Que Es El Acero

Que es el acero

“El acero se hace por la refinación ya sea de arrabio o de escoria de acero o por la refinación de una combinación de ambos materiales. El arrabio suministra, con mucho, la mayor parte de acero producido, pero el acero de chatarra juega un papel vital en la producción de acero. En el acero producido a partir del arrabio, el problema básico es oxidar las impurezas presente, las cuales se remueven entonces ya sea como gas (en el caso de las impurezas principales, carbono) o en la escoria (en el caso del silicio, fosforo y azufre). El oxigeno se suministra ya sea por un soplo de aire (como en la mayoría de los métodos anteriores) o como oxigeno puro (en los métodos modernos) o mediante óxidos (como mineral de hierro o chatarra herrumbrosa). En las dos últimas décadas ha tenido lugar una revolución en los métodos usados en la producción del acero. Por ejemplo, el 80 % de la producción provino de hornos de hogar básicos abiertos en 1963. Y en 1984 esta cifra bajo a 7 % se habían adoptado procesos más eficientes.” (JAMES L. LEACH, MATERIALES Y PROCESO DE MANUFACTURA PARA INGENIEROS TERCERA EDICION, PAG: 13)

Metal fundamental: se puede obtener en grandes cantidades ya sé colado o forjado. Su plasticidad, ya sea a temperatura ambiente o a altas temperaturas permite trabajarlo en frió o en caliente. La combinación de su resistencia mecánica con su plasticidad le hacen el metal más importante para la construcción de grandes estructuras variando el contenido de carbono y con tratamiento térmicos apropiados pueden variase sus propiedades. Desde muy blando a acero mecanizadle del tipo empleado en piezas de metal prensado, alambre y materiales similares, a duro, acero resistente, apropiado para maquinas y herramientas en que se requiera gran resistencia mecánica y dureza.

Características del acero

Altos en resistencia: Los aceros son materiales con alta resistencia mecánica al someterlos a esfuerzos de tracción y compresión y lo soportan por la contribución química que tienen los aceros. Por medio de los ensayos de laboratorio se determina la resistencia a tracción y a compresión evaluando su límite elástico y el esfuerzo de rotura.

Elasticidad: La elasticidad de los aceros es muy alta, en un ensayo de tracción del acero al estirarse antes de llegar a su límite elástico vuelve a su condición original.

Soldabilidad: Es un material que se puede unir por medio de soldadura y gracias a esto se pueden componer una serie de estructuras con piezas rectas.

Ductilidad: Los aceros tienen una alta capacidad para trabajarlos, doblarlos y torcerlos.

Forjabilidad: Significa que al calentarse y al darle martillazos se les puede dar cualquier forma deseada.

Trabajabilidad: Se pueden cortar y perforar a pesar de que es muy resistente y aun así siguen manteniendo su eficacia.

CARACTERÍSTICAS NEGATIVAS DE LOS ACEROS.

Oxidación: Los aceros tienen una alta capacidad de oxidarse si se exponen al aire y al agua simultáneamente y se puede producir corrosión del material si se trata de agua salina.

Transmisor de calor y electricidad: El acero es un alto transmisor de corriente y a su vez se debilita mucho a altas temperaturas, por lo que es preferible utilizar aceros al níquel o al aluminio o tratar de protegerlos haciendo ventilados y evitar hacer fábricas de combustible o plásticos con este tipo de material. Estas dos desventajas son manejables teniendo en cuenta la utilización de los materiales y el mantenimiento que se les dé a los mismos.

PROPIEDADES DEL ACERO

Resistencia al desgaste.

Es la resistencia que ofrece un material a dejarse erosionar cuando está en contacto de fricción con otro material.

Tenacidad.

Es la capacidad que tiene un material de absorber energía sin producir Fisuras (resistencia al impacto).

Maquinabilidad.

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

Dureza.

Es la resistencia que ofrece un acero para dejarse penetrar. Se mide en unidades BRINELL (HB) ó unidades ROCKWEL C (HRC), mediante test del mismo nombre

Clasificación del acero

Térmicos:

Temple: su finalidad es aumentar la dureza y la resistencia del acero, para ello, se calienta el acero a una temperatura ligeramente más elevada que la critica superior a entre (900-950°C) y se enfría más o menos rápidamente, según la características de la pieza.

Revenido: solo se aplica a aceros previamente templados, para disminuir ligeramente los efectos del temple, conservando parte de la dureza y resistencia de los aceros templados, se eliminan las tensiones creadas en el temple y se mejora la tenacidad.

Recocido: consiste básicamente en un calentamiento hasta temperatura de austenitizacion (800-925 °C) seguido de un enfriamiento lento, con este tratamiento se logra aumentar la elasticidad, mientras que disminuye la dureza, también facilita el mecanizado de las piezas al homogeneizar

Normalizado: tiene por objetivo dejar un material en estado normal, es decir, ausencia de tensiones internas y con una distribución uniforme del carbono, se suele emplear como tratamiento previo al temple y al revenido.

Termoquímicos:

Cementación: aumenta la dureza superficial de una pieza de acero dulce, aumentando la concentración de carbono en la superficial. Se consigue teniendo en cuenta el medio o atmosfera que envuelve el metal durante el calentamiento y enfriamiento. El tratamiento logra aumentar el contenido de carbono de la zona periférica, obteniéndose después, por medio de temples y revenido, una gran dureza superficial, resistencia al desgaste y buena tenacidad en el núcleo.

Nitruración: al igual que la cementación, aumenta la dureza superficial, aunque lo hace en mayor medida, incorporando nitrógeno en la composición de la superficie de la pieza. Se logra calentando el acero a temperaturas comprendidas entre 400 y 525 °C dentro de una corriente de gas amoniaco, más nitrógeno.

Cianuracion: endurecimiento superficial de pequeñas piezas de acero, se utilizan baños con CIANURO, CARBONATO y CIANATO SODICO, se aplican temperaturas entre 760 y 950 °C

Sulfinizacion: aumenta la resistencia al desgaste por acción del azufre, el azufre se incorporo al metal por calentamiento a baja temperatura (565 °1C) en un baño de sales.

Mecánicos:

Forja: Se utiliza para dar una forma y unas propiedades determinadas a los metales y aleaciones a los que se aplica mediante grandes presiones. La deformación se puede realizar de dos formas diferentes: por presión, de forma continua utilizando prensas, o por impacto, de modo intermitente utilizando martillos pilones. Hay que destacar que es un proceso de conformado de metales en el que no se produce arranque de viruta, con lo que se produce un importante ahorro de material respecto a otros procesos, como por ejemplo el mecanizado.

Laminación: La principal aplicación de la laminación es la producción de acero. La temperatura de la laminación del acero es de unos 1200 °C, los lingotes de acero iniciales, que se obtienen por fundición, se elevan a dicha temperatura en unos hornos llamados fosas de recalentamiento» y el proceso en el que elevamos la temperatura del lingote recibe el nombre de recalentado.

Estampado: Es un tipo de proceso de fabricación por el cual se somete un metal a una carga de compresión entre dos moldes. La carga puede ser una presión aplicada progresivamente o una percusión, para lo cual se utilizan prensas y martinetes. Los moldes, son estampas o matrices de acero, una de ellas deslizante a través de una guía (martillo o estampa superior) y la otra fija Si la temperatura del material a deformar es Mayor a la temperatura de re cristalización, se denomina Estampación en Caliente, y si es menor se denomina estampación en frío.

Extrusión: Es un proceso utilizado para crear objetos con sección transversal definida y fija. El material se empuja o se extrae a través de un troquel de una sección transversal deseada. Las dos ventajas principales de este proceso por encima de procesos manufacturados son la habilidad para crear secciones transversales muy complejas y el trabajo con materiales que son quebradizos, porque el material solamente encuentra fuerzas de compresión y de cizallamiento.

Superficiales:

Recubrimiento orgánico: Son polímetros y resinas producidas en forma natural o sintética generalmente formulados para aplicarse como líquidos que se secan o endurecen como películas de superficies delgadas en materiales del sustrato.

Los Aglutinantes: estos son polímetros y resinas que determinan las propiedades del estado sólido del recubrimiento, los aglutinantes más comunes son aceites naturales (usados para producir pinturas basadas en aceite),

Tintes :son productos solubles que dan color al recubrimiento liquido, pero no ocultan la superficie cuando se aplican debido a que son traslucidos o transparentes, mientras que los pigmentos son partículas sólidas microscópicas que añaden no solo el color sino que también tienden a fortalecer

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