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7/25/2019 ACEROS UPN
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EL ACERO EN LA
CONSTRUCCIÓN
MACHUCA CHÁVEZ, GLORIA
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¿Qué es el Arrabio y como se obtiene?
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ASPECTOS GENERALES DEL ACERO
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1 El Acero
El hierro técnicamente puro: menos de 0,008% de carbono, es unmetal dúctil y maleable, con peso específico de 7,87.
Funde de 1536° a 1539°C, reblandeciéndose antes de llegar a estatemperatura.
El elemento básico de aleación del hierro es el carbono.
Las aleaciones con contenido de carbono comprendido entre 0,10y 1,76% se denominan aceros.
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Propiedades del acero:Su densidad media es de
7.850kg/m-3. Estructura cristalina compacta y homogénea: Material
estructural más cercano a la isotropía.
Densidad muy alta: 8t/m3
Resistencia muy alta tanto a la tracción comocompresión.
Alto ratio resistencia / peso.
Material dúctil.
Material frágil.
Conductividad térmica muy elevada.
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IMPUREZAS PRESENTES EN EL ACERO:
Azufre: forma con el hierro sulfuro, da lugar a un eutéctico. Se
controla la presencia de sulfuro mediante el agregado de
manganeso.
Fósforo: Disminuye la ductilidad. Forma un eutéctico frágil con
bajo punto de fusión y transmite al acero su fragilidad.
Oxígeno: el contenido de oxigeno es mayor en el acero en
estado liquido que en estado sólido. Para evitar burbujas de gasatrapadas en el metal, el oxigeno debe eliminarse.
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2 Principales Productos del Acero
BARRAS
Barras para hormigón Barras para molienda Alambrón
PLANOS
Planchas gruesas Rollos y planchas laminadas
en caliente
Rollos y planchas laminadas
en fríoTUBULARES
Tubos soldados por arcosumergido
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3 Características del Acero
Material fácil de conformar en frío y en caliente.
Material fácil de mecanizar, ensamblar y proteger contra la
corrosión.Bajo coste unitario en comparación con otros materiales.
Alta disponibilidad, su producción es 20 veces mayor al resto demateriales metálicos no férreos.
Material altamente adaptable.Fácilmente reciclable: Se puede usar chatarra como materia
prima para la producción de nuevo acero.
Ventajas del acero:
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Corrosión: El acero expuesto a intemperie sufre corrosión porlo que deben recubrirse siempre exceptuando a los acerosespeciales como el inoxidable.
Calor, fuego: En el caso de incendios, el calor se propagarápidamente por las estructuras haciendo disminuir suresistencia hasta alcanzar temperaturas donde el acero secomporta plásticamente, debiendo protegerse conrecubrimientos aislantes del calor.
Desventajas del acero:
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Pandeo elástico: Debido a su alta resistencia/peso el empleode perfiles esbeltos sujetos a compresión, los hace susceptiblesal pandeo elástico, por lo que en ocasiones no son económicoslas columnas de acero.
Fatiga: La resistencia del acero (así como del resto de losmateriales), puede disminuir cuando se somete a un grannúmero de inversiones de carga o a cambios frecuentes demagnitud de esfuerzos a tensión.
Desventajas del acero:
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• El carbono aumenta la dureza y la resistencia del acero.
• La composición química, Fe y C (principales), Mg y Si(necesarios) y S, P, O e H (impurezas).
• Máquinas, carrocerías de automóvil, cascos de buques…
Acero al Carbono
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↑dureza y resistentes a los choques.
↓ soldabilidad.
• Dureza 90 a 250 HB.
• Bajo coste de mantenimiento.
• ↑ Conductividad térmica.
• Pierden sus propiedades deseables cuando se calientan por los cambiosde fase que sufren.
• Baja resistencia a la corrosión.
Propiedades Generales
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• Acero de bajo carbono ( C < 0.30%)∞ Relativamente blandos y poco resistentes.
• Acero de medio carbono ( 0.30 < C < 0.55%)
∞ Menos dúctiles y tenaces que los de bajo carbono.
• Acero de alto carbono ( 0.55 < C < 1.40%)
∞ Los más duros y resistentes (al desgaste).∞ C= 0.77% (eutectoide) Perlita con propiedades entre la
blanda y dúctil ferrita y la dura y quebradiza cementita.
Tipos de Acero al Carbono
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LOS ACEROS INOXIDABLES
Jeringa de alta presión de Acero Inoxidable
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¿Qué son los Aceros Inoxidables?
Aceros que no son aceros al carbono o convencionales.
Además de Fe y C poseen altos contenidos en Cr y Ni.
Pueden contener otros metales tales como Mo, Ti, Mn, Cu enpequeñas proporciones.
Fe – Cr (10-20%) – Ni (8-10%) – C es el más básico.
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Provenientes del Cr
Provoca un efectoanticorrosivo en condicionesambientales
Crea un capa protectora concierta debilidad
Provenientes del Ni
Protege la capa pasivante, esdecir, la acción anticorrosivadel Cr
Mejora sus propiedades
mecánicas
Es importante aclarar que los aceros denominados inoxidables no se oxidan en
condiciones atmosféricas pero si pueden hacerlo en otras condiciones de
temperatura y presión.
Propiedades de los Aceros Inoxidables
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1. Austeníticos
Los más empleados:16-26% de Cr y un mínimo de 7% de Ni.No magnéticos, elevada ductilidad y soldabilidad. AñadiendoMo se aumenta la resistencia química.
2. Ferríticos
12-17% de Cr. Resistencia a la corrosión aceptable,magnéticos.
3. Martensíticos
Con un 11-13% de Cr. Presentan alta dureza y tenacidad.
4. Dúplex
Aceros austeno-ferríticos: 17-30% de Cr, 6-12% de Ni y 2-5%de Mo. Mejores propiedades mecánicas y anticorrosivas.
Clasificación de los Aceros Inoxidables
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APLICACIÓN DE LOS ACEROS
Acero Cortex
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El uso intensivo que tiene, y ha tenido, el acero para la
construcción de estructuras metálicas ha conocido grandes
éxitos, como la Torre Eiffel, construida en París en 1889,que es hoy día uno de los monumentos más visitados del
mundo.
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Pero también grandes fracasos. El 7 de noviembre de 1940
el mundo asistió al colapso del puente Tacoma Narrows al
entrar en resonancia con el viento.
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Alambres y Cordones de Acero
Los alambres y cordones de acero de alta resistencia sonutilizados en construcción con el objetivo principal de
incrementar la resistencia a tracción de las estructuras de
hormigón y crear unos estados de tensión y deformación
adecuados
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Barras para HormigónSe usan en la confección de armaduras de cualquier elemento
de hormigón armado.Las corrugas o resaltes permiten una alta adherencia al
cemento o al hormigón. Entre sus aplicaciones tenemos:
columnas, vigas, losas, tanques de agua, viviendas, edificios,
puentes, etc.
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Barras para Molienda
Uso como medio de molienda en la minería. Las barras para
molienda de minerales poseen propiedades de elevadaresistencia a la abrasión (dureza), elevada tenacidad y
desgaste uniforme.
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Alambrón
Fabricación de productos trefilados como alambres, clavos
y mallas; electrodos para soldadura al arco y uso estructural.
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La malla electro-soldada es una red metálica formada por
una trama cuadrada de alambres soldados en sus
intersecciones que se utiliza generalmente como refuerzotemporal de túneles.
L i d C li t
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Laminados en Caliente
Se usa en la fabricación de tubos y perfiles para construcción
estructural, cañerías y tubos soldados para la conducción de
fluidos, cilindros, etc.
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Este tipo de acero laminado en caliente lo encontramos
diariamente en forma de planchas de acero con
superficie estriada tipo lágrima en uno de sus lados. Su
superficie antideslizante hace esta plancha ideal para
pisos de escaleras, vehículos, etc.
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Laminados en Frío
Este material es usado en muebles metálicos, cocinas,
refrigeradoras, tubos, partes externas de vehículos y engeneral donde se requiera un buen acabado superficial.
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1. Aluminio y Aleaciones: Piezas para aviones,cuerpos de válvulas, cabezas de cilindros, cajas de
cambio de automóviles, zapatas de freno, etc.
2. Cobre y Aleaciones: Se emplea en conductos y
maquinaria eléctrica.
3. Aleaciones de Magnesio: Maquinaria portátil,
herramientas neumáticas, máquinas de escribir y
coser, etc.
4. Aleaciones de Zinc: Piezas para la industria
automotriz, accesorios para edificios, piezas de
máquinas para oficina y juguetes.
Aleaciones