackelford

Ciencia e Ingeniería de materiales 3ª Edición

William F. Smith



ANEXOS:

Ficha Técnica de Aceros Arequipa



Ficha Técnica de Aceros Sider Perú



Visita a la obra de la construcción de un edificio residencial multifamiliar



Ubicado en la Calle Prol. Las Delicias. Urb. Villa del Norte. Lotes 7, 8,9 – Mz “K”

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