Presentacion sobre las propiedades del acero para la construccion

1. EL ACERO
Daniel
Cure
Natalia
Rincon
Valeria
Pinilla
Marcela
ahmad Gallo

2. CONTENIDOS
Definiciòn
Historia
Propiedades
Fabricaciòn
Aplicaciones
Sostenibilidad
003
006
013
017
028
039
003
006
013
017
028
039

3. dEFINICION
acero
El
es una
aleaciòn de:
ierro arbono
(0.01%- 2.1%)
según su tratamiento, adquiere espe-cial
elasticidad, dureza o resistencia.

4. dEFINICION
acero
El AISI (American Iron and Steel Institute) y el SAE (Society of Automotive Engineer) tienen sistemas
para clasificar los aceros utilizando un numero de 4 o 5 dígitos. Los dos primeros numeros se refieren a
los principales elementos de aleación presentes y los ultimos dos o tres se refieren al porcentaje de
carbono. Un acero AISI 1040 es al bajo carbono con un 0.40% C. Un acero SAE 10120 es al bajo carbono,
conteniendo 1.20% C.
Piezas de gran resistencia
Piezas de desgaste
Piezas de carga regular
Ejes, transmisores
Pequeños espesores
Industria Automotriz
Facil de soldar y tenaces
Estasticidad notable, Constr.
Baja resistencia, facil de soldar,
muy tenaces (deformables)
El
segun su composicion
%
arbono
Denominacion
0.7 - 0.95% Muy duros
Duros
Semiduros
Suaves o Estruc.
Extrasuaves
0.5 - 0.7%
0.3 - 0.5%
0.2 - 0.3%
0.06 - 0.15%

5. dEFINICION
acero inoxidable
debe contener al menos un 12% de Cromo y
excelente resistencia a la corrosion
12%
ierro arbono romo
dependiendo de los agentes exteriores corrosivos
a los que va ha estar expuesto níquel o molibdeno
Aceros inoxidables ferríticos.
Aceros Inoxidables austeníticos.
Aceros inoxidables martensíticos
Aceros inoxidables austenoferríticos (dú-plex)
Aceros de Baja Aleación Ultrarresistentes.
Acero Galvanizado (Laminas de acero revestidas
con Zinc): 0.15% Carbono, 0.60% Manganeso,
0.03% Potasio, 0.035% Azufre.

6. historia
A partir de la oxidación, los hombres han producido algo
que se ve como el platino y resiste el ataque químico como
el oro, y sin embargo, una pulgada cuadrada puede sopor-tar
un cuarto de millón de libras. . . es el mayor logro de la
metalurgia. - Stainless Steel̶The Miracle Metal
Carl Zapffe, metallurgical consultant, 1960
3000 ac 1400 ac 300 ac 100 ac 1740 dc 1400 ac

7. historia
3000 ac 1000 ac 300 ac 100 ac 1740 dc
Primeros
restos arqueo-lógicos
en
Egipto de
herramienta
de fundicion
de hierro
los Griegos a
través de un
tratamiento
térmico, endu-recían
armas
de hierro.
Acero Wootz
en India, de
gran dureza.
Dinastia Han
en China,
produce acero
al derretir
hierro forhado
con hierro
fundido.
Los artesanos aprendieron a
fabricar acero con hierro
forjado y carbón vegetal en
recipientes de arcilla duran-te
varios días, con lo que el
hierro absorbía suficiente
carbono para convertirse en
acero crisol.

8. historia
1840- segunda revolucion industrial
El acero era un metal muy caro de producir y su utilización
era escasa.
Usado Inicialmente como una medida de protección contra
los incendios, que se habían hecho muy comunes desde la
introducción de la máquina de vapor.

9. historia
1856- Convertidor bessemer
Sir Henry Bessemer, desarrolló un método para producir acero en grandes
cantidades, pero dado que solo podía emplearse hierro que contuviese fós-foro
y azufre en pequeñas proporciones, fue dejado de lado

10. historia
1864 – Horno De Solera Abierta
William y Friedrich Siemens desarrollan un método para precalentar el aire
inyectado a los hornos.
Cada extremo del horno se inyectaran cámaras de ladrillos encruzados que
se calentaban con los gases de combustión y caldeaban después el aire que
se inyectaba al horno

11. historia
1902 – Horno De arco electrico
Paul Héroult
En este método se hace pasar dentro del horno un arco eléctrico entre cha-tarra
de acero cuya composición se conoce y unos grandes electrodos de
carbono situados en el techo del horno.

12. historia
1950 – Proceso Colada Continua
Se usa cuando se requiere producir perfiles laminados de acero de sección
constante y en grandes cantidades

13. propiedades
Fisicas
Densidad
kg/m3
Punto de
Ebullición
°C
Punto de Fusión
°C
Depende de composiciòn.
Carbono Punto
= de fusión

14. propiedades
Mecanicas
Ensayo de Tracciòn Tension
La tracción es la resistencia que opone
un mineral al esfuerzo interno a que
está sometido un cuerpo por la aplica-ción
de dos fuerzas que actúan en sen-tido
opuesto, y tienden a estirarlo.

15. propiedades
Mecanicas
Relación tensión ‒ deformación
del acero hasta la fractura
Tenacidad: Dicho de un metal: resistencia a
romperse o deformarse
Es un material muy tenaz, especialmente en
alguna de las aleaciones usadas para fabricar
herramientas.
Tenacidad
= Ductilidad

16. propiedades
Mecanicas Ductilidad: Dicho de un metal: Que admite gran-des
deformaciones mecánicas en frío
sin llegar a romperse.
Es relativamente dúctil, se
pueden obtener alambres, lami-nas
de hojalata

17. propiedades
Mecanicas Relación tensión ‒ deformación del acero
hasta zona de fluencia
(Limite de fluencia: es el el nivel de tensión
a partir del cual el material elástico lineal se
deforma plásticamente, quiere decir que si
superamos esa tension el material se defor-ma
cuando le aplicamos el esfuerzo pero
no vuelve a su forma original cuando se lo
quitamos, es decir nos queda con una
deformacion permanente. )

18. propiedades
Mecanicas
Conductividad:
Propiedad que tienen los cuerpos de
transmitir el calor o la electricidad.
Posee alta conductividad electrica,
aunque depende de su composi-cion.

19. propiedades
Mecanicas
Dilatacion
Termica:
Se denomina dilatación térmica al
aumento longitud, volumen o alguna
otra dimensión métrica que sufre un
cuerpo físico debido al aumento de
temperatura que se provoca en él por
cualquier medio. La contracción térmi-ca
es la disminución de propiedades
métricas por disminución de la misma.
El coeficiente de dilatacion se
obtiene comparando el valor de
dicha magnitud antes y después
de cierto cambio de temperatura
(°C-1)=1.2 x 10-5
Coeficientes de dilatación del acero

20. propiedades
Oxidación:
Mecanicas Acción y efecto de oxidar u oxidarse.
La corrosión es la mayor desventa-ja
de los aceros ya que el hierro se
oxida con suma facilidad
Resistencia a
= la corrosión
(Molibdeno /
Níquel )

21. propiedades
Procesos
Tratamientos
Superficiales
Cincado: tratamiento superficial antioxi-dante
por proceso electrolítico o mecá-nico
al que se somete a diferentes com-ponentes
metálicos.
Cromado: recubrimiento superficial para
proteger de la oxidación y embellecer.
Galvanizado: tratamiento superficial que
se da a la chapa de acero.
Niquelado: baño de níquel con el que se
protege un metal de la oxidación.
Pavonado: tratamiento superficial que se
da a piezas pequeñas de acero, como la
tornillería.
Pintura: usado especialmente en estruc-turas,
automóviles, barcos, etc.

22. FABRICACIÓN
Procesos
Horno de oxígeno
Básico
BOF (Basic
Oxygen Furnace)
Se funde hierro
para producir
Acero
Horno de Arco
Eléctrico
EAF (Electric Arc
Furnace)
Se fabrica acero
nuevo a partir de
chatarra
Acero Liquido
Planchones de acero
http://www.youtube.com/watch?v=riQQtxhCzWs

23. FABRICACIÓN
Procesos
Horno de oxígeno
Básico
BOF (Basic
Oxygen Furnace)
Se funde hierro
para producir
Acero
BOF
Carbon metalurgico procesado para
extraer subproductos= coque
(Procesos primarios)
Coquizaciòn
Alto Horno
Se funden pélets+sínter+coque+
caliza+aire caliente= Arrabio
Horno Basico de Oxigeno
80% arrabio+20%chatarra+ oxígeno
(para remover impurezas)= Acero Liquido
Colada continua
Acero líquido se transporta a un
molde = planchón o lingote
Sinterizaciòn
Mineral de fierro + subproductos =
sinter. (incremento propiedades)
Peletizaciòn
Mineral del hierro se transforma en
pélets (insumo para horno)
01
02
03
04
05
06
http://www.youtube.com/watch?v=V_bhPfFvJDo

24. FABRICACIÓN
Procesos
Horno de Arco
Eléctrico
EAF (Electric Arc
Furnace)
Se fabrica acero
nuevo a partir de
chatarra
eaf
Chatarra
Residuos de metal es precalentada
Horno de arco electrico
Se vierte en el Horno que posea electro-dos
y gas natural que funden el metal
Escoria
Metales óxidos que ayudan a quitar las
impurezas del metal
01
03
http://www.youtube.com/watch?v=dC1uY_-dobo
02

25. FABRICACIÓN
Acero Liquido
Se laminaPlanchones de acero
-Laminador
Laminaciòn en frio Laminaciòn en
Caliente
+ Duro y resistente
Suave y Gris
Cerca dimensiones
finales
Formas limitadas
+áspera y azulada.
Margenes -estrictos,
cambian dimensiones
fianles
+Maleable=+Formas
Segun deseos del cliente

26. Planchones de acero
FABRICACIÓN
Acero Liquido
Se lamina
-Laminador
Laminaciòn en frio
Molinos
reductores
Por prensado y elonga-ción
se modifican el
espesor de las cintas
Molinos
templadores
Templado (ligero pren-sado
y elongación) para
alcanzar las propieda-des
de dureza y forma
requeridas
Líneas de estaña-do
y cromado
Procesos de electrólisis
-recubrimiento de
estaño o cromo
(aumentar resistencia a
la corrosión)
Línea de tensoni-velado
Proporcionar máxima
planura a la cinta de
acero

27. FABRICACIÓN
Acero Liquido
Se laminaPlanchones de acero
-Laminador
Laminaciòn en
Caliente
Molino de Placa
Se recalienta el plan-chón
se genera una
placa entre ¼ y 3 in
Molino de Tira
Planchones recalenta-dos
(1260°C) se con-vierten
en tiras delga-das
que son enfriadas y
enrolladas
Skin Pass
Mejora de la calidad en
forma (planura), super-ficie
(rugosidad) y
dureza
Molino de perfi-les
pesados
A partir de un Tocho
se producen perfiles
estructurales (vigas,
canales y ángulos)

28. aplicaciones
Perfiles
Construccion
Son las barras rectas con una
sección de forma especial
Clasificacion
Laminados: fabricados a altas tem-peraturas
hasta alcanzar su forma
final
Soldados: Planchas soldadas para
formar perfiles.
Plegados o doblados en frío: Plan-chas
se doblan en 90° o en curvatu-ras
diversas usando prensas en frío.
Formas
Segun Forma
de fabricaciòn
Livianos (- de 50kg/m lineal)
Segun su peso Pesados (+ de 50 kg/m lineal)
Normales ((I,T,C,Z, poseen un ancho
de alas menor que su altura
Huecos (tubos redondos, entre
otros).
Segun su forma

29. aplicaciones
Construccion

30. Los pilares y columnas se pueden
diseñar en base a distintos perfiles,
ya sea de alma llena o reticulada. La
unión de los pilares a la fundación se
hace por medio de una placa base
que es la encargada de transmitir los
esfuerzos de la estructura a la funda-ción.
La unión de la placa a la funda-ción
se realiza mediante pernos de
anclaje.
Al igual que los pilares, éstas pueden
ser de alma llena o reticulada. Las
vigas principales se apoyan general-mente
en los pilares y las secundarias
descansan sobre las principales.
Pilares y
Columnas de
acero
Vigas
Otro uso que se le da a los perfiles
metálicos es el de combinarlos con
losas de hormigón, formando una
losa colaborante. De esta forma, las
placas horizontales se pueden hacer
de mayor magnitud y con menos
peso.
Losa
Colaborante
Productos planos de acero laminado
en caliente con anchos de 203 mm y
219 mm, y espesores mayores de 5,8
mm y mayores de 4,5 mm, respecti-vamente.
Planchas de
Acero
Estructural
aplicaciones
Construccion

31. aplicaciones
Construccion

32. Uniones: La unión entre perfiles y
planchas de acero se puede hacer a
través de diversas formas y con una
gran seguridad, todo dependerá del
tipo de solicitación a la que se está
enfrentando. Las uniones se pueden
clasificar en dos grupos principales:
Conectores mecánicos: remaches,
pernos (corrientes y de alta resisten-cia),
pasadores.
Soldaduras: oxiacetilénica, por arco
voltaico.
Uniones
aplicaciones
Construccion

33. aplicaciones
Ventajas Por unidad de peso impli-ca
que será relativamente
bajo el peso de las estruc-turas;
de gran importancia
en puentes de grandes
claros, en edificios altos y
en estructuras con condi-ciones
deficientes en la
cimentación.
Alta
Resistencia
Las propiedades del acero
no cambian apreciable-mente
en el tiempo como
es el caso de las estructu-ras
de concreto reforzado.
Uniformidad
Elasticidad: cumple con la
Ley de Hooke hasta
esfuerzos bastante altos.
Los momentos de inercia
de una estructura de acero
pueden calcularse con
mucha precisión, a dife-rencia
del concreto refor-zado..
Elasticidad

34. aplicaciones
Ventajas Si se aplica un manteni-miento
adecuado el mate-rial
puede perdurar con el
tiempo. Algunos aceros
bajo ciertas condiciones
no requieren ningún man-tenimiento
a base de
pintura.
Durabilidad
El acero con bajo conteni-do
de carbono puede
soportar grandes defor-maciones,
por lo que es
posible generar con este
material alambres o hilos.
Su naturaleza permite
evitar fallas prematuras.
El material puede some-terse
a grandes deforma-ciones
sin fracturarse y así
absorber una gran canti-dad
de energía.
Ductilidad
Tenacidad

35. aplicaciones
Ventajas Estructuras de acero se
adaptan a posibles adicio-nes.
Facilidad para unir
miembros por medio de
diversos tipos de conexión
como soldadura, tornillos
y remaches.
Ampliacion
Al trabajar con modulos
preformados, el acero es
un material que puede ser
armado y unido con facili-dad,
incurriendo en menor
tiempo de fabricacion que
se traduce en costos.
Rapidez
Montaje

36. aplicaciones
Desventajas
Son susceptibles a la
corrosión al estar expues-tos
al aire y al agua, y por
tanto deben pintarse
periódicamente.
El acero es un buen con-ductor
de calor, de manera
que los miembros de
acero sin protección
pueden transmitir sufi-ciente
calor de una
sección a otra adyacentes
del mismo edificio e incen-diar
el material presente.
Al llegar a los 300°C la
resistencia empieza a
disminuir.
Mantenimiento
Comportamiento
ante el
fuego

37. aplicaciones
Desventajas
Cuanto más largos y esbel-tos
sean los miembros a
compresión, tanto mayor
es el peligro de pandeo. El
acero tiene una alta resis-tencia
por unidad de peso,
por lo que no resulta eco-nómico
emplearlo en
columnas al requerir más
material.
Susceptibilidad
al pandeo

38. aplicaciones
Desventajas
Bajo ciertas condiciones,
el acero puede reducir su
ductilidad y la falla puede
aparecer en lugares de
concentración de esfuer-zos.
A bajas temperaturas
puede tornarse frágil.
Fatiga
Fractura
Su resistencia puede redu-cirse
si se somete a un gran
número de cambios de la
magnitud del esfuerzo de
tensión.

39. Sostenibilidad
El acero, al igual que otros metales, puede ser reciclado. Al final de su vida útil,
todos los elementos construidos en acero como máquinas, estructuras, barcos,
automóviles, trenes, etc., se pueden desguazar, originando la chatarra. De esta
forma se reduce el gasto en materias primas y en energía que deben desembol-sarse
en la fabricación del acero.

40. Sostenibilidad
acero
El se puede
innumerablemente
( sin perder calidad )
100%
rECICLABLE
La cantidad de acero reciclado utiliza-do
en la fabricación de acero depende
del proceso de producción

41. Sostenibilidad
Reciblabilidad en la
Industria de la
Construcción
98% Vigas
67-70% Barras de
Refuerzo
Se estima que la chatarra reciclada
cubre el
de las necesidades
mundiales de acero
40%
(cifra 2006)

42. Sostenibilidad
El tipo de acero, su procedencia, la tipología
estructural escogida y la puesta en obra influirá en
la repercusión ambiental y en el coste que tendrá
la construcción de dicha estructura.
Puede ser prefabricados los elementos en
construcción. Dicha industrialización hace
que el proceso sea mucho más eficiente.
Son elementos que permiten una cons-trucción
rápida, facilidad de montaje y des-montaje,
dando versatilidad a la edifica-ción.
Son estructuras mucho más ligeras que las
de hormigón.
Se pueden cubrir grandes luces con seccio-nes
mucho menores que las del hormigón,
es decir con menor cantidad de material y
peso.

43. Sostenibilidad
Con el objetivo de convertir al acero en el material más ecológico y «amigo del ambiente»,
las grandes empresas siderúrgicas mundiales han venido implementando diversas medidas
de preservación ambiental. Los aspectos de mayor preocupación son la disminución del
consumo de energía y la reducción de la emisión de gases con efecto de invernadero, sobre
todo del dióxido de carbono.

44. Sostenibilidad

45. Sostenibilidad
ArcelorMittal es la empresa que más
chatarra recicla en el mundo:
¡cada segundo recicla
1,2 ton. de acero!

46. GRACIAS