clase acero[1]
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ESTRUCTURAS METALICASESTRUCTURAS METALICAS
Profesor: Ing. Christian Reyes Profesor: Ing. Christian Reyes
ACEROACEROCombinación de hierro y carbono (menos del Combinación de hierro y carbono (menos del 2%).2%).
Otros: carbono, manganeso,cobre, silicio, Otros: carbono, manganeso,cobre, silicio, molibdeno,niquel, cromo.molibdeno,niquel, cromo.
Algunas impurezas: fósforo,azufre.Algunas impurezas: fósforo,azufre.
Paises ProductoresPaises Productores
Producción anual promedio:Producción anual promedio:
• • Unión Europea ... 218 millones de tm.Unión Europea ... 218 millones de tm.
• • Japón ... 112Japón ... 112
• • Brasil ... 33Brasil ... 33
• • China ... 280China ... 280
• • Rusia y otros ... 113Rusia y otros ... 113
• • Estados Unidos ... 100Estados Unidos ... 100
Perú (SiderPerú):Perú (SiderPerú):
• • Actualmente ... 0,45Actualmente ... 0,45
Constituyentes del aceroConstituyentes del acero
• • Aluminio ... desoxidante.Aluminio ... desoxidante.
• • Boro ... endurece.Boro ... endurece.
• • Cromo ... inoxidable, mejora temple, dureza.Cromo ... inoxidable, mejora temple, dureza.
• • Manganeso ... neutraliza azufre, da soldabilidad.Manganeso ... neutraliza azufre, da soldabilidad.
• • Molibdeno ... da tenacidad.Molibdeno ... da tenacidad.
• • Titanio ... estabiliza el acero.Titanio ... estabiliza el acero.
• • Carbono ... eleva la resistencia.Carbono ... eleva la resistencia.
Impurezas:Impurezas:
• • Azufre ... porosidad.Azufre ... porosidad.
• • Fósforo ... baja ductilidad y aumenta la resistencia a Fósforo ... baja ductilidad y aumenta la resistencia a tracción.tracción.
Propiedades mecánicas Propiedades mecánicas
• • Elasticidad: Capacidad de recuperar su forma.Elasticidad: Capacidad de recuperar su forma.
• • Dureza: Oposición a dejarse rayar por otro.Dureza: Oposición a dejarse rayar por otro.
• • Maleabilidad: Aptitud para extenderse en láminas.Maleabilidad: Aptitud para extenderse en láminas.
• • Fragilidad: Propiedad a romperse.Fragilidad: Propiedad a romperse.
• • Plasticidad: Conserva su nueva forma una vez Plasticidad: Conserva su nueva forma una vez deformado.deformado.
• • Tenacidad: Oposición a esfuerzos lentos.Tenacidad: Oposición a esfuerzos lentos.
• • Ductilidad: Permite ser alargado o estirado en hilos.Ductilidad: Permite ser alargado o estirado en hilos.
VENTAJAS DEL ACEROVENTAJAS DEL ACERO
Alta resistenciaAlta resistencia
Uniformidad y homogeneidadUniformidad y homogeneidad
Rango elástico amplioRango elástico amplio
DurabilidadDurabilidad
Ductilidad y tenacidadDuctilidad y tenacidad
Rapidez de construcciónRapidez de construcción
ReciclabilidadReciclabilidad
Características del aceroCaracterísticas del acero
Peso específico ... 7850 kg/m3Peso específico ... 7850 kg/m3
• • Punto de fusión ... 1375°CPunto de fusión ... 1375°C
• • Coeficiente de dilatación ... 1,2x10^(-5)°C^-1Coeficiente de dilatación ... 1,2x10^(-5)°C^-1
• • Módulo de Elasticidad...Módulo de Elasticidad...
2x10^6 kg/cm2=200GPa=29000ksi2x10^6 kg/cm2=200GPa=29000ksi
ACEROS PARA USO ESTRUCTURALACEROS PARA USO ESTRUCTURAL
1.- Aceros al carbono (A7, A36) 2.- Aceros de alta resistencia y baja aleación (A242, A572) 3.- Aceros de aleación (A514)
FABRICANTES DE ELEMENTOSFABRICANTES DE ELEMENTOS
Perfiles : ACEROS AREQUIPAPerfiles : ACEROS AREQUIPA
Planchas : SIDERPERUPlanchas : SIDERPERU
Tubos : ACERSA, TUPEMESATubos : ACERSA, TUPEMESA
Tubos y Perfiles livianos : PRECORTubos y Perfiles livianos : PRECOR
Fierros de construccion : Sider - ArequipaFierros de construccion : Sider - Arequipa
Ensayos de laboratorioEnsayos de laboratorio
Ensayo típico: tracción de probetas.Diagrama esfuerzo-deformacion.
Maquina de ensayoMaquina de ensayo
• Aplica tracción.• Mide deformación para diferentes cargas.• Arroja diagrama esfuerzo-deformación.
MATERIAL DE FABRICACION MATERIAL DE FABRICACION NACIONAL NACIONAL
- Planchas- Planchas - Angulos - Angulos - Canales - Canales - Tees - Tees - -
TIPOS DE ACEROTIPOS DE ACERO
Estructurales.Estructurales.
Calibre delgado: para perfiles laminados en frío.Calibre delgado: para perfiles laminados en frío.
Alambres y cables.Alambres y cables.
Fundidos: bases, piezas especiales.Fundidos: bases, piezas especiales.
Forjados: piezas compactas fuertemente cargadas.Forjados: piezas compactas fuertemente cargadas.
Para remaches.Para remaches.
Para tornillos: mayores que aceros estructurales.Para tornillos: mayores que aceros estructurales.
Para herramientas.Para herramientas.
Para soldaduras.Para soldaduras.
TIPOS DE ACEROTIPOS DE ACEROPOR SU COMPOSICIONPOR SU COMPOSICION
Según carbono y aleación.Según carbono y aleación.
Acero bajo, medio y alto carbonoAcero bajo, medio y alto carbono
Acero dulce ... barato ... bajo carbonoAcero dulce ... barato ... bajo carbono
Acero para herramientas e inoxidables ... alto carbonoAcero para herramientas e inoxidables ... alto carbono
Clasificación Contenido de carbono (%)Clasificación Contenido de carbono (%)
Bajo carbono <0,25%Bajo carbono <0,25%
Carbono medio 0,25-0,55%Carbono medio 0,25-0,55%
Alto carbono >0,55Alto carbono >0,55
TIPOS DE ACEROTIPOS DE ACEROPOR SU ALEACIONPOR SU ALEACION
Acero simple: sin aleación solo de chatarras:Acero simple: sin aleación solo de chatarras:
– – Mn < 1,65%Mn < 1,65%
– – Si < 0,60%Si < 0,60%
– – Cu < 0,60%Cu < 0,60%
Acero de baja aleación: aleantes < 5%Acero de baja aleación: aleantes < 5%
– – Mn < 1,65%Mn < 1,65%
– – Ni, Cr y MbNi, Cr y Mb
Aleantes < 5% ... aceros al carbonoAleantes < 5% ... aceros al carbono
Acero de alta aleación: aleantes > 5%Acero de alta aleación: aleantes > 5%
– – Aceros para herramientas e inoxidableAceros para herramientas e inoxidable
TIPOS DE ACEROTIPOS DE ACEROPOR SU RESISTENCIAPOR SU RESISTENCIA
Uso común en construcción: Fy < 40ksiUso común en construcción: Fy < 40ksi
Aceros de alta resistencia: 40ksi < Fy <120ksiAceros de alta resistencia: 40ksi < Fy <120ksi
Aceros de ultra alta resistencia: Fy > 200ksiAceros de ultra alta resistencia: Fy > 200ksi
TIPOS DE ACEROTIPOS DE ACEROPOR SU FORMA Y CALIDADPOR SU FORMA Y CALIDAD
Forma:Forma:
– – Barra: Varillas Corrugadas.Barra: Varillas Corrugadas.
– – PerfilesPerfiles
Acabado:Acabado:
– – Laminado en caliente y frío.Laminado en caliente y frío.
• • Revestido:Revestido:
– – EsmaltadoEsmaltado
– – Galvanizado electrolítico (zincado)Galvanizado electrolítico (zincado)
USOSUSOS
Estructuras de marco: edificios, torres, Estructuras de marco: edificios, torres, puentes, galpones.puentes, galpones.