ACEROS

ACERO. DEFINICION.

• Es la aleación hierro carbono, cuyo porcentaje de este elemento varia entre 0.008 % al 2 % con presencia de otros elementos tales como el manganeso, silicio e impurezas de fósforo y azufre.

OBTENCION.• SE REQUIERE DE UN EQUIPO DENOMINADO

ALTO HORNO EL CUAL SE ALIMENTA POR SU PARTE SUPERIOR CON:

• MINERAL DE HIERRO: HEMATITA- LIMONITA-SIDERITA- MAGNETITA

• PIEDRA CALIZA: SE COMPORTA COMO FUNDENTE.

• CARBON: COQUE. ES EL COMBUSTIBLE, EL CUAL NECESITA DE AIRE PARA SU COMBUSTION.

• SE PRODUCE: ARRABIO Y ESCORIA. LOS CUALES SALEN POR LA PARTE INFERRIOR DEL HORNO.

DIAGRAMA DEL ALTO HORNO.

FABRICACION.

• EL ARRABIO PRODUCIDO EN EL ALTO HORNO

SE CONVIERTE EN ACERO, MEDIANTE LOS SIGUIENTES PROCESOS:

• CONVERTIDOR BESSEMER.

• HORNO SIEMENS-MARTIN.

• HORNO ELECTRICO DE ARCO.

• CONVERTIDOR DE SOPLADO CON OXIGENO.

• CONVERTIDOR THOMAS.

NORMALIZACION.

AISI. INSTITUTO AMERICANO DEL HIERRO Y EL ACERO.

ACEROS PARA MAQUINARIA: XXXX• 10 ACEROS AL CARBONO.• 20 ACEROS AL NIQUEL.• 30 ACEROS CROMO NIQUEL.• 40 ACEROS AL CROMO ,NIQUEL, MOLIBDENO.• 50 ACEROS AL CROMO.• 60 ACEROS AL CROMO VANADIO.• 70 ACEROS AL CROMO WOLFRAMIO.• 80 ACEROS AL NIQUEL, CROMO, MOLIBDENO.• 90 ACEROS AL SILICIO, MANGANESO.

ACEROS PARA HERRAMIENTAS. LXX

• O TEMPLE EN ACEITE.

• W TEMPLE EN AGUA.

• A TEMPLE AL AIRE.

• D ACEROS DE ALTO CARBONO Y ALTO CROMO.

• S RESISTENTE AL IMPACTO.

• P ACEROS PARA MOLDES DE PLASTICOS.

• H ACEROS PARA TRABAJO EN CALIENTE.

• M ACEROS RAPIDOS AL MOLIBDENO.

• T ACEROS RAPIDOS AL TUNSGTENO.

ENSAYO DE CHISPA.

PROPIEDADES MECÁNICAS.

• RESISTENCIA EN TRACCION.

• RESISTENCIA EN COMPRESION.

• RESISTENCIA EN FLEXION.

• RESISTENCIA EN CORTE.

• RESISTENCIA EN TORSION.

• DUREZA.

• TENACIDAD.

MICRO ESTRUCTURA.• En el caso de los Aceros al carbono

y aleados, a temperatura ambiente; la micro estructuras presentes son ferrita, perlita, cementita y sus combinaciones.

• Mediante el calentamiento, sufren transformación a Austenita la cual durante el enfriamiento se transforma a martensita.

MICROESTRUCTURAS.

FERRITA.

Es una solución sólida de carbono en hierro alfa.

De estructura cristalina cúbica centrada en el cuerpo

CEMENTITA. ES UN

COMPUESTO QUIMICO. Fe3C

Corresponde a un carburo de hierro. Muy duro pero también, muy frágil.

PERLITA. Es una

mezcla mecánica entre ferrita y cementita, que solo existe a temperaturas por debajo de 723 ° c.

AUSTENITA. Es una solución

sólida de carbono en hierro gamma, que solo existe a temperaturas por encima de 723 ° c.

MARTENSITA. Es una solución

sólida sobre saturada de carbono en hierro alfa. Estructura típica de los aceros templados y se obtiene con el enfriamiento brusco de la austenita.

REDES CRISTALINASCUBICA

CENTRADA EN EL CUERPO.

CUBICA CENTRADA EN LAS CARAS.

INFLUENCIA DE LOS ELEMENTOS.

CARBONO• Formador de carburos muy duros.

• Aumenta la resistencia a la tracción y el límite elástico del acero.

• Influye en el aumento de dureza después del temple.

• Disminuye las propiedades de elasticidad y las facilidades de forja y soldadura.

MANGANESO. 1. Aumenta la templabilidad del

acero. Eleva el límite elástico y de rotura.

2. Disminuye las temperaturas críticas durante el calentamiento.

3. Mejora la tenacidad del acero. 4. Disminuye la fragilidad en

caliente.5. Mezclado con otros

elementos mejora la maquinabilidad.

6. Reduce la conductividad térmica y eléctrica.

SILICIO.• Afecta negativamente la facilidad

para trabajar el acero en frío y en caliente.

• Tiene buena influencia sobre la dureza.

• No es formador de carburos.

• Da al acero buenas propiedades magnéticas.

CROMO.• Gran formador de carburos.• Aumenta la dureza.• Mejora la resistencia a altas

temperaturas.• Aumenta la resistencia al desgaste.• Elemento primordial para mejorar la

resistencia a la corrosión. • Disminuye la soldabilidad.• Disminuye la resistencia al impacto.• Reduce la conductividad térmica y

eléctrica.

NÍQUEL.• Disminuye las temperaturas

críticas.

• Aumenta la templabilidad.

• Excelente afinador del grano.

• Aumenta la resistencia a bajas temperaturas.

• Influye positivamente en la resistencia a la corrosión.

• Reduce la conductividad térmica.

AZUFRE.• Aumenta la maquinabilidad del acero.

• Crea fisuras durante el proceso de soldadura.

FOSFORO.• Aumenta la maquinabilidad.

• Hace quebradizo el acero.

MOLIBDENO.• Aumenta la resistencia a altas temperaturas.

• Mejora la templabilidad del acero.

• Aumenta la resistencia al desgaste.

• Influye positivamente en la tenacidad.

• Reduce la fragilidad de revenido.

• Mejora la resistencia a la fatiga.

• Refina el grano.

• Disminuye la forjabilidad.

• Gran formador de carburos.

TUNGSTENO.• Gran formador de carburos.

• Inhibe el crecimiento del grano.

• Incrementa la resistencia al desgaste.

• Aumenta la resistencia a altas temperaturas.

• Elemento predominante en los aceros rápidos.

• Disminuye la tenacidad, soldabilidad y forjabilidad.

• En porcentajes altos da al acero propiedades de autotemplabilidad.

VANADIO.

• Forma los carburos mas duros que se conocen.

• Reduce el crecimiento del grano.

• Mejora la resistencia al desgaste.

• Aumenta la resistencia al calor.

• Incrementa la resistencia a la fatiga.

• Disminuye la maquinabilidad.

COBALTO.

• Inhibe el crecimiento del grano.

• Aumenta la dureza a altas temperaturas.

• Actúa favorablemente en la formación del grafito.

• Se utiliza en la fabricación de imanes.

ALUMINIO.• Inhibe el crecimiento del grano. Buena

capacidad para formar nitruros.

• Se utiliza en la fabricación de imanes permanentes.

TITANIO.• Fuerte formador de carburos.

• Afina el grano.

• Se utiliza en los aceros auténticos resistentes a la corrosión ínter cristalina.

PLOMO.• Mejora la maquinabilidad.

• Mejora el acabado superficial después de maquinado.

• No afecta las otras propiedades del acero.

EXISTEN OTRO ELEMENTOS QUE SE ADICIONAN EN EL PROCESO DE FABRICACIÓN DEL ACERO.

BORO, TELURIO, ZIRCONIO, COBRE, NIOBIO, CERIO, TANTALO etc.