Este documento proporciona información sobre los aceros y su producción. Explica que el acero es una aleación de hierro y carbono que se obtiene en hornos eléctricos usando chatarra, ferroaleaciones y fundentes. Luego describe los diferentes tipos de aceros como los aceros al carbono, aleados, de baja aleación, inoxidables y sus propiedades. Finalmente, aborda temas como la corrosión del acero y formas de controlarla.

1. TECNOLOGIA DE LOS
MATERIALES
PROFESOR : ING. WALTER OLIVEROS
UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLAREAL
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INTEGRANTES : ESPICHAN TATAJE DIEGO A.
PARRAGA FLORES ALEXANDER M.
CURO LEON MIGUEL
DE LA CRUZ TEJADA IVAN
MUÑOZ LUQUE DAVID
JUNIO - 2018
CICLO : QUINTO

3. Se denomina Acero a aquellos productos
ferrosos cuyo porcentaje de Carbono está
comprendido entre 0,05 y 1,7 %.
El Acero es uno de los materiales de
fabricación y construcción más versátil y
adaptable.
Resulta más resistente que el Hierro pero
es más propenso a la corrosión.
Posee la cualidad de ser maleable,
mientras que el hierro es rígido.

4. La composición de un acero viene definida por su fórmula química,
fundamentalmente hierro y carbono, así como la presencia de una
variada gama de metales que aportan las características especiales y
necesarias para cada tipo de utilización.
Para la elaboración del acero en horno eléctrico (hoy en día el más
usado) se parte de chatarra seleccionada que se mezcla con
ferroaleaciones para obtener la composición química y especificación
deseada, siendo imprescindible la adición de otros elementos,
denominados fundentes, que colaboran en el proceso de obtención
del acero absorbiendo y eliminando los elementos indeseables.

5. LA CHATARRA
La principal materia prima
en la fabricación del acero
en horno eléctrico es la
chatarra, cuyo coste puede
presentar el 50% de los
costes de producción de
una palanquilla de acero al
carbono, y cuyas
propiedades y
características van a
repercutir en el producto
final obtenido
LAS
FERROALEACIONES
Las ferroaleaciones son
combinaciones de hierro
con manganeso y silicio,
principalmente, y de bajo
contenido en fósforo y
azufre, que se añaden en el
baño para conseguir la
composición final deseada
en el acero. En ocasiones
se añaden metales puros.
Los más utilizados suelen
ser el Ni, ,Co , Cu y Al.
LOS FUNDENTES
La principal función de los
materiales fundentes es la
formación de una escoria
que recoja, durante los
procesos de fusión y afino,
los elementos que se
introducen con la carga que
pueden ser perjudiciales
para el acero final, dejando
el baño limpio de
impurezas.

6. El acero es una aleación de hierro con una pequeña
cantidad de carbono (siempre menor al 1,76%).
El acero se obtiene en el horno convertidor a través de una
operación que se denomina afino, uno de los métodos más
empleados para realizar el afino es el sistema de inyección
de oxígeno (LD). Este sistema consiste en lo siguiente:

7. ¿Qué metemos en el convertidor?
A) ARRABIO: Nada más sacarlo del alto
horno (antes de que se enfríe) ya se
mete en el convertidor. Recordamos que
el arrabio tiene hierro, carbón e
impurezas.
B) CHATARRA de hierro: Procedente de
coches, electrodomésticos,...
D) OXIGENO: Se inyecta a presión en el
centro del convertidor a través de tubo con
forma de lanza, y con ello conseguimos
quemar parte del carbón que no se había
quemado en el alto horno
C) FUNDENTE: Recordamos que es
carbonato cálcico y que lo empleamos
como detergente para eliminar las
impurezas.

8. ¿Qué obtenemos del convertidor?
.a) Escorias:
• El fundente se pega a las impurezas y las hace flotar
formando la escoria.
.b) Acero:
• En la parte inferior del convertidor quedará el hierro y el
carbón que no se ha quemado
Finalmente iniciamos el proceso de colada, para ello inclinamos
parcialmente el convertidor para que caiga solo la escoria (como cuando
tratamos de eliminar solo la nata que queda encima de un vaso de leche).
Una vez eliminada la escoria se vuelca totalmente el convertidor para que
caiga el acero dentro de los moldes que tendrán la forma de las piezas
que queremos obtener

9. Los diferentes tipos de acero se clasifican de acuerdo a los
elementos de aleación que producen distintos efectos en el
Acero:
ACEROS AL CARBONO
• Más del 90% de todos los
aceros son aceros al carbono.
Entre los productos fabricados
con aceros al carbono figuran
máquinas, carrocerías de
automóvil, la mayor parte de
las estructuras de construcción
de acero, cascos de buques,
somieres y horquillas.

10. ACEROS ALEADOS
• Estos aceros contienen un proporción determinada de vanadio,
molibdeno y otros elementos, además de cantidades mayores
de manganeso, silicio y cobre que los aceros al carbono
normales. Estos aceros de aleación se pueden subclasificar en
:
• ESTRUCTURALE
S
Son aquellos aceros que se emplean para
diversas partes de máquinas, tales como
engranajes, ejes y palancas.
• PARA
HERRAMIENTAS
Aceros de alta calidad que se emplean en
herramientas para cortar y modelar
metales y no-metales.
• ESPECIALES
Estos aceros de gran dureza y alta
resistencia a las altas temperaturas y a la
corrosión, se emplean en turbinas de
vapor, engranajes, ejes y rodamientos.

11. ACEROS DE BAJA ALEACIÓN
ULTRARESISTENTE
• Esta familia es la más reciente de las cuatro
grandes clases de acero. Los aceros de
baja aleación son más baratos que los
aceros aleados convencionales ya que
contienen cantidades menores de los
costosos elementos de aleación.

12. ACEROS INOXIDABLES
• Los aceros inoxidables contienen cromo,
níquel y otros elementos de aleación, que
los mantienen brillantes y resistentes a la
herrumbre y oxidación a pesar de la
acción de la humedad o de ácidos y
gases corrosivos. Algunos aceros
inoxidables son muy duros; otros son
muy resistentes y mantienen esa
resistencia durante largos periodos a
temperaturas extremas.

13. DUCTILIDAD: es la elongación que sufre la barra
cuando se carga sin llegar a la rotura. Las
especificaciones estipulan que el estiramiento total
hasta la falla, no sea menor que cierto porcentaje
mínimo que varía con el tamaño y grado de la propia
barra
DUREZA se define como la propiedad del
acero a oponerse a la penetración de otro
material
RESISTENCIA A LA TENSIÓN, Es la máxima fuerza
de tracción que soporta la barra, cuando se inicia la
rotura, dividida por el área de sección inicial de la
barra. Se denomina también, más precisamente,
carga unitaria máxima a tracción

15. LÍMITE DE FLUENCIA, FY.-
Es la tensión a partir de la cual el material pasa
a sufrir deformaciones permanentes, es decir,
hasta este valor de tensión, si interrumpimos el
traccionamiento de la muestra, ella volverá a su
tamaño inicial, sin presentar ningún tipo de
deformación permanente, esta se llama deformación
elástica
TENACIDAD, viene siendo la conjugación
de dos propiedades: ductilidad y
resistencia. Un material tenaz será aquel
que posee una buena ductilidad y una
buena resistencia al mismo tiempo
MALEABILIDAD, es la capacidad que prese
nta el acero de soportar la deformación, sin
romperse, al ser sometido a un esfuerzo de
compresión.
FATIGA, cuando un elemento estructural se somete a cargas
cíclicas, este puede fallar debido a las grietas que se forman y
propagan, en especial cuando se presentan inversiones de
esfuerzos, esto es conocido como falla por fatiga, que puede
ocurrir con esfuerzos menores a la carga de deformación
remanente.

16. LÍMITE DE FATIGA. Se evalúa en un diagrama
Esfuerzo máximo (resistencia ala fatiga) vs. el
número de ciclos hasta la falla, estos diagramas
indican que la resistencia a la fatiga, de un acero
estructural, decrece con un aumento de número de
ciclos, hasta
que se alcanza un valor mínimo que es el Limite
de Fatiga.
Estas propiedades se determinan mediante la
realización de diferentes pruebas o ensayos,
para determinar qué material es el que
emplearemos para el fin que le queramos dar.

17. La corrosión del acero es un fenómeno natural que afecta
a éste de una mayor o menor manera, en función de las
condiciones de contorno en las que se encuentra.
La existencia de humedad y de iones favorece los
procesos de corrosión, por lo que éstos suelen ser más
frecuentes e importantes en ambientes marinos.
A medida que avanza la corrosión se produce una
disminución de la sección resistente de las armaduras,
empeorando las características del acero de las siguientes
formas:
- Aumenta la deformación de las vigas bajo cargas de
servicio y disminuye su capacidad resistente última.
- Modifica el tipo de rotura, por ejemplo muchas vigas que
deberían romper a momento flector rompen a cortante.

18. Figura 1: Resumen esquemático de varios tipos de
corrosión

20. • Este tipo de corrosión se
produce cuando se combina
un ambiente corrosivo con
tensiones intensas que
actúan sobre el metal.
a) Corrosión
por esfuerzo
o tensión
(fisurante)
• Se produce por el desgaste
de la superficie en contacto
con un fluido cuyo
movimiento es rápido. Se
caracteriza por la aparición
de surcos, valles, hoyos
que en general se observan
en la dirección del fluido.
b) Por
erosión

21. • Es causada por burbujas de vapor
originadas por cambios bruscos de presión
que chocan contra la superficie del metal y
pueden provocar severos daños sobre el
mismo, ocasionando el desprendimiento de
películas superficiales, disminuyendo el
espesor en zonas localizadas, etc.
c) Por
cavitación
• Ocurre entre metales sometidos a vibración
o deslizamiento. El óxido que se desprende
puede actuar como abrasivo agravando aún
más la situación.
d) Por
frotamiento
• Se produce en aleaciones en las que un
metal se disuelve en forma preferencial. Un
caso típico es el de los latones en los que el
zinc (aleado al cobre) se elimina
selectivamente.
e) Por disolución
selectiva
(lixiviación)

22. La corrosión intergranular del acero
austenítico puede ser controlada de la
siguiente formas:
1. Utilizando un tratamiento de
calentamiento a alta temperatura después
de soldar, seguido de un enfriamiento con
agua. Así los carburos serán redisueltos y
podrán volver a formar la solución sólida.
2. Añadiendo aleantes tales como el niobio y
titanio que tienen mayor afinidad por el
carburo que el cromo.
3. Bajando el contenido de carbono por
debajo del 0.03 % (Acero 304L "L"del inglés
"Low" bajo contenido en carbono).

23. GRACIAS