PRACTICA DE ACERO UNACH

1. ACERO
Ing. Mario Enrique Gómez De Coss
Materia Materiales de Construcción
Alumna: Alejandra Gpe García Bocardo
Semestre 5 Grupo B

2. 1
Contenido
Introducción:......................................................................................................................................................... 2
Objetivos generales:.............................................................................................................................................. 3
Objetivos específicos............................................................................................................................................. 3
Capítulo I “Marco teórico” .................................................................................................................................... 4
1.1 Acero ............................................................................................................................................................... 4
Capitulo II “Prueba de ensaye para el acero” ....................................................................................................... 9
2.1 Desarrollo de la práctica.................................................................................................................................. 9
2.1.1 Material y equipo......................................................................................................................................... 9
2.1.2 Procedimiento de la práctica ....................................................................................................................... 9
2.1.3 Calculo de resultados................................................................................................................................. 11
Capitulo III “ Acero en AHMSA” .......................................................................................................................... 11
3.1 ACERO “AHMSA”........................................................................................................................................... 11
Conclusión........................................................................................................................................................... 15

3. 2
Introducción:
El acero es sin duda el material de ingeniería más utilizado por la humanidad. El nombre de acero
engloba una base de gama de materiales que en muchos casos tienen aplicaciones específicas y en
general tienen en el tratamiento térmico una etapa imprescindible para su utilización. Se denomina
acero, a la aleación de Hierro (Fe) y Carbono (C). A esta aleación básica, se suele adicionar otros
elementos que confieren al acero propiedades especiales. El acero es un material férrico, ya que contiene
Hierro y además se compone de Carbono en un porcentaje inferior al 2 %.
El acero se utiliza para la construcciones en puentes de grandes claros, en edificios altos y en
estructuras con malas condiciones de cimentación ya que posee una alta resistencia/peso, posee
uniformidad ya que sus propiedades no cambian apreciablemente, facilidad en la construcción y para
la modificación de estructuras ya que se adaptan bien a las posibles ampliaciones. Aunque posee sus
desventajas su mantenimiento es costosa porque son susceptibles a la corrosión al estar expuestos al
aire y al agua, costo de la protección contra el fuego ya que el acero pierde apreciablemente su capacidad
de resistencia con el aumento de la temperatura. Además es un excelente conductor de calor.

4. 3
Objetivos generales:
Determinar la resistencia a la tensión del acero mediante el ensaye a una probeta de dimensiones
predeterminadas, identificando las cargas que definen al esfuerzo de fluencia y esfuerzo último,
respectivamente.
Objetivos específicos
Determinar el esfuerzo, el área, el alargamiento de la varilla de acero por la prueba de ensaye
Determinar los conceptos del video del acero

5. 4
Capítulo I “Marco teórico”
1.1 Acero
El Acero es básicamente una aleación o combinación de hierro y carbono (alrededor de 0,05% hasta
menos de un 2%). Algunas veces otros elementos de aleación específicos tales como el Cr (Cromo) o
Ni (Níquel) se agregan con propósitos determinados. Ya que el acero es básicamente hierro altamente
refinado (más de un 98%), su fabricación comienza con la reducción de hierro (producción de arrabio)
el cual se convierte más tarde en acero. El hierro puro es uno de los elementos del acero, por lo tanto
consiste solamente de un tipo de átomos. No se encuentra libre en la naturaleza ya que químicamente
reacciona con facilidad con el oxígeno del aire para formar óxido de hierro - herrumbre. El óxido se
encuentra en cantidades significativas en el mineral de hierro, el cual es una concentración de óxido de
hierro con impurezas y materiales térreos.
Los metales se dividen en ferrosos y no ferrosos, por lo que en el presente capitulo
trataremos exclusivamente con los materiales ferrosos, ya que son los que se utilizan en mayor
escala en la obra de ingeniería.
Los materiales ferrosos son principalmente aleación de hierro, carbono y pequeñas
cantidades de sulfuro, fósforo, silicio y magnesio , en algunos casos esta aleación puede realizarse
con níquel , cromo , moliteno molibdeno , etc . Cuando se requiere compartir ciertas propiedades
especiales tanto físicas como mecánicas.
Las tres formas más comunes de los materiales ferrosos son: acero , hierro colado , hierro
forjado o hierro dulce.
El acero es fundamentalmente una solución sólida de carbono y hierro, y debido a que el
hierro a la temperatura de fusión interna no soporta más de 1.7% de carbono en peso, este valor
viene siendo límite superior teórico del carbón en el acero. Sin embargo los aceros comerciales
rara vez contiene más de 1.2% de carbón.
El hierro forjado o dulce es prácticamente un acero de bajo contenido de carbono con la
excepción de que puede contener pequeñas cantidades de escoria generalmente menos de 0.3% el

6. 5
contenido de carbono es menor de 0.10% y las pequeñas partícula de escoria que se disuelve
completamente en el metal aparece como elementos fibrosos debido a la operación de laminado
que se emplea en su fabricación. Este tipo de fibras sirven para distinguirlo del acero que tiene el
mismo contenido de carbón.
Los hierros colados comerciales contienen de 2.2% a 4.5% de carbono. En este tipo de
enfriamiento lento de hierro colado origina la separación aproximadamente del 0.4% del carbón
en forma de grafito combinándose químicamente el remanente para formar carburo de hierro o
cementita. Ordinariamente, el hierro colado es llamado hierro colado gris debido al color de su
fractura. En algunos casos el enfriamiento rápido del hierro colado derretido no permite la
separación del grafito y la mayor parte del carbono permanece combinado con el acero, dicho
material es llamado hierro colado blanco, ya que la superficie de su fractura tiene un color
característico plateado.
TABLA DE CONTENIDOS APROXIMADOS DE CARBONO EN LOS MATERIALES
FERROSOS
MATERIAL % DE CARBONO
Hierro dulce Vestigios y cantidades hasta de 0.9
Acero de calderas 0.10 a 0.15
Acero estructural 0.16 a 0.30
Acero de maquinas 0.31 a 0.60
Acero de herramienta 0.60 a 1.20
Acero colado especial 1.21 a 2.20
Acero colado 2.21 a 4.5
VARILLAS DE ACERO EMPLEADAS EN CONCRETO REFORZADO
Esta varilla de acero de refuerzo se obtiene por:
1).- Laminación de lingotes fabricados especialmente
2).- Relaminación de rieles de ferrocarril
3).-Relaminacion de ejes y locomotoras o de materiales de carro de ferrocarril o de algún otro
material adecuado.
En lo que respecta al acabado de las varillas de acero de refuerzo, se considera como varilla
corrugada aquella que cumple con ciertos requisitos de deformación superficial o resaltos en su
superficie. Las que no estén de acuerdo con dichos requisitos se consideran como varillas lisas.

7. 6
De acuerdo con su procedencia las varillas de acero para concreto reforzado se clasifican en:
a, b, c y según su calidad.

8. 7
Las varillas de tipo A procedentes de Tochos o sean trozos de lingotes laminados en desbastes que
provienes de variados especiales y pueden ser:
ESTRUCTURALES
(A) LISAS INTERMEDIAS
DURAS (ALTA RESISTENCIA)
ESTRUCTURALES
(B) CORRUGADAS INTERMEDIAS
DURAS ( ALTA RESISTENCIA )
LISAS
(C) TORCIDAS EN FRIO
CORRUGADAS
Las varillas de tipo B proceden de rieles, pueden ser:
A) LISAS: duras (alta resistencia)
B) CORRUGADAS: duras (alta resistencia)

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Las varillas de tipo “C” procedentes de ejes de acero y ruedas de acero para
locomotoras de ferrocarril o e materiales de composición uniforme y de carácter sano
apropiado para refuerzo de concreto; tales como flechas, barras, perfiles estructurales,
etc.
Siempre que su calidad se aceptable y pueden ser:
a) LISAS: duras (alta resistencia)
b) CORRUGADAS: duras (alta resistencia)
MARCAS PRINCIPALES QUE SE ENCUENTRAN EN LAS VARILLAS DE
ACERO DE REFUERZO.
Algunos fabricantes de varillas acostumbran a poner ciertas marcas al laminar sus varillas
cuyo significados son los siguientes:
DIÁMETRO: el diámetro de una varilla es indicado con un número equivalente en
diámetro en octavos de pulgada; por ejemplo:
Nº Diámetro equivalente
8 8/8=1
3 3/8”
6 ¾”
TIPO DE ACERO: Para este caso el tipo de acero es indicado mediante una letra
mayúscula cuyo significado son los siguientes:
TIPO DE ACERO
E= grado estructural
I= grado intermedio
AR= alta resistencia
TOR= varillas torcidas en frio
LIMITE ELÁSTICO
El límite elástico de las varillas es indicado con un número equivalente al límite
elástico en kg/cm2 dividido entre 100, por ejemplo:

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LIMITE ELASTICO NUMERO
2300 KG/CM2 23
4000KG/CM2 40
4500 KG/CM2 45
Capitulo II “Prueba de ensaye para el acero”
2.1 Desarrollo de la práctica
2.1.1 Material y equipo
1 probeta de varilla 3/8” de 60 cm de longitud, grado 42, normal , marca TA
Prensa Universal
2.1.2 Procedimiento de la práctica
a) Se corta una muestra de varilla de 60 cm de 3/8”, grado 42, TA.
b) La varilla se marca con el marcador de tinta permanente a cada 20 cm, del centro hacia
arriba y hacia abajo, se identifica que el material tenía la suficiente corrugación, para que no
afecte la adherencia al concreto.
c) Se coloca esta misma en la Maquina Universal junto con el micrómetro con base magnética
junto a la platina, en una base de metal.
d) Se marcaron con el marcador a base de agua, las cargas obtenidas por la Maquina
Universal con base a la deformación que se iba realizando y se media con ayuda del
Micrómetro.
e) Se prosiguió con esto hasta lograr la falla de la varilla y unas cuantas mediciones más.
2.1.2.3 Procedimiento de la práctica con evidencia fotográfica

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 Se corta 60 cm de una varilla para
posteriormente marcar con el cincel
20 cm de arriba y 20 cm de abajo
Ilustración 1 Marcación de varilla 20 cm
Se coloca en la prensa universal, 20 cm
arriba y 20 cm abajo, dejando 20 cm en
medio
Ilustración 2 Prensa universal
Se enciende la prensa universal y
posteriormente checamos que la varilla se
ha ensayado, mostrando la carga que puede
aguantar.
Ilustración 3 Ensaye de la varilla de acero

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Se mide el alargamiento de la varilla y el
esfuerzo máximo
2.1.3 Calculo de resultados
Fy= 4200 kg/cm2
D= 3/8 = 0.95
A=PiD2
/ 4 = Pi(.95)2
/4 = .71 cm2
Esfuerzo
Esfuerzo = Carga/ Area
4500/.71 = 6338.028
Esfuerzo Maximo
7183/.71 = 10116.90
Porcentaje de alargamiento=
((Lf-L0)/L0)100
(23.5-21.1)/(21.1)(100) = 11.37%
Porcentaje de área
((A0-Af)/Af )(100)
Capitulo III “ Acero en AHMSA”
3.1 ACERO “AHMSA”
Altos Hornos de México, S.A.B. de C.V. (AHMSA) es la mayor siderúrgica integrada del
país. Sus oficinas corporativas se localizan en Monclova, Coahuila, en la región centro del
Estado de Coahuila, a 250 kilómetros de la frontera con Estados Unidos.
AHMSA opera una extensa cadena industrial desde la extracción de minerales de fierro y
carbón hasta la manufactura de aceros. Cuenta con dos plantas siderúrgicas en la ciudad de
Monclova, que cubren una extensión de 1,200 hectáreas.

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Adicionalmente, en la región carbonífera de Coahuila, a 110 kilómetros de Monclova, tiene
minas propias de carbón metalúrgico, que es transportado por ferrocarril a las siderúrgicas.
Coquizacion
El carbón metalúrgico es procesado en las plantas coquizadoras durante 18 horas, en hornos verticales
recubiertos con ladrillo refractario, a fin de extraerle el gas metano y otros subproductos como el
alquitrán. El coque es energético básico de los altos hornos para producir arrabio (Fierro de primera
fusión).
Sinterizacion:
Polvos finos de mineral de fierro y subproductos del proceso siderurgico - escama de laminación,
finos de coque y lodos de aceríasentre otros- se mezclan y funden para producir un material poroso
denominado sinter, utilizado como una de las materias primas para los altos hornos.
Peletizacion; el mineral de fierro proveniente de yacimientos propios, previamente pulverizado, es
transformado en discos de boleo en esferas solidas de 12 mm de diámetros denominados pelets,
endurecidas en un horno. El pélet y el coque son los insumos fundamentales de los altos hornos
Altos hornos
Mineral en trozos, pélet, sínter, coque y fundente son cargados por la parte superior del horno, al
descender se funden por la combustion del coque y la introducción de aire caliente. El conductor
inferior recibe el arrabio para su carga en los carros termo
BOF
El acero líquido se produce en los BOF. En un gran recipiente en forma de pera, recubierto con ladrillo
refractario, se cragan arrabio 80% y chatarra 20% y se inyecta oxigeno para remover las impurezas
como carbón, fósforo, azufre y silicio.
COLADA CONTINUA
l acero liquido es transportado a un molde oscilante de cobre enfriado por agua que convierte el acero
sólido en forma de una sección transversal rectangular denominada planchón. El planchón es cortado
a las medidas requeridas para procesos posteriores, acorde a las especificaciones del cliente
MOLINO DE PLACA

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Recalentado al igual que en la línea de tira, el planchón de 8 pulgadas de espesor es reducido en
caliente en 2 castillos reversibles, provistos de rodillos horizontales. Se genera una placa de entre 1/4
y 3" que es enfriada, nivelada y cortada a las dimensiones requeridas.
MOLINO DE TIRA
Los planchones son recalentas a 1260°C en hornos continuos, rolados en caliente a través de castillos
en serie(Tandem) provistos de rodillos horizontales que reducen el planchón de un espesor de 8" hasta
convertirse en una delgada cinta de 0.060" a 0.3", es enfriada y enrollada.
SKIN PASS
En un castillo provisto de rodillos y bridas de tensión, mediante prensado y elongación se mejora la
calidad de acero rolada en caliente, para aumentar su calidad en forma (planura),
superficie(rugosidad) y dureza.
PERFILES PESADOS
Por laminado en caliente, a partir de un bloque cuadrado denominado tocho se producen perfiles
estructurales(Vigas, canales y ángulos). El tocho es procesado en una serie de pases a trabes de
rodillos horizontales y verticales hasta lograr la forma deseada.
MOLINOS REDUCTORES
or un proceso de Laminación en frio, por prensado y elongación, se modifican las propiedades
mecánicas y la calidad superficial de la cinta de acero a través de rodillos horizontales situados en 4
ó 5 castillos en serie, hasta reducir el espesor original entre 50 y 90%.
MOLINOS TEMPLADORES
A fin de alcanzar las propiedades de dureza y forma requeridas, la cinta rolada en frio es sometida a
templado en un molino con rodillos horizontales y bridas de tensión. La superficie de los rodillos
determina la textura de la cinta.
ESTAÑADO Y CROMADO
Mediante procesos de electrólisis, la lámina templada previamente nivelada, decapada y lavada recibe
un recubrimiento de estaño o cromo en el espesor deseado, para aumentar su resistencia a la corrosión
por diversos agentes.

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TENSONIVELADO
Destinado a proporcionar a la cinta de acero máxima planura, el tensonivelado flexionado y elongado
las fibras metálicas deformadas por el prensado o estiramiento durante el templado.

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Conclusión
En México, la fabricación de varilla está regida con la norma oficial mexicana NMX-C-
407. La norma establece que las varillas se clasifican, por su esfuerzo de fluencia nominal,
en tres grados: Grado 30, Grado 42 y Grado 52. Respecto a la composición química, la
norma establece que el análisis de colada debe mostrar un contenido de fósforo en el acero
que no exceda el 0.050 %, en masa. Asimismo establece que el contenido de fósforo en la
varilla no debe exceder a 0.062 %, en masa
La norma también establece la masa nominal en kg/m y las dimensiones nominales en
diámetro, área de la sección transversal y perímetro de las varillas comercialmente
disponibles.
La designación de las varillas de indicar los siguientes datos como mínimo, para
describirlas adecuadamente:
a) Cantidad
b) Número y nombre de la norma que se está usando para designarlas
c) Diámetros y longitud
d) Corrugada o lisa
e) Grado
f) Empaque
g) Informe de los resultados de prueba, si se requiere

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Referencias bibliográficas
Apuntes teoría de materiales
http://www.quiminet.com/articulos/la-varilla-de-acero-corrugada-20839.htm
www.imcyc.com/normas/NMX-C-407-ONNCCE-2000.pdf