CAPITULO VIIMETALES : ACERO

Acero es aquel fierro que es maleable a determinada temperatura, y que posee suficiente proporcin de carbono para endurecerse fuertemente cuando sufre un enfriamiento rpidoLa proporcin del C en el Acero vara de 0,1 a 1,5%

Procesos Trmicos- Temple: Es la operacin por la cual mediante un enfriamiento brusco o muy rpido, del acero calentado previamente se eleva su resistencia, volvindose duro o quebradizoRevenimiento: Es el calentamiento del acero templado a fin de reducir su fragilidad y elevar al mismo tiempo su resistenciaCementacin Consiste en calentar la pieza de acero envolvindola previamente en una sustancia capaz de ceder carbonoRecocido Es la operacin de calentar las piezas de acero para destruir las tensiones desarrolladas por el temple (enfriamiento lento)

Barras de Construccin Barras de acero de seccin redonda con la superficie estriada, o con resaltes, para facilitar su adherencia al concreto al utilizarse en la industria de la construccin.

IMPORTANCIA DEL PESO CORRECTO EN EL FIERRO CORRUGADOLa construccin en concreto armado, se debe llevar a cabo dentro de un contexto deNormas, con requisitos mnimos para los diversos materiales, para procedimientosconstructivos y tambin para el diseo estructural con la finalidad de asegurar un nivelmnimo de calidad en las edificaciones a construirse, de manera que puedan ofrecer aquienes lo habitan, seguridad, comodidad y buena calidad de vida.El fierro corrugado, cumple la funcin de reforzar el concreto, y es utilizado para formar loque denominamos estructura de la edificacin, la cual debe soportar los diferentes tiposde fuerzas que actuarn sobre ella: peso propio, el peso de los ocupantes, fuerzasssmicas, fuerzas de los vientos, etc.La fabricacin del fierro corrugado est normada por los reglamentos ASTM A 615 Grado60 y la Norma Tcnica Peruana NTP 341.031 2001. Estas normas establecen las diversascaractersticas del producto entre las que podemos citar como ms importantes lassiguientes: La composicin qumica Las propiedades mecnicas del acero:- Limite de fluencia (fy)- Resistencia a la traccin (R)- Relacin R/fy (ductilidad)- Alargamiento a la rotura- Doblado a 180 Las corrugas, su forma y geometra. El peso mtrico y su variacinpermisible.

IDENTIFICACIN: Las barras son identificadas por marcas de laminacin en alto relieve que indican el fabricante, el dimetro y el grado del acero. 1/2 - 60 ACEROS AREQUIPA DIMETRO ASTM A615 Grado 60 NTP 341.031 2001

Barras de ConstruccinSe fabrican cumpliendo estrictamente las especificaciones que sealan el lmite de fluencia, resistencia a la traccin y su alargamiento. Las especificaciones sealan tambin dimensiones y tolerancias. se les conoce como barras para la construccin. Las barras para construccin se identifican por su dimetro, que puede ser en pulgadas o milmetros. Las longitudes usuales son de 9 y 12 metros de largo.

DIAMETROAREA DE SECCION(CM2)PESO NOMINALkg/m8 mm0,50,403/80,710,5612 mm1,130,891,290,995/82,001,552,842,2415,103,971 3/810,067,91

ACERO: BARRAS DE CONSTRUCCION

LIMITE DE FLUENCIA

42,2 kg/mm2RESISTENCIA A LA TRACCIN

63,3 kg/mm2

LaminacinPodemos definir la laminacin como el proceso de manufactura mediante el cual se transforma el acero en la forma de barras de seccin cuadrada de varios metros de largo llamadas palanquillas, en los diversos productos largos que fabrica Aceros Arequipa ya sean barras corrugadas, barras lisas o perfiles.El proceso de transformacin se lleva a cabo en caliente por lo cual es necesario elevar la temperatura de las palanquillas en un horno de recalentamiento hasta conseguir la temperatura inicial adecuada que puede oscilar entre los 800 C y los 1,150 C.

Acero de refuerzo de grados de 40 y 60 ksi (2800 y 4200 kg/cm2) son usados en la construccin

usoel uso del acero de refuerzo ordinario es comn en elementos de concreto presforzado. Este acero es muy til para Aumentar ductilidad Aumentar resistencia Resistir esfuerzos de tensin y compresin Resistir cortante Resistir torsin Restringir agrietamiento Reducir deformaciones a largo plazo Confinar el concreto

METALES FERROSOS : ACEROCLASIFICACIN:1.- De acuerdo al proceso metalrgico para su obtencin:a) Carbonizacin del fierro dulceb) Descarbonizacin del fierro fundido

METALES FERROSOS : ACEROCLASIFICACIN:2.- Por el usoa) Acero para remachesb) Acero quirrgicoc) Acero para resortesd) Acero Estructural

METALES FERROSOS : ACEROCLASIFICACIN:3.- Por composicin qumica de acuerdo a la cantidad de carbonoa) de 0.1 a 0.2 -----suaveb) 0.2 a 0.4 -------medioc) 0.4 a 0.7 -------- Durod) 0.7 a 1.15 ---Muy duro

METALES FERROSOS : ACEROOBTENCIN:1.- Por Carbonizacin del fierro dulce -Mtodos crisol - Cementacin2.- Descarbonizacin del fierro fundido - Mtodo del acero Martn siemens - Mtodo del acero Elctrico - Mtodo del acero Dplex

METALES FERROSOS : ACEROMANUFACTURA: - Al Crisol - Cementacin - Acero Bessemer - Acero Martn Siemens - Proceso Elctrico - Acero Duplex - Acero Triplex

METALES FERROSOS : ACEROPROPIEDADES: MECANICAS

1.-Relacin Esfuerzo Deformacin: El mdulo de Elasticidad E es definido como la tangente del ngulo.E= 2 039 000 kg/cm2

PROPIEDADES: MECANICAS ACEROCoeficiente de Dilatacin Trmica:Es muy similar al del concreto11 x 10/C, por lo que concreto y acero se dilatan y contraen de forma similarMaleabilidad: la maleabilidad permite la obtencin de delgadas lminas de material sin que ste se rompa

Resistencia al desgaste. Es la resistencia que ofrece un material a dejarse erosionar cuando esta en contacto de friccin con otro material.

Tenacidad. Es la capacidad que tiene un material de absorber energa sin producir Fisuras (resistencia al impacto). . Dureza. Es la resistencia que ofrece un acero para dejarse penetrar.

Elasticidad: es la propiedad de un material en virtud de la cual las deformaciones causadas por la aplicacin de una fuerza desaparecen cuando cesa la accin de la fuerza. "Un cuerpo completamente elstico se concibe como uno de los que recobra completamente su forma y dimensiones originales al retirarse la carga". ej: caso de un resorte o hule al cual le aplicamos una fuerza. Plasticidad: es aquella propiedad que permite al material soportar una deformacin permanente sin fracturarse.

METALES FERROSOS : ACEROPROPIEDADES:

-Ductibilidad - Maleable - Gran resistencia a la traccin

SOLDADURA Que es Soldadura ?La Soldadura es la accin en la cual un metal fundido une dos piezas de metal, de la misma manera que realiza la operacin de derretir una aleacin para unir dos metales,

METALES NO FERROSOS

COBREDescripcin del CobreMetal pesado,, se encuentra en la naturaleza, en estado puro o combinado con xidos y azufre. Para obtener cobre puro es necesario eliminar estas impurezas por reduccin. Se utiliza sobre todo en la construccin de cables elctricos, por su capacidad conductora de electricidad. PropiedadesMaleable y blando Tiene alta resistencia a la corrosin Es buen conductor de la electricidad y el calor.Las principales aleaciones que se forman con el cobre son Bronce, Latn y otras.

PlomoDescripcin del Plomo Se obtiene a partir del mineral llamado galena. Las principales aleaciones se forman con el estao y el antimonio. PropiedadesEs blando y dctil No es buen conductor de la electricidad Es resistente a las radiaciones Tiene una temperatura de fusin baja Es bastante resistente a la corrosin.

NquelMetal pesado que se obtiene de un mineral llamado garnierita, Los principales aleantes del nquel son el cromo, el molibdeno y el cobre. Se utiliza para la fabricacin de bombas hidrulicas, vlvulas, recubrimientos...PropiedadesResistencia al desgaste Resistencia a la corrosin Resistencia a las altas temperaturas.

ALUMINIODescripcin del Aluminio Se obtiene a partir de la bauxita es de color blanco brillante y es muy abundante en la tierra.PropiedadesAlta conductividad elctrica y trmica Resistencia a la corrosin Blandeza y maleabilidad Facilidad de reciclaje Temperatura de fusin baja.

Magnesio

Descripcin del MagnesioEs un metal ligero, ms que el aluminio. Se obtiene de la magnesita, carnalita o dolomita, color gris amarillento. Se utiliza para la fabricacin de piezas fundidas, industria pirotcnica y aviacin.PropiedadesMineral blando Temperatura de fusin baja Resistente a la corrosin.

Magnesio

TitanioDescripcin del Titanio Es un metal ligero que se obtiene de la ilmenita, color gris oscuro-negro. Se aplica en al aeronutica, industria qumica, fabricacin de gafas, bicicletas, prtesis te huesos...PropiedadesBaja densidad Alta temperatura de fusin Muy resistente y Dctil Fcil de trabajar.

En esta seccin se estudiarn los siguientes metales: aluminio, ferro aleados, cobre, plomo, zinc y nquel. Hay muchos otros metales no ferrosos; sin embargo, como las cantidades que se producen son pequeas, o los procesos son altamente especializados, o son subproductos de otras operaciones, rara vez los proyectos que se disean para su produccin tienen dimensiones significativas

Introduccin: Los metales no ferrosos se clasifican en tres grupos:Pesados: son aquellos cuya densidad es igual o mayor de 5 kg/dm,Ligeros: su densidad esta comprendida entre 2 y 5 kg/dm.Ultraligeros: su densidad es menor de 2 kg/dm.

Estao (Sn)Caractersticas: se encuentra en la casiterita; su densidad es de 7,28 kg/dm, su punto de fusin alcanza los 231C; tiene una resistencia a la traccin de 5 kg/mm; en estado puro tiene un color muy brillante, pero a temperatura ambiente se oxida y lo pierde; a temperatura ambiente es tambin muy maleable y blando, sin embargo en caliente es frgil y quebradizo; por debajo de -18C se empieza a descomponer convirtindose en un polvo gris, este proceso es conocido como peste del estao; al doblarse se oye un crujido denominado grito del estao.Aleaciones: las ms importantes son el bronce (cobre + estao) y las soldaduras blandas (plomo + estao con proporciones de este entre el 25% y el 90%)Aplicaciones: sus aplicaciones ms importantes son la fabricacin de hojalata y proteger al acero contra la oxidacin

Cobre (Cu):Caractersticas: se encuentra en el cobre nativo, la calcopirita, la calcosina y la cuprita; su densidad es de 8,9 kg/dm; su punto de fusin de 1083C; su resistencia a la traccin es de 18 kg/mm; es muy dctil, maleable, y posee una alta conductividad elctrica y trmica.

ALEACION COMPOSICION APLICACIONES BRONCE( Cu + Sn) Cu + Sn Campanas y engranajes Especial: Cu + Sn + elementos qumicos Esculturas y cables elctricosCUPRONIQUELCu + Ni (40 a 50%)Monedas y contactos elctricos

aleacionescomposicionAplicaciones

Latones:Cu + Zn+niPor ser ms barato el Zn que el Sn esta sustituyendo el latn al cobre

Plomo (Pb):Caractersticas: se obtiene de la galena, su densidad es 11,34 kg/dm; su punto de fusin 327C; su resistencia a la traccin de 2 kg/mm; es muy maleable y blando; es de color grisceo-blanco muy brillante recin cortado, se oxida fcilmente, formando una capa de carbonato bsico que lo protege; resiste a los cidos clorhdrico y sulfrico, pero es atacado por el cido ntrico y el vapor de azufre.Aleaciones y aplicaciones: En estado puro: Oxido de plomo: pinturas antioxidantes (minio)Tuberas: en desusoRecubrimiento de bateras, proteccin de radiaciones nucleares (rayos X) Formando aleacin: Soldadura blanda: Pb + Sn empleado como material de aportacin

Titanio (Ti): Caractersticas: se obtiene del rulito y de la limeita; su densidad es de 4,45 kg/dm; su punto de fusin 1800C; y su resistencia a la traccin de 100kg/mm; es un metal blanco plateado que resiste mejor la corrosin y la oxidacin que el acero; sus propiedades son anlogas a las del acero con la propiedad que las conserva hasta los 400CAleaciones y aplicaciones:Se emplea en la fabricacin de estructuras y elementos de maquinas aeronuticas (aleado con el 8% de aluminio); en la fabricacin de herramientas de corte, aletas para turbinas y en forma de oxido y pulverizado par la fabricacin de pinturas antioxidantes y para el recubrimientos de edificios.Metales no ferrosos ultraligero

Magnesio(Mg):Caractersticas: se obtiene de la carnalita, dolomita y magnesita; su densidad es de 1,74 kg/dm; su punto de fusin de 650C; y su resistencia a la traccin de 18 kg/mm; en estado liquido o polvo es muy inflamable, tiene un color blanco parecido al de la plata, es maleable y poco dctil, es mas resistente que el aluminioAplicaciones y aleaciones:Se emplea en estado puro, tiene pocas utilidades, excepto en la fabricacin de productos pirotcnico y como desoxidante en los talleres de fundicin de acero, tambin en aeronutica.

Nquel (Ni):Caractersticas: su densidad es 8,85 kg/dm; su punto de fusin es de 1450C; tiene un color plateado brillante y se puede pulir fcilmente, es magntico, es muy resistente a la oxidacin y a la corrosin.Aplicaciones y aleaciones: Ni + Cr + acero: se emplea para aceros inoxidablesEn aparatos de la industria qumicaEn recubrimiento de metales por electrolisis