Tecnologia de los materiales acero (1)

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Tecnología de los materiales

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Tecnologia de los materiales acero (1)

  1. 1. Tecnologia<br />De los<br />Materiales <br />Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  2. 2. El ACERO<br />Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  3. 3. HISTORIA<br />Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  4. 4. El hierro abunda en la corteza terrestre (5%) pero no se lo encuentra libre sino en forma de óxidos: <br />Hierro<br />Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  5. 5. Hematita: óxido férrico: Fe2O3.<br />Limonita: también óxido férrico pero hidratado, de color amarillo pardusco. La proporción de óxido y agua no es constante, la relación es 1:2 en promedio. Su fórmula molecular es: Fe2O3 , 2 H2O.<br />Magnetita: es un mineral negruzco, con propiedades magnéticas; por eso se la llama “piedra imán”. Está compuesta por el óxido mixto de hierro u óxido ferroso – férrico: Fe3O4.<br />Pirita:disulfuro ferroso: S2Fe, amarilla y brillante. <br />Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  6. 6. Ganga silícea: en esta ganga hay arena (dióxido de silicio S02) y arcillas (silicatos variados).<br />Ganga calcárea: está compuesta de piedras calizas (carbonato de calcio CO3Ca).<br />Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  7. 7. Comúnmente se entiende por acero la aleación de hierro y carbono, donde el carbono no supera el 2% en peso de la composición de la aleación, alcanzando normalmente porcentajes entre el 0,2% y el 0,3%. Porcentajes mayores que el 2% de carbono dan lugar a las fundiciones, aleaciones que al ser quebradizas y no poderse forjar —como los aceros—, se moldean.<br />Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  8. 8. El acero es casi tres veces más pesado que el aluminio (7,85/2,7).<br />Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  9. 9. Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  10. 10. HORNO <br />BESSEMER<br />PARA OBTENCION <br />DEL ACERO<br />Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  11. 11. El hierro para uso industrial fue descubierto hacia el año 1500 A.C., en Medzamor, cerca de Erevan, 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.<br />Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  12. 12. OBTENCION DEL <br />HIERRO<br />Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  13. 13. ALTOS HORNOS<br />Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  14. 14. ESQUEMA DE PRODUCCION DEL ARRABIO<br />Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  15. 15. Extracción del Mineral de Hierro<br />.<br />El método de la extracción del mineral de hierro depende del yacimiento en que se encuentra<br />Si se encuentra en un yacimiento a cielo abierto la extracción es fácil, basta con fragmentar la capa de tierra que lo cubre<br />Si se encuentra en un yacimiento profundo, la extracción se hace más compleja, pues se necesita construir túneles para llegar donde se encuentra el mineral y <br />Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  16. 16. El mineral de hierro extraído, trae consigo impurezas (tierra, restos fósiles), denominadas "ganga”<br />Deben ser extraídos para mejorar la calidad del mineral y poder ingresarlo al alto horno<br />Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  17. 17. Obtención del Coque <br />El coque se obtiene a través de la destilación de las hullas grasas . Para su obtención se utilizan hornos de diferentes tipos: hornos de coque, de colmena, de coquización modernos.<br />Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  18. 18. .<br />El Alto Horno es una instalación de eje vertical de, entre 30 hasta 80m. y sección circular de, entre 10 y 20m. Está revestido por ladrillos refractarios, llegando a medir, sus paredes, un diámetro variable a lo largo del horno y hasta 2m.; por cajas de refrigeración. Está forrado con una plancha de acero en sus partes más expuestas al calor, como el crisol y el etalaje. Posee una estructura metálica de sostén (13) para la cuba, lo que hace que se pueda rehacer todo el revestimiento del etalaje, en caso necesario. Es importante destacar que el Alto horno debe estar construido sobre una base de hormigón resistente.<br />El Alto Horno trabaja de forma continua durante varios años, y solo se apaga para realizar mantenimientos. Para calentar un Alto Horno por primera vez se necesita grandes cantidades de carbón y combustible<br />Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  19. 19. El PROCESO DE OBTENCION DEL ARRABIO<br />Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  20. 20. Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  21. 21. ALEACIÓN<br />Tecnología de los Materiales<br />Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  22. 22. DEFINICIÓN<br />Producto homogéneo, de propiedades metálicas, compuesto de dos o más elementos<br />Propiedades<br /><ul><li>Proporcionar un endurecimiento por solución</li></ul>sólida en la ferrita.<br /><ul><li>Mejorar la resistencia a la corrosión.
  23. 23. Mejorar la templabilidad.</li></ul>Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  24. 24. Aceros aleados<br />Son aceros que además de los componentes básicos del acero: carbono, manganeso, fosforo, silicioforman aleaciones con otros elementos como el cromo, níquel, molibdeno, etc. que tienen como objetivo mejorar algunas de sus características fundamentales especialmente la resistencia mecánica y a la dureza del acero.<br />alcanzar grandes durezas con gran tenacidad. Es posible fabricar mecanismos que mantengan elevadas resistencias, aún a altas temperaturas. Es posible preparar troqueles de formas muy complicadas que no se deformen ni agrieten en el temple, etc.<br />Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  25. 25. Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  26. 26. Clasificación<br />Micro aleados; contienen pequeñas cantidades de elementos capaces de formar Carburos, Nitruros, etc<br /><ul><li>Niobio (Nb), Ti tanio (Ti), Vanadio (V)</li></ul>Aceros Aleados; contienen cantidades más significativas de elementos aleantes, para aplicaciones específicas<br /><ul><li>Cromo (Cr), Molibdeno (Mo), Niquel (Ni), Vanadio (V), y mayor cantidad de Manganeso (Mn) y Silicio (Si)</li></ul>Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  27. 27. El acero - incidencia de los elementos de aleación<br />CARBONO<br />Elemento de mayor influencia en la soldabilidad de los aceros<br />Cuando %C<br />Disminuye<br />Aumenta<br /><ul><li>El límite elástico
  28. 28. La carga de rotura
  29. 29. La dureza
  30. 30. Ductilidad
  31. 31. Tenacidad
  32. 32. Soldabilidad
  33. 33. Facilidad de mecanizado</li></ul>Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  34. 34. AZUFRE<br />En general, elemento perjudicial. Conviene mantenerlo por debajo del 0,05%<br />Cuando %S<br />Aumenta<br />Disminuye<br /><ul><li>Ductilidad
  35. 35. Soldabilidad
  36. 36. Facilidad para la mecanización</li></ul>Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  37. 37. FOSFORO<br />En general, elemento perjudicial. Conviene mantenerlo por debajo de 0,05%. Valores superiores producen “Fragilización en Frío”<br />Cuando %P<br />Aumenta<br />Disminuye<br /><ul><li>Ductilidad
  38. 38. Soldabilidad
  39. 39. Facilidad de mecanizado
  40. 40. Resistencia a la tracción</li></ul>Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  41. 41. MANGANESO (Mn)<br />Tiene mayor afinidad que el Fe para combinarse con el O2,S y C. Se emplea como desoxidante y desulfuraste<br />Cuando %Mn aumenta<br />Aumenta<br />Disminuye<br /><ul><li>Resistencia a la tracción
  42. 42. Dureza
  43. 43. Ductilidad (Mn<1,5%)
  44. 44. Resiliencia
  45. 45. Soldabilidad (Mn<1,5%)
  46. 46. Ductilidad (Mn>2%)
  47. 47. Soldabilidad (Mn>2%)</li></ul>Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  48. 48. SILICIO (Si)<br />Su mayor importancia, es ser un gran agente desoxidante, para controlar el contenido de Oxígeno en el acero<br />Cuando % Si aumenta<br />Aumenta<br />Disminuye<br /><ul><li>Resistencia a la tracción
  49. 49. Dureza
  50. 50. Elasticidad
  51. 51. Facilidad de mecanizado
  52. 52. Soldabilidad (Si>0,65%)</li></ul>Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />

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