FACULTAD DE INGENIERIA

NDICE

INTRODUCCIN...............................................................................................................2OBJETIVOS........................................................................................................................31. LOS METALES Y EL ALUMINIO....................................................................41.1 DEFINICIN................................................................................................................41.2. QUE ES EL ACERO?.................................................................................................42.1 PROCESO DE FABRICACIN..................................................................................52.2 ACEROS ESTRUCTURALES...............................................................................102.2.1 CLASIFICACIN DE LOS ACEROS ESTRUCTURALES.............................10A) Aceros estructurales al carbono.............................................................................10B) Los aceros de alta resistencia y bajo contenido de aleacin.............................11 C) Los aceros al carbono, tcnicamente tratados....................................................11D) los aceros para la construccin trmicamente tratados....................................11E) los aceros ms envejecidos........................................................................................112.2.2 PROPIEDADES DE LOS ACEROS ESTRUCTURALES................................112.2.3 NORMAS..................................................................................................................122.2.4 ENSAYOS................................................................................................................121.ENSAYOS DE TRACCIN (ESTTICOS)............................................................122.ENSAYO DE DUREZA (ESTTICO)......................................................................133. ENSAYO DE RESILIENCIA (DINMICO)..........................................................134. ENSAYO DE FATIGA (PERIDICO)....................................................................135. ENSAYO DE FLUENCIA..........................................................................................132.2.5 CONTROL DE CALIDAD......................................................................................13A) Comprobacin qumica.................................................................................................13B) Ensayo de traccin axial.............................................................................................133. APLICACIONES EN LA CONSTRUCCIN..........................................................144. ACROS..........................................................................................................................174.1 ACEROS AREQUIPA.................................................................................................174.2 ACEROS SIDERPER...............................................................................................195. CONCLUSIONES........................................................................................................206. RECOMENDACIONES...............................................................................................217. BIBLIOGRAAFA........................................................................................................22

INTRODUCCIN

Dado el caso de que los materiales ms usados en la construccin no se encuentran en la naturaleza en estado puro, por lo que para su empleo hay que someterlas a una serie de operaciones metalrgicas cuyo fin es separar el metal de las impurezas. Para que los metales tengan buenos resultados, se someten a ciertos tratamientos con el fin de hacer una aleacin que rena una serie de propiedades y as sean capaces de soportar los esfuerzos a los que van a estar sometidos En las dcadas recientes, los ingenieros y arquitectos han estado pidiendo continuamente aceros cada vez ms sofisticados, con propiedades de resistencia a la corrosin, aceros ms soldables y otros requisitos.Las investigaciones han conducido a la obtencin de varios grupos de nuevos aceros que satisfacen muchos requisitos y existe ahora una amplia variedad cubierta gracias a las normas y especificaciones actuales.

OBJETIVOS:

OBJETIVO GENERAL

Conocer los tipos de metales teniendo en cuenta su proceso de fabricacin y su aplicacin en la construccin

OBJETIVOS ESPECFICOS Conocer la funcin que cumple los metales en la construccin. Reconocer y clasificar los metales que se utilizarn en una construccin. Analizar las propiedades mecnicas del acero Reconocer los diferentes procesos de formacin de los metales. Recopilar la informacin existente del proceso de fabricacin del acero.

1. LOS METALES Y EL ALUMINIO

1.1 DEFINICIN: Losmetalesson loselementos qumicoscapaces de conducir laelectricidady elcalor que exhiben un brillo caracterstico y que, con la excepcin del mercurio, resultan slidos a temperatura normal.Los metales sontenaces(pueden recibir fuerzasbruscas sin romperse),dctiles(es posible moldearlos en hilos o alambres),maleables(se convierten en lminas al ser comprimidos) y cuentan con unabuena resistencia mecnica(resisten esfuerzos de traccin, flexin, torsin y comprensin sin deformarse).

1.2. QUE ES EL ACERO? Los aceros sonaleacionesdehierro ycarbono, en proporcionesvariables, y pueden llegar hasta el 2% de carbono, con el fin de mejorar algunas de sus propiedades aptas para ser deformadas en fro y en caliente. Una de sus caractersticas es admitir el temple, con lo que aumenta su dureza y su flexibilidad.

2.1 PROCESO DE FABRICACIN FABRICACIN DEL ARRABIOEl acero puede ser fabricado utilizando materias primas naturales, esto es con el arrabio, o de manera reciclada. En la manera reciclada, de los desechos se recoge con un imn el acero, capaz de captar hasta 5 toneladas, donde un 80% de estos desechos se transformarn en barras de acero.

VERTIDO AL HORNO Y PROCESAMIENTOLuego este metal se deposita en un recipiente, con capacidad para unas 60 toneladas de metal, que se convertir en metal fundido, luego los contenidos de este recipiente se echan a un horno, este horno alcanza una temperatura de unos 1600 grados, calor suficiente para licuar casi cualquier cosa.Los trozos de metal entran en contacto con el acero licuado, y un sistema de ventilacin extrae el humo que se produce. Bajo este calor las 60 toneladas de metal se fundirn en unos 60 minutos, a su vez, en este proceso, se presentan impurezas que suben a la superficie cuando el acero est fundido. A continuacin se inyecta oxgeno al acero fundido (con una lanza), lo que reduce el contenido de carbono, homogeneiza la mezcla y acelera el proceso.

vertido al horno

RETIRO DE ESCORIA

COLADA DE ACEROLuego se coloca un caldero de colada bajo el horno (que puede contener hasta 115 toneladas de acero fundido), el acero fundido pasar del horno a este caldero de colada. Despus, con el acero colado, se introducen aditivos para obtener el tono de acero correcto.Como prximo paso, un operario abre las boquillas del caldero (como distribuidor), para que el acero caiga en los moldes, donde rpidamente se enfra y comienza a endurecerse, as se producen barras, cuya longitud vara entre los 4,5 y 10,6 metros, luego se cortarn a la medida.

RETIRO DE ESCORIA

VERTIDO AL HORNO

CORTE CON GASA continuacin se cortan con gas las palanquillas a la medida

LAMINADO DE PALANQUILLASAhora solo queda aplanar o reducir el volumen de las palanquillas, para eso, se calientan en un horno a 1200 grados durante 2 horas

CALENTADO DE LAS PALANQUILLAS

APLANADO DE ACERO

2.2 ACEROS ESTRUCTURALES:Se define como acero estructural a lo que se obtiene al combinar el hierro, carbono y pequeas proporciones de otros elementos tales como silicio, fsforo, azufre y oxgeno, que le contribuyen un conjunto de propiedades determinadas. Es uno de los materiales bsicos utilizados en laconstruccin de estructuras, tales como edificios industriales y comerciales, puentes y muelles. Se produce en una amplia gama de formas y grados, lo que permite una gran flexibilidad en su uso. Es relativamente barato de fabricar y es elmaterial ms fuertey ms verstil disponible para laindustria de la construccin.2.2.1 CLASIFICACIN DE LOS ACEROS ESTRUCTURALES:A) ACEROS ESTRUCTURALES AL CARBONO:Son aquellos que contienen de alrededor de 0.2% de carbono, son la mayor parte de los aceros de construccin. B) LOS ACEROS DE ALTA RESISTRENCIA Y BAJO CONTENIDO DE ALEACIN: Los aceros con bajo contenido de aleacin tienen cantidades moderados de 1 o ms elementos de aleacin, a partir del carbn para desarrollar resistencias ms altas que las de los aceros comunes al carbono. C) LOS ACEROS AL CARBONO, TECNICAMENTE TRATADOS:Su endurecimiento se logra a base del contenido de carbono. Los productos resultantes de la transformacin dibuja temperatura, tienen elevadas temperaturas, pero son muy quebradizos o frgiles.D) LOS ACEROS PARA LA CONSTRUCCIN TRMICAMENTE TRATADOS Son aceros enfriados y tratados y a su vez templados que contienen cantidades moderadas de elementos de aleacin adems del carbono. E) LOS ACEROS MS ENVEJECIDOSTodava son objetos de estudio para determinar su mecanismo de endurecimiento, son los aceros de bajo contenido de carbono en aleacin con alto contenido de nquel. 2.2.2 PROPIEDADES DE LOS ACEROS ESTRUCTURALES PROPIEDADES FSICAS:De varios tipos de acero y de cualquier aleacin de acero dada a temperaturas variantes depende principalmente de la cantidad de carbono presente y en como es distribuido en el hierro. Conductores elctricos Conductores trmicos Incombustibles Alto coeficiente de dilatacin

PROPIEDADES MECNICAS: Para comprender el comportamiento de las estructuras de acero, es absolutamente esencial que el diseador est familiarizado con los proyectables del acero. Dctiles y maleables Comportamiento plstico Alta resistencia a comprensin y traccin 2.2.3 NORMAS: NORMA ASTM : ASTM A36. ASTM A529. ASTM A572. ASTM A9922.2.4 ENSAYOS:Los ensayos mecnicos caracterizan la capacidad de los materiales de reaccionar a la deformacin o rotura por solicitacin de acciones externas. Caracterizaremos 3 tipos: estticos (aplicacin lenta y gradual de la carga) dinmicos (aplicacin por golpe) peridica (variable en magnitud y direccin1.ENSAYOS DE TRACCIN (ESTTICOS) Aceros ordinariosMide la tenacidad y plasticidad del material. Aceros de alta resistenciaConsiste en procedimientos destinados a la elevacin del lmite elstico.2.ENSAYO DE DUREZA (ESTTICO):Este ensayo mide la capacidad del material de resistir la penetracin.3. ENSAYO DE RESILIENCIA (DINMICO)Permite conocer la resistencia del material a la rotura por impacto. 4. ENSAYO DE FATIGA (PERIDICO):Las acciones actuantes sobre el material adoptan cclicamente valores extremos, lo que va determinando en el perodo elstico acumulacin de deformaciones residuales por aplicacin de cargas previa recuperacin elstica.5.ENSAYO DE FLUENCIA:Consiste en la deformacin gradual de tamao y forma con esfuerzos generalmente bajos. Se realiza por calentamiento de la probeta y aplicando cargas.2.2.5 CONTROL DE CALIDAD: A) COMPROBACIN QUMICA: Se realiza con la finalidad porque existen muchos tipos de aceros y se escogen a las empresas que las fabrican un comprobante de su composicin qumica.B) ENSAYO DE TRAACIN AXIALEste ensayo siempre se realiza en obra de forma aleatoria a los aceros que se reciben. El objetivo de este ensayo es obtener en cualquier acero su lmite de clasticidad y su esfuerzo de rotura, para as conocer la calidad del material y compararlos con los parmetros que se establecen para los aceros de buena calidad.3. APLICACIONES EN LA CONSTRUCCINEn construcciones de alta y baja altura:

Viviendas

Edificaciones

Estadios deportivos,

Barras de refuerzo para hormign

Defensas fluviales y costeras.

Placas para puentes

Revestimientos metlicos y techados

Pilares

4. ACROS 4.1 ACEROS AREQUIPA El acero nace de la fusin de diferentes cargas metlicas, con contenido de hierro, ferroaleaciones y carbono, las cuales determinan su estructura molecular, pero este proceso no es tan simple como parece. Explicaremos el proceso de produccin de Corporacin Aceros Arequipa, empresa peruana lder en la fabricacin y comercializacin de productos de acero en el Per. El proceso de produccin del acero se inicia con el Proceso de Reduccin Directa y el Proceso de Fragmentacin de Metlicos, realizados en nuestra Planta de Pisco.Mediante el Proceso de Reduccin Directa se extrae el oxgeno del mineral de hierro, obtenindose como resultado el hierro esponja, insumo dela ms alta calidad para la fabricacin de nuestro acero. Asimismo mediante el Proceso de Fragmentacin de Metlicos, se procesa el acero en desuso reciclado.Ambos insumos el hierro esponja y el acero reciclado fragmentado, pasan luego a travs del Proceso de Acera, donde se realiza la fusin de estos a grandes temperaturas en nuestro horno elctrico. Luego de 40 minutos de combustin se obtiene el acero lquido, el cual pasa luego por una etapa de afino en el horno cuchara, que permite que el acero alcance un mayor grado de precisin, homogeneidad y mayor calidad al momento de ajustar su composicin qumica.

Posteriormente, mediante la buza u orificio ubicado en la base de la cuchara, el acero pasa a la colada continua, formada por 4 lneas de colada o moldes oscilatorios en los que se brinda al acero refrigeracin para solidificarlo superficialmente. Estas barras solidificadas son cortadas obtenindose as las palanquillas, el producto final de la acera y la materia prima para la laminacin.

Las palanquillas, luego atraviesan el Proceso de Laminacin en nuestras Plantas de Arequipa y Piso, donde primero son recalentadas, para luego pasar a travs de los rodillos de desbaste y acabado para formar los diversos productos terminados.

4.2 ACEROS SIDERPER

El complejo Siderrgico, ubicado en la ciudad de Chimbote, est instalado en un extenso terreno de aproximadamente 600 hectreas y tiene una capacidad de produccin superior a las 500 mil toneladas de productos terminados de acero.

Cuenta para ello con un Alto Horno, el pnico del pas, hornos elctricos con su respectiva Planta de Hierro Esponja. Adems tiene una moderna colada continua que un conjunto aseguran su total operatividad.

Tiene instalaciones de reduccin, aceracin, laminacin de productos planos, laminacin de productos planos revestidos, productos tubulares, viales y numerosas instalaciones auxiliares. Para el abastecimiento de sus principales insumos, tiene un muelle habilitado para recibir embarcaciones hasta de 50 mil toneladas.

CONCLUSIONES

El acero estructural tiene gran facilidad de unirse a diversos miembros por medio de varios tipos de conectores como son la soldadura los tornillos y los remaches. Aunque algunos miembros estructurales son incombustibles, sus resistencias se reducen considerablemente durante los incendios.

Los aceros estructurales pueden laminarse en forma econmica en una gran variedad de formas y tamaos sin cambios apreciables en sus propiedades fsicas.

Los aceros tienen gran capacidad de laminarse y en gran cantidad de tamaos y formas.

RECOMENDACIONES

Tenemos que pintar peridicamente la mayor parte de los aceros ya que son susceptibles a la corrosin al estar expuestos al agua y al aire.

Se recomienda el mantenimiento adecuado de las estructuras de acero ya que as duraran indefinidamente.

Realizar los ensayos correspondientes ya que caracterizan la capacidad de los materiales de reaccionar a la deformacin o rotura por solicitacin de acciones externas.

Utilizar adecamente los aceros de acuerdo a su clasificacin y propiedades.

BIBLIOGRAFA

- MILLAN GOMEZ, SIMON (2006) Acero al Carbono. Edic. Madrit.- Diseo y sistemas VRWEB (2004) SONAMI- N 1196 VISIONES Y PROPUESTAS pa ra la Mineria REUNION DEL ICEMM- WWW.ACEROS AREQUIPA .com/...acero ..../..(2013) Listado de libro sobre el Acero.- WWW.II.UDC.ES/.. /CAI-MATS 01- MATERIALEs de Construccion

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