definicion de acero

1. EL ACERO
DEFINICIÓN:
El acero es un metal que se derivade la aleaciónentre el hierroy el carbono. Se caracteriza por su
resistenciayporque puede sertrabajadoencaliente,esdecirsolamenteenestadolíquido.Una vez
que se endurece,sumanejoescasi imposible.Losdoselementosque componenel acero(hierroy
carbono) se encuentran en la naturaleza.
El acero se puede reciclarindefinidamente sinperdersusatributos,loque favorece suproducción
a granescala. Estavariedadydisponibilidadlohace aptoparanumerososusoscomolaconstrucción
de maquinaria, herramientas, edificios y obras públicas, aeronáutica, industria automotriz,
instrumental médico, etc… contribuyendo al desarrollo tecnológico de las sociedades
industrializadas,puesningúnmaterial lograigualarlocuandose trata de resistenciaal impactoo la
fatiga.
COMPOSICIÓN:
El término acero sirve comúnmente para denominar, a una mezcla de hierro con una
cantidad de carbono variable entre el 0,008 % y el 2,11 % en masa de su composición,
dependiendo del grado. Si la aleación posee una concentración de carbono mayor del 1,8
%, se producen fundiciones que, en oposición al acero, son mucho más frágiles y no es
posible forjarlas, sino que tienen que ser moldeadas.
El acero, también se encuentra compuesto por otros elementos como el aluminio, boro,
cobalto, el cromo, molibdeno, nitrógeno, níquel, plomo, titanio, silicio, tungsteno, vanadio,
niobio, entre otros. Gracias a sus propiedades, el acero es empleado por el hombre en la
industria automotriz, en la edificación de viviendas y en muchas otras
Las clasificaciones normalizadas de aceros como la AISI, ASTM y UNS, establecen valores
mínimos o máximos para cada tipo de elemento. Estos elementos se agregan para obtener
unas características determinadas como templabilidad, resistencia mecánica, dureza,
tenacidad, resistencia al desgaste, soldabilidad o maquinabilidad.
CLASES DE ACERO:
 Según el modo de fabricación
 Acero eléctrico.
 Acero fundido.
 Acero calmado.
 Acero efervescente.
 Acero fritado.
 Acero estirado
 Según el modo de trabajarlo
 Acero moldeado.
 Acero forjado.
 Acero laminado.
 Según la composición y la estructura
 Aceros ordinarios.

2.  Aceros aleados o especiales.
Los acerosaleadosoespecialescontienenotroselementos,ademásde carbono,que modificansus
propiedades. Estos se clasifican según su influencia:
 Elementos que aumentan la dureza: fósforo, níquel, cobre, aluminio. En especial
aquellos que conservan la dureza a elevadas temperaturas: titanio, vanadio,
molibdeno, wolframio, cromo, manganeso y cobalto.
 Elementosque limitanel crecimientodel tamañode grano:aluminio,titanioyvanadio.
 Elementos que determinan en la templabilidad: aumentan la templabilidad:
manganeso,molibdeno,cromo,níquel ysilicio.Disminuye latemplabilidad:el cobalto.
 Elementos que modifican la resistencia a la corrosión u oxidación: aumentan la
resistencia a la oxidación: molibdeno y wolframio. Favorece la resistencia a la
corrosión: el cromo.
 Elementos que modifican las temperaturas críticas de transformación: Suben los
puntos críticos: molibdeno, aluminio, silicio, vanadio, wolframio. Disminuyen las
temperaturas críticas: cobre, níquel y manganeso. En el caso particular del cromo, se
elevan los puntos críticos cuando el acero es de alto porcentaje de carbono pero los
disminuye cuando el acero es de bajo contenido de carbono.
 Según los usos
 Acero para imanes o magnético.
 Acero autotemplado.
 Acero de construcción.
 Acero de corte rápido.
 Acero de decoletado.
 Acero de corte.
 Acero indeformable.
 Acero inoxidable.
 Acero de herramientas.
 Acero para muelles.
 Acero refractario.
 Acero de rodamientos.
TIPOS DE ACERO:
Acero Corten
El Acero Corten es un Acero común al que no le afecta la corrosión.
Es una aleación de Acero con níquel, cromo, cobre y fósforo que, tras un proceso de
humectación y secado alternativos forma una delgadísima película de óxido de apariencia
rojizo-púrpura.
El Acero Corten es un tipo de acero realizado con una composición química que hace que
suoxidacióntengaunascaracterísticasparticularesque protegenlapiezarealizadaconeste
material frente a la corrosión atmosférica sin perder prácticamente sus características
mecánicas.
Acero Galvanizado
La galvanización es un procedimiento para recubrir piezas terminadas de hierro/acero
mediante suinmersiónenuncrisol de zincfundidoa450 °C. Tiene comoprincipal objetivo
evitar la oxidación y corrosión que la humedad y la contaminación ambiental pueden
ocasionar sobre el hierro.

3. Acero Inoxidable
Se denominaAceroInoxidable acualquiertipode Aceroaleadocuyo peso contengacomo
mínimo10,50 %de Cromo,peronomásde 1,20 % de Carbono,concualquierotroelemento
de aleación o sin él.
El AceroInoxidable contiene cromo,níquel yotroselementosdealeación,que lomantienen
brillantesyresistentealacorrosióna pesarde la acciónde la humedadode ácidosy gases.
Algunos Aceros Inoxidables son muy duros; otros son muy resistentes y mantienen esa
resistencia durante largos periodos a temperaturas extremas.
Debido a su superficie brillante, en arquitectura se emplea muchas veces con fines
decorativos.Encocinasy zonasde preparaciónde alimentosel revestimientoesamenudo
Acero Corrugado o Laminado
El acero corrugado,varillacorrugada o tetraceroes una clase de acero laminadodiseñado
especialmente para construir elementos estructurales de concreto armado. Se trata de
barras de acero que presentan resaltos o corrugas que mejoran la adherencia con el
concreto, y poseen una gran ductilidad, la cual permite que las barras se puedan cortar y
doblar con mayor facilidad.
Veamosunabarra de acerosometidaatracción,con losesfuerzosse deformaaumentando
sulongitud.Si se quitalatensión,labarrade acerorecuperasuposicióninicialysulongitud
primera, sin sufrir deformaciones remanentes.
Todoestodentrode ciertosmárgenes,esdecirdentrode ciertolímiteal que denominamos
Límite Elástico.
Acero al Carbono
Constituido por un mínimo no especificado de elementos de aleación; el aumento de la
proporciónde carbonoreduce suductilidady soldabilidad, aunque aumentasuresistencia.
Acero de Aleación
Acero que en su constitución posee el agregado de varios elementos que sirven para
mejorar sus propiedades físicas, mecánicas o químicas especiales.
Los elementos que se pueden agregar son: carbono, cromo, molibdeno, o níquel (en
cantidades que exceden el mínimo establecido).
Se lo llama también Acero Aleado.
Acero Dulce
Tipo de acero cuyos niveles de carbono se sitúan entre el 0,15% y el 0,25%; es casi hierro
puro, de gran ductilidad y resistencia a la corrosión.
También se lo denomina Acero Suave
Acero Efervescente
El acero en estado liquido absorbe gases del aire cuando es transportado en cuchara y
tambiéndurante lacolada.El carbono,el nitrógeno,yel hidrógenose disuelvenenel acero
líquido atómicamente. Ese caldo se encuentra en equilibrio químico.
Durante el período de solidificación, disminuye la capacidad de disolución del material
colado.Entoncesse produce el desprendimientode gases,yal reaccionarel óxidode hierro
con el carbono, se liberan grandes cantidades de gas.
El acero efervescente se emplea para grandes requisitos superficiales; suele usarse en
perfiles, chapas finas y alambres.
Acero Estirado en Frío

4. Acero sometido a un tratamiento especial mediante el cual se ha mejorado su límite
elástico.
Acero Estructural
El acero estructural se fabrica a través de un proceso de laminado en caliente, se emplea
en todo tipo de estructuras y posee un límite de fluencia de 250 Mega Pascales.
Las propiedades de este tipo de acero son:
Alta resistencia
Homogeneidad en la calidad y fiabilidad del acero
Permite ser soldado
Posee alta ductilidad
Incombustible
Resistente a la corrosión en condiciones normales
El principal inconveniente de este material es que a altas temperaturas todas sus
propiedades mecánicas se ven gravemente deterioradas.
Este acero es relativamente elástico para ser metal, desde el punto de vista teórico
responde igual a la compresión y a la tensión, sin embargo, al ser sometido a grandes
esfuerzos,puede comenzarpresentaruncomportamientopropiode materialesplásticos.
Según la forma es posible distinguir los siguientes tipos de aceros estructurales:
Perfiles estructurales: pueden ser en forma de I, H, T, en canal o en ángulo.
Barras: pueden ser de sección circular, hexagonal, o cuadrada.
Planchas:suelenserchapasde acerocuadradasde 2metrosde longitudyespesorentorno
a los 5 milímetros.
USOS DEL ACERO:
 Uso doméstico
El acero se usa en restaurantes,cocinasindustriales,hospitales,laboratoriosyentodoslos
hogares.
Es maleable yresistente,loque lohace apto para losmás diversosusosylos más variados
utensilios. Resiste altas y bajas temperaturas, evita que se acumule suciedad en su
superficie, es durable y de bajo costo de mantención.
El acero es parte de los electrodomésticos que hacen la vida hogareña más fácil.Desde el
acero inoxidable que recubreel refrigeradoral motorsilenciosoyeficiente de la lavadora.
> Los electrodomésticos se fabrican usando acero reciclado.
> Los motores de los electrodomésticos están hechos de acero.
> Aproximadamente 75% del peso de un electrodoméstico es acero.
> Usar acerospre-pintadosreduce el costode los electrodomésticosymejorasuaspecto y
diseño.
> Los nuevosacerosllamadosAgION reducenlasbacteriasy hongosque crecen,ayudando
a que las casas estén limpias y sanas con menos mantenimiento.
 Uso en construcción civil
El acero se usaampliamenteen laconstruccióncivil comoparte principalocomplementaria
de las obras.

5. Los sistemas constructivos en acero otorgan gran libertad a los proyectos arquitectónicos:
mayores áreas útiles, compatibilidad con otros materiales, menores plazos de ejecución,
racionalización de los materiales y la mano de obra, calidad, precisión.
Acero: Material ideal para construir sustentablemente
Mucho del interés creciente por materiales reciclables en construcción derivan de las
exigencias por erigir edificios que satisfagan el sistema LEED (Leadership in Energy and
Environmental Design).
El acero como material constructivoesmuyadecuadoa la hora de satisfacerlasdemandas
“verdes” de arquitectos, constructores e ingenieros.Los beneficios sustentablesdel acero
incluyen su durabilidad y su reciclabilidad.
 Uso en infraestructura
Sólo contando con una infraestructura sólida y moderna, los países puedenavanzar en su
desarrollo y sustentabilidad. Una mayor inversión social y la formación de una
infraestructura acorde a los tiempos actuales es una de las deudas de América Latina.
El acero, por ser un material esencial enlaconstrucciónpúbica,se convierte enuno de los
elementos clave para asegurar el desarrollo que la región necesita. Simplemente basta
considerar todos los elementos que no serían posibles sin acero:
> Puentes
> Carreteras
> Losas, pisos y muros en altura
> Pavimentos
> Canales
> Túneles
> Edificios públicos
> Escuelas e instituciones educativas
> Áreas deportivas
> Mobiliario urbano
> Delimitación de terrenos
Ademásde todoslosbeneficiosque el usode este materialaportaalosgrandesproyectos:
> Menores costos directos
> Incremento de velocidad de obra
> Ahorro en mano de obra y supervisión
> Ahorro en desperdicios hasta un 100%
> Mayor productividad y control de materiales
> Menor impacto ambiental

6.  Uso en transporte
El aceroestápresente enlosautomóviles,camiones,autobuses,vagones,barcos,bicicletas
o motos.Transportagente ymercancías,conectaciudadesyconduce cargas,distribuyendo
riqueza y difundiendo el progreso.
Acero y automóviles
A medidaque losrequerimientosmedioambientalesyde seguridadsevuelvenmásestrictos
para los automóviles, la industria del acero acompaña los desafíos con productos
innovadores y nueva tecnología.
Los nuevosaceros de alta resistencia(AHSS) poseenpropiedadesúnicasque permitenala
industria automotriz alcanzar requerimientos exigentes a costos competitivos.
El uso de estos aceros se está difundiendo más rápidamente, transformándose en el
material preferido por los fabricantes de automotores frente a otros materiales.
Cada año, en todo el mundo, nuevos modelos de autos llegan al mercado usando estos
aceros más livianos y más resistentes en varios de sus componentes.
WorldAutoSteel -una iniciativa de worldsteel association- ha realizado estudios que
compruebanque estosacerosAHSS,encombinaciónconmétodosinnovadoresde diseñoy
proceso,permitenreducirhastaun39% lamasa envariasaplicaciones,acostosmuchomás
bajos que otros materiales.
 Uso en energía
El acero juegaun rol fundamental enlaproducciónydistribuciónde energía.Esuno de los
materialespresentesencentraleshidroeléctricas,termoeléctricasynucleares,entorresde
transmisión, transformadores, cableseléctricos, plataformas, en equipos de exploracióny
extracción de petróleo, así como en taladros, transporte y cubetas de minería.
El acero nos permite explotar y disfrutar tanto de las energías tradicionales como de las
nuevas energías renovables.
En el caso de la distribución, por ejemplo, los aceros eléctricos de alta calidad están
presentesenlostransformadorescontribuyenaque éstosalcancengradosde eficienciade
más del 99%.
Los combustiblesfósiles,tantoseaen el caso del petróleoyel gas así como sus derivados,
se transportan en tuberías de acero. Algunas requieren aceros de altísima calidad para
soportarla corrosióndel sulfurode hidrógenocontenidoenloscombustibles.Graciasasus
propiedadesespeciales, estos aceros permiten explotar reservas que de otra manera no
podrían utilizarse.
Aceros especiales también se utilizan en los barcos que transportan gas licuado a
temperaturas inferiores a 160 grados centígrados.
El acero en las energías del futuro
El acero facilita el uso y acceso a las energías renovables.
Las turbinaseólicas,porejemplo,nopodríanfuncionarsinacero. No podrían sostenerse si
no fuera por sus torres de acero. En cada molino hay cientos de toneladasde acero: en el

7. generador, en los rodamientos de giro, en los extensores de la cuchilla, en la caja de
cambios.
Los panelessolaresformadosporacerolaminadoconcélulassolaresabase de siliconasson
ya una realidadenel mercado,y la industriadel acero estáya trabajandoen innovaciones
con material orgánico.
La intención es imprimir células de este material sobre planchas de acero en un proceso
continuo en forma similar a cómo hoy se producen los aceros planos recubiertos. De esta
forma,el aceroutilizadopararecubrirlosedificios,se podríatambiénconvertirensufuente
de energía.
Proyectossimilaresse estándesarrollandoparaintegrarcalentadoressolaresenpanelesde
acero tipo“sándwich”.Losrecolectorestendríansistemasde tuberíasque llevaríanel agua
a través de paneles que se calentarían con energía solar, proveyendo de agua caliente al
edificio,una solución más económica que los actualessistemas que hoy existenen base a
vidrio.
Además de sus beneficios en seguridady costos, la reducción de masa a través del uso de
aceros AHSS ayuda a reducir el efecto invernadero a través de todo el ciclo de vida del
producto, desde la manufactura al reciclado del automóvil y sus componentes.
HISTORIA DEL ACERO ESTRUCTURAL:
Al primer proceso para producir acero en grandes cantidades se le dio el nombre de Sir Henry
Bassemer de Inglaterra. Antes de que fuese desarrollado el proceso Bassemer, el acero era una
aleación costosa usada principalmente para fabricar cuchillos, tenedores, cucharas y ciertos tipos
de herramientascortadores.El procesoBassemerredujoloscostosde producciónporlomenosun
80% y permitió por primera vez la producción de grandes cantidades de acero.
Gracias al procesoBassemer,en1870 ya se podía producirengrandescantidades aceroestructural
al carbono y por 1890 el acero era el principal metal estructural usado en Estados Unidos.
El primeruso del metal para una estructura tuvoconsiderable lugarenShropshire, Inglaterra(225
kmal noroeste de Londres) en1779,ahí fue construidoconhierro fundidoel puenteCoalbrookkdale
en forma de arco de 100 pie de claro sobre el río Severn.Se dice que este puente (aúnenpie) fue
un puntocrítico en la historiade la ingenieríaporque cambióel cursode la RevoluciónIndustrial al
introducir al hierro como material estructural.
Muchos otros puentes de hierro fundido se construyeronen las décadas siguientes, pero después
de 1840 el hierro dulce más maleable empezó a reemplazar al hierro fundido. El desarrollo del
proceso Bessemer y avances subsecuentes, como el proceso de corazón abierto, permitió la
fabricación de acero a precios competitivos, lo que estimuló el casi increíble desarrollo del acero
estructural que ha tenido lugar en los últimos 100 años.
PERFILES DE ACERO
Los primeros perfiles estructurales hechos en Estados Unidos, en 1819, fueron ángulos de hierro
laminados. Las vigas I de acero se laminaron por primera vez en ese país en 1884 y la primera
estructurareticular(el edificiode laHome Insurance Companyde Chicago)fue montadaesemismo
año. Hasta ese momentolos edificiosaltosenEstadosUnidosse construíancon murosde carga de
ladrillos de varios pies de espesor.

8. El primeredificiototalmentede acerofue elsegundoedificiodelaRand-McNallyterminadoen1890
en Chicago. Durante esos primeros años, diversas laminadoras fabricaron sus propios perfiles y
publicaron catálogos con las dimensiones, pesos y otras propiedades de esas secciones.
En 1896, la Associationof AmericanSteel Manufacturers(AsociaciónAmericanade Fabricantesde
Acero; actualmente llamada Instituto Americano del Hierro y el Acero, AISI) hizo los primeros
esfuerzos para estandarizar los perfiles. En la actualidad casi todos los perfiles estructurales se
encuentranestandarizados, aunquesusdimensionesexactaspuedenvariarunpocode laminadora
a laminadora.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL ACERO COMO MATERIAL ESTRUCTURAL:
VENTAJAS:
Alta resistencia
La alta resistencia del acero por unidad de peso implica que será poco el peso de las estructuras,
esto es de gran importancia en para el diseño de vigas de grandes claros.
Uniformidad
Las propiedades del acero no cambian apreciablemente con el tiempo como es el caso de las
estructuras de concreto reforzado.
Durabilidad
Si el mantenimiento de las estructuras de acero es adecuado duraran indefinidamente.
Ductilidad
La ductilidad es la propiedad que tiene un material de soportar grandes deformaciones sin fallar
bajoaltosesfuerzosde tensión.Lanaturalezadúctilde losacerosestructuralescomuneslespermite
fluir localmente, evitando así fallas prematuras.
Tenacidad
Los aceros estructuralessontenaces,es decir,poseenresistenciayductilidad.La propiedadde un
material para absorber energía en grandes cantidades se denomina tenacidad.
Otras ventajas importantes del acero estructural son:
Gran facilidadparaunirdiversos miembrospormediode variostiposde conectorescomo
son la soldadura, los tornillos y los remaches.
Posibilidad de prefabricar los miembros de una estructura.
Rapidez de montaje.
Gran capacidad de laminarse y en gran cantidad de tamaños y formas.
Resistencia a la fatiga que el concreto.
Posible reutilización después de desmontar una estructura.
DESVENTAJAS
Corrosión:
El acero expuesto a intemperie sufre corrosión por lo que deben recubrirse siempre con esmaltes
alquidálicos (primarios anticorrosivos) exceptuando a los aceros especiales como el inoxidable.
Calor, fuego:

9. En el caso de incendios,el calorse propaga rápidamente porlasestructuras haciendodisminuirsu
resistencia hasta alcanzar temperaturas donde el acero se comporta plásticamente, debiendo
protegerse conrecubrimientosaislantesdel calorydel fuego(retardantes) comomortero,concreto,
asbesto, etc.
Pandeo elástico:
Debido a su alta resistencia/peso el empleo de perfiles esbeltos sujetos a compresión, los hace
susceptiblesal pandeoelástico,porloque enocasionesnosoneconómicos lascolumnasde acero.
Fatiga:
La resistenciadel acero(asícomodel restode losmateriales),puede disminuircuandose somete a
ungran númerode inversionesde cargaoacambiosfrecuentesdemagnitudde esfuerzosatensión
(cargas pulsantes y alternativas).
COMPORTAMIENTO ESFUERZO VS DEFORMACION DEL ACERO