Monografia Del Acero

2010

EL ACERO MANOGRAFIA El acero es en la actualidad la más importante de las aleaciones metálicas conocidas, no habiendo existido en ninguna época otro material que tanto haya contribuido al progreso de la humanidad.

Amaguaña A. Daniel -

Yacchirema T. Patricio Ensayo de Materiales I 05/11/2010

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERIA CIENCIAS FISICAS Y   MATEMATICA  ESCUELA DE INGENIERIA INGENIERIA CIVIL

 ENSAYO DE MATERIALES MATERIALES I   MONOGRAFIA

TEMA: EL ACERO  NOMBRES:  

AMAGUAÑA AMAGUA DANIEL ERNESTO YACCHIREMA TARAGUAY PATRICIO X.

 PROFESOR: ING. RAUL CAMANIERO.

CURSO: TERCERO

 PARALELO: SEGUNDO

SEMESTRE LECTIVO 2010  – 2011 ~2~

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERIA CIENCIAS FISICAS Y   MATEMATICA  ESCUELA DE INGENIERIA INGENIERIA CIVIL

 ENSAYO DE MATERIALES MATERIALES I   MONOGRAFIA

TEMA: EL ACERO  NOMBRES:  

AMAGUAÑA AMAGUA DANIEL ERNESTO YACCHIREMA TARAGUAY PATRICIO X.

 PROFESOR: ING. RAUL CAMANIERO.

CURSO: TERCERO

 PARALELO: SEGUNDO

SEMESTRE LECTIVO 2010  – 2011 ~2~

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CONTENIDO 1.

Objetivo __________________________ ____________________________________________________ ___________________________________ _________ 4

2.

Introducción _________________________________________________________ 5

3.  Historia _____________________________________________________________ 7  4.

Características Mecánicas Y Tecnológicas Del Acero _______________________ 11

5.  Normalización  Normalización De Las Diferentes Diferentes Clases Clases De Acero Acero _________________________ 14

Del Acero. Diagrama Diagrama Hierro-Carbono Hierro-Carbono (Fe-C) (Fe-C) ___________________ 14 6.  Formación Del 7.

Microconstituyentes Microconstituyentes ________________________ __________________________________________________ __________________________ 15

8.

Otros Elementos En El Acero __________________________________________ 18 

9.

Clasificación General De Los Aceros__________________________ ______________________________________ ____________ 23

10.

 Aceros De Gran Resistencia. Resistencia. _________________________ __________________________________________ _________________ 34

11.

 Aceros De Sedimentación. Sedimentación. __________________________ ___________________________________________ _________________ 34

12.

 Aceros De Nitruración. Nitruración. _________________________ ______________________________________________ _____________________ 35

13.

Tratamientos Del Acero _____________________________________________ 44

14.

 Mecanizado  Mecanizado Del Acero Acero ______________________________________________ 47 

15.

 Aplicaciones  Aplicaciones ______________________________________________________ 52

16.

 Ensayos Mecánicos Mecánicos Del Del Acero ________________________________________ 54

17.

 Producción  Producción Y Consumo Consumo De Acero _____________________________________ 56

18.

 _________________________________________________ _____________________ 59  Reciclaje  Reciclaje Del Acero Acero ____________________________

19.

 Aceros Estructurales: __________________________ _______________________________________________ _____________________ 61

20.

Conclusiones.________________________ ___________________________________________________ ______________________________ ___ 66

21.

Bibliografía _______________________________________________________ 67 

~3~

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1. Conocer el origen del acero según su historia y la creación de este y la utilidad que se le da a este y como lo fabrican.

2. Determinar las tablas de constitución del acero, los diagramas del acero con sus propiedades mecánicas ―resistencia, elasticidad, plasticidad, rigidez, capacidad energética‖

3. Indicar los tipos de acero que se utilizan en la construcción de las obras civiles y cuáles son los materias primas que se utilizan

4. Analizar las propiedades físicas y mecánicas del acero con sus respectivos diagramas y módulos.

~4~

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El acero es en la actualidad la más importante de las aleaciones metálicas conocidas, no habiendo existido en ninguna época otro material que tanto haya contribuido al progreso de la humanidad.

Se puede decir de una manera general que bajo la denominación de ―acero‖ se agrupan todas las aleaciones de hierro forjables. La extraordinaria difusión del acero, se debe a sus notables propiedades a la existencia de numerosos yacimientos de minerales de hierro, y al desarrollo de procedimientos de fabricación relativamente simple. Ningún otro metal ni aleación posee sus notables propiedades, que lo hacen insustituible para muchas aplicaciones. Una de las propiedades más importantes de los aceros es su gran plasticidad y maleabilidad a elevada temperatura, que permite transformar su forma o dimensiones por laminado o martillado en caliente con gran facilidad. Además los aceros son dúctiles y por trabajo en frío se pueden laminar o estirar en forma de chapas, flejes, alambres o hilos de muy pequeño espesor o diámetro. Otra de las propiedades más valiosas de los aceros, es la facultad de adquirir con el temple una dureza extraordinaria. Hasta mediados del siglo XIX no se conocían más que dos clases de aleaciones de hierro forjables: el llamado hierro dulce (0,40 a 0,20% de carbono), que se emplea para fabricar máquinas, verjas, vehículos, etc., y herramientas. Ambos materiales se diferenciaban sin dificultad porque el hierro era muy blando y el acero, en cambio, era duro. En la actualidad, en cambio, hay muchos tipos de aceros de las más diversas composiciones y propiedades, y cualquier acerería moderna fabrica más de cien clases diferentes, dependiendo principalmente sus características y propiedades de la composición y de los tratamientos térmicos que se les da. ~5~

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En otras palabras el acero no es más que una aleación a base de hierro (Fe) y principalmente de carbono además de otros elementos de aleación como el manganeso, silicio, azufre, fósforo y en ocasiones especiales níquel, cromo, molibdeno, tungsteno y vanadio. El contenido de su principal elemento de aleación (carbono) va desde 0.03 hasta 1.7 o llegando en algunos casos excepcionales hasta 2.5%. Es común hablar del acero como una aleación de hierro-carbono, mas sin embargo lo correcto sería decir que el acero es una aleación Hierro-Carburo de Hierro, ya que el carbono salvo algunas excepciones no existe en estado libre en el acero. Por tanto siempre que hablemos de carbono en los aceros, tenemos que acordarnos que se encuentra en forma de carburo de hierro y que los componentes fundamentales del acero son el hierro y el carburo de hierro, siendo la cantidad y la forma de distribución de este ultimo lo que le da el toque final a la personalidad de un acero ordinario. El acero es una aleación de hierro y carbono, donde el carbono no supera el 2,1% en pesode la composición de la aleación, alcanzando normalmente porcentajes entre el 0,2% y el 0,3%. Porcentajes mayores que el 2,0% de carbono dan lugar a las fundiciones, aleaciones que al ser quebradizas y no poderse forjar  — a diferencia de los aceros — , se moldean. La definición anterior, sin embargo, se circunscribe a los aceros al carbono en los que éste último es el único aleante o los demás presentes lo están en cantidades muy pequeñas pues de hecho existen multitud de tipos de acero con composiciones muy diversas que reciben denominaciones específicas en virtud ya sea de los elementos que predominan en su composición (aceros al silicio), de su susceptibilidad a ciertos tratamientos (aceros de cementación), de alguna característica potenciada (aceros inoxidables) e incluso en función de su uso (aceros estructurales). Usualmente estas aleaciones de hierro se engloban bajo la denominación genérica de aceros especiales, razón por la que aquí se ha adoptado la definición de los comunes o "al carbono" que amén de ser los primeros fabricados y los más empleados, sirvieron de base para los demás. Esta gran variedad de aceros llevó a Siemens a definir el acero como «un compuesto de hierro y otra sustancia que incrementa su resistencia». ~6~

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Por la variedad ya apuntada y por su disponibilidad  — sus sus dos elementos primordiales abundan en la naturaleza facilitando su producción en cantidades industriales  — los aceros son las aleaciones más utilizadas en la construcción de maquinaria, herramientas, edificios y obras públicas, habiendo contribuido al alto nivel de desarrollo tecnológico de las sociedades industrializadas. Sin embargo, en ciertos sectores, como la construcción aeronáutica, el acero apenas se utiliza debido a que es un material muy denso, casi tres veces más denso que el aluminio (7850 kg/m³ de densidad frente a los 2700 kg/m³ del aluminio).

 Historia

 Histórico horno Bessemer 

Aunque no se tienen datos precisos de la fecha en la que se descubrió la técnica de fundir mineral de hierro para producir un metal susceptible de ser utilizado, los primeros utensilios de este metal descubiertos por los arqueólogos en Egipto datan del año 3000 a. C. También se sabe que antes de esa época se empleaban adornos de hierro. El acero era conocido en la antigüedad, y quizá pudo haber sido producido por el método de

fundición boomery  — fundición

de hierro y sus óxidos en una chimenea de piedra u otros

~7~

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materiales naturales resistentes al calor, y en el cual se sopla aire —  para que su producto, una masa porosa de hierro ( bloom) contuviese carbón. Algunos de los primeros aceros provienen del Este de África, fechados cerca de 1400 a. C. En el siglo IV a. C. armas como la falcata fueron producidas en la península Ibérica. La China antigua bajo la dinastía Han, entre el 202 a. C. y el 220 d. C., creó acero al derretir hierro forjado junto con hierro fundido, obteniendo así el mejor producto de carbón intermedio, el acero, en torno al siglo I a. C. Junto con sus métodos originales de forjar acero, los chinos también adoptaron los métodos de producción para la creación de acero wootz, una idea importada de India a China hacia el siglo V El acero wootz fue producido en India y en Sri Lanka desde aproximadamente el año 300 a. C. Este temprano método utilizaba un horno de viento, soplado por los monzones. También conocido como acero Damasco, el acero wootz es famoso por su durabilidad y capacidad de mantener un filo. Originalmente fue creado de un número diferente de materiales, incluyendo trazas de otros elementos en concentraciones menores a 1000 partes por millón o 0,1% de la composición de la roca. Era esencialmente una complicada aleación con hierro como su principal componente. Estudios recientes han sugerido que en su estructura se incluían nanotubos de carbono, lo que quizá explique algunas de sus cualidades legendarias; aunque teniendo en cuenta la tecnología disponible en ese momento fueron probablemente producidos más por casualidad que por diseño. El acero crucible (Crucible steel)  — basado basado en distintas técnicas de producir aleaciones de acero empleando calor lento y enfriando hierro puro y carbón —  fue producido en Merv entre el siglo IX y el siglo X. En China, bajo la dinastía Song del siglo XI, hay evidencia de la producción de acero empleando dos técnicas: una de un método "berganesco" que producía un acero de calidad inferior por no ser homogéneo, y un precursor del moderno método Bessemer el cual ~8~

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utilizaba una descarbonización a través de repetidos forjados bajo abruptos enfriamientos (cold blast ). ).

Grabado que muestra el trabajo en una fragua en la Edad Media.

El hierro para uso industrial fue descubierto hacia el año 1500 a. C., en Medzamor, cerca de Ereván, capital de Armenia y del monte Ararat. La tecnología del hierro se mantuvo mucho tiempo en secreto, difundiéndose extensamente hacia el año 1200 a. C. Los artesanos del hierro aprendieron a fabricar acero calentando hierro forjado y carbón vegetal en recipientes de arcilla durante varios días, con lo que el hierro absorbía suficiente carbono para convertirse en acero auténtico. Las características conferidas por la templabilidad no consta que fueran conocidas hasta la Edad Media, y hasta el año 1740 no se produjo lo que hoy día denominamos acero. Los métodos antiguos para la fabricación del acero consistían en obtener hierro dulce en el horno, con carbón vegetal y tiro de aire. Una posterior expulsión de las escorias por martilleo y carburación del hierro dulce para cementarlo. Luego se perfeccionó la cementación fundiendo el acero cementado en crisoles de arcilla y en Sheffield (Inglaterra) se obtuvieron, a partir de 1740, aceros de crisol. ~9~

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Fue Benjamín Huntsman el que desarrolló un procedimiento para fundir hierro forjado con carbono, obteniendo de esta forma el primer acero conocido. En 1856, Sir Henry Bessemer, hizo posible la fabricación de acero en grandes cantidades, pero su procedimiento ha caído en desuso, porque solo podía utilizar hierro que contuviese fósforo y azufre en pequeñas proporciones. En 1857, Sir William Siemens ideó otro procedimiento de fabricación industrial del acero, que en la actualidad ha caído en desuso, el procedimiento Martin Siemens, por descarburación de la fundición de hierro dulce y óxido de hierro, calentando con aceite, gas de coque, o una mezcla da gas de alto horno y de coque. Siemens había experimentado en 1878 con la electricidad para calentar los hornos de acero, pero fue el metalúrgico francés Paul Héroult  — coinventor del método moderno para fundir aluminio —  quien inició en 1902 la producción comercial del acero en hornos eléctricos a arco. El método de Héroult consiste en introducir en el horno chatarra de acero de composición conocida haciendo saltar un arco eléctrico entre la chatarra y unos grandes electrodos de carbono situados en el techo del horno. En 1948 se inventa el proceso del oxígeno básico L-D. Tras la segunda guerra mundial se iniciaron experimentos en varios países con oxígeno puro en lugar de aire para los procesos de refinado del acero. El éxito se logró en Austria en 1948, cuando una fábrica de acero situada cerca de la ciudad de Linz, Donawitz desarrolló el proceso del oxígeno básico o

L-D.

En 1950 se inventa el proceso de colada continua que se usa cuando se requiere producir perfiles laminados de acero de sección constante y en grandes cantidades. El proceso consiste en colocar un molde con la forma que se requiere debajo de un crisol, el que con una válvula puede ir dosificando material fundido al molde. Por gravedad el material fundido pasa por el molde, el que está enfriado por un sistema de agua, al pasar el material fundido por el molde frío se convierte en pastoso y adquiere la forma del molde. Posteriormente el material es conformado con una serie de rodillos que al mismo tiempo lo arrastran hacia la parte exterior del sistema. Una vez conformado el material con la forma necesaria y con la longitud adecuada el material se corta y almacena. ~ 10 ~

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En la actualidad se utilizan algunos metales y metaloides en forma de ferroaleaciones, que, unidos al acero, le proporcionan excelentes cualidades de dureza y resistencia. Actualmente, el proceso de fabricación del acero, se completa mediante la llamada Metalurgia Secundaria. En esta etapa, se otorgan al acero líquido las propiedades químicas, temperatura, contenido de gases, nivel de inclusiones e impurezas deseadas. La unidad más común de Metalurgia Secundaria es el Horno Cuchara. El acero aquí producido está listo para ser posteriormente colado, en forma convencional o en colada continua. El uso intensivo que tiene y ha tenido el acero para la construcción de estructuras metálicas ha conocido grandes éxitos y rotundos fracasos que al menos han permitido el avance de la ciencia de materiales. Así, el 7 de noviembre de 1940 el mundo asistió al colapso del puente Tacoma Narrows al entrar en resonancia con el viento. Ya durante los primeros años de la Revolución Industrial se produjeron roturas prematuras de ejes de ferrocarril que llevaron a William Rankine a postular la fatiga de materiales y durante la Segunda Guerra Mundial se produjeron algunos hundimientos imprevistos de los cargueros estadounidenses Liberty al fragilizarse el acero por el mero descenso de la temperatura, problema inicialmente achacado a las soldaduras. En muchas regiones del mundo, el acero es de gran importancia para la dinámica de la población, industria y comercio.

Características mecánicas y tecnológicas del acero

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 Representación de la inestabilidad lateral bajo la acción de una fuerza ejercida sobre una viga de acero.

Aunque es difícil establecer las propiedades físicas y mecánicas del acero debido a que estas varían con los ajustes en su composición y los diversos tratamientos térmicos, químicos o mecánicos, con los que pueden conseguirse aceros con combinaciones de características adecuadas para infinidad de aplicaciones, se pueden citar algunas propiedades genéricas: 

Su densidad media es de 7850 kg/m³.



En función de la temperatura el acero se puede contraer, dilatar o fundir.



El punto de fusión del acero depende del tipo de aleación y los porcentajes de elementos aleantes. El de su componente principal, el hierro es de alrededor de 1510 °C en estado puro (sin alear), sin embargo el acero presenta frecuentemente temperaturas de fusión de alrededor de 1375 °C, y en general la tempera necesaria para la fusión aumenta a medida que se funde (excepto las aleaciones eutécticas que funden de golpe). Por otra parte el acero rápido funde a 1650 °C.



Su punto de ebullición es de alrededor de 3000 °C.



Es un material muy tenaz, especialmente en alguna de las aleaciones usadas para fabricar herramientas.



Relativamente dúctil. Con él se obtienen hilos delgados llamados alambres.



Es maleable. Se pueden obtener láminas delgadas llamadas hojalata. La hojalata es una lamina de acero, de entre 0,5 y 0,12 mm de espesor, recubierta, generalmente de forma electrolítica, por estaño.



Permite una buena mecanización en máquinas herramientas antes de recibir un tratamiento térmico.



Algunas composiciones y formas del acero mantienen mayor memoria, y se deforman al sobrepasar su límite elástico.



La dureza de los aceros varía entre la del hierro y la que se puede lograr mediante su aleación u otros procedimientos térmicos o químicos entre los cuales quizá el más conocido sea el templado del acero, aplicable a aceros con alto contenido en carbono, que permite, cuando es superficial, conservar un núcleo tenaz en la pieza ~ 12 ~

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que evite fracturas frágiles. Aceros típicos con un alto grado de dureza superficial son los que se emplean en las herramientas de mecanizado, denominados aceros rápidos que contienen cantidades significativas de cromo, wolframio, molibdeno y vanadio. Los ensayos tecnológicos para medir la dureza son Brinell, Vickers y Rockwell, entre otros. 

Se puede soldar con facilidad.



La corrosión es la mayor desventaja de los aceros ya que el hierro se oxida con suma facilidad incrementando su volumen y provocando grietas superficiales que posibilitan el progreso de la oxidación hasta que se consume la pieza por completo. Tradicionalmente los aceros se han venido protegiendo mediante tratamientos superficiales diversos. Si bien existen aleaciones con resistencia a la corrosión mejorada como los aceros de construcción «corten» aptos para intemperie (en ciertos ambientes) o los aceros inoxidables.



Posee una alta conductividad eléctrica. Aunque depende de su composición es aproximadamente de 3 · 10 6 S /m. En las líneas aéreas de alta tensión se utilizan con frecuencia conductores de aluminio con alma de acero proporcionando éste último la resistencia mecánica necesaria para incrementar los vanos entre la torres y optimizar el coste de la instalación.



Se utiliza para la fabricación de imanes permanentes artificiales, ya que una pieza de acero imantada no pierde su imantación si no se la calienta hasta cierta temperatura. La magnetización artificial se hace por contacto, inducción o mediante procedimientos eléctricos. En lo que respecta al acero inoxidable, al acero inoxidable ferrítico sí se le pega el imán, pero al acero inoxidable austenítico no se le pega el imán ya que la fase del hierro conocida como austenita no es atraída por los imanes. Los aceros inoxidables contienen principalmente níquel y cromo en porcentajes del orden del 10% además de algunos aleantes en menor proporción.



Un aumento de la temperatura en un elemento de acero provoca un aumento en la longitud del mismo. Este aumento en la longitud puede valorarse por la expresión: δL = α δ t° L, siendo a el

coeficiente de dilatación, que para el acero vale

aproximadamente 1,2 · 10 −5 (es decir α = 0,000012). Si existe libertad de dilatación no se plantean grandes problemas subsidiarios, pero si esta dilatación está impedida ~ 13 ~

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en mayor o menor grado por el resto de los componentes de la estructura, aparecen esfuerzos complementarios que hay que tener en cuenta. El acero se dilata y se contrae según un coeficiente de dilatación similar al coeficiente de dilatación del hormigón, por lo que resulta muy útil su uso simultáneo en la construcción, formando un material compuesto que se denomina hormigón armado. El acero da una falsa sensación de seguridad al ser incombustible, pero sus propiedades mecánicas fundamentales se ven gravemente afectadas por las altas temperaturas que pueden alcanzar los perfiles en el transcurso de un incendio.

 Normalización de las diferentes clases de acero Como existe una variedad muy grande de clases de acero diferentes que se pueden producir en función de los elementos aleantes que constituyan la aleación, se ha impuesto, en cada país, en cada fabricante de acero, y en muchos casos en los mayores consumidores de aceros, unas Normas que regulan la composición de los aceros y las prestaciones de los mismos. Por ejemplo en España actualmente están regulados por la norma UNE-EN 10020:2001 y antiguamente estaban reguladas por la norma UNE-36010, ambas editadas por AENOR.21 Existen otras normas reguladoras del acero, como la clasificación de AISI (de hace 70 años, y de uso mucho más extenso internacionalmente), ASTM, DIN, o la ISO 3506.

 Formación del acero. Diagrama hierro-carbono (FeC)

Fases de la aleación de hierro-carbono Austenita (hierro- ɣ. duro) Ferrita (hierro- α. blando)

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Cementita (carburo de hierro. Fe 3C) Perlita (88% ferrita, 12% cementita) Ledeburita (ferrita - cementita eutectica, 4,3% carbono) Bainita Martensita

Tipos de acero Acero al carbono (0,03-2,1% C) Acero corten (para intemperie) Acero inoxidable (aleado con cromo) Acero microaleado («HSLA», baja aleación alta resistencia) Acero rápido (muy duro, tratamiento térmico)

Otras aleaciones Fe-C Hierro dulce (prácticamente sin carbono) Fundición (>2,1% C) Fundición dúctil (grafito esferoidal) En el diagrama de equilibro, o de fases, Fe-C se representan las transformaciones que sufren los aceros al carbono con la temperatura, admitiendo que el calentamiento (o enfriamiento) de la mezcla se realiza muy lentamente de modo que los procesos de difusión (homogeneización) tienen tiempo para completarse. Dicho diagrama se obtiene experimentalmente identificando los puntos críticos  — temperaturas a las que se producen las sucesivas transformaciones — por métodos diversos.

El hierro puro presenta tres estados alotrópicos a medida que se incrementa la temperatura desde la ambiente:

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

Hasta los 911 °C, el hierro ordinario, cristaliza en el sistema cúbico centrado en el cuerpo (BCC) y recibe la denominación de hierro α o ferrita. Es un material dúctil y maleable responsable de la buena forjabilidad de las aleaciones con bajo contenido en carbono y es ferromagnético hasta los 770 °C (temperatura de Curie a la que pierde dicha cualidad). La ferrita puede disolver muy pequeñas cantidades de carbono.



Entre 911 y 1400 °C cristaliza en el sistema cúbico centrado en las caras (FCC) y recibe la denominación de hierro γ o austenita. Dada su mayor compacidad la austenita se deforma con mayor facilidad y es paramagnética.



Entre 1400 y 1538 °C cristaliza de nuevo en el sistema cúbico centrado en el cuerpo y recibe la denominación de hierro δ que es en esencia el mismo hierro alfa pero con parámetro de red mayor por efecto de la temperatura. A mayor temperatura el hierro se encuentra en estado líquido. Si se añade carbono al hierro, sus átomos podrían

situarse

simplemente

en

los

intersticios de la red cristalina de éste último; sin

embargo

en

los

aceros

aparece

combinado formando carburo de hierro (Fe3C), es decir, un compuesto químico definido y que recibe la denominación de

cementita de modo que los aceros al carbono están constituidos realmente por ferrita y cementita.

1.1.

Transformación de la austenita

Zona de los aceros (hasta 2% de carbono) del diagrama de equilibrio metaestable hierrocarbono. Dado que en los aceros el carbono se encuentra formando carburo de hierro se han

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incluido en abscisas las escalas de los porcentajes en peso de carbono y de carburo de hierro (en azul). El diagrama de fases Fe-C muestra dos composiciones singulares: 

Un eutéctico (composición para la cual el punto de fusión es mínimo) que se denomina ledeburita y contiene un 4,3% de carbono (64,5 % de cementita). La ledeburita aparece entre los constituyentes de la aleación cuando el contenido en carbono supera el 2% (región del diagrama no mostrada) y es la responsable de la mala forjabilidad de la aleación marcando la frontera entre los aceros con menos del 2% de C (forjables) y las fundiciones con porcentajes de carbono superiores (no forjables y fabricadas por moldeo). De este modo se observa que por encima de la temperatura crítica A 3 los aceros están constituidos sólo por austenita, una solución sólida de carbono en hierro γ y su microestructura en condiciones de enfriamiento

lento dependerá por tanto de las transformaciones que sufra ésta. 

Un eutectoide en la zona de los aceros, equivalente al eutéctico pero en estado sólido, donde la temperatura de transformación de la austenita es mínima. El eutectoide contiene un 0,77 %C (13,5% de cementita) y se denomina perlita. Está constituido por capas alternas de ferrita y cementita, siendo sus propiedades mecánicas intermedias entre las de la ferrita y la cementita.

La existencia del eutectoide permite distinguir dos tipos de aleaciones de acero: 

Aceros hipoeutectoides (< 0,77% C). Al enfriarse por debajo de la temperatura crítica A3 comienza a precipitar la ferrita entre los granos (cristales) de austenita y al alcanzar la temperatura crítica A 1 la austenita restante se transforma en perlita. Se obtiene por tanto a temperatura ambiente una estructura de cristales de perlita embebidos en una matriz de ferrita.



Aceros hipereutectoides (>0,77% C). Al enfriarse por debajo de la temperatura crítica se precipita el carburo de hierro resultando a temperatura ambiente cristales de perlita embebidos en una matriz de cementita.

1.2.

Otros microconstituyentes ~ 17 ~

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Las microestructuras básicas descritas (perlíticas) son las obtenidas enfriando lentamente aceros al carbono, sin embargo modificando las condiciones de enfriamiento (base de los tratamientos térmicos) es posible obtener estructuras cristalinas diferentes: 

La martensita es el constituyente típico de los aceros templados y se obtiene de forma casi instantánea al enfriar rápidamente la austenita. Es una solución sobresaturada de carbono en hierro alfa con tendencia, cuanto mayor es el carbono, a la sustitución de la estructura cúbica centrada en el cuerpo por tetragonal centrada en el cuerpo. Tras la cementita (y los carburos de otros metales) es el constituyente más duro de los aceros.



Velocidades intermedias de enfriamiento dan lugar a la bainita, estructura similar a la perlita formada por agujas de ferrita y cementita pero de mayor ductilidad y resistencia que aquélla.



También se puede obtener austenita por enfriamiento rápido de aleaciones con elementos gammágenos (que favorecen la estabilidad del hierro γ) como el níquel y

el manganeso, tal es el caso por ejemplo de los aceros inoxidables austeníticos. Antaño se identificaron también la sorbita y la troostita que han resultado ser en realidad perlitas de muy pequeña distancia interlaminar por lo que dichas denominaciones han caído en desuso.

Otros elementos en el acero Elementos aleantes del acero y mejoras obtenidas con la aleación Aunque la composición química de cada fabricante de aceros es casi secreta, certificando a sus clientes solo la resistencia y dureza de los aceros que producen, sí se conocen los compuestos agregados y sus porcentajes admisibles. 

Aluminio: se emplea como elemento de aleación en los aceros de nitruracion, que suele tener 1% aproximadamente de aluminio. Como desoxidante se suele emplear frecuentemente en la fabricación de muchos aceros. Todos los aceros aleados en ~ 18 ~

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calidad contienen aluminio en porcentajes pequeñísimos, variables generalmente desde 0,001 a 0,008%. También se utiliza como elemento desoxidante. 

Boro: en muy pequeñas cantidades (del 0,001 al 0,0015%) logra aumentar la capacidad de endurecimiento cuando el acero está totalmente desoxidado, pues se combina con el carbono para formar carburos proporcionando un revestimiento duro y mejorando la templabilidad. Es usado en aceros de baja aleación en aplicaciones como cuchillas de arado y alambres de alta ductilidad y dureza superficial. Utilizado también como trampa de nitrógeno, especialmente en aceros para trefilación, para obtener valores de N menores a 80 ppm.

 Acería. Nótese la tonalidad del vertido.



Cobalto: muy endurecedor. Disminuye la templabilidad. Mejora la dureza en caliente. El cobalto es un elemento poco habitual en los aceros. Se usa en los aceros rápidos para herramientas, aumenta la dureza de la herramienta en caliente. Se utiliza para aceros refractarios. Aumenta las propiedades magnéticas de los aceros.



Cromo: es uno de los elementos especiales más empleados para la fabricación de aceros aleados, usándose indistintamente en los aceros de construcción, en los de herramientas, en los inoxidables y los de resistencia en caliente. Se emplea en cantidades diversas desde 0,30% a 30%, según los casos y sirve para aumentar la dureza y la resistencia a la tracción de los aceros, mejora la templabilidad, impide las deformaciones en el temple, aumenta la resistencia al desgaste, la inoxidabilidad (con concentraciones superiores al 12%), etc. Forma carburos muy duros y comunica al acero mayor dureza, resistencia y tenacidad a cualquier temperatura. Solo o aleado con otros elementos, proporciona a los aceros características de inoxidables y refractarios; también se utiliza en revestimientos embellecedores o recubrimientos duros de gran resistencia al desgaste, como émbolos, ejes, etc. ~ 19 ~

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

Estaño: es el elemento que se utiliza para recubrir láminas muy delgadas de acero que conforman la hojalata.



Manganeso: aparece prácticamente en todos los aceros, debido, principalmente, a que se añade como elemento de adición para neutralizar la perniciosa influencia del azufre y del oxigeno, que siempre suelen contener los aceros cuando se encuentran en estado líquido en los hornos durante los procesos de fabricación. El manganeso actúa también como desoxidante y evita, en parte, que en la solidificación del acero que se desprendan gases que den lugar a porosidades perjudiciales en el material. Si los aceros no tuvieran manganeso, no se podrían laminar ni forjar, porque el azufre que suele encontrarse en mayor o menor cantidad en los aceros, formarían sulfuros de hierro, que son cuerpos de muy bajo punto de fusión (981º aprox.) que a las temperaturas de trabajo en caliente (forja o laminación) funden, y al encontrarse contorneando los granos de acero crean zonas de debilidad y las piezas y barras se abren en esas operaciones de transformación. Los aceros ordinarios y los aceros aleados en los que el manganeso no es elemento fundamental, suelen contener generalmente porcentajes de manganeso variables de 0,30 a 0,80%.



Molibdeno: es un elemento habitual del acero y aumenta mucho la profundidad de endurecimiento de acero, así como su tenacidad. Los aceros inoxidables austeníticos contienen molibdeno para mejorar la resistencia a la corrosión.



Nitrógeno: se agrega a algunos aceros para promover la formación de austenita.



Níquel: una de las mayores ventajas que reporta el empleo del níquel, es evitar el crecimiento del grano en los tratamientos térmicos, lo que sirve para producir en ellos gran tenacidad. El níquel además hace descender los puntos críticos y por ello los tratamientos pueden hacerse a temperaturas ligeramente más bajas que la que corresponde a los aceros ordinarios. Experimentalmente se observa que con los aceros aleados con níquel se obtiene para una misma dureza, un límite de elasticidad ligeramente más elevado y mayores alargamientos y resistencias que con los aceros al carbono o de baja aleación. En la actualidad se ha restringido mucho su empleo, pero sigue siendo un elemento de aleación indiscutible para los aceros de construcción empleados en la fabricación de piezas para máquinas y motores de gran responsabilidad, se destacan sobre todo en los aceros cromo-níquel y cromo~ 20 ~

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níquel-molibdeno. El níquel es un elemento de extraordinaria importancia en la fabricación de aceros inoxidables y resistentes a altas temperaturas, en los que además de cromo se emplean porcentajes de níquel variables de 8 a 20%. Es el principal formador de austenita, que aumenta la tenacidad y resistencia al impacto. El níquel se utiliza mucho para producir acero inoxidable, porque aumenta la resistencia a la corrosión. 

Plomo: el plomo no se combina con el acero, se encuentra en él en forma de pequeñísimos glóbulos, como si estuviese emulsionado, lo que favorece la fácil mecanización por arranque de viruta, (torneado, cepillado, taladrado, etc.) ya que el plomo es un buen lubricante de corte, el porcentaje oscila entre 0,15% y 0,30% debiendo limitarse el contenido de carbono a valores inferiores al 0,5% debido a que dificulta el templado y disminuye la tenacidad en caliente.se añade a algunos aceros para mejorar mucho la maquinabilidad.

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Silicio: aumenta moderadamente la templabilidad. Se usa como elemento desoxidante. Aumenta la resistencia de los aceros bajos en carbono.

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Titanio: se usa para estabilizar y desoxidar el acero, mantiene estables las propiedades del acero a alta temperatura.



Tungsteno: también conocido como wolframio. Forma con el hierro carburos muy complejos estables y durísimos, soportando bien altas temperaturas. En porcentajes del 14 al 18 %, proporciona aceros rápidos con los que es posible triplicar la velocidad de corte de loa aceros al carbono para herramientas.



Vanadio: posee una enérgica acción desoxidante y forma carburos complejos con el hierro, que proporcionan al acero una buena resistencia a la fatiga, tracción y poder cortante en los aceros para herramientas.



Zinc: es elemento clave para producir chapa de acero galvanizado.

Los porcentajes de cada uno de los aleantes que pueden configurar un tipo determinado de acero están normalizados.

1.3.

Impurezas en el acero

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Se denomina impurezas a todos los elementos indeseables en la composición de los aceros. Se encuentran en los aceros y también en las fundiciones como consecuencia de que están presentes en los minerales o los combustibles. Se procura eliminarlas o reducir su contenido debido a que son perjudiciales para las propiedades de la aleación. En los casos en los que eliminarlas resulte imposible o sea demasiado costoso, se admite su presencia en cantidades mínimas. 

Azufre: límite máximo aproximado: 0,04%. El azufre con el hierro forma sulfuro, el que, conjuntamente con la austenita, da lugar a un eutéctico cuyo punto de fusión es bajo y que, por lo tanto, aparece en bordes de grano. Cuando los lingotes de acero colado deben ser laminados en caliente, dicho eutéctico se encuentra en estado líquido, lo que provoca el desgranamiento del material. Se controla la presencia de sulfuro mediante el agregado de manganeso. El manganeso tiene mayor afinidad por el azufre que el hierro por lo que en lugar de FeS se forma MnS que tiene alto punto de fusión y buenas propiedades plásticas. El contenido de Mn debe ser aproximadamente cinco veces la concentración de S para que se produzca la reacción. El resultado final, una vez eliminados los gases causantes, es una fundición menos porosa, y por lo tanto de mayor calidad. Aunque se considera un elemento perjudicial, su presencia es positiva para mejorar la maquinabilidad en los procesos de mecanizado. Cuando el porcentaje de azufre es alto puede causar poros en la soldadura.

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Fósforo: límite máximo aproximado: 0,04%. El fósforo resulta perjudicial, ya sea al disolverse en la ferrita, pues disminuye la ductilidad, como también por formar FeP (fosfuro de hierro). El fosfuro de hierro, junto con la austenita y la cementita, forma un eutéctico ternario denominado

esteadita,

el que es sumamente frágil y

posee punto de fusión relativamente bajo, por lo cual aparece en bordes de grano, transmitiéndole al material su fragilidad.

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Aunque se considera un elemento perjudicial en los aceros, porque reduce la ductilidad y la tenacidad, haciéndolo quebradizo, a veces se agrega para aumentar la resistencia a la tensión y mejorar la maquinabilidad.

1.4.

Desgaste

Es la degradación física (pérdida o ganancia de material, aparición de grietas, deformación plástica, cambios estructurales como transformación de fase o recristalización, fenómenos de corrosión, etc.) debido al movimiento entre la superficie de un material sólido y uno o varios elementos de contacto.

Es interesante conocer una clasificación general que agrupe todas las calidades de todos los aceros que sea clara y simple. Los aceros se clasifican teniendo en cuenta sus propiedades y utilización en tres grandes grupos.

1.- Aceros de construcción. a) Aceros que su usan en bruto de forja o laminación, sin tratamiento 1. Aceros al carbono que se usan en bruto de laminación para construcciones metálicas y para piezas de maquinaria en general. 2. Aceros de baja aleación y alto limite elástico para grandes construcciones metálicas, puentes, torres, etc. 3. Aceros de fácil mecanización para emplear en tornos automáticos, etc. b) Aceros que se usan después del tratamiento. 

Aceros al carbono.

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Aceros de gran resistencia.

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Aceros de cementación.

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Aceros de nitruración.

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Aceros para muelles.

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Aceros resistentes al desgaste. ~ 23 ~

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Aceros de propiedades eléctricas especiales.



Aceros Maraging.

2. Aceros de herramientas. 

Aceros al carbono.



Aceros rápidos.



Aceros para trabajos en caliente.



Aceros indeformables.



Aceros de corte no rápidos.

3. Aceros inoxidables y resistentes al calor. 

Aceros martensíticos de 13 a 18 % de cromo.



Aceros ferríticos de 16 a 30 % de cromo.

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Aceros cromo-níquel del grupo 18/8.

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Aceros cromo-níquel austenícos de alta aleación.

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Aceros para válvulas.

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Aceros con elevada resistencia a la fluencia en caliente (creep).



Aceros inoxidables endurecibles por precipitación.

Nomenclatura. Antiguas denominaciones. Hierro. Recibían esa denominación las aleaciones de hierro y carbono muy tenaces que se obtenían en estado pastoso en hornos bajos primitivos o en hornos de pudelar y que no se endurecían con el temple. Su contenido en carbono era generalmente inferior a 0.20 %. Acero. Se denominaban así las aleaciones de hierro forjables que se obtenían en estado líquido por fusión en crisoles, de barras de hierro cementadas y que adquirían gran dureza al templar. Generalmente tenían de 0,7 a 1,4 % de carbono. ~ 24 ~

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Se denominan fundiciones, las aleaciones de hierro frágiles no forjables, cuyo contenido de carbono variaba de 2,5 a 4 %. Denominaciones adoptadas a partir del descubrimiento de Bessemer. A partir del año 1855, en que el procedimiento Bessemer comenzó a adquirir gran desarrollo, surgieron dudas al interpretar las denominaciones clásicas. Al fabricarse en el convertidor toda clase de aceros de 0,1 a 0,7 % de carbono, la definición del hierro hubo que modificarla, pues desde entonces se comenzó ya a fabricar en estado líquido el material que hasta entonces se conocía con el nombre de hierro. Como consecuencia de todo ello, y al ver que la obtención en estado pastoso o líquido no limitaba bien las calidades, se generalizaron las denominaciones siguientes. Hierro, aleaciones hierro-carbono forjable, obtenido en estado pastoso o en estado líquido que no se endurecían al templar y cuyo contenido en carbono era inferior a 0,25 % aproximadamente. Aceros, aleaciones hierro-carbono forjables, obtenidas en estado líquido con más de 0,25 % de carbono aproximadamente, que se endurecen con el temple. Fundiciones, aleaciones hierro-carbono no forjables.

Modernas denominaciones. Las denominaciones que mayor aceptación tienen en la actualidad son: Hierro.- Esta denominación se refiere exclusivamente al cuerpo simple hierro, con símbolo Fe y una pureza garantizada por un porcentaje de carbono menor de 0,03 % aproximadamente. Acero.-Toda aleación de hierro-carbono forjable. Aceros ordinarios.-Son los aceros que no contienen elementos aleados y cuyas características dependen principalmente del carbono que contienen. ~ 25 ~

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Aceros especiales.-Son los que deben sus propiedades más importantes, principalmente, a uno o varios elementos aleados que llevan distintos del carbono. Fundición.-Toda aleación de hierro-carbono no forjable. Esta definición, resulta imperfecta, pues hoy en día se fabrican algunas fundiciones especiales que también son forjables.

Temple y revenido. El temple de los aceros al carbono se hace normalmente calentando a temperaturas variables de 800° a 925°, siempre superiores en agua para alcanzar, si es posible, velocidades de enfriamiento superiores a las críticas de temple. El temple en aceite de los aceros al carbono se realiza en muy pocas ocasiones. El revenido se suele hacer calentar las piezas templadas a temperaturas variables de 550° a 650° y luego enfriando al aire. Aceros Aleados Se da el nombre de aceros aleados a los aceros que además de los cinco elementos: carbono, silicio, manganeso, fósforo y azufre, contienen también cantidades relativamente importantes de otros elementos como el cromo, níquel, molibdeno, etc., que sirven para mejorar alguna de sus características fundamentales. Los elementos de aleación que más frecuentemente suelen utilizarse para la fabricación de aceros aleados son: níquel, manganeso, cromo, vanadio, wolframio, molibdeno, cobalto, silicio, cobre, titanio, zirconio, plomo, selenio, niobio, aluminio y boro. Utilizando aceros aleados es posible fabricar piezas de gran espesor, con resistencias muy elevadas en el interior de las mismas. Hay aceros inoxidables que sirven para fabricar elementos decorativos, piezas de máquinas y herramientas, que resisten perfectamente a la acción de los agentes corrosivos. Se pueden construir herramientas que realicen trabajos muy forzados y que a pesar de calentarse no pierdan dureza. Es posible preparar troqueles de formas muy complicadas que no se deformen ni agrieten en el temple, etc.

Clasificación de los aceros aleados de acuerdo con su utilización, con la importancia que en ellos tiene la templabilidad u otras características especiales. ~ 26 ~

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Clasificación de los aceros aleados por su estructura microscópica. Se suelen usar las denominaciones de aceros perlíticos, martensíticos, austeníticos, ferríticos y con carburos, según sea la estructura con que suelen quedar normalmente los aceros, cuando después de un calentamiento a elevada temperatura son enfriados al aire. A continuación indicaremos las particularidades de cada una de estas diferentes clases de aceros. 1. ° Aceros perlíticos.- Además de los aceros al carbono, pertenecen también a este grupo los aceros de baja y media aleación. Se caracterizan porque en el enfriamiento al aire desde elevada temperatura (750°-900°). El temple de estos aceros suele hacerse con enfriamiento en agua o en aceite, según el espesor. 2. ° Aceros martensíticos.- Aceros clásicos de este grupo son los llamados aceros de temple al aire, como los cromo-níquel (C= 0,35 %; Cr = 1 %; Ni = 4 %), o cromo-níquelmolibdeno empleados para la construcción de engranes, y los aceros al cromo inoxidables de C = 0,30 %; Cr =13 %. En estos aceros en el enfriamiento al aire desde elevada temperatura (1.050°-800°), la austenita se transforma en la zona de 20°-350°. 3. ° Aceros austeníticos.- Los aceros más importantes de este grupo son los aceros cromoníquel inoxidables y también el acero de 12 % de manganeso. En estos aceros al ser enfriados desde elevada temperatura, la mayor parte de la austenita queda sin transformar. 4. ° Aceros ferríticos.- Reciben este nombre ciertos aceros cuya estructura es normalmente ferrítica. Entre los aceros de esta clase, se encuentran los aceros inoxidables al cromo de bajo contenido en carbono y elevado contenido de cromo generalmente superior al 16 % y ciertos aceros al silicio de más de 3 % de este elemento, empleados para usos eléctricos. 5. ° Aceros con carburos.- Estos aceros suelen ser de elevado contenido en elementos de aleación y su porcentaje de carbono suele ser generalmente superior a .60%, aunque en ocasiones hay también aceros con carburos hasta de .30% de carbono. Se caracterizan por presentar lo mismo en estado recocido, que en cualquier otro estado de tratamiento, un ~ 27 ~

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porcentaje de carburos en su estructura muy superior a lo que suele observar en los aceros al carbono. El porcentaje de carburos con que quedan estos aceros después de un calentamiento de austenización a elevada temperatura, varía con la temperatura alcanzada en el calentamiento y con la velocidad de enfriamiento. Con velocidades lentas de enfriamiento (recocido) aparecen más carburos que con enfriamientos rápidos (temple). Hay algunos aceros de este grupo que a veces suelen ser llamados aceros ledeburíticos. Esto es debido a que en el proceso de solidificación y enfriamiento, se solidifica en algunas zonas un eutéctico que presenta una estructura ledeburítica, análoga a la de las fundiciones. Los carburos correspondientes al eutéctico son muy groseros y no pueden ser afinados por tratamiento térmico, siendo la forja el único método útil que puede emplearse para romperlos.

Influencia que ejercen en las características y propiedades de los aceros los elementos de aleación. Níquel El níquel fue uno de los primeros metales que se utilizo como elemento de aleación para la fabricación de aceros especiales. Este elemento se comenzó a emplear en los últimos años del pasado siglo XIX, observándose que adicionando a los aceros al carbono cantidades variables de 2 a 5%, se aumentaba su resistencia y limite de elasticidad, sin disminuir la tenacidad. El níquel es un elemento de extraordinaria importancia en la fabricación de aceros inoxidables y resistentes a altas temperaturas. Estos aceros son austeníticos a la temperatura ambiente y no admiten el temple. La aleación hierro-níquel con menos de .10% de carbono y 36% de níquel tiene una dilatación térmica muy baja, casi nula, entre 0° y 100° y recibe el nombre de invar. Los aceros más utilizados al níquel son los siguientes:

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1°. Aceros al níquel con 2, 3, y 5%, muy empleados a principios de siglo y que actualmente se emplean mucho menos que en aquella época. Con .10% a .25% de carbono se utilizan para cementación, y con .25 a 40% de carbono para piezas de gran resistencia. 2°. Aceros cromo-níquel y cromo-níquel-molibdeno con porcentajes de níquel variables desde 1 a 5%; con bajos porcentajes de carbono se emplean para cementación y con porcentajes de .25 a 40% de carbono se emplean para piezas de gran resistencia. En estos aceros los porcentajes de estos elementos aleados suelen estar en la relación aproximada de 1% de cromo y 3% de níquel. 3°. Aceros de media aleación níquel-molibdeno y níquel-manganeso. Se suelen emplear para piezas de gran resistencia y para piezas cementadas con porcentajes de carbono variables de 0.25 a 0.40% en el primer caso y de 0.10 a 0.25% en el segundo, variando el contenido en níquel de 1 a 2%, el de manganeso de 1 a 1.5% y el del molibdeno de 0.15 a 0.40%. 4°. Aceros inoxidables y resistentes al calor cromo-niqueles, con 8 a 25% de níquel que son de estructura austenítica. 5°. Otros aceros de menor importancia son los aceros cromo-niqueles para estampación en caliente.

Cromo Es uno de los elementos especiales más empleados para la fabricación de aceros aleados, usándose indistintamente en los aceros de construcción, en los de herramientas, en los inoxidables y en los de resistencia en caliente. Se emplea en cantidades diversas desde 0,30 a 30 %, según los casos, y sirve para aumentar la dureza y la resistencia a la tracción de los aceros, mejora la templabilidad, impide la deformación en el temple, aumenta la resistencia al desgaste, la inoxidabilidad, etc. Los aceros con cromo son:

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1. ° Aceros de construcción, de gran resistencia mecánica con 0,50 a 1,50 % de cromo y 0,30 a 0,45 % de carbono, aleados según los casos, con níquel y molibdeno para piezas de gran espesor, con resistencias variables de 70 a 150 kg/mm2. 2. ° Aceros de cementación con 0,50 a 1,50 % de cromo y 0,10 a 1,25 % de carbono, aleados con níquel y molibdeno. 3. ° Aceros de nitruración cromo-aluminio-molibdeno. 4. ° Aceros para muelles cromo-vanadio y cromo-silicio. 5. ° Aceros para herramientas, con 0,30 a 1,50 % de cromo y 0,70 a 1,50 % de carbono. En ellos el cromo mejora la penetración de temple, la resistencia al desgaste, permite el temple en aceite y evita deformaciones y grietas. 6. ° Aceros indeformables con 5 y 12 % cromo. 7. ° Aceros rápidos y de trabajos en caliente. 8. ° Aceros inoxidables martensíticos con 12 y 17 % de cromo, aceros austeníticos con 14 a 25 % y aceros inoxidables férricos con 27 % de cromo.

Molibdeno. Es un elemento de uso relativamente reciente. Mejora notablemente algunas propiedades de los aceros. Este elemento mejora notablemente la resiste a la tracción, la templabilidad y la resistencia al ―creep‖ de los aceros.

El molibdeno aumenta también la resistencia de los aceros en caliente y reemplaza al wolframio en la fabricación de los aceros rápidos, pudiéndose emplear para las mismas aplicaciones aproximadamente una parte de molibdeno por cada dos de wolframio. Los aceros al molibdeno más utilizados son: ~ 30 ~

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1. ° Aceros manganeso-molibdeno, cromo-molibdeno y cromo-níquel-molibdeno de bajo contenido en carbono para cementación, y de 0,15 a 0,40 % de carbono para piezas de gran resistencia. 2. ° Aceros rápidos con 6 a 10 % de molibdeno; son de utilización relativamente parecida a los aceros rápidos al wolframio, pero en ellos el wolframio es sustituido por el molibdeno. 3. ° Aceros de 0,50 a 6 % de molibdeno que se emplean principalmente para construcciones metálicas, tuberías e instalaciones en refinerías de petróleo, en las que llegan a calentarse de 100° a 300° y deben resistir bien el efecto de esos calentamientos relativamente moderados.

Wolframio (tungsteno). El wolframio es un elemento muy utilizado para la fabricación de aceros de herramientas, empleándose en especial en los aceros rápidos, aceros para herramientas de corte y aceros para trabajos en caliente. Sirve para mantener la dureza de los aceros a elevada temperatura y evitan que se desafilen o ablanden las herramientas, aunque lleguen a calentarse a 500° ó 600°. También se usa para la fabricación de aceros para imanes. Los aceros de wolframio más utilizados son: 1. ° Los aceros rápidos con 18 % de wolframio y cantidades variables de cromo, vanadio y molibdeno y 0,70 % aproximadamente de carbono. 2. ° Aceros para trabajos en caliente con 9 a 15 % de wolframio y 0,30 a 0,40 % de carbono. 3. ° Aceros para la fabricación de herramientas varias que se emplean para trabajos de corte. 4. ° Aceros para imanes con 6 % de wolframio. 5. ° Aceros inoxidables cromo-níquel con wolframio, de gran resistencia mecánica a elevada temperatura. ~ 31 ~

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Vanadio. Se emplea principalmente para la fabricación de aceros de herramientas, tiende a afinar el grano y a disminuir la templabilidad. Es un elemento desoxidante muy fuerte y tiende a formar carburos. El vanadio tiene una tendencia muy fuerte a formar carburos. Una característica de los aceros con vanadio, es su gran resistencia al ablandamiento por revenido. Los aceros con vanadio más utilizados son: 1. ° Aceros rápidos que suelen contener de 0,50 a 1% de vanadio, 2. ° Aceros de herramientas de diversas clases. Para troqueles indeformables, etc., que suelen contener de 0,10 a 0,30 % de vanadio. 3. ° Aceros para muelles cromo-vanadio.

Manganeso. El manganeso aparece prácticamente en todos los aceros, debido, principalmente, a que se añade como elemento de adicción para neutralizar la perniciosa influencia del azufre y del oxígeno, que suelen contener los aceros cuando se encuentran en estado líquido. Si los aceros no tuvieran manganeso, no se podrían laminar ni forjar. El manganeso actúa también como desoxidante y evita, que en la solidificación del acero se desprendan gases que den lugar a porosidades perjudiciales en el material. Empleando el manganeso en porcentajes superiores a 11 %, hace austenítico al acero. Los aceros al manganeso de uso más frecuente son: 1.° Aceros al manganeso de gran resistencia, en los que al emplearse rl manganeso en cantidades variables de 0,80 a 1,60 %, con contenidos en carbono de 0,30 a 0,50 %, se consigue mejorar la templabilidad y obtener excelentes combinaciones de características mecánicas aun en piezas de cierto espesor. ~ 32 ~

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2. ° Aceros indeformables al manganeso con 1 a 3 % de Mn y 1 % de Ca. 3.° Aceros austeníticos al manganeso con 12 % de Mn y 1% de carbono, que a la temperatura ambiente son austeníticos y tienen gran resistencia al desgaste, empleándose, principalmente, para cruzamientos de vías, mordazas de máquinas trituradoras, excavadoras, etc.

Silicio. Este elemento aparece en todos los aceros, porque se añade intencionalmente durante el proceso de fabricación. Es un desoxidante más enérgico que el manganeso y se emplea como elemento desoxidante complementario del manganeso con objeto de evitar que aparezcan en el acero poros y otros defectos internos.

Cobalto. El cobalto se emplea casi exclusivamente en los aceros rápidos de más alta calidad. Este elemento, al ser incorporado a los aceros, se combina con la ferrita, aumentando su dureza y resistencia.

Aluminio. El aluminio se emplea como elemento de aleación en los aceros de nitruración, que suelen contener 1 % aproximadamente de aluminio. El aluminio es un elemento desoxidante muy enérgico y es frecuente añadir 300gramos por tonelada de acero para desoxidarlo y afinar el grano.

Titanio. Se suelen añadir pequeñas cantidades de titanio a algunos aceros muy especiales para desoxidar y afinar el grano. El titanio tiene gran tendencia a formar carburos y a combinarse con el nitrógeno.

Cobre. ~ 33 ~

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El cobre se suele emplear para mejorar la resistencia a la corrosión de ciertos aceros de 0,15 a 0,30 % de carbono, que se usan para grandes construcciones metálicas.

Boro. El boro es un elemento de aleación que ha comenzado a ser empleado muy recientemente. Se ha visto que cantidades pequeñísimas de boro mejoran notablemente la templabilidad. Su eficacia para mejorar la templabilidad es extraordinaria.

A este grupo de aceros de gran resistencia pertenecen una serie de aceros aleados, que se usan para la construcción de piezas de máquinas.

Aceros que pertenecen a este grupo. En general, los aceros de este grupo tienen de 0,25 a 0,45 % de carbono, y como elementos de aleación se usan, principalmente, el cromo, el níquel y el molibdeno. En la actualidad se fabrican diversos tipos de aceros al níquel, al cromo-níquel, cromomolibdeno, manganeso- molibdeno, cromo-níquel-molibdeno, etc. La suma de los elementos de aleación no suele pasar del 5 %. El uso de los aceros de gran resistencia se inició en los primeros años de nuestro siglo. En cambio, desde los años de la segunda guerra, se ha marcado una tendencia a emplear esos aceros ricos y clásicos sólo para los casos de mucha responsabilidad, y a emplear, en cambio, para la mayoría de las aplicaciones aceros de triple aleación y bajo contenido en elemento de aleación.

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Reciben el nombre de aceros de cementación, un grupo de aceros de bajo contenido en carbono (variable generalmente de 0,50 a 0,25 %), que se utilizan para la fabricación de ciertas piezas de máquinas y motores al choque.

PRINCIPALES CLASES DE ACEROS DE CEMENTACIÓN. Excepcionalmente cuando no interesa conseguir una gran tenacidad en el núcleo central se llegan a emplear, a veces, aceros hasta de 0,40 % de carbono. Los aceros de cementación, de acuerdo con los elementos de aleación que contienen, se pueden clasificar en tres grupos: 1. ° Aceros al carbono; 2. ° Aceros de media aleación; y 3. ° Aceros de alta aleación.

El contenido en carbono de los aceros de nitruración 0,250 y 0,50 %. En la nitruración las mayores durezas se consiguen con los aceros que contienen 1 % de aluminio aproximadamente. Con los aceros de 3 % de cromo. Para realizarse la nitruración a temperaturas muy próximas a los 500° los aceros de nitruración contienen porcentajes de molibdeno, variables de 0,20 a 1 %. Características mecánicas. La resistencia del núcleo central de las piezas nitratadas suelen variar de 75 a 130 kg/mm2, en algunas ocasiones hasta 150 kg/mm2. La dureza superficial es variable y depende de la composición. Las piezas nitratadas tienen una excepcional resistencia a la fatiga con poca sensibilidad a la influencia de las entallas. Esto es debido a ciertos esfuerzos de comprensión que se desarrollan en la superficie de las piezas, como consecuencia del aumento de volumen que experimentan después de la nitruración.

Ventajas de la nitruración. Las propiedades más notables de las piezas nitratadas son: ~ 35 ~

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Gran dureza.- Después de la nitruración, se consiguen durezas elevadísimas que no se obtienen por otros procedimientos de endurecimiento superficial. Cuando interesa que la capa dura sea de gran tenacidad, conviene utilizar aceros, que después de la nitruración queden con durezas relativamente bajas (650 a 850 Vickers), porque las capas nitruradas de máxima dureza tienen menor tenacidad. Gran resistencia a la corrosión.- Los aceros, después de la nitruración, resisten mejor la acción corrosiva del agua dulce, agua salada, vapor o atmósfera húmeda que los aceros ordinarios, y por eso, este proceso es muy utilizado para las piezas que deben sufrir la acción de ciertos agentes corrosivos. Ausencia de deformaciones.- Como en el tratamiento de nitruración no es necesario enfriar las piezas rápidamente desde alta temperatura en agua o aceite, se evitan los graves inconvenientes de los enfriamientos rápidos, que pueden dar origen a deformaciones importantes. Endurecimientos exclusivos de determinadas superficies de las piezas. Durante la nitruración se pueden proteger perfectamente las superficies de las piezas que no se desea endurecer. Retención de las durezas a temperaturas elevadas.- Las capas nitruradas conservan gran dureza hasta los 500°, especialmente cuando la duración del calentamiento no es muy prolongada. Las diversas nitruradas mantienen a temperaturas elevadas durezas superiores a las que se consiguen con otros procedimientos de endurecimiento de la capa periférica, como la cementación, temple superficial, etc., ya que la capa dura obtenida por estos métodos, pierde dureza muy rápidamente a partir de los 220°.

ACEROS PARA LA FABRICACIÓN DE CHAPAS MAGNÉTICA. En la actualidad, son muchos, cada día más numerosos, los materiales que se usan en máquinas, instalaciones o aparatos eléctricos, y también son más complejas las características y propiedades que a los mismos se les exige.

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Los aceros o aleaciones que se fabrican especialmente para cumplir especificaciones de carácter eléctrico, pueden clasificarse en los siguientes grupos: 1. ° Aceros para la fabricación de chapa magnética. 2. ° Aceros o aleaciones de alta permeabilidad. 3. ° Aceros o aleaciones magnéticas. 4. ° Aceros o aleaciones para imanes.

Aceros para la fabricación de chapa magnética. Estos aceros se emplean generalmente en forma de chapa o fleje para la fabricación de núcleos o piezas de máquinas eléctricas y transformadores, que están sometidos a la acción de campos magnéticos que cambian rápidamente de valor. En la actualidad, el material más empleado es el acero de bajo contenido con 2 a 4,5 % de silicio, también se emplea en algunos casos, aunque muy limitados, otros materiales como el hierro dulce de calidad corriente, el hierro Armeo, el acero moldeado, la fundición, etc.

Definiciones de ciertas propiedades magnéticas. Permeabilidad magnética.- Es la facultad que tienen algunos materiales de facilitar el paso a través de ellos del flujo creado por un campo magnético exterior. Pérdidas por histéresis.- Se conoce con el nombre de histéresis magnética la propiedad que tienen los materiales magnéticos de presentar cierta inercia molecular o resistencia al cambio de orientación de sus moléculas, al variar la intensidad y el sentido de un campo magnético exterior que actúa sobre ellos. Pérdidas por corriente de Foucault.- Las corrientes de Foucalt son corrientes que circulan en el interior de los materiales magnéticos, como resultado de fuerzas electromotrices inducidas en los mismos, por efecto de las variaciones de flujo que experimentan cuando están sometidos a la acción de campos magnéticos de intensidad variable. ~ 37 ~

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Las pérdidas de energía debidas a la existencia de esas corrientes se llaman ―pérdidas por  corrientes de Foucault‖.

Las pérdidas totales de las chapas magnéticas son la suma de las pérdidas por histéresis y de las pérdidas por corrientes de Foucault.

Resistividad.- Es un valor inverso de la conductibilidad eléctrica y representa la resistencia eléctrica que opone un cubo cuyas aristas tienen la unidad de longitud de un material determinado, al ser atravesado por una corriente eléctrica.

Inducción.- Es el flujo magnético por unidad de superficie que atraviesa un material bajo la influencia de un campo magnético exterior.

Saturación.- Es el máximo valor que puede alcanzar la inducción en un material. Modificación magnética.- Recibe este nombre o simplemente se llama ―modificación‖, a la variación de propiedades magnéticas que experimentan los materiales con el transcurso del tiempo, por efecto del fenómeno de envejecimiento a temperaturas variables, que son los que se suelen alcanzar durante el trabajo en los transformadores y máquinas eléctricas.

Principales propiedades que deben poseer los aceros para chapa magnética. Para que un material sea útil para la fabricación de chapas para núcleo de máquinas eléctricas y transformadores debe cumplir determinadas especificaciones magnéticas, mecánicas y estructurales. Es interesante que tenga alta permeabilidad y que las pérdidas por histéresis y por corrientes de Foucault, y sean pequeñas. Conviene que pueda laminarse sin dificultad, que tenga buena aptitud al corte, ya que la mayoría de las piezas destinadas a estos usos se hacen por troquelado, y finalmente, que no sea frágil y tenga suficiente resistencia y tenacidad para que, cuando se usa en máquinas móviles, pueda resistir los esfuerzos a que está sometido. Debe poseer una buena permeabilidad para que al estar sometido a la influencia de campos magnéticos exteriores, favorezca el paso a través de él de la mayor cantidad de flujo magnético posible.

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Resumiendo, se puede decir que los materiales destinados a la fabricación de los núcleos para máquinas eléctricas o transformadores, deben poseer las siguientes propiedades: 

Pérdidas magnéticas totales (watios por libra o por kilogramo) pequeñas, para que sea elevado el rendimiento eléctrico del conjunto de que forma parte.



Elevada permeabilidad magnética con objeto de favorecer el paso y la concentración del flujo magnético.



Pérdidas por histéresis muy pequeñas, lo que exige gran tamaño de grano.



Pequeñas pérdidas por corrientes parásitas o de Foucault, para lo que conviene que la resistividad sea elevada.



Un alto valor de saturación.



No deben sufrir el fenómeno de envejecimiento.

Acero moldeado. Las características magnéticas del acero moldeado con 0,10 a 0,30 % de carbono son superiores a las de la función. Su máxima permeabilidad es de 700 a 1.500 para 7.000 gauss. Su saturación es muy elevada, 21.000 gauss, muy próxima de la del hierro puro. La resistividad es bastante baja, de 15 x 10-6 ohmios. Se usa en máquinas pesadas y alternadores homopolares de alta frecuencia.

Aceros al silicio. En los comienzos de este siglo fabricó Hadfield en Inglaterra las primeras chapas de acero aleado con silicio para usos eléctricos, que permitieron mejorar notablemente el rendimiento de los transformadores y máquinas eléctricas. El silicio y el aluminio son los elementos de aleación que más aumentan la resistividad del acero, y como consecuencia disminuyen extraordinariamente las pérdidas, ya que al ser elevada la resistividad del material hay dificultad para que se produzcan las corrientes inducidas y disminuyen por lo tanto las pérdidas por corrientes de Foucault.

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El silicio en porcentajes a 2,5 % hace que los aceros sean ferríticos. Esta circunstancia es favorable ya que estos aceros son de grano grosero con tendencia a que el grano aumente en los sucesivos calentamientos a que se somete el material, lo cual es una ventaja ya que con ello se reducen las pérdidas por histéresis. En la actualidad las chapas y flejes que se emplean en transformadores y máquinas eléctricas son fabricadas casi exclusivamente con aceros aleados con silicio. Los aceros de alto contenido en silicio son bastante frágiles, su laminación es difícil y aparecen grietas en los bordes de las chapas.

Características mecánicas. Los aceros de alto contenido en silicio se emplean exclusivamente en transformadores, en los que las chapas no están expuestas a esfuerzos dinámicos de ninguna clase. En los casos en que no son necesarias las más elevadas características magnéticas, se prefieren emplear aceros de 2,5 y 3,5 % de silicio que son de más fácil fabricación, y de precio algo más bajo que el de los anteriores.

Principales aplicaciones de los aceros al silicio. Las aplicaciones más frecuentes de las diferentes clases de aceros al silicio son: Acero de 0,50 % de silicio.- Se emplea para pequeños motores de potencia fraccionaria de mediana calidad. Para la fabricación de polos estacionarios y otros circuitos donde se requiere alta permeabilidad. Acero de 1 % de silicio.- Muy usado para máquinas relativas, para pequeños motores eléctricos y para muchos tipos de motores y generadores. Para pequeños transformadores de trabajo intermitente, reactores, reguladores de tensión, etc. Acero de 2 % de silicio.- Motores y generadores de buen rendimiento, pequeños transformadores, reactancias y otros aparatos donde se admiten pequeñas pérdidas en el núcleo. ~ 40 ~

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Acero de 3,5 % de silicio.- Motores y generadores de alto rendimiento, transformadores de trabajo intermitente, reactancias y contadores eléctricos. Acero de 1 a 5 % de silicio.- Para la fabricación de toda clase de transformadores de alta potencia y motores generadores de alto rendimiento. Transformadores de radio y otras aplicaciones.

Aceros amagnéticos. Para determinadas aplicaciones industriales, interesa emplear materiales metálicos amagnéticos con permeabilidad parecida a la del aire que es la unidad. Para ese fin suelen ser muy empleados metales y aleaciones no férreas, pero en ocasiones en que además es necesario que las piezas tengan elevadas características mecánicas, gran resistencia, tenacidad, etc., se emplean ciertas aleaciones férreas amagnéticas. Posteriormente para numerosos usos se han empleado los diferentes tipos de aceros austeníticos que no son magnéticos, empleándose uno u otro tipo según los casos. Las clases más utilizadas son las siguientes: Aceros cromo-níquel inoxidable austenítico del tipo 18-8. Aceros al manganeso de 12 % de manganeso. Aceros cromo-níquel de alta aleación austenítico 14-14, 20-12 y 25-20. En todos los casos para conseguir los mejores resultados conviene someter a las piezas a un tratamiento térmico de austenización que generalmente consiste en calentamiento a 1.050° 1.150° con enfriamiento al agua, aceite o al aire, según el espesor.

Aceros para herramienta. Clasificación:

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Cualquier acero utilizado como herramienta puede clasificarse técnicamente como ―acero  para herramienta‖, sin embargo, el

término suele limitarse a aceros especiales de alta

calidad utilizados para corte o formado. Hay varios aspectos tomados en cuenta para clasificar los aceros para herramienta. El método de identificación y clasificación adoptado por la AISI (American Iron and Steel Institute) toma en cuenta los siguientes aspectos: 

El medio de templado que se use.



El contenido de la aleación



La aplicación de la herramienta (trabajo en caliente, trabajo en frió, moldes, resistentes al impacto, etc.)

Según este método los aceros para herramienta que más se utilizan se han agrupado en siete grupos y cada grupo o subgrupo se le ha asignado una letra del alfabeto como se muestra en la tabla siguiente. Selección de un acero para herramienta: Resulta difícil seleccionar un acero para herramienta adecuado, destinado a una aplicación dada. Lo mejor es correlacionar las características metalúrgicas de los aceros con los requisitos de funcionamiento de la herramienta. En la mayoría de los casos, la selección no se limita a un solo tipo o a una serie particular para resolver en forma funcional un problema concreto de herramienta. La mayoría de las aplicaciones de los aceros para herramienta puede dividirse en los siguientes tipos de operación: I.- Corte V.- Extrusión II.- Cizallado VI.- Laminado III.- Formado VII.- Golpeado ~ 42 ~

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IV.- Estirado Una herramienta de corte puede tener un solo borde de corte en continuo contacto con la pieza (como en un torno), o tener dos o más bordes de corte que hacen corte continuo (como una broca o un machuelo), o tener cierto número de bordes de corte, haciendo cada uno cortes breves cortes y funcionando parte del tiempo como un cortador de fresado. Cuando la principal función del acero es cortar, aquel debe tener alta dureza así como buena resistencia al calor y al desgaste. Las herramientas cizalladoras que se emplean en cizallas, punzones o matrices, requieren alta resistencia al desgaste y tenacidad regular. Estas características deben ponderarse adecuadamente dependiendo del diseño de la herramienta, del espesor del material que se cortara y de la temperatura de la operación de cizallamiento. Las herramientas de formado se caracterizan por estampar su forma a la pieza que se fabrica, lo cual se puede hacer forzando el metal solido dentro de la impresión de la herramienta caliente o fría empleando un troquel de forjado en caliente o troquel de forjado en frió. Este grupo también incluye dados para piezas fundidas, donde el metal fundido o semifundido se fuerza bajo presión dentro del troquel. Las herramientas de formado deben tener alta tenacidad y gran resistencia en general. Los dados para estirado y extrusión se caracterizan por un resbalamiento sustancial entre el metal que se forma y la herramienta. Los dados de estirado intenso, requieren gran resistencia en general y alta resistencia al desgaste. La tenacidad para soportar las presiones hacia fuera y la resistencia al desgaste es lo mas importante en troqueles para estrusión en frió, mientras que los troqueles para extrusión en caliente requieren además alta dureza al rojo. Los dados para laminado de roscas deben ser suficientemente duros a fin de soportar las fuerzas que forman el hilo y deben tener suficiente resistencia al desgaste y tenacidad para ajustarse a los esfuerzos desarrollados.

~ 43 ~

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Las herramientas de golpeado por otra parte incluyen todas las formas de herramienta que soportan grandes cargas aplicadas por impacto. La característica más importante de estas herramientas es la alta tenacidad. Del análisis anterior, es evidente que, para la mayoría de las aplicaciones, la dureza, la tenacidad, la resistencia al desgaste y la dureza al rojo son los factores más importantes al escoger aceros para herramientas. En aplicaciones individuales deben considerarse seriamente muchos otros factores, entre los cuales se incluyen la deformación permisible en la forma considerada; la cantidad de descarburizacion superficial que puede tolerarse, la templabilidad que puede obtenerse, los requisitos del tratamiento térmico, incluyendo temperaturas, atmosfera, el equipo y la maquinabilidad.

Tratamientos del acero Tratamientos superficiales Debido a la facilidad que tiene el acero para oxidarse cuando entra en contacto con la atmósfera o con el agua, es necesario y conveniente proteger la superficie de los componentes de acero para protegerles de la oxidación y corrosión. Muchos tratamientos superficiales están muy relacionados con aspectos embellecedores y decorativos de los metales. Los tratamientos superficiales más usados son los siguientes: 

Cincado: tratamiento superficial antioxidante por

proceso electrolítico o mecánico al que se somete a diferentes componentes 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. ~ 44 ~

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

Pavonado: tratamiento superficial que se da a piezas pequeñas de acero, como la tornillería.



Pintura: usado especialmente en estructuras, automóviles, barcos, etc.

Tratamientos térmicos Rodamiento de acero templado

Un proceso de tratamiento térmico adecuado permite aumentar significativamente

las propiedades mecánicas de dureza, tenacidad y resistencia mecánica del acero. Los tratamientos térmicos cambian la microestructura del material, con lo que las propiedades macroscópicas del acero también son alteradas. Los tratamientos térmicos que pueden aplicarse al acero sin cambiar en su composición química son: 

Temple



Revenido



Recocido



Normalizado

Los tratamientos termoquímicos son tratamientos térmicos en los que, además de los cambios en la estructura del acero, también se producen cambios en la composición química de la capa superficial, añadiendo diferentes productos químicos hasta una profundidad determinada. Estos tratamientos requieren el uso de calentamiento y enfriamiento controlados en atmósferas especiales. Entre los objetivos más comunes de estos tratamientos están aumentar la dureza superficial de las piezas dejando el núcleo más blando y tenaz, disminuir el rozamiento aumentando el poder lubrificante, aumentar la resistencia al desgaste, aumentar la resistencia a fatiga o aumentar la resistencia a la corrosión. 

Cementación (C): aumenta la dureza superficial de una pieza de acero dulce, aumentando la concentración de carbono en la superficie. Se consigue teniendo en cuenta el medio o atmósfera que envuelve el metal durante el calentamiento y enfriamiento. El tratamiento logra aumentar el contenido de carbono de la zona ~ 45 ~

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periférica, obteniéndose después, por medio de temples y revenidos, una gran dureza superficial, resistencia al desgaste y buena tenacidad en el núcleo. 

Nitruración (N): al igual que la cementación, aumenta la dureza superficial, aunque lo hace en mayor medida, incorporando nitrógeno en la composición de la superficie de la pieza. Se logra calentando el acero a temperaturas comprendidas entre 400 y 525 °C, dentro de una corriente de gas amoniaco, más nitrógeno.



Cianuración (C+N): endurecimiento superficial de pequeñas piezas de acero. Se utilizan baños con cianuro, carbonato y cianato sódico. Se aplican temperaturas entre 760 y 950 °C.



Carbonitruración (C+N): al igual que la cianuración, introduce carbono y nitrógeno en una capa superficial, pero con hidrocarburos como metano, etano o propano; amoniaco (NH3) y monóxido de carbono (CO). En el proceso se requieren temperaturas de 650 a 850 °C y es necesario realizar un temple y un revenido posterior.



Sulfinización (S+N+C): aumenta la resistencia al desgaste por acción del azufre. El azufre se incorporó al metal por calentamiento a baja temperatura (565 °C) en un baño de sales.

Entre los factores que afectan a los procesos de tratamiento térmico del acero se encuentran la temperatura y el tiempo durante el que se expone a dichas condiciones al material. Otro factor determinante es la forma en la que el acero vuelve a la temperatura ambiente. El enfriamiento del proceso puede incluir su inmersión en aceite o el uso del aire como refrigerante. El método del tratamiento térmico, incluyendo su enfriamiento, influye en que el acero tome sus propiedades comerciales. Según ese método, en algunos sistemas de clasificación, se le asigna un prefijo indicativo del tipo. Por ejemplo, el acero O-1, o A2, A6 (o S7) donde la letra "O" es indicativo del uso de aceite (del inglés:

oil quenched ),

y "A" es la inicial de aire; el prefijo "S" es indicativo

que el acero ha sido tratado y considerado resistente al golpeo ( Shock resistant ).

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 Mecanizado del acero Acero laminado El acero que se utiliza para la construcción de estructuras metálicas y obras públicas, se obtiene a través de la laminación de acero en una serie de perfiles normalizados de acuerdo a las Normas Técnicas de Edificación. El proceso de laminado consiste en calentar previamente los lingotes de acero fundido a una temperatura que permita la deformación del lingote por un proceso de estiramiento y desbaste que se produce en una cadena de cilindros a presión llamado tren de laminación. Estos cilindros van formando el perfil deseado hasta conseguir las medidas que se requieran. Las dimensiones del acero que se consigue no tienen tolerancias muy ajustadas y por eso muchas veces a los productos laminados hay que someterlos a fases de mecanizado para ajustar su tolerancia.

Acero forjado La forja es el proceso que modifica la forma de los metales por deformación plástica cuando se somete al acero a una presión o a una serie continuada de impactos. La forja generalmente se realiza a altas temperaturas porque así se mejora la calidad metalúrgica y las propiedades mecánicas del acero. El sentido de la forja de piezas de acero es reducir al máximo posible la cantidad de material que debe eliminarse de las piezas en sus procesos de mecanizado. En la forja por estampación la fluencia del material queda limitada a la cavidad de la estampa, compuesta por dos matrices que tienen grabada la forma de la pieza que se desea conseguir.

Acero corrugado El acero corrugado es una clase de acero laminado usado especialmente en construcción, para armar hormigón armado, y cimentaciones de obra civil y pública, se trata de barras de acero que presentan resaltos o corrugas que mejoran la adherencia con el hormigón está ~ 47 ~

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dotado de una gran ductilidad, la cual permite que a la hora de cortar y doblar no sufra daños, y tiene una gran soldabilidad, todo ello para que estas operaciones resulten más seguras y con un menor gasto energético.

Malla de acero corrugado Las barras de acero corrugado, están normalizadas, por ejemplo en España las regulan las normas (UNE 36068:1994- UNE 36065:2000  – UNE36811:1996) Las barras de acero corrugados se producen en una gama de diámetros que van de 6 a 40 mm, en la que se cita la sección en cm2 que cada barra tiene así como su peso en kg. Las barras inferiores o iguales a 16 mm de diámetro se pueden suministrar en barras o rollos, para diámetros superiores a 16 siempre se suministran en forma de barras. Las barras de producto corrugado tienen unas características técnicas que deben cumplir, para asegurar el cálculo correspondiente de las estructuras de hormigón armado. Entre las características técnicas destacan las siguientes, todas ellas se determinan mediante el ensayo de tracción: 

Límite elástico Re (Mpa)



Carga unitaria de rotura o resistencia a la tracción Rm (MPa)



Alargamiento de rotura A5 (%)



Alargamiento bajo carga máxima Agt (%)



Relación entre cargas Rm/Re

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Estampado del acero

Puerta automóvil troquelada y estampada

La estampación del acero consiste en un proceso de mecanizado sin arranque de viruta donde a la plancha de acero se la somete por medio de prensas adecuadas a procesos de embutición y estampación para la consecución de determinadas piezas metálicas. Para ello en las prensas se colocan los moldes adecuados.

Troquelación del acero La troquelación del acero consiste en un proceso de mecanizado sin arranque de viruta donde se perforan todo tipo de agujeros en la plancha de acero por medio de prensas de impactos donde tienen colocados sus respectivos troqueles y matrices.

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Mecanizado blando

Torno paralelo moderno

Las piezas de acero permiten mecanizarse en procesos de arranque de virutas en máquinasherramientas (taladro, torno, fresadora, centros de mecanizado CNC, etc.) luego endurecerlas por tratamiento térmico y terminar los mecanizados por procedimientos abrasivos en los diferentes tipos de rectificadoras que existen.

Rectificado El proceso de rectificado permite obtener muy buenas calidades de acabado superficial y medidas con tolerancias muy estrechas, que son muy beneficiosas para la construcción de maquinaria y equipos de calidad. Pero el tamaño de la pieza y la capacidad de desplazamiento de la rectificadora pueden presentar un obstáculo.

Mecanizado duro En ocasiones especiales, el tratamiento térmico del acero puede llevarse a cabo antes del mecanizado en procesos de arranque de virutas, dependiendo del tipo de acero y los requerimientos que deben ser observados para determinada pieza. Con esto, se debe tomar ~ 50 ~

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en cuenta que las herramientas necesarias para dichos trabajos deben ser muy fuertes por llegar a sufrir desgaste apresurado en su vida útil. Estas ocasiones peculiares, se pueden presentar cuando las tolerancias de fabricación son tan estrechas que no se permita la inducción de calor en tratamiento por llegar a alterar la geometría del trabajo, o también por causa de la misma composición del lote del material (por ejemplo, las piezas se están encogiendo mucho por ser tratadas). En ocasiones es preferible el mecanizado después del tratamiento térmico, ya que la estabilidad óptima del material ha sido alcanzada y, dependiendo de la composición y el tratamiento, el mismo proceso de mecanizado no es mucho más difícil.

Mecanizado por descarga eléctrica En algunos procesos de fabricación que se basan en la descarga eléctrica con el uso de electrodos, la dureza del acero no hace una diferencia notable.

Taladrado profundo En muchas situaciones, la dureza del acero es determinante para un resultado exitoso, como por ejemplo en el taladrado profundo al procurar que un agujero mantenga su posición referente al eje de rotación de la broca de carburo. O por ejemplo, si el acero ha sido endurecido por ser tratado térmicamente y por otro siguiente tratamiento térmico se ha suavizado, la consistencia puede ser demasiado suave para beneficiar el proceso, puesto que la trayectoria de la broca tenderá a desviarse.

Doblado El doblado del acero que ha sido tratado térmicamente no es muy recomendable pues el proceso de doblado en frío del material endurecido es más difícil y el material muy probablemente se haya tornado demasiado quebradizo para ser doblado; el proceso de doblado empleando antorchas u otros métodos para aplicar calor tampoco es recomendable puesto que al volver a aplicar calor al metal duro, la integridad de este cambia y puede ser comprometida.

~ 51 ~

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 Armadura para un pilar de sección circular.

Perfiles de acero Para su uso en construcción, el acero se distribuye en perfiles metálicos, siendo éstos de diferentes características según su forma y dimensiones y debiéndose usar específicamente para una función concreta, ya sean vigas o pilares. Un tipo de acero laminado que se utiliza para las estructuras de hormigón armado son barras de diferentes diámetros con unos resaltes, que se llama acero corrugado.

 Aplicaciones

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 Bobina de cable de acero trenzado.

El acero en sus distintas clases está presente de forma abrumadora en nuestra vida cotidiana en forma de herramientas, utensilios, equipos mecánicos y formando parte de electrodomésticos y maquinaria en general así como en las estructuras de las viviendas que habitamos y en la gran mayoría de los edificios modernos. En este contexto existe la versión moderna de perfiles de acero denominada Metalcón. Los fabricantes de medios de transporte de mercancías (camiones) y los de maquinaria agrícola son grandes consumidores de acero. También son grandes consumidores de acero las actividades constructoras de índole ferroviario desde la construcción de infraestructuras viarias así como la fabricación de todo tipo de material rodante. Otro tanto cabe decir de la industria fabricante de armamento, especialmente la dedicada a construir armamento pesado, vehículos blindados y acorazados. También consumen mucho acero los grandes astilleros constructores de barcos especialmente petroleros, y gasistas u otros buques cisternas. ~ 53 ~

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Como consumidores destacados de acero cabe citar a los fabricantes de automóviles porque muchos de sus componentes significativos son de acero. A modo de ejemplo cabe citar los siguientes componentes del automóvil que son de acero: 

Son de acero forjado entre otros componentes: cigüeñal, bielas, piñones, ejes de transmisión de caja de velocidades y brazos de articulación de la dirección.



De chapa de estampación son las puertas y demás componentes de la carrocería.



De acero laminado son los perfiles que conforman el bastidor.



Son de acero todos los muelles que incorporan como por ejemplo; muelles de válvulas, de asientos, de prensa embrague, de amortiguadores, etc.



De acero de gran calidad son todos los rodamientos que montan los automóviles.



De chapa troquelada son las llantas de las ruedas, excepto las de alta gama que son de aleaciones de aluminio.



De acero son todos los tornillos y tuercas.

Cabe destacar que cuando el automóvil pasa a desgüace por su antigüedad y deterioro se separan todas las piezas de acero, son convertidas en chatarra y son reciclados de nuevo en acero mediante hornos eléctricos y trenes de laminación o piezas de fundición de hierro.

 Ensayos mecánicos del acero Cuando un técnico proyecta una estructura metálica, diseña una herramienta o una máquina, define las calidades y prestaciones que tienen que tener los materiales constituyentes. Como hay muchos tipos de aceros diferentes y, además, se pueden variar sus prestaciones con tratamientos térmicos, se establecen una serie de ensayos mecánicos para verificar principalmente la dureza superficial, la resistencia a los diferentes esfuerzos que pueda estar sometido, el grado de acabado del mecanizado o la presencia de grietas internas en el material, lo cual afecta directamente al material pues se pueden producir fracturas o hasta roturas... Hay dos tipos de ensayos, unos que pueden ser destructivos y otros no destructivos. ~ 54 ~

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Ensayos no destructivos

 Durómetro.

Los ensayos no destructivos son los siguientes: 

Ensayo microscópico y rugosidad superficial. Microscopios y rugosímetros.



Ensayos por ultrasonidos.



Ensayos por líquidos penetrantes.



Ensayos por partículas magnéticas.

Ensayos destructivos

Curva del ensayo de tracción.

Los ensayos destructivos son los siguientes: ~ 55 ~

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

Ensayo de tracción con probeta normalizada.



Ensayo de resistencia.



Ensayo de compresión con probeta normalizada.



Ensayo de cizallamiento.



Ensayo de flexión.



Ensayo de torsión.



Ensayo de plegado.



Ensayo de fatiga.



Ensayo de dureza (Brinell, Rockwell, Vickers). Mediante durómetros.

Todos los aceros tienen estandarizados los valores de referencia de cada tipo de ensayo al que se le somete.27

 Producción y consumo de acero Evolución del consumo mundial de acero (2005) El consumo mundial de productos de acero acabados en 2005 registró un aumento de aproximadamente un 6% y supera actualmente los mil millones de toneladas. La evolución del consumo aparente resulta sumamente dispar entre las principales regiones geográficas. El consumo aparente, excluida China, experimentó una caída del 1,0% debida, fundamentalmente, a la notable disminución observada en Europa (EU25) y Norteamérica. China, por el contrario, registró un incremento del consumo aparente del 23% y representa en la actualidad prácticamente un 32% de la demanda mundial de acero. En Europa (UE25) y Norteamérica, tras un año 2004 marcado por un significativo aumento de los stocks motivado por las previsiones de incremento de precios, el ejercicio 2005 se caracterizó por un fenómeno de reducción de stocks, registrándose la siguiente evolución: -6% en Europa (UE25), -7% en Norteamérica, 0,0% en Sudamérica, +5% en CEI, +5% en Asia (excluida China), +3% en Oriente Medio.28

~ 56 ~

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Producción mundial de acero (2005) 331

Europa 

UE-25

186



UE-15

115



CEI

113

Norteamérica y Centroamérica 

EE. UU.

99,7

Sudamérica 

45

Brasil

32,9

Asia

508



China

280



Japón

112

Resto del mundo -

134

Datos

en

39,3 millones

de

toneladas.

- La CEI está compuesta por  Rusia, Ucrania,  Bielorrusia, Moldavia, Kazajistán y Uzbekistán

La producción mundial de acero bruto en 2005 ascendió a 1.129,4 millones de toneladas, lo que supone un incremento del 5,9% con respecto a 2004. Esa evolución resultó dispar en las diferentes regiones geográficas. El aumento registrado se debe fundamentalmente a las empresas siderúrgicas chinas, cuya producción se incrementó en un 24,6%, situándose en 349,4 millones de toneladas, lo que representa el 31% de la producción mundial, frente al 26,3% en 2004. Se observó asimismo un incremento, aunque más moderado, en India (+16,7%). Asia produce actualmente la mitad del acero mundial, a pesar de que la contribución japonesa se ha mantenido estable. Paralelamente, el volumen de producción de las empresas siderúrgicas europeas y norteamericanas se redujo en un 3,6% y un 5,3% respectivamente. ~ 57 ~

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La distribución de la producción de acero en 2005 fue la siguiente según cifras estimadas por el International Iron and Steel Institute (IISI) en enero de 2006:

Principales fabricantes mundiales de acero «World

Steel Dynamics»

 Mundial»,

calificó trece siderúrgicas como « Compañías

Acereras de Clase

de un total considerado de 70 compañías. Las trece mejores catalogadas son las

siguientes: 

Grupo Celsa



Nucor



Corus



Gerdau



Baosteel



U.S.Steel



ArcelorMittal



ThyssenKrupp



Severstal



China Steel



Nippon Steel



Tata Steel



Posco

Pérdidas económicas en 2009 En marzo del 2009, durante la crisis económica de 2008-2009, la producción del acero descendió significativamente en todos los mercados. En Europa el descenso fue de 44% y en Estados Unidos de un 52%. Casi todas las empresas siderúrgicas, han pronosticado pérdidas, incluidas las chinas que habían aumentado su producción a principios de 2009. Una de las razones es la sobreproducción de las siderúrgicas debido al anuncio del estímulo chino, dando lugar a stocks en las industrias. En Estados Unidos la poca demanda de acero ~ 58 ~

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es acusado por la disminución en las ventas del sector del automóvil. La Asociación Mundial del Acero, pronosticó una caída de 14,9% en la producción mundial de acero, con una posible recuperación en 2010.

 Reciclaje del acero

Compactos de chatarra

Todos los metales, y el acero entre ellos, tienen una propiedad que desde el punto de vista medioambiental es muy buena: pueden ser reciclados una vez que su uso inicial ha llegado a su término. De esta manera todas las máquinas, estructuras, barcos, automóviles, trenes, etc., se desguazan al final de su vida útil y se separan los diferentes materiales que los componen, originando unos desechos seleccionados que se conocen con el nombre de chatarra. Esta chatarra se prensa y se hacen grandes compactos en las zonas de desguace que se envían nuevamente a las acerías, donde se consiguen de nuevo nuevos productos siderúrgicos, tanto aceros como fundiciones. Se estima que la chatarra reciclada cubre el 40% de las necesidades mundiales de acero (cifra de 2006).

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El acero se puede obtener a partir de mineral (ciclo integral) en instalaciones que disponen de Altos Hornos o partiendo de chatarras férricas (ciclo electrosiderúrgico) en Hornos Eléctricos. Las chatarras seleccionadas contenidas en la cesta de carga se introducen en el horno eléctrico por su parte superior, en unión de agentes reactivos y escorificantes, desplazando la bóveda giratoria del mismo. Se funde la chatarra de una o varias cargas por medio de corriente eléctrica hasta completar la capacidad del horno. Este acero es el que va a constituir una colada. Se analiza el baño fundido y se procede a un primer afino para eliminar impurezas, haciendo un primer ajuste de la composición química por adición de ferroaleaciones que contienen los elementos necesarios.

Colada continua de una acería.

EL acero líquido obtenido se vuelca en un recipiente revestido de material refractario, denominado cuchara de colada. Este recipiente hace de cuba de un segundo horno de afino denominado ( horno cuchara) en el que se termina de purificar el acero, se ajusta su composición química y se calienta a la temperatura adecuada. La cuchara se lleva sobre una máquina de colada continua, en cuya artesa receptora vierte (cuela) el acero fundido por el orificio del fondo o buza. La artesa lo distribuye en varias líneas, cada una con su molde o lingotera, en donde se enfría de forma controlada para formar las palanquillas, que son los semiproductos de sección rectangular que se someterán a las operaciones de forja y conformación subsiguientes. En todo el proceso de reciclado hay que respetar las normas sobre prevención de riesgos laborales y las de carácter medioambiental. Al ser muy alto el consumo de electricidad, el ~ 60 ~

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funcionamiento del horno de fundir debe programarse hacerse cuando la demanda de electricidad es menor. Por otro lado, en la entrada de los camiones que transportan la chatarra a las industrias de reciclaje tiene que haber detectores de radioactividad, así como en diferentes fases del proceso. El comercio de chatarra es un buen negocio que suministra materiales de segunda mano para su reutilización o reciclaje. La chatarra es un recurso importante, sobre todo porque recorta el gasto de materias primas y el de energía empleado en procesos como la fabricación del acero. En el año 2006, debido al gran auge y gran demanda en el proceso constructivo en edificación, el precio del acero se está incrementando considerablemente, suponiendo el coste de la chatarra de acero un 20% del precio de mercado. Como precaución general en el manejo de chatarra hay que tomar las medidas oportunas para no sufrir cortes que provoquen heridas, ya que es altamente infecciosa, produciendo la infección del tétanos, por eso el personal que maneja chatarra debe estar siempre vacunado contra esta infección y así no sufrir los daños provocados por los cortes que pueda sufrir. Cualquier persona que sufra un corte con un elemento de acero, debe acudir a un Centro Médico para que le vacunen contra el tétanos.

El acero al carbono es el más común, barato y aplicable de los metales que se emplean en la industria. Tienen una ductilidad excelente, lo que permite que se utilice en muchas operaciones de formado en frío. El acero también se puede soldar con facilidad. Los grados de acero que se emplean comúnmente en las industrias de procesos químicos tienen una resistencia a la tracción dentro de 50000 a 70000 lbf / in2 con buena ductibilidad. Es posible alcanzar niveles de resistencia todavía mas altos con trabajo en frió, con aleaciones y con tratamiento térmico.

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Los aceros de alta resistencia se utilizan mucho en proyectos de ingeniería civil. Los nuevos aceros, por lo general, los introducen sus fabricantes con marca registrada; pero un breve examen de sus composiciones, tratamiento térmico y propiedades suele permitir relacionarlos con otros materiales ya existentes. Las clasificaciones generales permiten agrupar los aceros estructurales disponibles en la actualidad en cuatro categorías principales, algunas de las cuales tienen subdivisiones. Los aceros que utilizan el carbono como elemento principal en la aleación se llaman aceros estructurales al carbono. Dos subcategorías de pueden agruparse dentro de la clasificación general de aceros. Los aceros con bajo contenido de aleación. Los aceros con bajo contenido de aleación tienen cantidades moderadas de uno o más elementos de aleación, aparte del carbono para desarrollar resistencias más altas que las de los aceros comunes al carbono. Los aceros al columbio vanadio son metales de elevada resistencia al límite de fluencia producidos con la adición de pequeñas cantidades de estos elementos a los aceros de bajo contenido de carbono. En el mercado hay dos clases de aceros al carbono con tratamiento térmico para usos en la construcción. Los aceros al carbono con tratamiento térmico están disponibles bien en su condición estándar o enfriada y templada; su endurecimiento se logra a base del contenido de carbono. Los aceros de aleación con tratamiento térmico para construcción son aceros enfriados y templados que contienen cantidades moderadas de elementos de aleación además del carbono. Otra categoría general, marenvejecido, son los aceros de bajo contenido de carbono en aleación con alto contenido de níquel. Estas aleaciones se someten a tratamiento térmico para madurar la estructura de hierro-níquel. Los aceros marenvejecidos tienen una característica particular debido a que son los primeros aceros de grado para construcción que en esencia, están libres de carbono. Su alta resistencia depende de por completo de otros elementos de aleación. Esta clase de acero posiblemente ha abierto la puerta al desarrollo de toda una nueva serie de aceros libres de carbono. ~ 62 ~

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La comparación de la composición química en cuanto a carbono y otros elementos de aleación, pueden utilizarse para distinguir entre sí los aceros estructurales. La mayoría de los aceros estructurales, excepto los aceros martensíticos, contienen carbono en cantidades entre 0.10 y 0.28%. Los aceros más antiguos tienen pocos elementos de aleación y suelen clasificarse como aceros al carbono. Los aceros que contienen cantidades moderadas de elementos de aleación como los aceros martensíticos con 18% de níquel, se designan aceros con alto contenido de aleación. Las composiciones químicas específicas de los aceros estructurales clasificados se indican en las especificaciones de la ASTM. Las composiciones químicas típicas de otros aceros estructurales pueden obtenerse con los fabricantes. En ocasiones se utiliza un sistema de numeración básica para describir el contenido de carbono y de aleación de los aceros. En el sistema de numeración del American Iron and Steel lnstitute (AlSl) para aceros con bajo contenido de aleación, los dos primeros indican el contenido de aleación y los dos últimos indican el contenido nominal de carbono en fracciones de 0.01%. También están especificados: 0.40 a 0.60% Mn (manganeso), 0.040% P (fósforo) máximo. 0.040% S (azufre) máximo. 0.20 a 0.35% Si (silicio). El tratamiento térmico puede utilizarse como otro medio de clasificación. Los antiguos aceros estructurales al carbono y los aceros de alta resistencia y bajo contenido de aleación no tienen tratamiento térmico específico, pero sus propiedades se controlan por el proceso de laminación en caliente. Los aceros para construcción y los aceros al carbono térmicamente tratados, recurren a un proceso de enfriamiento y templado para desarrollar sus propiedades de alta resistencia. Los aceros ASTM A514 se someten a tratamiento térmico con enfriamiento por inmersión en agua o aceite a no menos de 1650 °F, y luego, templado a no menos de 1100° F. Los aceros al carbono térmicamente tratados se someten a una secuencia similar de enfriamiento y temple: austenización, enfriamiento con agua, y luego, temple a temperaturas entre 1000° y 1300 °F. Él tratamiento térmico típico para los aceros marenvejecidos comprende el recocido a 1500 °F durante una hora, enfriamiento con aire a la temperatura ambiente y maduración a 900 ~ 63 ~

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°F durante tres horas. El tratamiento de maduración para los aceros martensíticos puede variarse para obtener diferentes grados de resistencia.

Composición del acero estructural: Propiedades y cualidades del acero estructural Se define como acero estructural al producto de la aleación de hierro, carbono y pequeñas cantidades de otros elementos tales como silicio, fósforo, azufre y oxígeno, que le aportan características específicas. El acero laminado en caliente, fabricado con fines estructurales, se denomina como acero estructural al carbono, con límite de fluencia de 250 megapascales (27549 kg/cm 2).

Propiedades y cualidades del acero estructural: Su alta resistencia, homogeneidad en la calidad y fiabilidad de la misma, soldabilidad, ductilidad, incombustible, pero a altas temperaturas sus propiedades mecánicas fundamentales se ven gravemente afectadas, buena resistencia a la corrosión en condiciones normales. El acero es más o menos un material elástico, responde teóricamente igual a la compresión y a la tensión, sin embargo con bastante fuerza aplicada, puede comenzar a comportarse como un material plástico, pero a diferencia de los materiales plásticos a máximas solicitaciones romper?, pero su comportamiento plástico en tales situaciones como un terremoto, la fase plástica es útil, ya que da un plazo para escapar de la estructura

Clasificación del acero estructural o de refuerzo: El

acero

estructural,

según

su

forma,

se

clasifica

en:

a.  PERFILES ESTRUCTURALES: Los perfiles estructurales son piezas de acero laminado cuya sección transversal puede ser en forma de I, H, T, canal o ángulo.

b.  BARRAS: Las barras de acero estructural son piezas de acero laminado, cuya sección transversal puede ser circular, hexagonal o cuadrada en todos los tamaños.

c. PLANCHAS: Las planchas de acero estructural son 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, respectivamente.

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Aceros para Hormigón – Acero de refuerzo para armaduras - Barras corrugadas - Alambrón - Alambres trefilados (lisos y corrugados) - Mallas electro soldables de acero  – Mallazo - Armaduras básicas en celosía. - Alambres, torzales y cordones para hormigón pretensado. - Armaduras pasivas de acero - Redondo liso para Hormigón Armado - Aceros para estructuras en zonas de alto riesgo sísmico. Para estructuras de hormigón se utilizan barras lisas y corrugadas, con diámetros que oscilan entre los 6mm y los 40mm, aunque lo común en una armadura de hormigón es que difícilmente superen los 32mm. Además el acero de refuerzo se utiliza en las mallas electro soldadas o mallazo constituidos por alambres de diámetros entre 4mm a 12mm .

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1. El acero no es un material nuevo, se ha visto a través de la historia como se logro realizar esta aleación en el siglo XIX. 2. La fabricación del acero comenzó por accidente ya que los expertos en la materia intentando fabricar hierro calentaron excesivamente la masa y la enfriaron muy rápido obteniendo la aleación del acero en lugar de hierro. 3. El proceso que se necesita para lograr conseguir el acero y las complicaciones que tiene este proceso que es muy complejo. además las dificultades para lograr los diferentes tipos de acabados que se le pueden dar al acero. 4. Los sistemas de obtención del acero son muy variados dependiendo de la cantidad del acero a obtener. 5. La variedad de aceros es muy extensa dependiendo del método de fabricación y la cantidad de carbono que contenga. 6. Algunos tipos de acero pueden volverse a fundir de forma que contaminan menos al ser reciclados y vueltos a utilizar. 7. El uso del acero en la construcción es muy importante, ya que este es que le proporciona a las estructuras el refuerzo adicional, por ende es llamado el esqueleto de las estructuras. 8. La industria sobre el acero es muy extensa y a la vez es de mucha calidad, por eso es uno de los sectores que predomina en nuestro país desde hace mucho tiempo. 9. Existen hoy cerca de 3000 matices (composiciones químicas) catalogadas, sin contar aquellas que son creadas a media, todo lo cual contribuye a hacer que el acero sea el material mejor situado para afrontar los desafíos del futuro. 10. La preocupación de la industria siderúrgica mundial apunta a responder los fuertes incrementos de demanda. 11. La falta de materia prima puede restringir la producción de acero en el mundo. 12. Los precios del acero se han incrementado, como consecuencia de las restricciones mencionadas.

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