Tipos de Acero y Su Fabricación

 

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA, MINERA, METALÚRGICA Y GEOGRÁFICA. ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

DISEÑO EN ACERO Y MADERA  Docente: Ing. Vladimir Flores Cayllahua

TIPOS DE ACERO Y SU FABRICACIÓN Alumnos: Candia Santoyo Holman Chuquimia del Solar Roy Cueva Espinoza Alvaro Paitan Rivera Marcos Zanabria Altos Danny Semestre: 2019-I

Fecha de entrega: 02/05/2019

 

 

TIPOS DE ACERO Y SU FABRICACIÓN

GRUPO 10 

Contenido 1.

INTRODUCCION ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... 2

2.

FABRICACIÓN EN HORNO ELÉCTRICO ................................................................................... ................................................................................... 3  

Fase de fusión.................................................................................................................... .................................................................................................................... 4

 

Fase de afino ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... 4

 

La colada continua............................................................................................................. continua............................................................................................................. 4

 

La laminación............................................................. ..................................................................................................................... ........................................................ 4

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3.

FLUJOS DE DE MATERIA MATERIA DEL PROCESO DE DE FABRICACIÓN FABRICACIÓN DEL ACERO ....................................... 6

4.

EL RECICLADO DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN...................................................... CONSTRUCCIÓN...................................................... 8  

MANEJO DE RESIDUOS SÓLIDOS ................................................................. ....................................................................................... ...................... 9

 

OPCIONES DE RECICLADO DEL ACERO ............................................................................ ............................................................................ 10

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5.

ALEACIONES DEL ACERO ..................................................................................................... ..................................................................................................... 11

6.

TIPOS DE ACERO .................................................................................................................. .................................................................................................................. 12  

ACERO CORTEN ............................................................................................................... ............................................................................................................... 12

 

ACERO GALVANIZADO ..................................................................................................... ..................................................................................................... 13

 

ACERO INOXIDABLE ......................................................................................................... ......................................................................................................... 14

 

ACERO ESTRUCTURAL ..................................................................................................... ..................................................................................................... 16

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7.

CONCLUSIONES ................................................................................................................... ................................................................................................................... 19

8.

BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... 19

1 

 

TIPOS DE ACERO Y SU FABRICACIÓN

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1 INTRODUCCION El acero es una aleación (combinación o mezcla) de hierro (Fe) y carbono (C) siempre que el porcentaje de carbono sea inferior al 2%. Este porcentaje de carbono suele variar entre el 0,05% y el 2% como máximo. A veces se incorpora a la aleación otros materiales como el Cr (Cromo), el Ni (Níquel) o el Mn (Manganeso) con el fin de conseguir co nseguir determinadas propiedades y se llaman aceros aleados. El acero se puede obtener a partir de dos materias primas fundamentales:  

El arrabio, obtenido a partir de mineral en instalaciones dotadas de alto horno (proceso integral);   Las chatarras tanto férricas como inoxidables, El tipo de materia prima condiciona el proceso de fabricación. En líneas generales, para fabricar acero a partir de arrabio se utiliza el convertidor con oxígeno, mientras que partiendo de chatarra como única materia prima se utiliza exclusivamente el horno de arco eléctrico (proceso electro-siderúrgico). Los procesos en horno de arco eléctrico pueden usar casi un 100% de chatarra metálica como primera materia, convirtiéndolo en un proceso proc eso más favorable desde un punto de vista ecológico. Aun así, la media de las estadísticas actuales calcula que el 85% de las materias primas utilizadas en los hornos de arco eléctrico son chatarra metálica. Las estimaciones del porcentaje mundial de industrias que utilizan el convertidor con oxígeno en 1995 eran del 59% y de un 33% 33 % para las que utilizaban horno de arco eléctrico. Las aleaciones de acero se realizan generalmente a través del horno de arco eléctrico, incluyendo el acero inoxidable. En algunos tipos de acero inoxidable se añade a su composición molibdeno, titanio, niobio u otro elemento con el fin de conferir a los aceros distintas propiedades. Tras el proceso de reconversión industrial de la siderurgia en España se abandonó la vía del alto horno y se apostó de forma decidida por la obtención de acero a través de horno eléctrico. En este proceso, la materia prima es la chatarra, a la que se le presta una especial atención, con el fin de obtener un elevado grado de calidad de la misma. Para ello, la chatarra es sometida a unos severos controles e inspecciones por parte del fabricante de acero, tanto en su lugar de origen como en el momento de la recepción del material en fábrica. La calidad de la chatarra depende de tres factores:  

Su facilidad para ser cargada en el horno

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Su de fusión (densidad la chatarra, tamaño, espesor, forma) Su comportamiento composición, siendo fundamental la de presencia de elementos residuales que sean difíciles de eliminar en el proceso del horno

Atendiendo a su procedencia, la chatarra se puede clasificar en tres grandes grupos: a) Chatarra reciclada: formada por despuntes, rechazos, etc. originados en la propia fábrica. Se trata de una chatarra de excelente calidad. b) Chatarra de transformación: producida durante la fabricación de piezas y componentes de acero (virutas de máquinas herramientas, recortes de prensas y guillotinas, etc.). c) Chatarra de recuperación: suele ser la mayor parte de la chatarra que se emplea en la acería y procede del desguace de edificios con estructura de acero, plantas industriales, barcos, automóviles, electrodomésticos, etc.

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2 FABRICACIÓN EN HORNO ELÉCTRICO La fabricación del acero en horno eléctrico se basa en la fusión de las chatarras por medio de una corriente eléctrica, y al afino posterior Del baño fundido. El horno eléctrico consiste en un gran recipiente cilíndrico de chapa gruesa (15 a 30 mm de espesor) forrado de material refractario que forma la solera y alberga el baño de acero líquido y escoria. El resto del horno está formado por paneles refrigerados por agua. La bóveda es desplazable para permitir la carga de la chatarra a través de unas cestas adecuadas.

La bóveda está dotada de una serie de orificios por los que se introducen los electrodos, generalmente tres, que son gruesas barras de grafito de hasta 700 mm de diámetro. Los electrodos se desplazan de forma que se puede regular su distancia a la carga a medida que se van consumiendo. Los electrodos están conectados a un transformador que proporciona unas condiciones de voltaje e intensidad adecuadas para hacer saltar el arco, con intensidad variable, en función de la fase de operación del horno. Otro orificio practicado en la bóveda permite la captación de los gases de combustión, que son depurados convenientemente para evitar contaminar la atmósfera. El horno va montado sobre una estructura oscilante que le permite bascular para proceder al sangrado de la escoria y el vaciado del baño. El proceso de fabricación se divide básicamente en dos fases: la fase de fusión y la fase de afino.

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  Fase de fusión

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Una vez introducida la chatarra en el horno y los agentes reactivos y escorificantes (principalmente cal) se desplaza la bóveda hasta cerrar el horno y se bajan los electrodos hasta la distancia apropiada, haciéndose saltar el arco hasta fundir completamente los materiales cargados. El proceso se repite hasta completar la capacidad del horno, constituyendo este acero una colada. 

deseafino   Fase El afino lleva a cabo en dos etapas. La primera en el propio horno y la segunda en un horno cuchara. En el primer afino se analiza la composición del baño fundido y se procede a la eliminación de impurezas y elementos indeseables (silicio, manganeso, fósforo, etc.) y realizar un primer ajuste de la composición química por medio de la adición de ferroaleaciones que contienen los elementos necesarios (cromo, níquel, molibdeno, vanadio o titanio). El acero obtenido se vacía en una cuchara de colada, revestida de material refractario, que hace la función de cuba de un segundo horno de afino en el que termina de ajustarse la composición del acero y de dársele la temperatura adecuada para la siguiente fase en el proceso de fabricación.

  La colada continua

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Finalizado el afino, la cuchara de colada se lleva hasta la artesa receptora de la colada continua donde vacía su contenido en una artesa receptora dispuesta al efecto. La colada continua es un procedimiento siderúrgico en el que el acero se vierte directamente en un molde de fondo desplazable, cuya sección transversal tiene la forma geométrica del semiproducto que se desea fabricar; en este caso la palanquilla. La artesa receptora tiene un orificio de fondo, o buza, por el que distribuye el acero líquido en varias líneas de colada, cada una de las cuales disponen de su lingotera o molde, generalmente de cobre y paredes huecas para permitir su refrigeración con agua, que sirve para dar forma al producto. Durante el proceso la lingotera se mueve alternativamente hacia arriba y hacia abajo, con el fin de despegar la costra sólida que se va formando durante el enfriamiento. Posteriormente se aplica un sistema de enfriamiento controlado contro lado por medio de duchas de agua fría primero, y al aire después, cortándose el semiproducto en las longitudes deseadas mediante sopletes que se desplazan durante el corte. En todo momento el semiproducto se encuentra en movimiento continuo gracias a los rodillos de arrastre dispuestos a los largo de todo el sistema. Finalmente, se identifican todas las palanquillas con el número de referencia de la colada c olada a la que pertenecen, como parte del sistema implantado para determinar la trazabilidad tra zabilidad del producto, vigilándose la cuadratura de su sección, la sanidad interna, la ausencia de defectos externos y la longitud obtenida.

  La laminación

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Las palanquillas no son utilizables directamente, debiendo transformarse en productos comerciales por medio de la laminación o forja en caliente.

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De forma simple, podríamos describir la laminación como un proceso en el que se hace pasar al semiproducto (palanquilla) entre dos rodillos o cilindros, que giran a la misma velocidad y en sentidos contrarios, reduciendo su sección transversal gracias a la presión ejercida por éstos. En este proceso se aprovecha la ductilidad del acero, es decir, su capacidad de deformarse, tanto mayor cuanto mayor es su temperatura. De ahí que la laminación en caliente se realice a temperaturas comprendidas entre 1.250ºC, al inicio del proceso, y 800ºC al final del mismo. La laminación sólo permite obtener productos de sección constante, como es el caso de las barras corrugadas. El proceso comienza elevando la temperatura de las palanquillas mediante hornos de recalentamiento hasta un valor óptimo para ser introducidas en el tren de laminación. Generalmente estos hornos son de gas y en ellos se distinguen tres zonas: de precalentamiento, de calentamiento y de homogeneización. El paso de las palanquillas de una zona a otra se realiza por medio de distintos dispositivos de avance. La atmósfera a tmósfera en el interior del horno es oxidante, con el fin de reducir al máximo la formación de cascarilla. Alcanzada la temperatura deseada en toda la masa ma sa de la palanquilla, ésta es conducida a través de un camino de rodillos hasta el tren de laminación. Este tren está formado por parejas de cilindros que van reduciendo la sección de la palanquilla. Primero de la forma cuadrada a forma de óvalo, y después de forma de óvalo a forma redonda. A medida que disminuye la sección, aumenta la longitud del producto transformado y, por tanto, la velocidad de laminación. El tren se controla de forma automática, de forma que la velocidad de las distintas cajas que lo componen va aumentando en la misma proporción en la que se redujo la sección en la anterior. El tren de laminación se divide en tres partes: - 

Tren de desbaste: donde la palanquilla sufre una primera pasada muy ligera para romper y eliminar la posible capa de cascarilla cascarill a formada durante su permanencia en el horno.

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Tren intermedio: formado por distintas cajas en las que se va conformando por medio de sucesivas pasadas la sección.

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Tren acabador: donde el producto experimenta su última pasada y obtiene su geometría de corrugado.

Las barras ya laminadas se depositan en una gran placa o lecho de enfriamiento. De ahí, son trasladadas a las líneas de corte a medida y empaquetado y posteriormente pasan a la zona de almacenamiento y expedición. En el caso de la laminación de rollos, éstos salen del tren acabador en forma de espira, siendo transportados por una cinta enfriadora, desde la que las espiras van siendo depositadas en un huso, donde se compacta y se ata para su expedición, o bien se lleva a una zona de encarretado, dónde se forman bobinas en carrete. Durante la laminación se controlan los distintos parámetros que determinarán la calidad del producto final: la temperatura inicial de las palanquillas, el grado de deformación de

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cada pasada —para evitar que una deformación excesiva dé lugar a roturas o agrietamientos del material—, así como el grado de reducción final, que define el grado de forja, y sobre todo el sistema de enfriamiento controlado.

3 FLUJOS DE MATERIA MATERIA DEL PROCESO PROCESO DE FABRICACIÓN DEL ACERO ACERO Para producir una tonelada de acero virgen se necesitan 1500kg de ganga de hierro, 225kg de piedra caliza y 750kg de carbón (en forma de coque) [Lawson, B.; 1996]

La obtención del acero pasa por la eliminación de las impurezas que se encuentran en el arrabio (proceso intermedio de la fundición) o en las chatarras, y por el control, dentro de unos límites especificados propiedades. según el tipo de acero, de los contenidos de los elementos que influyen en sus Las reacciones químicas que se producen durante el proceso de fabricación del acero requieren temperaturas superiores a los 1000ºC para 1000ºC  para poder eliminar las sustancias perjudiciales, bien en forma gaseosa o bien trasladándolas del baño a la escoria (ver tabla 5.1).

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Por cada tonelada de bloque de acero fabricado se generan: 145kg de escoria, 230kg de escoria granulada, aproximadamente 150 000 litros de agua residual y alrededor de 2 toneladas de emisiones gaseosas (incluyendo CO2, óxidos sulfurosos y óxidos de nitrógeno) [Lawson, B.; 1996]

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Los valores del desglose de las emisiones gaseosas de la tabla 5.2 han sido obtenidos a partir de las estadísticas de emisiones de la industria de hierro y acero del Reino Unido en el año 1997 y la producción de acero de dicha industria ese año (datos publicados por el gobierno del Reino Unido y actualizados según los factores de conversión indicados por el mismo).

4 EL RECICLADO DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Es importante estudiar las posibilidades de cada material constructivo para mejorar su impacto ambiental a través del reciclaje. Especialmente teniendo en cuenta la limitación de oportunidades para depositar los residuos y la creciente necesidad de preservar nuestros recursos naturales. Los datos de la Ley N° 27314 .- Ley General de Residuos Sólidos.  Sólidos.   La presente Ley se enmarca dentro de la política nacional ambiental y los principios establecidos en el Código del Medio Ambiente y los Recursos Naturales, aprobado mediante Decreto Legislativo Nº 613. La gestión y manejo de los residuos sólidos se rige especialmente por los siguientes lineamientos de política, que podrán ser exigibles programáticamente, en función de las posibilidades técnicas y económicas para alcanzar su cumplimiento: 1. Desarrollar acciones de educación y capacitación para una gestión de los residuos sólidos eficiente, eficaz y sostenible. 2. Adoptar medidas de minimización de residuos sólidos, a través de la máxima reducción de sus volúmenes de generación y características de peligrosidad. 3. Establecer un sistema de responsabilidad compartida y de manejo integral de los residuos sólidos, desde la generación hasta su disposición final, a fin de evitar situaciones de riesgo e impactos negativos a la salud humana y el ambiente, sin perjuicio de las medidas técnicamente necesarias para el mejor manejo de los residuos sólidos peligrosos. 4. Adoptar medidas para que la contabilidad de las entidades que generan o manejan residuos sólidos refleje adecuadamente el costo real total de la prevención, control, fiscalización, recuperación y compensación que se derive del manejo de residuos sólidos

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5. Desarrollar y usar tecnologías, métodos, prácticas y procesos de producción y comercialización que favorezcan la minimización o reaprovechamiento de los residuos sólidos y su manejo adecuado. 6. Fomentar el reaprovechamiento de los residuos sólidos y la adopción complementaria de prácticas de tratamiento y adecuada disposición final. 7. Promover el manejo selectivo de los residuos sólidos y admitir su manejo conjunto, cuando no se generen riesgos r iesgos sanitarios o ambientales significativos. 8. Establecer acciones orientadas a recuperar las áreas degradadas por la descarga inapropiada e incontrolada de los residuos sólidos. 9. Promover la iniciativa y participación activa de la población, la sociedad civil organizada, y el sector privado en el manejo de los residuos sólidos. 10. Fomentar la formalización de las personas o entidades que intervienen en el manejo de los residuos sólidos.

  MANEJO DE RESIDUOS SÓLIDOS

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Artículo 13.- Disposiciones generales de manejo El manejo de residuos sólidos realizado por toda persona natural o jurídica deberá ser sanitaria y ambientalmente adecuado, con sujeción a los principios de prevención de impactos negativos y protección de la salud, así como a los lineamientos de política establecidos en el Artículo 4.

Artículo 14.- Definición de residuos sólidos Son residuos sólidos aquellas sustancias, productos o subproductos en estado sólido o semisólido de los que su generador dispone, o está obligado a disponer, en virtud de lo establecido en la normatividad nacional o de los riesgos que causan a la salud y el ambiente, para ser manejados a través de un sistema que incluya, según corresponda, las siguientes operaciones o procesos: 1.  1.  Minimización de residuos   2. en la fuente 3.  3.  Segregación Reaprovechamiento

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4.  4.  Almacenamiento 5.  5.  Recolección 6.  6.  Comercialización 7.  7.  Transporte 8.  8.  Tratamiento 9.  9.  Transferencia 10.   Disposición final 10.

  OPCIONES DE RECICLADO DEL ACERO

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Este apartado se centra en el tratamiento de los residuos de co construcción, nstrucción, en las opciones de reciclado posibles y en su inclusión en el análisis de ciclo de vida. Al ser un material de alta intensidad energética, el acero tiene un alto potencial para ser reciclado. El acero, se puede reciclar técnicamente un número indefinido de veces, casi sin degradación en la calidad. Aun así, la oxidación reduce la cantidad de material no oxidado. Mientras que prácticamente el 100% de los desechos de acero podrían ser re-introducidos en la industria, el porcentaje de acero reciclado se estima del 46%. Considerando la relativa facilidad con la que el acero puede ser reciclado y las ventajas obtenidas cuando se utiliza acero reciclado recicl ado (requiere cuatro veces más energía producir acero de mineral virgen que reciclarlo [Green Networld, 1999]), resulta claro que hay muchas posibilidades de mejora. Las propiedades metálicas del acero son ventajosas ya que permiten que la separación del acero sea físicamente viable tanto en flujos de desecho como en plantas de construcción o demolición usando imanes para separar el metal del resto de residuos. La naturaleza magnética de los metales férricos facilita la separación y manejo durante el reciclado. Además, la escoria generada en el proceso de producción del acero, también puede ser reciclada, y se usa actualmente como sustituto de cemento o áridos en la construcción de carreteras y muros. Esta utilización es enormemente beneficiosa debido, por un lado, a la significativa reducción en la emisión de dióxido de carbono que, de otra forma seria generado debido a la calcinación del mineral calcáreo, y por otro lado, a la reducción de

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escoria residual. Se estima que la creación de una tonelada de escoria (durante la producción de 3,5 toneladas de metal fundido) ahorra entre 3 y 5 GJ de energía y puede evitar la cocción de 1000 kg de calcárea, que tiene el potencial de generar entre 900 y 1200 kg de dióxido de carbono [Emi, T.; Seetharaman, S.; 2000].

5 ALEACIONES DEL ACERO El Acero ofrece diferentes resultados en función de la presencia o ausencia de otros metales: la adición de manganeso le confiere una mayor resistencia frente al impacto, el tungsteno, le permite soportar temperaturas más altas. Elementos de aleación específicos tales como el Cr (Cromo) o Ni (Níquel) se agregan con propósitos determinados de resistencia a la corrosión. co rrosión. Los efectos de la aleación son:            

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Mayor resistencia y dureza Mayor resistencia al impacto Mayor resistencia al desgaste Mayor resistencia a la corrosión Mayor resistencia a altas temperaturas Penetración de Temple (Aumento de la profundidad a la cual el Acero puede ser endurecido)

En aleación con: Aluminio: Actúa como desoxidante para el Acero Fundido y produce un Acero de Grano Aluminio: Actúa Fino. Azufre:  Normalmente es una impureza y se mantiene a un bajo nivel. Sin embargo, Azufre:  alguna veces se agrega intencionalmente en grandes cantidades (0,06 a 0,30%) para

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aumentar la maquinabilidad (habilidad para ser trabajado mediante cortes) de los aceros de aleación y al carbono. Boro:  Aumenta la templabilidad (la profundidad a la cual un acero puede ser Boro:  endurecido). Cromo:: Aumenta la profundidad del endurecimiento Cromo Cobre: Mejora Cobre:  Mejora la resistencia a la corrosión. Manganeso:: Elemento básico en todos los aceros comerciales. Manganeso Actúa como un desoxidante y también neutraliza los efectos nocivos del azufre, facilitando la laminación, moldeo y otras operaciones de trabajo en caliente. Aumenta también la penetración de temple y contribuye a su resistencia y dureza. Molibdeno:  Mejora las propiedades del tratamiento térmico. Aumenta también la Molibdeno:  dureza y resistencia a altas temperaturas. Níquel: Mejora las propiedades del tratamiento térmico reduciendo la temperatura de Níquel: Mejora endurecimiento y distorsión al ser templado. Al emplearse conjuntamente con el Cromo, aumenta la dureza y la resistencia al desgaste. Silicio: Se Silicio:  Se emplea como desoxidante y actúa como endurecedor en el acero de aleación. Titanio: Se emplea como un desoxidante y para inhibir el crecimiento granular. Aumenta Titanio: Se también la resistencia a altas temperaturas. Tungsteno: Se emplea en muchos aceros de aleación para herramientas, impartiéndoles Tungsteno: Se una gran resistencia al desgaste y dureza a altas temperaturas. Vanadio: Imparte dureza y ayuda en la formación de granos de tamaño fino. Aumenta Vanadio: Imparte la resistencia al impacto (resistencia a las fracturas por impacto) y a la fatiga.

6 TIPOS DE ACERO

  ACERO CORTEN

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El Acero Corten es un Acero común al que no le afecta la corrosión. Es una aleación de Acero con níquel, cromo, cobre y fósforo que, tras un proceso de humectación y secado alternativos forma una delgadísima película de óxido de apariencia rojizo-púrpura. El Acero Corten es Corten es un tipo de acero realizado con una composición química que hace que su oxidación tenga unas características particulares que protegen la l a pieza realizada con este material frente a la corrosión atmosférica sin perder prácticamente sus características mecánicas. En la oxidación superficial del acero corten crea una película de óxido impermeable al agua y al vapor de agua que impide que la oxidación del acero prosiga hacia el interior de la pieza. Esto se traduce en una acción protectora del óxido superficial frente a la corrosión atmosférica, con lo que no es necesario aplicar ningún otro tipo protección al acero como la protección galvánica o el pintado. pintado .

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El acero tipo 'COR-TEN A' 'COR-TEN A' o acero Corten tiene un alto contenido de cobre, cromo y níquel que consiguen que la capa de óxido superficial que se forma en los aceros no inoxidables tenga unas características especiales. Así, la película que provoca la exposición a la atmósfera en condiciones normales es particularmente densa, altamente, adherente, estable y 'regenerante' (si la superficie recibe algún, daño menor que haga saltar a la capa de óxido, ésta se regenera y acaba homogeneizándose) por todo ello, la corrosión c orrosión del acero (en condiciones normales) queda interrumpido debido a la acción auto-protectora del óxido, con lo cual la protección vía galvanización y/o pintura se vuelve superflua. En general se recomienda evitar formar cordones o solapes donde se pueda acumular el agua, puesto que su presencia continuada evitaría el desarrollo de la película protectora y podría convertirse en un foco de corrosión. Esta capa de óxido en de color rojizo y le da un color característico, lo que le convierte en uno de los materiales más utilizados por los artistas contemporáneos para la fabricación de obras de arte y últimamente por arquitectos que quieren innovar y utilizar nuevos materiales en sus proyectos.

  ACERO GALVANIZADO

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El acero galvanizado es un tipo de acero procesado con un tratamiento al final del cuál queda recubierto de varias capas de zinc. Estas capas de zinc protegen al acero evitando que se oxide. El acero galvanizado también es un material con un acabado más duradero, resistente a las rayaduras y que resulta más atractivo para muchos consumidores. El acero galvanizado también es utilizado en la fabricación de muchos componentes de uso industrial. En la fabricación del acero galvanizado primero se elaboran las piezas de acero individuales en la forma deseada, por ejemplo llaves, clavos, láminas, anillas, tubos, alambre, etc. Después se aplica alguna técnica de galvanización, galvanización, como la galvanización por inmersión. Este es el método más común y consiste en la inmersión del acero en zinc fundido. Durante esta inmersión se produce una reacción química en la l a que se forman enlaces permanentes entre el acero y el de zinc. Cuándo se enfría quedan capas externas únicamente de zinc, después hay capas mixtas de acero y zinc y en el interior queda únicamente acero. ¿Qué beneficios se obtienen de la galvanización?   El zinc que recubre el acero hace que este sea más resistente a la oxidación. El acero galvanizado queda más protegido del agua y la humedad gracias al zinc, ya que al crear una capa con el zinc sobre el acero se se evita que el oxígeno alcance al hierro, ya que este material sí que se oxida con facilidad.   El acero galvanizado es además muy resistente al calor.   El zinc es un material muy duradero, difícilmente podremos rayar, raspar o abrasar una superficie de acero galvanizado.   El acero galvanizado puede durar en perfectas condiciones durante más de 70 años, lo que hace que sea un material muy rentable. Como puede observarse, la vida útil del acero galvanizado es muy alta.   El acero galvanizado tiene un aspecto satinado que es muy atractivo , es un material

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que se usa incluso en el mobiliario del hogar.   El acero galvanizado se limpia con facilidad y no requiere apenas mantenimiento.

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  ACERO INOXIDABLE

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La mayoría de los metales se oxidan, por ejemplo, la plata se pone negra, el al aluminio uminio cambia a blanco, el cobre cambia a verde y ordinariamente el acero cambia a rojo. En el caso de acero, el hierro presente se combina con el oxígeno del aire para formar óxidos de hierro o “herrumbre” de color rojizo. 

El oxígeno del agua o del aire ataca al hierro estropeándolo y enmoheciéndolo, formando oxido ferroso. Para evitar esto en el acero, lo que hacemos es añadirle una proporción de Cromo. Al añadirle cromo a la l a aleación evitamos la oxidación del aacero. cero. Este acero es el que conocemos como acero inoxidable. El cromo posee gran afinidad por el oxígeno y reacciona con él, formando una película de óxido de cromo que impide que el oxígeno continúe penetrando en el material y evitando la corrosión y oxidación del hierro, en nuestro caso del acero. Esta capa se llama capa pasiva. Incluso en el caso de que ocurra daño mecánico o químico, esta capa es auto reparable en presencia de oxígeno. ox ígeno. Es decir, si se rompe la película pasiva, al entrar en contacto el cromo del acero inoxidable con el oxígeno, se regenera la película.

Recuerda la corrosión es la oxidación en un líquido, por tanto el acero inoxidable también es anticorrosivo.

Para que el acero sea inoxidable la aleación debe tener como mínimo un 10,5% de cromo. De hecho, los aceros inoxidables se clasifican en función de la cantidad de cromo que lleve la aleación.

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Algunos tipos de acero inoxidable contienen además otros elementos aleantes; los principales son el molibdeno y el níquel. Propiedades del Acero Inoxidable  

Resistencia a la corrosión y la oxidación.   Resistencia al calor.   Reciclable. Fácil fabricación y limpieza. Bajo coste.   Biológicamente neutro.   Buena estética.    

Tipos de Acero Inoxidable Hay 4 tipos de aceros inoxidables, aunque el 65 del acero inoxidable utilizado es el austenítico.   Acero Inoxidable Austenítico: Son aleaciones de hierro, cromo, níquel y carbono con menos del 0,10% de carbono. Dentro de este grupo se incluyen los dos más conocidos el 18/18 y el 18/10 que realmente se llaman el 1.4304 y el 1.4301. l lama así porque contiene un 18% de Cromo y un 18% en níquel.   El acero 18/18 se llama

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Seacero utiliza18/10 en accesorios para aviones, remaches, equipo para hospitales, etc. El se llama l lama así porque contiene un 18% de Cromo y un 10% de níquel. Este es el que se suele utilizar para fabricar utensilios de cocina (ollas, cazuelas, cubiertos, etc.).   Acero Inoxidable Ferritico: Aleación de hierro, cromo y carbono, con contenidos c ontenidos típicos de carbono menor al 0,10%, Cromo entre el 16% y el 18% y muy bajo contenido de Níquel.   Acero Inoxidable Matensítico: Aleación de hierro, cromo y carbono, con contenidos típicos de carbono mayor igual al 0.10%, Cromo del 12 al 14 %.   Acero Inoxidable Dúplex: Aleación de hierro, cromo, níquel pero construidos en dos fases: ferrita y austenita. Es un acero inoxidable que contiene niveles de cromo relativamente altos (entre 18% y 38%) y cantidades moderadas de níquel (entre 4.5% y 8%). Presentan una mayor protección a la corrosión y mayor resistencia mecánica  

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que los otros. Dentro de cada uno de estos 4 grupos hay muchos otros tipos de aceros inoxidables.

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  ACERO ESTRUCTURAL

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El acero estructural es una aleación de hierro, carbono y otros elementos como silicio, fosforo, azufre y oxígeno, en pequeñas cantidades que le aportan al acero ciertas propiedades. El acero estructural se fabrica a través de un proceso de laminado en caliente, se emplea en todo tipo de estructuras y posee un límite de fluencia de 250 Mega Pascales. Las propiedades de este tipo de acero son: -  -  -  - 

Alta resistencia Homogeneidad en la calidad y fiabilidad del acero Permite ser soldado Posee alta ductilidad

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Incombustible Resistente a la corrosión en condiciones co ndiciones normales

El principal inconveniente de este material es que a altas temperaturas todas sus propiedades mecánicas se ven gravemente deterioradas. Este acero es relativamente elástico para ser metal, desde el punto de vista teórico responde igual a la compresión y a la tensión, sin embargo, al ser sometido a grandes esfuerzos, puede comenzar a presentar un comportamiento propio de materiales plásticos. Según la forma es posible distinguir los siguientes tipos de aceros estructurales: -  -  - 

Perfiles estructurales: pueden ser en forma de I, H, T, en canal o en ángulo. Barras: pueden ser de sección circular, hexagonal, o cuadrada. Planchas: suelen ser chapas de acero cuadradas de 2 metros de longitud y espesor en torno a los 5 milímetros.

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Ventajas y desventajas Las ventajas de este material son: -

Posee gran firmeza: firmeza: la firmeza del acero por cada unidad unidad de peso significa que que el el p peso eso de la estructura se encontrará al mínimo necesario, esto es un factor de vital importancia en puentes con amplios claros ya que se consigue una gran eficacia estructural.

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Inalterable: las propiedades del acero prácticamente no cambian con el tiempo.

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Durabilidad. - Con un mantenimiento adecuado las estructuras de acero pueden durar por tiempo indefinido.

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Ductilidad. - La ductilidad es la propiedad propiedad de de soportar grandes deformaciones sin fallar al estar sometido a altos esfuerzos de tensión. La naturaleza dúctil del acero estructural hace que puedan fluir localmente, evitando así fallos tempranos.

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Tenacidad. - La tenacidad del acero es elevada, por tanto, poseen buena resistencia y ductilidad. La tenacidad es aquella propiedad de un material para absorber grandes cantidades de energía.

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TIPOS DE ACERO Y SU FABRICACIÓN

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Como desventajas se encuentran: -  - 

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Planchas: suelen ser chapas de acero cuadradas de 2 metros de longitud y espesor en torno a los 5 milímetros. Coste de mantenimiento: la mayor parte de los aceros son susceptibles a la corrosión si están expuestos continuamente al agua y al aire y, por consiguiente, deben pintarse periódicamente. Costo de la protección contra el fuego: aunque algunos miembros estructurales son incombustibles, sus resistencias se reducen considerablemente durante los incendios. Pese a estas desventajas que presenta el acero, es el material preferido a la hora de realizar cualquier tipo de estructura, desde un edificio de viviendas hasta un puente.

Ejemplos de uso del acero estructural - 

Edificios grandes El bajo peso y la inmensa fuerza del acero hacen que sea ideal para el uso en la construcción de edificios de gran altura.

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Edificios Industriales El acero es uno de los materiales más ideales para la construcción de edificios industriales. Hay varias razones para ello, incluyendo el coste, la fuerza, la durabilidad, y otros más.

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Edificios residenciales Durante la construcción de edificios residenciales construidos con acero estructural, se utiliza un proceso llamado acero de calibre ligero para ayudar a maximizar el nivel de resistencia de la estructura.

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Aparcamientos El acero es un material ideal cuando se construyen estructuras tales como garajes. Las ventajas incluyen bajo costo de construcción, tiempos de construcción acortados, y durabilidad a largo plazo

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Puentes El acero se utiliza comúnmente para construir co nstruir grandes puentes. Su excelente relación peso / resistencia destaca una vez más cuando se trata de la construcción de estas estructuras masivas, y su nivel de durabilidad asegura que será capaz de soportar el peso de los coches y los peatones que pasan por encima de él.

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TIPOS DE ACERO Y SU FABRICACIÓN

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7 CONCLUSIONES   El acero es una aleación entre hierro y carbono siempre que el porcentaje de carbono sea inferior al 2%.   El acero se puede obtener de 2 materias primas fundamentales: el arrabio y las chatarras tanto férricas como inoxidables.   La fabricación de acero en horno eléctrico se divide básica básicamente mente en 2 fases: Fase d dee fusión en la cual el producto final de esta fase en el acero en fundido y la fase de afino,

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en esta fase se elimina la impurezas y se le ajusta su ccomposición omposición química adicionándole ferroaleaciones que contienen elementos necesarios (cromo, níquel, molibdeno, vanadio o titanio). Las siguientes fase son: la colada continua, en esta fase fase se obtiene forma geométrica geométrica de la sección transversal del semiproducto que se desea fabricar (palanquilla) y la laminación, en esta etapa final se transforma a la palanquilla en productos comerciales por medio de laminación o forja en caliente. Para producir una tonelada de acero virgen se necesitan 1500kg de ganga de hierro, 225kg de piedra caliza y 750kg de carbón (en forma de coque) [Lawson, B.; 1996] Por cada tonelada de bloque de acero fabricado se generan: 145kg de escoria, 230kg de escoria granulada, aproximadamente 150 000 litros de agua residual y alrededor de 2 toneladas de emisiones gaseosas (incluyendo CO2, óxidos sulfurosos y óxidos de nitrógeno) [Lawson, B.; 1996] Al ser un material de alta intensidad energética, el acero tiene un alto potencial para ser reciclado. El acero, se puede reciclar técnicamente un número indefinido de veces, casi sin degradación en la calidad. La ausencia o presencia de ciertos metales en la aleación del acero se da con la finalidad de añadirles propiedades al acero. Tipos de acero: Acero corten, acero corrugado, acero galvanizado, acero inoxidable, acero laminado, acero al carbono, acero de aleación, a leación, acero estructural, acero negro, etc.

8 BIBLIOGRAFÍA   https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2099.1/3319/558687.pdf?sequence=7&isAllowed=y   https://www.construmatica.com/construpedia/Tipos_de_Acero

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