El+Acero

//**El Acero**//



** ¿Qué es el Acero? ** ** El acero es una aleación de hierro y carbono, donde el carbono no supera el 2,1% en peso de la composición de la aleación, alcanzando normalmente porcentajes entre el 0,2% y el 0,3% para aceros de bajo carbono, que son los utilizados para las construcciones. ** **El acero al carbono, constituye el principal producto de los aceros que se producen, estimando que un 90% de la producción mundial corresponde a aceros al carbono y el 10% restante son aceros aleados. La composición química de los aceros al carbono es compleja. Además del hierro y el carbono, hay en la aleación otros elementos necesarios para su producción, tales como silicio y manganeso, y hay otros que se consideran impurezas por la dificultad de excluirlos totalmente –azufre, fósforo, oxígeno, hidrógeno. El aumento del contenido de carbono en el acero eleva su resistencia a la tracción, incrementa el índice de fragilidad en frío y hace que disminuya la tenacidad y la ductilidad.** []

//**Historia del Acero en el Mundo **//

** Las aleaciones producidas por los primeros artesanos del hierro (y, de hecho, todas las aleaciones de hierro fabricadas hasta el siglo XIV D.C.) se clasificarían en la actualidad como hierro forjado. Para producir esas aleaciones se calentaba una masa de mineral de hierro y carbón vegetal en un horno o forja con tiro forzado. ** ** Ese tratamiento reducía el mineral a una masa esponjosa de hierro metálico llena de una escoria formada por impurezas metálicas y cenizas de carbón vegetal. Esta esponja de hierro se retiraba mientras permanecía incandescente y se golpeaba con pesados martillos para expulsar la escoria y soldar y consolidar el hierro. ** ** El hierro producido en esas condiciones solía contener un 3% de partículas de escoria y un 0,1% de otras impurezas. En ocasiones esta técnica de fabricación producía accidentalmente auténtico acero en lugar de hierro forjado. 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. ** ** Después del siglo XIV se aumentó el tamaño de los hornos utilizados para la fundición y se incrementó el tiro para forzar el paso de los gases de combustión por la carga o mezcla de materias primas. En estos hornos de mayor tamaño el mineral de hierro de la parte superior del horno se reducía a hierro metálico y a continuación absorbía más carbono como resultado de los gases que lo atravesaban. El producto de estos hornos era el llamado arrabio, una aleación que funde a una temperatura menor que el acero o el hierro forjado. El arrabio se rellenaba después para fabricar acero. **

** La producción moderna de acero emplea altos hornos que son modelos perfeccionados de los usados antiguamente. El proceso de refinado del arrabio mediante chorros de aire se debe al inventor británico Henry Bessemer, que en 1855 desarrolló el horno o convertidor que lleva su nombre. Desde la década de 1960 funcionan varios minihornos que emplean electricidad para producir acero a partir de chatarra. Sin embargo, las grandes instalaciones de altos hornos continúan siendo esenciales para producir acero a partir de mineral de hierro. ** []

//**Historia del Acero en Colombia **// En Colombia la industria siderúrgica nace en los comienzos del siglo XX con el descubrimiento de los primeros yacimientos de mineral de hierro en 1923 en la región de Pacho, ubicada en el departamento de Cundinamarca. Se instaló la Ferrería de Pacho y posteriormente fueron naciendo otras como la de Amagá en Antioquia, la de Samacá en Boyacá y la de la Pradera en Subachoque, ferrerías que pronto suspendieron definitivamente su producción. El 5 de Agosto de 1938, se constituyó lo que entonces se llamaría Empresa Siderúrgica S.A., conocida más adelante como Siderúrgica de Medellín S.A. Simesa. Actualmente adquirida por Diaco S.A. En 1940 el IFI se fijó como meta impulsar el desarrollo de la industria siderúrgica en el país. En 1942, los geólogos Benjamín Alvarado y Vicente Suárez Hoyos presentaron el primer informe documentado sobre los yacimientos de Paz del Río en Boyacá, como resultado de un análisis practicado a la muestra enviada por el Doctor Olimpo Gallo, confirmando la existencia del mineral de hierro en la región. También se hallaron importantes depósitos de caliza y carbón. La hacienda Belencito fue escogida para el montaje de la Planta por su cercanía tanto a los yacimientos de mineral de hierro, carbón y caliza como a las ciudades de Sogamoso y Duitama. []

//**Producción del Acero **// = = //**Composición. **// ** Material compuesto por aleación de hierro (96%) carbón (3%) y otros materiales (1%).Se produce Industrialmente en instalaciones complejas (Acería) Puede obtenerse de materia prima mineral (Perlitas, piri-tas, austenitas) o a partir de chatarra, como reciclaje, en hornos eléctricos. Se produce como Perfiles de forma y tamaño prestablecidos. **

//**Proceso de producción. **// La producción se inicia con la explotación del mineral de hierro y del carbón coquizable en minas que por lo general están algo alejadas de la acería. En esas minas, se reduce un tanto el nivel de impurezas por lavado y trituración, transportándose por lo general por vía férrea hasta la planta. = = En la acería, el carbón se trata por sublimación para convertirlo en coque, que es un material calcinado al cual se le han extraído los alquitranes. = = El mineral se traslada al alto horno, que consume, para su operación, además del coque, mineral de hierro, y mineral granulado (sínter), una gran cantidad de aire que le suministran maquinas sopladoras; la fundición se efectúa a temperaturas superiores de 1300 C y para ello el choque actúa como elemento reductor y combustible. El material producido por el alto horno, se conoce como arrabio y tiene un contenido de carbono tan alto que no es maleable ni forjable. = = Posteriormente el arrabio se conduce a la acería y se recibe en un mezclador para homogenizarlo y del cual se saca este para llevarlo a los convertidores Bessemer en donde se le somete a una corriente de aire enriquecido con oxígeno que, junto con la cal que se adiciona previa-mente, elimina los elementos que se encuentran en exceso, tales como carbonos, silicio y fósforo. Una vez obtenido el tipo de acero que se desea, es vaciado en moldes deforma de tronco piramidal en donde, después de enfriado, se obtienen los tochos que, previo control de calidad sobre sus propiedades físicas (ensayos de cuchara) pasan a luego a la planta de laminación. En la etapa de laminación, se recalientan los tochos y se someten a paso sucesivos entre rodillos de acero de características especiales que determinan la forma final del producto. El tren desbastad or recibe lingotes cuadrados y planos, para producir grandes barras de sección cuadrada o rectangular, conocidos como palanquillas, que son la materia prima de los demás productos. Si las palanquillas pasan al laminador Steckel se transforman en bandas embobinadas que se suministran como tales o en hojas de espesores de más de 2,5 mm y menores después de pasar por el laminador manual. Si los tochos van al laminador primario se producen perfiles medianos que, a su vez, pasan otro laminador donde se transforman en redondos, alambrones y perfiles pequeños. []cero/47-hist

**El Proceso Productivo Siderúrgico del Acero Gráficamente:**





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//**Normas de Calidad **//

**Cuando el material es de origen nacional, se debe acoger a las Normas Técnicas Colombianas (NTC). En caso contrario, se acoge a las normas American Society for Testingand Materials (ASTM), Deustche Institut fur Normalization (DIN), Japanese industrial Standard (JIS) British Standards (BS) u otras homologadas en el país por el Icontec. Las Normas más usuales son:** ** Redondos lisos NTC 142 **** Redondo Corrugado NTC 2289 **** Calidad estructural ASTM-A36 ****<span style="color: #ff0000; font-family: Georgia,serif;"> Planchas/láminas Sin Norma ****<span style="color: #ff0000; font-family: Georgia,serif;"> Aceros importados Especial ** //**<span style="background-color: #ffff00; color: #008000; display: block; font-family: Georgia,serif; font-size: 150%; text-align: justify;">Características Generales del Material **//
 * **Pesa 7 Kg. /cm3 o sea 3 veces más que el concreto y es muy duro.**
 * **Es muy resistente, con esfuerzo de trabajo del orden de 1500 Kg. /cm², lo cual es 12 veces más que el concreto.**
 * **Es elástico. Es decir tiene que si bien se deforma bajo carga, recupera su forma al descargarse. Presenta Rango elástico, límite de proporcionalidad, punto de cedencia o fluencia, rango plástico.**
 * **Su Módulo de elasticidad, del orden de 2 millones de kg. /cm², es como 10 veces más alto que el del concreto.**
 * **Se vincula externamente, mediante tornillos o soldadura.**
 * **Se corta mediante cizallas o soplete de oxicorte.**
 * **Se cristaliza con la temperatura, volviéndose frágil.**
 * **Se oxida superficialmente con facilidad, por lo cual es indispensable el tratamiento de protección.**

//**<span style="background-color: #ffff00; color: #008000; display: block; font-family: Georgia,serif; font-size: 150%; text-align: justify;"> PROPIEDADES DE LOS PRINCIPALES ACEROS **//

//<span style="color: #0000ff; font-family: Georgia,serif;">Aceros Estructurales al Carbono: // La primera norma que existió para el acero estructural al carbono, fue la ASTM A7. Se le utilizaba principalmente en las construcciones remachadas pero ha desaparecido para dar paso a otros aceros que cumplen las condiciones exigidas para los aceros soldables. Entre estos, se ha generalizado el de calidad ASTM A36 cuyo punto de fluencia mínimo es de 22 kg/mm2, y las tensiones de trabajo admisibles que se le asignan son las mismas que las del A7. Generalmente se le utiliza cuando se requiere un alto grado de soldabilidad en un acero estructural al carbono. = = Entre los aceros estructurales al carbono, el A36 tiene el mayor punto mínimo de fluencia, 25 kg/mm2, y por lo tanto las mayores tensiones de trabajo admisibles. En general, las tensiones admisibles básicas son 2 kg /mm2 mayores que las de los restantes aceros estructurales al carbono. Cumple satisfactoriamente las exigencias de un acero soldable y ha remplazado al A7 como acero estructural básico. = = <span style="color: #0000ff; display: block; font-family: Georgia,serif; text-align: left;">**Aceros de Gran Resistencia.** Los tres aceros de gran resistencia más usados son el A242, el A440 y el A441. A causa de su composición química, estos aceros, además de tener resistencias mayo-res, tienen una resistencia a la corrosión que va gradual-mente en aumento. Para el A242, esta resistencia es de 4 a 6 veces mayor que las de los aceros estructurales al carbono. En cuanto a la soldadura, su capacidad depende también de su composición química. El A440 es otro acero de gran resistencia. Se le utiliza tanto para las construcciones remachadas como soldadas. Hasta un espesor de 19 mm inclusive, su punto de fluencia es vez y media el del acero A7. Su resistencia ala corrosión atmosférica es aproximadamente el doble quela de los aceros estructurales al carbono. El AISC no lo recomienda para soldar. El acero A441 es un acero de gran resistencia destinado principalmente para su utilización en la construcción sol-dada. Comparado con el acero A7, su punto de fluencia es un 50% superior en los espesores hasta 19 mm inclusive. Su resistencia a la corrosión atmosférica es también el doble que la del acero estructural al carbono. <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: right;">[]

//**<span style="background-color: #ffff00; color: #008000; display: block; font-family: Georgia,serif; font-size: 150%; text-align: justify;">Clasificación del Acero **//

Los diferentes tipos de acero se agrupan en cinco clases principales: aceros al carbono, aceros aleados, aceros de baja aleación ultra resistentes, aceros inoxidables y aceros de herramientas. //<span style="color: #0000ff; font-family: Georgia,serif;">** Aceros al carbono ** //  Más del 90% de todos los aceros son aceros al carbono. Estos aceros contienen diversas cantidades de carbono y menos del 1,65% de manganeso, el 0,60% de silicio y el 0,60% de cobre.Entre los productos fabricados con aceros al carbono figuran máquinas, carrocerías de automóvil, la mayor parte de las estructuras de construcción de acero, cascos de buques, somieres y horquillas o pasadores para el pelo. = = //<span style="color: #0000ff; font-family: Georgia,serif;">** Aceros aleados ** //   Estos aceros contienen una proporción determinada de vanadio, molibdeno y otros elementos, además de cantidades mayores de manganeso, silicio y cobre que los aceros al carbono normales.Estos aceros se emplean, por ejemplo, para fabricar engranajes y ejes de motores, patines o cuchillos de corte. = = <span style="color: #0000ff; display: block; font-family: Georgia,serif; text-align: left;">//** Aceros de baja aleación ultra resistentes **//

Esta familia es la más reciente de las cinco grandes clases de acero. Los aceros de baja aleación son más baratos que los aceros aleados convencionales ya que contienen cantidades menores de los costosos elementos de aleación. Sin embargo, reciben un tratamiento especial que les da una resistencia mucho mayor que la del acero al carbono. Por ejemplo, los vagones de mercancías fabricados con aceros de baja aleación pueden transportar cargas más grandes porque sus paredes son más delgadas que lo que sería necesario en caso de emplear acero al carbono. Además, como los vagones de acero de baja aleación pesan menos, las cargas pueden ser más pesadas. En la actualidad se construyen muchos edificios con estructuras de aceros de baja aleación.Las vigas pueden ser más delgadas sin disminuir su resistencia, logrando un mayor espacio interior en los edificios. **<span style="color: #0000ff; font-family: Georgia,serif;">// Aceros inoxidables // **<span style="color: #0000ff; display: block; font-family: Georgia,serif; text-align: center;"> Los aceros inoxidables contienen cromo, níquel y otros elementos de aleación, que los mantienen brillantes y resistentes a la herrumbre y oxidación a pesar de la acción de la humedad o de ácidos y gases corrosivos. Algunos aceros inoxidables son muy duros; otros son muy resistentes y mantienen esa resistencia durante largos periodos a temperaturas extremas.Debido a sus superficies brillantes, en arquitectura se emplean muchas veces con fines decorativos. El acero inoxidable se utiliza para las tuberías y tanques de refinerías de petróleo o plantas químicas, para los fuselajes de los aviones o para cápsulas espaciales.También se usa para fabricar instrumentos y equipos quirúrgicos, o para fijar o sustituir huesos rotos, ya que resiste a la acción de los fluidos corporales. En cocinas y zonas de preparación de alimentos los utensilios son a menudo de acero inoxidable, ya que no oscurece los alimentos y pueden limpiarse con facilidad. **//<span style="color: #0000ff; display: block; font-family: Georgia,serif; text-align: justify;">Aceros de herramientas //**

Estos aceros se utilizan para fabricar muchos tipos de herramientas y cabezales de corte y modelado de máquinas empleadas en diversas operaciones de fabricación.Contienen volframio, molibdeno y otros elementos de aleación, que les proporcionan mayor resistencia, dureza y durabilidad. <span style="color: #ffffff; display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: right;"><span class="wiki_link_ext"><span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif;">[]d

<span style="background-color: #ffff00; color: #008000; display: block; font-family: Georgia,serif; font-size: 24px; text-align: justify;">//**INFORMACIÓN AUDIOVISUAL**//

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<span style="background-color: #ffff00; color: #008000; display: block; font-family: Georgia,serif; font-size: 24px; text-align: justify;">//**ARCHIVOS**//