Este documento describe las propiedades y usos del acero. Explica que el acero es una aleación de hierro y carbono, y puede contener otros elementos como manganeso, níquel y cromo. Detalla el proceso de fabricación del acero, incluyendo la conversión de alto horno, horno eléctrico de arco y laminación. También resume las propiedades físicas, mecánicas y tipos de acero, así como sus usos comunes en estructuras de edificios, puentes y contenedores.

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Propiedades del Acero
Propiedades del Acero CONTENIDO
1. Introducción
2. Proceso de fabricación
3. Propiedades del acero
4. Tipos de acero
5. Tipos de miembros de acero
6. Usos del acero
1. Introducción
• Aleación de Fe y C (~0.05-2%).
• Puede contener otros elementos como Mn, Ni, Nb, Cr,
V, P, S, Si, Cu, etc.
• Porcentaje y elementos de aleación pueden modificar
propiedades del acero.
• Carbono Equivalente
(CE%) = C% + (Mn%/6) + ((Cr%+Mo%+V%)/5)
+ ((Ni%+Cu%)/15)
¿QUE ES EL ACERO? 1. Introducción
Elemento Efecto
COBRE Mejora resistencia a corrosión atmosférica.
MANGANESO Desoxidante, neutraliza azufre, facilitando
trabajo en caliente. Mejora la resistencia
SILICIO Se emplea como desoxidante y actúa como
endurecedor en el acero de aleación.
FOSFORO Y AZUFRE Perjudican la tenacidad del acero
ALEACIONES
1. Introducción
• Alta resistencia
• Uniformidad y homogeneidad
• Rango elástico amplio
• Durabilidad
• Ductilidad y tenacidad
• Rapidez de construcción
• Reciclabilidad
VENTAJAS DEL ACERO 2. Proceso de Fabricación
CONVERTIDOR DE OXIGENO
DE ALTO HORNO
Fuente: Infoacero.cl

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2. Proceso de Fabricación
DE ALTO HORNO 2. Proceso de Fabricación HORNO DE ARCO
ELECTRICO
CONVERTIDOR DE OXIGENO
Fuente: Infoacero.cl
2. Proceso de Fabricación
AFINO DEL ACERO
Y LAMINACION 2. Proceso de Fabricación
Fuente: Infoacero.cl
Procesos de laminado en caliente
• Laminado en caliente tradicional.
• Laminación controlada.
– Laminado de normalización (N)
– Laminación termomecánica controlada
PROCESOS DE
LAMINACION
4. Propiedades del acero
• Estructura cristalina
PROPIEDADES
FISICAS
Cristal cúbico de
malla centrada
Cristal cúbico de
cara centrada
4. Propiedades del acero
Propiedades metálicas características
• buena ductilidad (o maleabilidad).
• conductividad térmica elevada.
• conductividad eléctrica elevada.
• brillo metálico.
PROPIEDADES
FISICAS

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4. Propiedades del acero
FISICAS 4. Propiedades del acero
Resistencia a la Corrosión
• Corrosión: pérdida de sección debido a reacciones
químicas o electroquímicas con medioambiente.
• Resistencia depende de:
– Composición química
PROPIEDADES
Ensayo a tracción
PROPIEDADES
MECANICAS
4. Propiedades del acero PROPIEDADES
MECANICAS
Acero dulce Acero de alta resistencia
Fyd
4. Propiedades del acero PROPIEDADES
MECANICAS
s
e
Fyd
Fys
Rango elástico
Rango plástico
eu
Curva idealizada esfuerzo-deformación del acero
Fu
Endurecimiento
por deformación
E
4. Propiedades del acero
• Módulo de Young
E = 200000 MPa
• Modulo de Poisson
– Elástico
= 0.3 (aumento de volumen)
– Plástico
= 0.5 (volumen constante)
PROPIEDADES
MECANICAS 4. Propiedades del acero
PROPIEDADES
MECANICAS
Resistencia a la fractura (tenacidad)
• Imperfecciones son microgrietas.
• Inclusiones y dislocaciones dependen de la
composición, el proceso de laminación y el tratamiento
térmico.
• Grietas generan concentración de tensiones.

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4. Propiedades del acero
• Dureza:
Resistencia a penetración superficial.
– Métodos de ensayo
PROPIEDADES
MECANICAS 4. Propiedades del acero
• Dinámicos: ensayo de dureza al impacto y ensayo de dureza Shore
• Estaticos: ensayo Brinell, ensayo Vickers y ensayo Rockwell
• Composición química
• Tratamiento térmico
• Estado de esfuerzos
• Historia de deformaciones
• Temperatura
• Velocidad de carga (deformación)
FACTORES
4. Propiedades del acero
• Estado multiaxial de esfuerzos
Von Mises:
FACTORES
4. Propiedades del acero FACTORES
ESTADO DE ESFUERZOS HISTORIA DEFORMACIONES
s
e
“Strain aging”
Ductilidad después de endurecimiento
por deformación y “strain aging”
Endurecimiento
por deformación
A
B
C
4. Propiedades del acero FACTORES
TEMPERATURA 4. Propiedades del acero FACTORES
VELOCIDAD DE CARGA

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4. Tipos de Acero
• Aceros al carbono
SEGUN COMPOSICION 5. Tipos de elementos de acero estructural
Contienen diversas cantidades de C y menos del 1,65% de Mn, el
0,60% de Si y el 0,60% de Cu. Ejemplo: A36
• Aceros aleados
Contienen V, Mo y otros, además de cantidades mayores de Mn, Si
y Cu que los aceros al carbono. Ejemplo: A514
• Aceros de baja aleación y alta resistencia
Contienen cantidades menores de aleación. Tratados para obtener
resistencia mucho mayor que la del acero al carbono. Ejemplo:
A572, A992.
• Aceros inoxidables
Contienen Cr, Ni y otros para resistir oxidación.
CLASIFICACION
Angulo Te Canal Perfil W
Barra Placa
Perfiles Laminados
5. Tipos de elementos de acero estructural
Tubo circular Tubo rectangular
Perfiles plegados y soldados
Perfiles plegados (en frío)
6. Usos del acero
• Estructuras de marco: edificios, torres, puentes,
galpones.
6. Usos del acero
• Cáscaras y membranas: estanques, silos, calderas,
cascos de barco.
6. Usos del acero
• Estructuras suspendidas: puentes, techos.