METALESMETALES FERROSOS (ACEROS)

INTEGRANTES:

Duran Cárdenas Juan José

Miranda Vargas Carol Melisa

López Poma Mariela

Ramírez Alegre Cristhian

Alcocer Vélez Beimar

Materiales Ferrosos

METALES

0.0: INTRODUCCION.- Los metales ferrosos, han ocupado y ocupan un lugar preferente en el conjunto de los materiales metalúrgicos.

• En el 1700 a. C. se empezó a utilizar para fabricar armas.

• En el 700 apareció en España el primer horno para fabricar acero.

• En 1884 se empezó a utilizar el primer horno de coque.

1 DEFINICIÓN.-

Los metales han estado presentes en el desarrollo de la humanidad desde la antigüedad y aun a pesar de la facilidad con la que se oxidan, los derivados del hierro fueron y continúan siendo los más empleados en nuestro medio. Se denomina material ferroso a todo material que en su composición contenga una proporción de hierro.

1.1 MATERIA PRIMA

Comprende los siguientes minerales:Hematita roja.- (Fe2 03) Sesquióxido de hierro, mineral de color oscuro que varía de negro a rojo ladrillo contiene hasta un 70% de hierro puro.Hematita parada o limonita.- (Fe 2O3-H 2O) mezcla de hidrato y oxido férrico varia en color desde el pardo oscuro hasta el pardo amarillento y su dureza va hasta un 60% de hierro puro.Magnetita.- (Fe 3 O4) oxido ferroso.- férrico es el mineral más rico y también el más duro presentándose en forma granulada tiene hasta 72% de hierro puro.Siderita Siderosa o Hierro espático.- (Fe C0 3) carbonato de hierro. Es el mineral gris o de color pardo; contienen 48% de hierro, este mineral expuesto a la intemperie se transforma en limonita y también en hematita roja.

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1.2 SIDERURGIA

La Siderurgia es la tecnología relacionada con la producción del hierro y sus aleaciones, en especial las que contienen un pequeño porcentaje de carbono, que constituyen los diferentes tipos de acero. A veces, las diferencias entre las distintas clases de hierro y acero resultan confusas por la nomenclatura empleada. En general, el acero es una aleación de hierro y carbono a la que suelen añadirse otros elementos. Algunas aleaciones denominadas hierros contienen más carbono que algunos aceros comerciales. El hierro de crisol abierto y el hierro forjado contienen un porcentaje de carbono de sólo unas centésimas. Los distintos tipos de acero contienen entre el 0,04 y el 2,25% de carbono. El hierro colado, el hierro colado maleable y el arrabio contienen entre un 2 y un 4% de carbono. Hay una forma especial de hierro maleable que no contiene casi carbono alguno. Para fabricar aleaciones de hierro y acero se emplea un tipo especial de aleaciones de hierro denominadas ferroaleaciones, que contienen entre un 20 y un 80% del elemento de aleación, que puede ser manganeso, silicio o cromo.

2 TIPOS DE METALES

Los metales ferrosos son subdivididos en dos grandes grupos los cuales son:

1. Metales ferrosos o férricos: Son aquellos que contienen como elemento base el hierro.

2. Metales no ferrosos o no férricos: Son aquellos metales que no contienen hierro como uno de sus componentes.

2.1 METALES FERROSOS

Características del hierro puro

1. Es un material magnético (ferro magnético).

2. Color blanco azulado.

3. Muy dúctil y maleable.

4. Punto de fusión: aproximadamente 1500 ºC

5. Densidad alta (7,87 g/cm3.)

6. Buen conductor del calor y la electricidad.

7. Se corroe y oxida con mucha facilidad.

8. Bajas propiedades mecánicas (al corte, limado, conformado, etc).

9. Es un metal más bien blando.

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Es precisamente, por lo que tiene bajas propiedades mecánicas por lo que el hierro puro, prácticamente no se emplea en la industria (salvo para hacer imanes), por lo que se emplea aleando con carbono (que es un no metal) y otros metales.

Aleación: Es la mezcla de dos o más materiales, donde al menos uno, de forma mayoritaria es un metal.

3. TIPOS DE LOS METALES FERROSOS

Los aceros son aleaciones de hierro y carbono que pueden contener cantidades apreciables de otros elementos de aleación. Existe una gran cantidad de aleaciones con diferentes composiciones químicas y tratamientos térmicos, lo cual hace que existan aleaciones con un rango de propiedades mecánicas muy amplio. Las propiedades mecánicas de los aceros son sensibles al porcentaje de carbono, el cual normalmente es menor al 1%. Se dividen en:

1. HIERROS2. ACEROS3. FUNDICIONES4. ALEACIONES

1. HIERROS: cuando el contenido en carbono es menor al 0,03%.el hierro es un metal de color blanco grisáceo que tiene propiedades magnéticas. presenta inconvenientes: se corroe,tiene un punto de fusión elevado, de difícil mecanizado, es frágil y quebradizo. Por ello, puro tiene escasa utilidad por lo que se combina con carbono.

El hierro forjado, con muy bajo contenido de carbono es muy plástico y su facilidad para forjarse y soldarse

2. ACEROS: Cuando el contenido en carbono está comprendido entre el 0’03 y el 1,67%.

Se clasifican según su contenido en carbono

2.1. POR COMPOSICIÓN QUÍMICA

2.1.1 aceros no aleados o aceros al carbono:

a. Aceros de bajo carbono: menos del 0.25%

Son los que se producen comercialmente en mayor cantidad. Generalmente contienen menos de 0.25% de carbono.•No responden a tratamientos térmicos que forman martensita.•Su incremento en la resistencia puede lograrse por medio de trabajo en frío.•Su micro estructura consiste de ferrita y perlita.

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•Son aleaciones relativamente suaves y débiles pero con una ductilidad y tenacidad sobresalientes. Son maquinables y soldables.•Son las de menor costo de producción.•Sus aplicaciones típicas son: componentes de automóviles, perfiles estructurales, láminas, tuberías.

b. Aceros de medio carbono: entre el 0.25% y el 0.6%

•Tienen concentraciones de carbono entre 0.25 y 0.60•Pueden ser tratados térmicamente por austenizado, templado y revenido. Normalmente se utilizan en la condición revenida.

c. Aceros de alto carbono.•Su contenido de carbono varía entre 0.6 y 1.4%•Son los aceros más duros, más resistentes y menos dúctiles de los aceros al carbono.•Casi siempre se utilizan revenidos, por ello tienen una resistencia al desgaste especial y son capaces de mantener un filo cortante.•Los aceros para herramienta (tool steels) caen dentro de la categoría de aceros de alto carbono. Contienen cromo, vanadio, tungsteno y molibdeno. Esos elementos de aleación se combinan con el carbono para formar carburos muy duros y resistentes al desgaste (Cr C6, V4C3, WC). Se utilizan para fabricar herramientas de corte.

d. Aceros de alta resistencia y baja aleación (hsla).

•Es un subgrupo de los aceros al carbono. Poseen bajo carbono.•Contienen elementos de aleación como cobre, vanadio, níquel y molibdeno en concentraciones combinadas de 10% o menos.•Poseen mayor resistencia que los aceros al carbono.•Muchos de ellos pueden ser endurecidos por tratamiento térmico. Además son dúctiles, formables y maquinables.•En condiciones normales, los aceros HSLA son más resistentes a la corrosión que los aceros al carbono.

2.1.3. Aceros aliados

Acero aleado es acero aleado con una variedad de elementos químicos en cantidades en peso del 1,0 % al 50 % para mejorar sus propiedades mecánicas. Los aceros aleados se dividen en dos grupos: aceros de baja aleación y aceros de alta aleación

Todo acero es en realidad una aleación, pero no todos los aceros son "aceros aleados". Los aceros más simples son hierro (Fe) (alrededor del 99 %) aleado con carbono (C) (alrededor del 0,1 -1 %, dependiendo del tipo). Sin embargo, el término "acero aleado" es el término estándar referido a aceros con otros elementos aleantes además del carbono, que típicamente son el manganeso (el más común), níquel, cromo, molibdeno, vanadio, silicio, y

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boro. Aleantes menos comunes pueden ser el aluminio, cobalto, cobre, cerio, niobio, titanio, tungsteno, estaño, zinc, plomo, y zirconio.

La expresión acero aleado designa más comúnmente los de baja aleación.

Aceros de baja aleación

Se emplean estos aceros para alcanzar una templabilidad mayor, lo cual mejora otras

propiedades mecánicas. También se usan para aumentar la resistencia a la corrosión en

ciertos condiciones ambientales.3

Los aceros de baja aleación con contenidos medios o altos en carbono son difíciles

de soldar. Bajar el contenido en carbono hasta un 0,10 % o 0,30 %, acompañada de una reducción en elementos aleantes, incrementa la soldabilidad y formabilidad del acero

manteniendo su resistencia. Dicho metal se clasifica como un HSLA steel (acero de baja aleación de alta

resistencia).

Efectos principales de los mejores aleantes para el acero5

Elemento Porcentaje Función Primaria

Aluminio 0,95–1,30 Elemento aleante para la nitruración del acero

Bismuto - Mejora la maquinabilidad

Boro 0,001–0,003 Poderoso agente endurecedor

Cromo

0,5–2 Incrementa la dureza

4–18 Incrementa la resistencia a la corrosión

Cobre 0,1–0,4 Resistencia a la corrosión

Plomo - Mejora la maquinabilidad

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Manganeso

0,25–0,40Combinado con Azufre y con Fósforo reduce la fragilidad. También ayuda a remover

el exceso de oxigeno en el acero fundido

>1 Aumenta la templabilidad al disminuir los puntos de transformación

Molibdeno 0,2–5

Estable carburo, inhibe el crecimiento de grano (Evita formación de cristales a altas

temperaturas). Aumenta la tenacidad de acero, haciendo así una aleación de metal

de molibdeno muy valioso para fabricar las partes de corte de herramientas de

máquinas y también las alabes o aspas de una turbina. También se utiliza en

motores de propulsión.

Niquel

2–5Aumenta la resistencia y dureza (se utiliza en conjunto con el molibdeno para lograr

mejores resultados)

12–20 Incrementa la resistencia a la corrosión

Silicio

0,2–0,7 Incrementa la fuerza

2.0 Aceros elásticos

En altos

porcentajesMejora las propiedades magnéticas

Azufre 0,08–0,15 Mejora las propiedades del mecanizado (forjado, troquelado, etc.)

Titanio - Corrección de carbono en partículas inertes, reduce la dureza martensíticas (en

acero es la no difusión del carbono cuando se forma o calienta el metal, el temple

dificulta la difusión del carbono y se origina partículas de martensita. Los aceros con

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microestructura martensítica son los más duros y mecánicamente resistentes, pero

también los más frágiles y menos dúctiles. La dureza de estos aceros depende del

contenido en carbono) en los aceros al cromo

Tungsteno - Incrementa el punto de fusion.

Vanadio 0,15Carburos estables; aumenta la resistencia/fuerza sin perder ductilidad, promueve

estructura de grano fino. Aumenta la resistencia a altas temperaturas

Cobalto -Aumenta la dureza del acero en caliente, su resistencia a la corrosión, a la oxidación

y al desgaste

2.1.3. Aceros inoxidables.•Poseen una resistencia elevada a la corrosión en una variedad de entornos, especialmente el medio ambiente.• El elemento principal de aleación es el cromo (se requiere de al menos 11% de cromo en el acero). La resistencia a la corrosión puede mejorarse al añadir níquel y molibdeno.• Se dividen en tres clases: martensítico, ferrítico y austenítico.•Los aceros inoxidables austeníticos y ferríticos sólo pueden endurecerse por trabajo en frío.•Los aceros inoxidables austeníticos son los que tienen mayor resistencia a la corrosión debido a su contenido elevado de cromo. •Los aceros inoxidables martensíticos y ferríticos son magnéticos. Los aceros austeníticos son no-magnéticos.

2.2. SEGÚN SU CALIDAD

2.2.1. Aceros no aleados

Los aceros no aleados según su calidad se dividen en:

- Aceros no aleados de calidad: son aquellos que presentan características específicas en cuanto a su tenacidad, tamaño de grano, formabilidad, etc.

- Aceros no aleados especiales: son aquellos que presentan una mayor pureza que los aceros de calidad, en especial en relación con el contenido de inclusiones no metálicas. Estos aceros son destinados a tratamientos de temple y revenido, caracterizándose por un buen comportamiento frente a estos tratamientos. Durante su fabricación se lleva a cabo bajo un control exhaustivo de su composición y

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condiciones de manufactura. Este proceso dota a estos tipos de acero de valores en su límite elástico o de templabilidad elevados, a la vez, que un buen comportamiento frente a la conformabilidad en frío, soldabilidad o tenacidad.

2.2.2. Aceros aleados

Los aceros aleados según su calidad se dividen en:

- Aceros aleados de calidad: son aquellos que presentan buen comportamiento frente a la tenacidad, control de tamaño de grano o a la formabilidad. Estos aceros no se suelen destinar a tratamientos de temple y revenido, o al de temple superficial. Entre estos tipos de aceros se encuentran los siguientes:

I) Aceros destinados a la construcción metálica, aparatos a presión o tubos, de grano fino y soldables;

II) Aceros aleados para carriles, tablestacas y cuadros de entibación de minas;

III) Aceros aleados para productos planos, laminados en caliente o frío, destinados a operaciones severas de conformación en frío;

IV) Aceros cuyo único elemento de aleación sea el cobre;

V) Aceros aleados para aplicaciones eléctricas, cuyos principales elementos de aleación son el Si, Al, y que cumplen los requisitos de inducción magnética, polarización o permeabilidad necesarios.

- Aceros aleados especiales: son aquellos caracterizados por un control preciso de su composición química y de unas condiciones particulares de elaboración y control para asegurar unas propiedades mejoradas. Entre estos tipos de acero se encuentran los siguientes:

I) Aceros aleados destinados a la construcción mecánica y aparatos de presión;

II) Aceros para rodamientos;

III) Aceros para herramientas;

IV) Aceros rápidos;

V) Otros aceros con características físicas especiales, como aceros con coeficiente de dilatación controlado, con resistencias eléctricas, etc.

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2.3. POR SU APLICACIÓN

Según el uso a que se quiera destinar, los aceros se pueden clasificar en los siguientes:

• Aceros de construcción: este tipo de acero suele presentar buenas condiciones de soldabilidad;

• Aceros de uso general: generalmente comercializado en estado bruto de laminación;

• Aceros cementados: son aceros a los cuales se les ha sometido a un tratamiento termoquímico que le proporciona dureza a la pieza, aunque son aceros también frágiles (posibilidad de rotura por impacto). El proceso de cementación es un tratamiento termoquímico en el que se aporta carbono a la superficie de la pieza de acero mediante difusión, modificando su composición, impregnado la superficie y sometiéndola a continuación a un tratamiento térmico;

• Aceros para temple y revenido: Mediante el tratamiento térmico del temple se persigue endurecer y aumentar la resistencia de los aceros. Para ello, se calienta el material a una temperatura ligeramente más elevada que la crítica y se somete a un enfriamiento más o menos rápido (según características de la pieza) con agua, aceite, etc. Por otro lado, el revenido se suele usar con las piezas que han sido sometidas previamente a un proceso de templado. El revenido disminuye la dureza y resistencia de los materiales, elimina las tensiones creadas en el temple y se mejora la tenacidad, dejando al acero con la dureza o resistencia deseada. Se distingue básicamente del temple en cuanto a temperatura máxima (unos 50° C menor que el templado) y velocidad de enfriamiento (se suele enfriar al aire). La estructura final conseguida es martensita revenida;

• Aceros inoxidables o para usos especiales: los aceros inoxidables son aquellos que presentan una aleación de hierro con un mínimo de 10% de cromo contenido en masa. El acero inoxidable es resistente a la corrosión, dado que el cromo, u otros metales que contiene, posee gran afinidad por el oxígeno y reacciona con él formando una capa exterior pasivadora, evitando así la corrosión del hierro en capas interiores. Sin embargo, esta capa exterior protectora que se forma puede ser afectada por algunos ácidos, dando lugar a que el hierro sea atacado y oxidado por mecanismos intergranulares o picaduras generalizadas. Algunos tipos de acero inoxidable contienen además otros elementos aleantes, como puedan ser el níquel y el molibdeno;

• Aceros para herramientas de corte y mecanizado: son aceros que presentan una alta dureza y resistencia al desgaste;

• Aceros rápidos: son un tipo de acero especial para su uso como herramienta de corte para ser utilizados con elevadas velocidades de corte. Generalmente van a presentarse con aleaciones con elementos como el W, Mo y Mo-Co.

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3. FUNDICIÓNES O HIERROS FUNDIDOS: alto contenido en carbono. El porcentaje de carbono está comprendido entre el 1,67 y el 6,67%.

•Son aleaciones ferrosas con contenidos de carbono mayores al 2.1%. La mayoría de fundiciones tienen entre 3 y 4.5% C.•Estas aleaciones pasan al estado líquido entre 1150º y 1300º C. Estas temperaturas son considerablemente más bajas que las de los aceros. Por esa razón se utilizan en procesos de fundición.•La mayoría de estas aleaciones son muy frágiles, siendo la técnica de fundición la mejor forma de fabricar geometrías con ella.•La cementita (Fe3C) es un compuesto metaestable y bajo ciertas condiciones se descompone en ferrita y grafito.•La formación del grafito depende de la composición química, la rapidez de enfriamiento y la presencia de silicio en concentraciones mayores al 1%.•La mayoría de hierros fundidos posee grafito en su micro estructura.•Las fundiciones se clasifican en gris, nodular, blanca y maleable.

1. Fundición blanca (enfriamiento rápido). se producen por una velocidad de enfriamiento elevada y el carbono se encuentra en forma de cementita.Su fractura es blanca y son duras, frágiles y muy resistentes al desgaste, se emplean para fabricación de levas,

Rodillos de laminación

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Arados

2. Fundición gris (enfriamiento lento).

•Contiene entre 2.5 y 4% C y 1 a 3% de Si.•El grafito existe en forma de hojuelas (similares a las del corn flakes) rodeadas por una matriz de ferrita o perlita. Debido a las hojuelas de grafito, la superficie de fractura de estos materiales toma un color grisáceo, y de ahí su nombre.•Mecánicamente, el hierro gris es fácil de maquinar tiene alta capacidad de templado y buena fluidez para el colado, pero es quebradizo y de baja resistencia a la tracción. Esto es a consecuencia de su micro estructura ya que los extremos de la hojuela de grafito son afilados y puntiagudos, y sirven como puntos de concentración del esfuerzo cuando una fuerza externa en tensión es aplicada. La resistencia y ductilidad son mucho mayores bajo cargas en compresión.•Estas aleaciones son muy efectivas disipando energía de vibraciones. Por esta razón, las estructuras de base de maquinaria y equipo pesado se fabrican con este material.•El hierro gris posee una elevada resistencia al desgaste. Además, en estado líquido poseen una fluidez elevada lo cual permite fabricar piezas con geometrías complejas. Además, la pérdida de volumen por solidificación es bajo.

• El hierro gris se utiliza bastante en aplicaciones como bases o pedestales para máquinas,

herramientas, bastidores para maquinaria pesada, y bloques de cilindros para motores de vehículos, discos de frenos, herramientas agrícolas entre otras.

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Pistones estufas3. Fundiciones atruchadas:

Se caracteriza por tener una matriz de fundición blanca combinada parcialmente con fundición gris. El carbono se encuentra libre y combinado, siendo difícilmente maquinable.

4. Fundiciones maleables

Los hierros maleables son tipos especiales de hierros producidos por el tratamiento térmico de la fundición blanca. Estas fundiciones se someten a rígidos controles y dan por resultado una microestructura en la cual la mayoría del carbono está en la forma combinada de cementita, debido a su estructura la fundición blanca es dura, quebradiza y muy difícil de maquinar.

Las aplicaciones mas representativas de la fundición maleable son: 

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tubos de dirección Engranajes de transición

Cajas de difencial

5. Fundiciones nodulares (gran resistencia a la tracción)

La fundición nodular, dúctil o esferoidal se produce en hornos cubilotes, con la fusión de arrabio y chatarra mezclados con coque y piedra caliza. La mayor parte del contenido de carbono en el hierro nodular, tiene forma de esferoides. Para producir la estructura nodular el hierro fundido que sale del horno se inocula con una pequeña cantidad de materiales como magnesio, cerio, o ambos. Esta microestructura produce propiedades deseables como alta ductilidad, resistencia, buen maquinado, buena fluidez para la colada, buena endurecibilidad y tenacidad. No puede ser tan dura como la fundición blanca, salvo que la sometan a un tratamiento térmico, superficial, especial.

El contenido total de carbono de la fundición nodular es igual al de la fundición gris. Las partículas esferoidales de grafito se forman durante la solidificación debido a la presencia de pequeñas cantidades de magnesio o cerio, las cuales se adicionan al caldero antes de colar el metal a los moldes, la cantidad de ferrita presente en la matriz depende de la composición y de la velocidad de enfriamiento.

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4. Las aleaciones: con un contenido de carbono superior carecen de interés industrial porque son demasiado frágiles.

Son aquellas que contienen uno o más elementos de aleación en cantidades suficientes para mejorar las propiedades físicas o mecánicas de las fundiciones ordinarias. Los elementos que normalmente se encuentran en las primeras materias, como el silicio, manganeso, fósforo y azufre no se consideran como elementos de aleación.Los elementos de aleación se adicionan a las fundiciones ordinarias para comunicarles alguna propiedad especial, tal como resistencia a la corrosión, al desgaste o al calor, o para mejorar sus propiedades mecánicas. La mayoría de los elementos de aleación adicionados a las fundiciones aceleran o retardan la grafitización, y ésta es una de las principales razones de su empleo. Los elementos de aleación más utilizados son el cromo, cobre, molibdeno, níquel y vanadio.

Los metales ferrosos son los más utilizados a nivel industrial. Representan aproximadamente, el consumo del 80% de todos los metales.

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3 PROPIEDADES

Los metales empleados en la construcción poseen determinadas características y propiedades a saber:

3.1 OLOR:

Despiden un olor característico no muy fuerte y que desaparece con el pulido o simplemente limpiando su superficie pero que reaparece en cuanto se humedece.

3.2 COLOR:

Es también caracterismo en los metales no es de gran importancia a menos que sea para usos ornamentales. Por el color puede clasificarse en

1. blancos: como plata, platino, aluminio, estaño, níquel.2. blancos azulados como plomo zinc, estaño. 3. grises como acero y fundiciones.4. amarillos como el oro y aleaciones, cobre etc.

3.3 SABOR:

En determinadas condiciones de temperatura suelen dar el agua un sabor metálico característico.

3.4 ESTRUCTURA CRISTALINA:

Observando directamente la fractura de los metales se ve unos granos cristalinos que se clasifican en finos y gruesos la observación al microscopio de esos granos cristalinos y la micro-fotografía, bastante recientes, proporcionan a la ciencia los adelantos necesarios y aprovechables en la metalurgia y muy en especial en la siderurgia del hierro.

3.5 DENSIDAD:

Es variable en los metales depende del estado sólido o liquido y del procedimiento en que fueron tratados el metal al estado liquido es menos denso que el sólido debido al aumento de volumen que experimenta con el calor así si en el estado sólido se lo estira, disminuye su densidad que aumenta si se lo somete a la compresión .

La clasificación general de los metales por su densidad es ligeros aquellos cuya densidad es menor de 5 y pesados los que la exceden .de los metales empleados en construcción solamente el aluminio entra en la categoría de los livianos

3.6 CONDUCTIBILIDAD:

La conductibilidad eléctrica de los metales es máxima en el estado de pureza disminuyendo a medida que contienen otros elementos como por ejemplo el fosforo y el ilumino en el cobre así mismo aumenta con la temperatura.

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3.7 DILATACIÓN:

Los metales son materiales que tienen una amplia dilatación en parte debido a su conductibilidad las dilataciones son perceptibles a veces aun con los cambios de temperatura ambiente .se miden linealmente y se fija la unidad de longitud para la variación de un grado centígrado de temperatura.

3.8 MALEABILIDAD:

Es la propiedad de los metales de poder ser modificados en su forma y aun ser reducidos a láminas de poco espesor a la temperatura ambiente, por presion continua martillado o estirado.

Produciendo las modificaciones en el metal se llega a un momento en que el límite de elasticidad es excedido tornándose el metal duro y quebradizo es decir sufre deformaciones cristalinas que hacen frágil la maleabilidad puede ser recuperada mediante el recocido que consiste en calentar el metal a alta temperatura luego del laminado o estirado y dejarlo emplear lentamente la maleabilidad se aprecia por la sutileza del laminado tomando el oro como base se

1.-oro 6.-platino

2.-plata 7.-plomo

3.-cobre 8.-zinc

4.-aluminio 9.-hierro

5.-estaño 10.-niquel

3.9 DUCTIBILIDAD:

Es la propiedad de poder ser hilados mediante la tracción. Esta propiedad disminuye con el aumento de temperatura, por lo que el hilado se hace en frio, y en consecuencia se vuelve duro y frágil, teniendo que ser recocido.

3.10 TENACIDAD

Es la resistencia que oponen los metales a la separación de las moléculas que los integran, al ser sometidos a esfuerzos de tracción y a los ensayos de elasticidad y alargamiento

3.11 FUSIBILIDAD

Es la propiedad de los metales de pasar del estado sólido al liquido y viceversa, mediante cambios adecuados de temperatura. El momento de transición de un estado al otro se denomina punto de fusión. Cuanto más bajo es el punto de fusión, tanto más manuable es el metal.

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3.12 DUREZA

Es la resistencia que oponen los cuerpos a dejarse penetrar por otro. La tenacidad es otra propiedad que está íntimamente ligada con esta, y sobre la cual

3.13 ELASTICIDAD

es la propiedad que tienen los metales de recuperar su forma primitiva cuando cesa la carga que tendía a deformarlos

3.14 TEMPLE

El acero, en mayor proporción que cualquier otro metal, tiene la propiedad de aumentar su tenacidad y dureza cuando luego de calentado al rojo se lo enfría repentinamente. En cambio, con el enfriamiento lento disminuye la dureza y aumenta la maleabilidad.

3.15 SOLDABILIDAD

Es la propiedad de unirse dos metales hasta constituir una sola unidad. Esta unión puede hacerse siempre y cuando las superficies a soldar estén perfectamente limpias, pues los óxidos dificultan la soldadura al interponerse ambas superficies. El aluminio es difícil de soldar debido al constante recubrimiento de oxido, requiriendo operarios expertos; en cambio, el hierro, fácil de limpiarse, puede ser unido a baja temperatura.

Estando las dos superficies perfectamente limpias y calentadas al rojo las piezas, se la junta y al golpearlas con el martillo se produce una unión firme

La soldadura blanca

Es otro sistema empleado para la unión de los metales. En el se usan otros metales auxiliares llamados metales de soldar, que en estado liquido cubren las superficies calentadas formando una capa de varios centésimos de milímetro de espesor, que al enfriarse unen firmemente ambas piezas.

Las soldaduras por este sistema se hacen mediante dos métodos: las llamadas blandas emplean el plomo y el estaño que funden a los 200o a 250o C ; en cuanto a las fuertes emplean el latón con la proporción de 60% de zinc y 40% de cobre que funde a 850o C

La soldadura autógena

Es la que se hace sin empleo de fundentes ni metales auxiliares, uniendo directamente las piezas por fusión. De este sistema existen dos métodos: uno con el empleo del soplete oxhídrico y el otro con el de soplete oxiacetilénico.

La soldadura a presión

Es un proceso por el cual los dos trozos a soldar son unidos mediante presión en caliente, sin la presencia de ningún metal en forma líquida. Las superficies deben

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estar completamente limpias y pulidas, quedando sustancialmente excluido el aire.

La soldadura por arco eléctrico

se aplica muchísimo para estructuras navales y en vagones ferroviarios. Es necesario que el operario sea experto en la materia, pues si se demora en una puntada, la elevada temperatura abre un agujero en el metal, y si trabaja demasiado rápido no alcanza a producir una buena soldadura.

El procedimiento se basa en producir el calor mediante la formación de un arco eléctrico entre la pieza y la varilla metálica (electrodo), que es de la misma composición que el metal a soldarse.

4 PROCESO DE OBTENCION DEL ACERO Y OTROS PRODUCTOS FERROSOS

3.16 TRATAMIENTOS PREVIOS CON EL MINERAL DE HIERRO

La inmensa mayoría de los metales no se encuentran en estado puro en la naturaleza, sino combinados con otros elementos químicos formando los minerales, los cuales se encuentran en yacimientos y se extraen en las minas.El hierro no es una excepción y se encuentra en los siguientes minerales:

1. Magnetita, hematites y limonitas (los cuales son óxidos de hierro).2. Siderita (el cual es un carbonato de hierro).

Una vez extraído el mineral de hierro se procede a:1. Triturar y moler el mineral.2. Separar la parte útil, llamada mena, que es la que contiene el hierro, de la parte inútil y

desechable, llamada ganga. Normalmente este proceso se hace empleando agua, pues la mena es más densa y la ganga flota.

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3. Posteriormente, la mena se somete a altas temperaturas sin la presencia de oxígeno. Con este se persigue eliminar el oxígeno de los minerales A este proceso se le llama reducir el mineral.

El proceso de reducción del mineral de hierro se lleva a cabo en los altos hornos

3.17 ALTO HORNO

Un alto horno es un horno especial en el que tienen lugar la fusión de los minerales de hierroy la transformación química en un metal rico en hierro llamado arrabio. Está constituido por dos troncos en forma de cono unidos por sus bases mayores. Mide de 20 a 30 metros de altoy de 4 a 9 metros de diámetro; su capacidad de producción puede variar entre 500 y 1500 toneladas diarias.

3.18 PARTES DE UN ALTO HORNO

3.18.1 La cuba

Tiene forma troncocónica y constituye la parte superior del alto horno; por la zona más estrecha y alta de la cuba (llamada tragante) se introduce la carga. La carga la componen: El mineral de hierro: magnetita, limonita, siderita o hematites. Ganga (parte despreciable) Mena (parte útil) Combustible: que generalmente es carbón de coque. Recuerda que este carbón se

obtiene por destilación del carbón de hulla y tiene alto poder calorífico. El carbón de coque, además de actuar como combustible provoca la reducción del mineral de hierro, es decir, provoca que el metal hierro se separe del oxígeno.

El carbono, en su forma industrial de coque, se mezcla con el mineral, con cuyo oxígeno se combina, transformándose, primero en monóxido de carbono (CO) y luego en dióxido carbónico (CO2). FeO + C → Fe + CO (reducción del mineral de hierro – FeO – en metal hierro con CO) FeO + CO → Fe + CO2 (reducción del mineral de hierro – FeO – en metal hierro con CO2).

3.18.2 Fundente

Puede ser piedra caliza o arcilla. El fundente se combina químicamente con la ganga para formar escoria, que queda flotando sobre el hierro líquido, por lo que se puede separar. Además ayuda a disminuir el punto de fusión de la mezcla.El mineral de hierro, el carbón de coque y los materiales fundentes se mezclan y se tratan previamente, antes de introducirlos en el alto horno. El resultado es un material poroso llamado sínter. Las proporciones del sínter son:

1. Mineral de hierro.........2 Toneladas.2. Carbón de coque..........1 Tonelada.3. Fundente........................½ Tonelada

Se introducen por la parte más alta de la cuba. La mezcla arde con la ayuda de una inyección de aire caliente (oxígeno), de forma que, a medida que baja, su temperatura aumenta hasta que llega al etalaje: Está separada de la cuba por la zona más ancha de esta última parte, llamada vientre. El volumen del etalaje es mucho menor que el de la cuba. La

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temperatura de la carga es muy alta (1500 ºC) y es aquí donde el mineral de hierro comienza a transformarse en hierro. La parte final del etalaje es más estrecha.

3.18.3 El etalaje

También de forma troncocónica. En esta parte del horno se produce una notable disminución del volumen de los materiales, como consecuencia de las transformaciones químicas que tienen lugar en él. La zona inferior es de menor diámetro, a causa de esta disminución de volumen y, también, por el hecho de que la fusión de la carga hace que ésta fluya sin dejar espacios libres.

3.18.4 Crisol

Bajo el etalaje se encuentra el crisol, donde se va depositando el metal líquido. Por un agujero, llamado bigotera o piquera de escoria se extrae la escoria, que se aprovecha para hacer cementos y fertilizantes. Por un orificio practicado en la parte baja del mismo, denominada piquera de arrabio sale el hierro líquido, llamado arrabio, el cual se conduce hasta unos depósitos llamados cucharas.

Así pues, el producto final del alto horno se llama arrabio, también llamado hierro colado o hierro de primera fusión.

Los hierros empleados en construcción, se obtienen por los procedimientos de laminación, forja y moldeo. Predomina el uso de los hierros laminados como perfiles para vigas, viguetas, correas, columnas, cabriadas, y como parte integrante del hormigón armado en el cual se

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emplea en barras de sección redonda, se aplica también y con muy variadas formas en sin número de casos (Chapas lisas y onduladas, carpintería metálica, etc.)

Laminado.- Consiste en el estirado y compresión del hierro por medio de dos cilindros que giran en sentido contrario y a igual velocidad, procedimiento que también permite aumentar la compacidad del metal.

Forja.- Consiste en dar forma por presión o golpes con el martillo, martinetes, maquinas especiales o bien simplemente con prensas. El Forjado transmite al hierro una estructura compacta y fibrosa.

Fundición o moldeo.- Consiste en verter los metales al estado líquido en moldes,

donde se enfrían y solidifican, conservando inalterablemente las formas que les dan dichos moldes.Los moldes son hechos con arenas refractarias húmedas, empleando modelos de madera con la forma que debe tener la pieza a reproducir. Retirado el modelos se vierte el metal el cual llenara el espacio vació que viene a formar el negativo de la forma; Luego se cubre con arena para evitar que se enfríe rápidamente lo que podría rajarlo.

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5.4. HORNO ELÉCTRICO

Materia prima del horno Eléctrico:• Chatarra• Fundente(cal)• Ferroaleaciones

CARACTERISTICAS:

• Interiormente esta recubierto ladrillos refractarios• Temperaturas de hasta 3500ºC• Carga de 100 toneladas por hornada• Duración 50 min

FUNCIONAMIENTO DEL HORNO ELECTRICO:

• Se quita la tapadera y se introduce la chatarra y el fundente, se acercan los electrodos a la chatarra, y empieza a fundir la chatarra.

• Cuando la chatarra esta fundida, se inyecta oxigeno para eliminar elementos como Si, P, Mg, etc.

• Se inclina el horno y se extrae la escoria. Se le añade carbono y ferroaleaciones.• Se inclina el horno y se vierte el acero en la cuchara, que lo llevara al área de moldeo.

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COLADA DE ACERO

COLADA CONVENCIONAL:Se vierte el acero sobres los moldes con la forma de la pieza que se deseo obtener.

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COLADA CONTINUA:Es el procedimiento de colada más moderna y económico. El molde no tiene fondo ni tapadera y con la forma del producto a obtener.

TRENES DE LAMINACIÓN

La laminación consiste en pasar el material (acero solidificado) entre dos rodillos que giran a la misma velocidad pero en sentido contrario. De esta manera se reduce el grosor y aumenta su longitud.

Existen dos tipos:

Laminación en caliente: Tª a uno 1000ºC Laminación en frio: a Tª ambiente

4 USOS EN LA CONSTRUCCIONEl Acero como material de construcción es muy utilizado debido a su rápida colocación, y sus óptimas propiedades a Tracción. En los últimos años se ha encarecido mucho el acero por lo que es un material no-económico y desde el punto de vista medioambiental, su producción conlleva un alto gasto energético, pero al ser un producto industrial su calidad es buena y su aplicación como armadura para Hormigón es extendida en todo el mundo.

4.1 Zapatas

Las zapatas son cimentaciones superficiales o directas, como toda cimentación ha de garantizar, de forma permanente, la estabilidad de la obra que soporta.

Zapata puntual zapata corrida

4.2 Columnas

Las columnas de hormigón armado, son las estructuras verticales que se encargan de transmitir esfuerzos y cargas de una edificación hacia la tierra, utilizando a las zapatas como estructuras intermediarias de apoyo para dicho evento

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4.3 Vigas

La viga soporta cargas de compresión, que son absorbidas por el concreto, y las fuerzas de flexión son contrarrestadas por las varillas de acero corrugado, destinada a sujetar o amarrar a la obra permitiendo que esta no se abra a consecuencia de los movimientos del suelo (terremotos)

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4.4 Losas

Una losa de concreto armado, es la superficie plana horizontal de una construcción, preferentemente entrepiso y azoteas, se dice que es armada porque en su interior esta compuesta de concreto y una especie de "red" o malla llamada parrilla, compuesta de varillas amarradas entre si por alambre de amarre

4.5 Gaviones

Los gaviones tipo caja y tipo colchón son

paralelepípedos rectangulares costituidos por mallas de aberturas hexagonales, que forman una base, paredes verticales y una tapa, lo cual eventualmente puede ser formada por separado.

4.6 Infraestructura vial

Esta vascamente compuesta básicamente por vigas o barandas dispuestas en forma horizontal empernadas entre si y soportadas en postres de sujeción, ambas componentes de acero estructural, cuyo conformado otorga propiedades de tenacidad y flexibilidad que combinadas brindan una efectiva protección, disminuyendo los daños en los vehículos, sus ocupantes y la infraestructura vial durante accidentes provocados por maniobras no controladas.

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4.7 En galpones auto portantes

Este sistema se basa en la construcción de arcos metálicos con la plancha (galvanizada, zincalum o prepintada) de calidad estructural en calibres ( 24-22 y 20). Este sistema tiene un margen de operación que oscila desde un ancho de 6mts. Hasta un ancho de 24mts. Y una altura que oscila entre los 3 y los 12mts.

Se utiliza para techos, paredes en bodegas, talleres, almacenes, supermercados, fabricadas, mercados, gimnasios, etc.

5 FORMAS DE

COMERCIALIZACIÓN

5.1 Barras

Se utiliza el fierro de construcción en un Grado 60%. Estas barras o varillas tienen varios diámetros (grosores) que van desde 6 mm. Hasta 1.3/8” (34.9 mm). Sin embargo, las que más se utilizan en la construcción generalmente son: de 6 mm., 3/8”, 12 mm, 1/2”  y 5/8” con una longitud de 12mtr.

 Estas barras se utilizan en la fabricación de estructuras de concreto armado (hormigón armado). Las barras son identificadas por marcas de laminación en alto relieve que indican el fabricante, el diámetro y el grado del acero. Siempre se debe tomar en cuenta que el diámetro de las barras y la cantidad de barras (aspectos inseparables) a utilizase en la construcción de columnas, vigas, cimentación, etc., son obtenidas mediante un cálculo estructural que lo general lo realiza un ingeniero civi

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PRECIOS (acero BELGO 550) IMPORTADORA LAS LOMAS1 TON. 1160 $

MEDIDAS BARRAS X TON. PRECIO POR BARRA¼” 375 22 13 bs

5/16” 212 39 12 bs3/8” 145 57 21 bs½” 94 88 18 bs

5/8” 53 156 32 bs¾” 33 250 98 bs1” 21 394 42 bs

1 ¼” 13 637 12 bs

5.2 Perfiles

Los perfiles de Arcelor Militar son producidos rigurosamente de acuerdo a la norma brasilera NBR 7007 y normas internacionales, entre ellas la tradicional ASTM A-36La reducción del peso de las estructuras, obtenido como aplicación de estos productos, muchas beses pueden significar el aumento de productividad y la reducción de los costos necesarios en su proyecto.

Una de sus características más importantes es que estos son doblados en frió. Perfil T Perfil U Perfil C Perfil I Perfil Z Perfil Angular L.

En este grupo también entran los hierros laminados y especiales para carpintería metálica, de formas variadísimas, destinados a recibir el vidrio y efectuar un cierre hermético, para lo cual se combinan en la forma conocida como de doble contacto.

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ASTM LIMITE DE ESCURRIMIENTO

(MPa)

LIMITE DE RESISTENCIA

(MPa)

ELONGAMIENTO min. Lo= 200mm (%)

A36 250min. 400 a 500 23

5.3 Cañerías

se produce y comercializa en el mercado internacional tienen la garantía de ser fabricadas sobre la base de normas internacionales, cumpliendo ampliamente todos los requerimientos de estas, de manera de brindar una calidad de producto optimo, acorde a las altas exigencias de funcionamiento

5.4 Cables y cordones para hormigo pretensado y postensado

El hormigón postensado se utiliza mayormente en losas y vigas de edificios residenciales y comerciales. En el caso de losas planas sin vigas, losas circulares o con vigas de borde, es posible obtener cubiertas lisas y por lo tanto estructuras más limpias, económicas, fáciles y rápidas de construir.

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5.5 Malla electrosoldada

Las mallas electrosoldadas son armaduras prefabricadas construidas por hilos de acero corrugado belgo 60, longitudinales y transversales, de alta resistencia mecánica

sobrepuesto a soldados entre sí en todos los puntos de intersección (nodos) por corriente eléctrica (soldadura), formando cuadriculas

5.6 Pernos y Clavos.-

Los pernos se conocen por bulones y tornillos, según si llevan o no ranurada la cabeza para destornillador. Los bulones pueden tener la cabeza de forma cuadrada y tuerca cuadrada, cabeza hexagonal y tuerca igual, cabeza redonda y tuerca cuadrada o hexagonal.Otro tipo de tornillo es el que se aplica en las maderas.Los clavos constan de un cuerpo cilíndrico liso, terminando en punta en un extremo y una cabeza.El largo de los clavos comunes varía entre 25 mm. Y 305 mm., se fabrican con alambre de acero estirado en frió y sin recoger, distribuido en envases de 50 y 100 gramos

5.7 Alambres y Cables

Son de sección circular, negra, charolada, galvanizada, con púas vienen de diferentes espesores y su unidad de venta es por kilogramos

Alambre de amarre por Rollo

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Alambre galvanizado :

Descripciòn

• Alambre Galvanizado Nº 8• Alambre Galvanizado Nº 10• Alambre Galvanizado Nº 12• Alambre Galvanizado Nº 14• Alambre Galvanizado Nº 16• Alambre Galvanizado Nº 18• Alambre Galvanizado Nº 20• Alambre Galvanizado Nº 22• Alambre Galvanizado Nº 23• Alambre Galvanizado POR ROLLO

Alambre tejido(malla de gallinero)

Descripciòn• Alambre Tejido de  1" x 0.90 x 40 mts

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• Alambre Tejido de  1" x 0.80 x 40 mts• Alambre Tejido de  1" x 0.80 x 35 mts• Alambre Tejido de  1" x 0.80 x 30 mts• Alambre Tejido  1 1/4" x 0.80x40 mts

Alambre de puas

Descripciòn

• Alambre de Pùas 500 mts

Alambre ovalado

Descripciòn

Alambre Ovalado 36 kgAlambre Ovalado 45 kgAlambre Fonicular Bananero

5.8 Calaminas.-

Conocidos desde hace tiempo atrás como cerramientos en techos existen tres tipos de calaminas las cuales son:

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o Calamina galvanizada

o Calamina zincalum

o Calamina prepintada

Las tres tienen las mismas dimensiones 1 mt de ancho y 0.30mm, 0.35mm, 0.40mm y 0.43mmde espesor el largo baria de acuerdo a requerimiento del cliente.

5.9 LUGARES DE COMERCIALIZACIÓN

5.9.1 Importadora campero

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5.9.2 Importadora las lomas

OFICINA MATRIZ: Km. 2 al Norte - Santa Cruz de la Sierra Teléfono Piloto: (591-3) 342-6905OFICINA SUCURSAL COCHABAMBA: C. Junín N 633 – Cochabamba Teléfono Piloto: (591 4) 4227729 SUCURSAL SACABA - COCHABAMBA: Av. Villazon Km 3 a Sacaba #2875 Teléfono: (591 4) 4490768

6 HERRAMIENTAS Y EQUIPOS

6.1 Herramientas

Cierra mecánica tenaza grifa martillo de uña

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Flexo metro Remachadora Tijera

Alicates Llave

6.2 Equipos

Amoladora Soldador eléctrico

Taladro Prensa

6.3 Seguridad en la obra

El equipo básico que se debe tener consiste en casco, botas, lentes y guantes. Este equipo es de uso OBLIGATORIO para todas las personas que trabajan en construcción. Está diseñado para protegerlos de los daños que puedan ocurrir durante la jornada de trabajo.

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Casco: es de plástico resistente y su función es proteger la cabeza de objetos que pueden caernos encima. No debe perforarse pues esto lo debilitaría.

Botas de seguridad: deben ser de cuero con suela de jebe y punta de acero, para proteger los pies de lesiones que pueden ocurrir por pisar clavos o por la caída de objetos; las suelas antideslizantes evitan resbalones.

Lentes de seguridad: evitan que ingresen partículas o polvo a los ojos.

Guantes: protegen las manos de astillas y cortes al manipular materiales como cemento, cal, madera, fierro, etc.

7 INFLUENCIA EN LA ARQUITECTURA

Los metales han estado presentes en el desarrollo de la humanidad desde la antigüedad. Entre todos ellos, y aun a pesar de la facilidad con que se oxida, los derivados del hierro fueron y continúan siendo los más abundantemente empleados. Llamaremos material ferroso a todo material que en su composición contenga una proporción de hierro.                        La producción mundial de metales ferrosos es más de veinte veces superior a la del resto de los metales juntos. Esto es debido por un lado a su abundancia y por otro a la gran cantidad y variedad de productos que se pueden obtener a partir del hierro.                           El acero era bien conocido en la antigüedad. Los primeros aceros pudieron ser producidos fundiendo mineral de hierro en una chimenea de materiales naturales resistentes al calor (arcilla y piedra), empleando como combustible primero leña y más tarde carbón vegetal y soplando aire en el hogar para enriquecer la combustión, así el hierro se convertía en auténtico acero. En estos aceros se expulsaba la escoria por medio de la forja con martilleo en caliente. Los primeros aceros provienen de Armenia, datados antes de 1400 a.c. La tecnología del hierro fue mantenida mucho tiempo en secreto por los pueblos que la poseían, lo que les convertía en enormemente poderosos y temidos.En la península Ibérica. Hay constancia de producción de acero desde el siglo IV a.c., pues los arqueólogos han encontrado falcatas, espadas utilizadas por los iberos, fabricadas con este material

Sin embargo no es hasta 1700 cuando se considera que se comenzó a producir acero tal

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como lo conocemos hoy en día. En este sentido hay que destacar varias innovaciones muy importantes:

En 1856, Bessemer, posibilitó la fabricación de acero en grandes cantidades, pero solo podía utilizarse su método para hierro con poco contenido en fósforo y azufre.

En 1857, Siemens puso en marcha otro procedimiento de obtención industrial de acero, en la actualidad es un método en desuso.

En 1902 comienza la producción comercial de acero en hornos de arco eléctrico.

En 1948 se desarrolla el proceso del oxígeno básico o L-D.

En 1950 se comienza a utilizar el proceso de colada continua para fabricar grandes cantidades de perfiles de acero de sección constante.

Introducción histórica a la Arquitectura

La revolución industrial impulsa los principales cambios que sufre la arquitectura en la segunda mitad del S. XIX. Trae consigo los nuevos materiales de construcción, como son el hierro, el acero laminado, el hormigón armado o el vidrio. Con éstos se construirán lugares funcionales surgidos de las necesidades de la nueva sociedad capitalista e industrial, lugares donde se necesiten grandes espacios diáfanos, invernaderos, mercados, naves, fábricas, puentes, bibliotecas, etc

Biblioteca de Santa Genoveva

La Biblioteca de Santa Genoveva, en París fue el primer edificio público que utilizó una estructura metálica que iba desde los cimientos hasta la cubierta.

De planta longitudinal, la bóveda de cristal era sostenida por arcos de hierro que descansaban sobre columnas de hierro, lo que permitía abrir grandes ventanales laterales para conseguir una iluminación natural.

Las Exposiciones Universales

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El empleo de los nuevos materiales arquitectónicos se difundió a través de las Exposiciones Universales, que eran eventos que organizaban los distintos estados para mostrar los avances de la ciencia y la técnica propios de su país. Para albergar las máquinas y los nuevos inventos se requerían pabellones de grandes dimensiones, por eso se construyen con los medios técnicos más avanzados y buscando la máxima funcionalidad.

Es así como las Exposiciones Universales ofrecen los mejores exponentes de la arquitectura del acero

Los tres edificios más significativos son El Palacio de Cristal de Patxon, La Galería de las Máquinas de Dutert y Contamin yLa Torre de Gustave Eiffel.

El palacio de Cristal

Sobre una planta de tipo tradicional, proyectó un envoltorio a base de tirantes de hierro y placas de cristal. Una gran nave construida únicamente con hierro y vidrio. Con la solución propuesta se conseguía un espacio diáfano, lleno de luz natural y además, tenía la ventaja de que era prefabricado, con lo que podía montarse y desmontarse sin destruirse.

La Torre Eiffel

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Su autor, Gustave Eiffel, era un ingeniero experto en la construcción de puentes, estaciones de ferrocarril y otros edificios de hierro. La torre, realizada en hierro, tenía 321 metros de altura, era la construcción más elevada del mundo hasta que, en 1931, fue superada por el Empire State en Nueva York.

Arquitectura en acero

Viviendas unifamiliares Edificios para la industria

Edificios de equipamiento y servicios

Edificios de media alturaedificios en alturaedificios para el deporteedificios para la educacion

Edificios comerciales

Obras civiles

Objetos y mobiliario urbano

Recuperacion, restauracion y reciclaje

Viviendas sociales

Diseño de interiores

8 IMPACTO AMBIENTAL

La industria de acero es una de las mas importantes en los países desarrollados y los que están en vías de desarrollo. En los últimos, esta industria, a menudo, constituye la piedra angular de todo el sector industrial. Su impacto económico tiene gran importancia, como fuente de trabajo, y como proveedor de los productos básicos requeridos por muchas otras industrias: construcción, maquinaria y equipos, y fabricación de vehículos de transporte y ferrocarriles. Durante la fabricación de hierro y acero se producen grandes cantidades de aguas servidas y emisiones atmosféricas. Si no es manejada adecuadamente, puede causar mucha degradación de la tierra, del agua y del aire. En los siguientes párrafos, se presenta una descripción breve de los desperdicios generadas por los procesos de fabricación de hierro y acero.

8.1.1 Producción de coque y recuperación de subproductos

El coque es producido por el calentamiento de carbón bituminoso, que expulsa los componentes volátiles. El coque es empleado como agente de reducción, en los hornos altos que producen hierro, para extraer el metal del mineral; durante este proceso, cierta cantidad de carbón se disuelve en el hierro líquido. El proceso de formación del coque o coquificación, despide grandes cantidades de gas conteniendo monóxido de carbono; esto facilita la producción de toda una serie de químicos: alquitrán mineral, aceites livianos crudos

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(conteniendo benceno, tolueno, xileno), amoniaco, naftaleno, y cantidades importantes de vapor. La mayoría de estas sustancias pueden ser recuperadas y refinadas como productos químicos; el resto del gas del horno de “coquificación” se emplea internamente en los diferentes procesos y hornos para calefacción, y su excedente de gas puede ser utilizado para generar energía eléctrica, o como materia prima para la producción de químicos.

8.1.1 Preparación del mineral

Los minerales que contienen hierro (hematita, magnetita) se trituran, se clasifican y se aglomeran, mediante sinterización, para formar pelotillas, nódulos o briquetas, a fin de tener el mineral concentrado y pre acondicionado para alimentarlo a los hornos altos. La preparación del mineral puede generar grandes cantidades de desechos producir emisiones de polvo y dióxido de azufre.

8.1.1 Producción de acero

El hierro producido en los altos hornos es refinado mediante el proceso de fabricación de acero, en el que es eliminada la mayor parte del carbón que sé disolvió en el hierro líquido. En las plantas antiguas, el proceso de fabricación de acero todavía emplea el hogar abierto, pero en las plantas nuevas el método favorito es el del horno básico de oxígeno; se emplea oxigeno para quemar el carbón que está disuelto en el hierro. En ambos procesos, se producen grandes cantidades de gases que contienen monóxido de carbono y polvo. Estos gases pueden ser reciclados luego de eliminar el polvo, dañinos al aire y a la produccion de granos.

8.1.1 Fundición, laminación y acabado

El paso final de la producción de acero convierte los lingotes de acero en los productos finales deseados. Los lingotes se laminan y forman placas, alambres, planchas, barras, tubos y varillas. Durante la laminación, se emplean grandes cantidades de aceite hidráulico y lubricante. Además, los bajos químicos (para eliminar los óxidos) y la limpieza del producto final para remover el aceite y grasa, pueden generar volúmenes significativos de desechos líquidos ácidos, alcalinos y de solventes. En las plantas modernas, se omite, a menudo, el

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paso de la fundición de lingotes y se utiliza hierro líquido, directamente, en un proceso de fundición y laminación continúa.

8.1.1 Reducción directa: Mini fábricas de acero

La mini fábrica está formada por un horno de reducción directa y un horno de arco eléctrico y fundición continua de lingotes. Es aquí donde se reduce el mineral de hierro utilizando gas natural (o productos de petróleo), el mismo que se convierte, en un horno de reformación, en un gas que contiene hidrógeno. El hierro esponjoso que se produce en el proceso de reducción, se alimenta al horno de arco eléctrico, a fin de convertirlo en acero. A menudo se emplean grandes cantidades de chatarra en este horno, además del hierro esponjoso. Al omitir el proceso de coquificación y utilizar minerales de alta calidad, hace que este proceso alternativo produzca menos contaminación que el proceso convencional de alto horno; sin embargo, pueden haber emisiones significativas de polvo y monóxido de carbono.

La explotación de minas provoca impacto acústico, paisajístico y destrucción de hábitats.

Durante la metalurgia se pueden emitir gases residuales a la atmósfera.

El reciclaje de un producto tiene un impacto negativo, aunque menor que su fabricación.

INDICE

Tabla de contenido0.0: INTRODUCCION.-..........................................................................................................1

1 DEFINICIÓN.-.....................................................................................................................1

1.1 MATERIA PRIMA.........................................................................................................1

1.2 SIDERURGIA...............................................................................................................1

2 TIPOS DE METALES.........................................................................................................2

2.1 Metales ferrosos...........................................................................................................2

3 CLASIFICACION DE METALES........................................................................................3

3.1 Aceros de bajo carbono...............................................................................................3

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3.2 Aceros de alta resistencia y baja aleación (HSLA)..................................3

3.3 Aceros de medio carbono............................................................................................3

3.4 Los aceros no aleados (al carbono).............................................................................4

Aceros de alto carbono..........................................................................................................4

3.5 Aceros inoxidables.......................................................................................................4

3.6 Hierros fundidos o fundiciones.....................................................................................4

3.6.1 Hierro gris..............................................................................................................5

3.7 Hierro blanco y hierro maleable...................................................................................5

4 PROPIEDADES..................................................................................................................6

4.1 Olor:.............................................................................................................................6

4.2 Color:........................................................................................................................... 6

4.3 Sabor:.......................................................................................................................... 6

4.4 Estructura cristalina:.....................................................................................................7

4.5 Densidad:.....................................................................................................................7

4.6 Conductibilidad:............................................................................................................7

4.7 Dilatación:....................................................................................................................7

4.8 Maleabilidad:................................................................................................................7

4.9 Ductibilidad:..................................................................................................................8

4.10 Tenacidad....................................................................................................................8

4.11 Fusibilidad....................................................................................................................8

4.12 Dureza......................................................................................................................... 8

4.13 Elasticidad....................................................................................................................8

4.14 Temple.........................................................................................................................8

4.15 Soldabilidad..................................................................................................................8

4.15.1 La soldadura blanca..............................................................................................9

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4.15.2 La soldadura autógena....................................................................9

4.15.3 La soldadura a presión..........................................................................................9

4.15.4 La soldadura por arco eléctrico.............................................................................9

5 FORMAS DE ELABORACIÓN EXPLOTACIÓN O FABRICACIÓN..................................10

5.1 Tratamientos previos con el mineral de hierro...........................................................10

5.2 Alto horno...................................................................................................................10

5.3 Partes de un alto horno..............................................................................................10

5.3.1 La cuba................................................................................................................10

5.3.2 Fundente.............................................................................................................11

5.3.3 El etalaje..............................................................................................................11

5.3.4 Crisol...................................................................................................................11

5.4 Acero de horno eléctrico............................................................................................14

5.5 TIPOS DE ACEROS OBTENIDOS............................................................................14

5.5.1 Aceros al carbono................................................................................................14

5.5.2 Aceros de aleación..............................................................................................14

5.5.3 Aceros de baja aleación ultrarresistentes............................................................14

5.5.4 Aceros inoxidables..............................................................................................15

6 USOS EN LA CONSTRUCCION......................................................................................15

6.1 Zapatas......................................................................................................................15

6.2 Columnas...................................................................................................................16

6.3 Vigas..........................................................................................................................16

6.4 Lozas......................................................................................................................... 16

6.5 Gaviones....................................................................................................................17

6.6 Infraestructura vial......................................................................................................17

6.7 En galpones auto portantes.......................................................................................17

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7 FORMAS DE COMERCIALIZACIÓN...........................................................18

7.1 Barras.-......................................................................................................................18

7.2 Perfiles.-.....................................................................................................................18

7.3 cañerías.-...................................................................................................................19

7.4 Cables y cordones para hormigo pretensado y postensado......................................19

7.5 Malla electrosoldada..................................................................................................20

7.6 Pernos y Clavos.-.......................................................................................................20

7.7 Alambres.-..................................................................................................................20

7.8 Calaminas.-................................................................................................................21

o Calamina galvanizada......................................................................................................21

7.9 Lugares de comercialización......................................................................................21

7.9.1 Importadora campero..........................................................................................21

7.9.2 Importadora las lomas.........................................................................................21

8 Herramientas y equipos....................................................................................................21

8.1 Herramientas..............................................................................................................21

8.2 Equipos......................................................................................................................22

8.3 Seguridad en la obra..................................................................................................23

9 Influencia en la arquitectura..............................................................................................23

10 Impacto ambiental.........................................................................................................24

10.1.1 Producción de coque y recuperación de subproductos.......................................24

10.1.1 Preparación del mineral.......................................................................................25

10.1.1 Producción de acero............................................................................................25

10.1.1 Fundición, laminación y acabado........................................................................25

10.1.1 Reducción directa: Mini fábricas de acero...........................................................25

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