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• Agregados artificiales: Por lo general, los agregados artificiales se obtienen a partir de productos y procesos industriales tales como: arcillas expandidas, escorias de altohorno, clinker, limaduras de hierro y otros, comúnmente estos son de mayor o menor densidad que los agregados corrientes. Características de un buen agregado: • Una buena gradación con tamaños intermedios, la falta de dos o más tamaños sucesivos puede producir problemas de segregación. • Forma de los granos compacta. • Un tamaño máximo adecuado a las condiciones de la estructura. • Redondeada con la superficie bien cerrada • Ninguna reacción perjudicial con la pasta de cemento ni con el refuerzo. • Invariabilidad de volumen. • Suficiente resistencia a los fenómenos climatológicos. • Además deben de tener una rigidez y una resistencia propia suficientemente elevada y ser de calidad permanente y uniforme. • Densidad lo menor posible, (esto ultimo es opcional por que depende de los requerimientos de la obra y tipo de concreto que se quiera elaborar denso o menos denso). ESCORIA Dentro de una fábrica de siderurgia integral, el horno alto es la instalación base para la obtención de arrabio, el cual, a su vez constituye la materia prima para la fabricación de acero. El horno alto es un horno de cuba en el que se introduce un gas reductor a presión (generalmente CO) por la parte inferior, y una carga de materia constituida por minerales de hierro, coque y fundentes por la parte superior, separándose dos productos: el hierro y las impurezas con los fundentes (escoria primaria), que van evolucionando en su composición hasta llegar a la parte baja del horno (crisol), formándose los dos productos finales: arrabio y escoria. La escoria que sale por la piquera del horno a una temperatura cercana a los 1500 ºC, puede ser sometida a distintas técnicas de enfriamiento, obteniéndose materiales con características de utilización claramente

diferenciadas: escoria cristalizada, escoria vitrificada (granulada o peletizada) y escoria dilatada. PROPIEDADES: • La composición química de la escoria fundida de horno alto depende de los minerales de hierro, de las cenizas del coque utilizado como combustible y de los óxidos de los fundentes empleados. La homogeneidad de la carga, así como la regularidad en la marcha de los hornos altos, ha contribuido a que las variaciones de la composición de la escoria sean mínimas. • Los principales componentes de la escoria son: CaO, SiO2, MgO, Al2O3, S, FeO, MnO, K2O, siendo los índices más utilizados el Índice de Basicidad (Ib = CaO+MgO/SiO2+Al2O3) y el Índice de Basicidad Simple (Ibs = CaO/SiO2).

• La escoria cristalizada. • La escoria granulada. • La escoria peletizada. • La escoria expandida.• Propiedades físicas: El enfriamiento lento y controlado de la escoria fundida genera un material pétreo, la escoria con características similares a las rocas ígneas de origen volcánico: textura rugosa, color gris oscuro, forma predominantemente cúbica y estructura con abundantes poros externos e internos. Presenta una granulometría 0/200, y una absorción de agua del orden del 6%. • Propiedades químicas: hay cuatro óxidos principales –cal, sílice, alúmina y magnesia– que constituyen más del 95%. La composición química de la escoria procedente de un determinado horno alto es bastante constante en el tiempo, como consecuencia de la exigencia de que las distintas coladas proporcionen una fundición homogénea. Existe la denominada inestabilidad debida al disilicato de calcio que corresponde al cambio de fase entre la forma metaestable “beta” y la forma “gamma”. Este cambio de fase viene acompañado de un aumento de volumen del orden del diez por ciento. El disilicato de calcio no se forma en cantidades significativas si la relación entre CaO y MgO a SiO2 permanece por debajo de ciertos limites. • Propiedades químicas: La escoria cristalizada es un material no plástico, no susceptible a la helada y con un buen comportamiento drenante. Se extiende y compacta fácilmente y

tiene una densidad de compactación frecuentemente inferior a la de los materiales convencionales para terraplén. Es adecuada para su empleo en la estabilización de suelos húmedos y blandos en las primeras etapas de la construcción del terraplén. Las placas de carga efectuadas sobre este material dan valores superiores a 1.000 kg/cm2. La resistencia mecánica de la escoria cristalizada varía notablemente en relación directa con su porosidad, que es función del método de apagado empleado. Escoria. Es un material que contiene sustancias inútiles de un mineral, que se encuentran presentes en cualquier proceso metalúrgico que involucre fundiciones. Por lo general, las escorias de cobre son óxidos de hierro silicatos Si02, aunque existen otros elementos que no superan el 20% por lo que no se toman en cuenta. En la actualidad se utilizan diversos procesos metalúrgicos para la obtención y recuperación de metales y en cada uno de ellos se producen residuos inevitables como la formación de escorias, tratándose de que tengan el menor contenido de metal posible y que sus residuos finales tengan un valor posterior para otros procesos industriales.

¿Qué es la zapata? La zapata es una cimentación superficial aislada, en la mayoría de los casos, que da sostén a la obra en terrenos homogéneos y en edificios resistentes. Se conforma de concreto y se ubica por debajo de los pilares, derivando y transmitiendo así las tensiones de la estructura hacia el terreno, característica fundamental en zonas de climas extremos y zonas sísmicas. Las zapatas anclan la estructura al terreno, al igual que lo hacen los pilotes y las losas de cimentación en construcciones de terrenos acuosos o heterogéneos. A pesar de su homogeneidad en funciones, hay diversostipos de zapatas empleadas en las obras residenciales y comerciales por igual.

Tipos de zapatas Zapatas aisladas : Las zapatas aisladas son las que recaen en un mismo y único pilar, transmitiendo así las tensiones y cargas al terreno. Son las utilizadas en obras con juntas de dilatación (como en edificios), y su principal característica es no necesitar de juntas térmicas, pues no se ve afectada por este rigor. Las hay en diversos tipos, a partir de su relación entre el canto y el vuelo de la estructura, pudiendo ser:

    

Rígidas o poco deformables, Flexibles o deformables, Centradas (de esfuerzo vertical) Excéntricas (de esfuerzo vertical) Irregulares (de esfuerzo vertical) Zapatas aisladas descentradas y combinadas: Este tipo de zapatas reciben y soportan las cargas en forma descentrada, utilizadas mayormente en medianeras y esquinas. Se ubican debajo de dos pilares, separados a una distancia máxima de 5 metros, siendo conocidas como “zapatas combinadas” en estos casos, mientras que las “zapatas asociadas” son las que reciben la carga de dos soportes mucho más cercados, de un máximo de 3 metros de separación. Zapatas colindantes o combinadas: Reciben esta denominación las estructuras cimenticias en las que el pilar no logra apoyarse al centro de la zapata, sino que se apoya de manera excéntrica, como sucede en pilares perimetrales. Para resolver la posibilidad de vuelco de la zapata se la combina con la más próxima mediante vigas de atado, evitando que la cimentación se gire o vuelque.

Las zapatas cumplen funciones primordiales para sostener una obra y darle un anclaje al terreno. Conozcamos en detalle sus funciones y características. SU FUNCION Es transmitir al terreno las tensiones a que está sometida elresto de la estructura y anclarla. Cuando no es posible emplearzapatas debe recurrirse a cimentación por pilotaje o losas decimentación

Pedestal

Estatua sobre un pedestal

En arquitectura, se denomina pedestal al soporte prismático destinado a sostener otro soporte mayor, conformando la parte inferior de una columna. Generalmente, se compone de tres partes: 

zócalo



dado o neto



cornisa

Cuando el pedestal es corrido, y sustenta una serie de columnas, se llama estilóbato; la parte superior de este se denominaestereóbato, y puede estar adornado con molduras. Se da también el nombre de pedestal a todo soporte en forma de columna corta y ancha que sostiene una estatua u objeto análogo. Por su parte, se llama pedículo cuando la base funciona como pie, o pequeña columna, en que se apoya un objeto mayor que ella; por ejemplo, una pila bautismal o un púlpito.

Tipos de pedestal[editar] 

en talud, cuando las dos caras tienen alguna inclinación



doble, el que sostiene dos columnas y tiene más de ancho que de alto



continuo, cuando sin resaltes, ni molduras, mantiene una orden de columnas



suave, cuando el cubo o tronco forma garganta



en balaustre, cuando el perfil está torneado como un balaustre



flanqueado, cuando sus ángulos o rincones están fortalecidos con algunos otros cuerpos



irregular, cuando ni los ángulos son rectos ni las caras iguales



adornado, cuando no solo tiene molduras sino que sus tablas están talladas con bajos relieves, armas, cifras , etc.



con retiro o salida, que es cuando en una fila de columnas salen unas y entran otras en los intervalos



triangular, el que forma un triángulo con tres caras, algunas veces en forma de bóveda por su plano y sus rincones con un plano cortado, socavado o con su cantón o saledizo



compuesto, es el de una figura extraordinaria, como redondo, cuadrilongo, redondeado con muchas vueltas de modo que se forma con multitud de figuras, vasos, estatuas 1

Todo en un pedestal esta compuesta por diversos materiales extraordinarios

CABILLAS Definición y Uso del Producto DEFINICIÓN USO O APLICACIÓN CABILLAS: Producto de acero con núcleo circular cuya superficie presenta salientes regularmente espaciados con el fin de aumentar la adherencia con el concreto. (COVENIN 316:2005) Son utilizadas como refuerzo en las estructuras de concreto armado.

Acero de refuerzo El acero de refuerzo, también llamado ferralla, es un importante material para la industria de la construcción utilizado para el refuerzo de estructuras y demás obras que requieran de este elemento, de conformidad con los diseños y detalles mostrados en los planos y especificaciones. Por su importancia en las edificaciones, debe estar comprobada y estudiada su calidad. Los productos de acero de refuerzo deben cumplir con ciertas normas que exigen sea verificada suresistencia, ductilidad, dimensiones, y límites físicos o químicos de la materia prima utilizada en su fabricación. La ferralla va, parte o en su totalidad, embebida en el hormigón.

Colocación[editar] Las barras de refuerzo se doblarán en frío de acuerdo con los detalles y dimensiones mostrados en los planos. No podrán doblarse en la obra barras que estén parcialmente embebidas en el concreto, salvo cuando así se indique en los planos o lo autorice el interventor en la obra. Todo el acero de refuerzo se colocará en la posición exacta mostrada en los planos y deberá asegurarse firmemente, en forma aprobada por el Interventor, para impedir su desplazamiento durante la colocación del concreto. Para el amarre de las varillas se utilizará alambre y en casos especiales soldadura. La distancia del acero a las formaletas se mantendrá por medio de bloques de mortero prefabricados, tensores, silletas de acero u otros dispositivos aprobados por el Interventor.

PIEDRA PICADA : Piedra procesada y seleccionada, para la construcción,fabricación de columnas, pisos, platabanda y construcción en el area dealbañilería en general

VIGA DE RIOSTRA Las vigas de riostra son para arriostrar o unir estructuralmente las fundaciones y se apoyan en los pedestales y las vigas de amarres son usadas para unir estructuralmente las columnas y se construyen en sentido perpendicular a las vigas de cargas y se apoyan en las columnas. Las vigas de cargas son las encargadas de transmitir las solicitaciones de cargas del techo y estructura propiamente dicha y al suelo a traves de las columnas y fundaciones  

Elemento estructural que se coloca horizontalmente y sirve de soporte de cargas de otros elementos estructurales. Jácena Tipos de Viga:

                   

Viga de Acero de Alma Abierta Viga de Alma Doble Viga Biempotrada Viga Centradora Viga Maestra Viga Ensamblada Viga de Borde Viga de Caballete Viga de Caja Viga de Celosía Viga de Cimentación Viga de Cumbrera Viga de Riostra Viga en Voladizo Viga Jabalconada Viga de Canto Viga Plana Viga Especial Viga Vierendeel Carrera

El hormigón o concreto es un material compuesto empleado en construcción, formado esencialmente por un aglomeranteal que se añade partículas o fragmentos de un agregado, agua y aditivos específicos. El aglomerante es en la mayoría de las ocasiones cemento (generalmente cemento Portland) mezclado con una proporción adecuada de agua para que se produzca una reacción de hidratación. Las partículas de agregados, dependiendo fundamentalmente de su diámetro

medio, son los áridos (que se clasifican en grava, gravilla y arena).1 La sola mezcla de cemento con arena y agua (sin la participación de un agregado) se denomina mortero. Existen hormigones que se producen con otros conglomerantes que no son cemento, como el hormigón asfáltico que utiliza betún para realizar la mezcla. El cemento es un material pulverulento que por sí mismo no es aglomerante, y que mezclado con agua, al hidratarse se convierte en una pasta moldeable con propiedades adherentes, que en pocas horas fragua y se endurece tornándose en un material de consistencia pétrea. El cemento consiste esencialmente en silicato cálcico hidratado (S-C-H), este compuesto es el principal responsable de sus características adhesivas. Se denomina cemento hidráulico cuando el cemento, resultante de su hidratación, es estable en condiciones de entorno acuosas. Además, para poder modificar algunas de sus características o comportamiento, se pueden añadir aditivos y adiciones (en cantidades inferiores al 1 % de la masa total del hormigón), existiendo una gran variedad de ellos: colorantes, aceleradores, retardadores de fraguado, fluidificantes, impermeabilizantes, fibras, etc. El concreto convencional, normalmente usado en pavimentos, edificios y otras estructuras, tiene un peso específico (densidad, peso volumétrico, masa unitaria) que varía de 2200 hasta 2400 kg/m³ (137 hasta 150 libras/piés3). La densidad del concreto varía dependiendo de la cantidad y la densidad del agregado, la cantidad de aire atrapado (ocluido) o intencionalmente incluido y las cantidades de agua y cemento. Por otro lado, el tamaño máximo del agegado influye en las cantidades de agua y cemento. Al reducirse la cantidad de pasta (aumentándose la cantidad de agregado), se aumenta la densidad. Algunos valores de densidad para el concreto fresco se presentan en la Tabla 1-1. En el diseño del concreto armado (reforzado), el peso unitario de la combinación del concreto con la armadura normalmente se considera 2400 kg/m³ (150 lb/ft³). Dependiendo de las proporciones de cada uno de sus constituyentes existe una tipología de hormigones. Se considerahormigón pesado aquel que posee una densidad de más de 3200 kg/m³ debido al empleo de agregados densos (empleado protección contra las radiaciones), el hormigón normal empleado en estructuras que posee una densidad de 2200 kg/m³ y elhormigón ligero con densidades de 1800 kg/m³ La principal característica estructural del hormigón es que resiste muy bien los esfuerzos de compresión, pero no tiene buen comportamiento frente a otros tipos de esfuerzos (tracción, flexión, cortante, etc.), por este motivo es habitual usarlo asociado a ciertas armaduras de acero, recibiendo en este caso la denominación de hormigón armado, o concreto pre-reforzado en algunos lugares; comportándose el conjunto muy favorablemente ante las diversas solicitaciones. Cuando se proyecta una estructura de hormigón armado se

establecen las dimensiones de los elementos, el tipo de hormigón, los aditivos y el acero que hay que colocar en función de los esfuerzos que deberá soportar y de las condiciones ambientales a que estará expuesto. A finales del siglo XX, es el material más empleado en la industria de la construcción. Se le da forma mediante el empleo de moldes rígidos denominados: encofrados. Su empleo es habitual en obras de arquitectura e ingeniería, tales como edificios, puentes, diques, puertos, canales, túneles, etc. Incluso en aquellas edificaciones cuya estructura principal se realiza en acero, su utilización es imprescindible para conformar la cimentación. La variedad de hormigones que han ido apareciendo a finales del siglo XX, ha permitido que existan: hormigones reforzados con fibras de vidrio (GRC), hormigones celulares que se aligeran con aire, aligerados con fibras naturales, autocompactantes.

Acero Para otros usos de este término, véase Acero (desambiguación).

Puente de acero en Salta,Argentina.

Prensas en acerías.

Acerías.

El término acero sirve comúnmente para denominar, en ingeniería metalúrgica, a una aleación de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03 % y el 1,075 % en peso de su composición, dependiendo del grado. Si la aleación posee una concentración de carbono mayor al 2,0 % se producen fundiciones que, en oposición al acero, son mucho más frágiles y no es posible forjarlas sino que deben ser moldeadas. No se debe confundir el acero con el hierro, que es un metal relativamente duro y tenaz, con diámetro atómico (dA) de 2,48 Å, con temperatura de fusión de 1535 °C y punto de ebullición 2740 °C. Por su parte, el carbono es un no metal de diámetro menor (dA = 1,54 Å), blando y frágil en la mayoría de sus formas alotrópicas (excepto en la forma de diamante). Ladifusión de este elemento en la estructura cristalina del anterior se logra gracias a la diferencia en diámetros atómicos, formándose un compuesto intersticial. La diferencia principal entre el hierro y el acero se halla en el porcentaje del carbono: el acero es hierro con un porcentaje de carbono de entre el 0,03 % y el 1,075 %, a partir de este porcentaje se consideran otras aleaciones con hierro. Cabe destacar que el acero posee diferentes constituyentes según su temperatura, concretamente, de mayor a menor dureza, perlita, cementita y ferrita; además de la austenita (para mayor información consultar un Diagrama Hierro-Carbonocon sus constituyentes). El acero conserva las características metálicas del hierro en estado puro, pero la adición de carbono y de otros elementos tanto metálicos como no metálicos mejora sus propiedades físico-químicas. Existen muchos tipos de acero en función del o los elementos aleantes que estén presentes. La definición en porcentaje de carbono corresponde a los aceros al carbono, en los cuales este no metal es el único aleante, o hay otros pero en menoresconcentraciones. Otras composiciones específicas reciben denominaciones particulares en función de múltiples variables como por ejemplo los elementos que predominan en su composición (aceros al

silicio), de su susceptibilidad a ciertos tratamientos (aceros de cementación), de alguna característica potenciada (aceros inoxidables) e incluso en función de su uso (aceros estructurales). Usualmente estas aleaciones de hierro se engloban bajo la denominación genérica de aceros especiales, razón por la que aquí se ha adoptado la definición de los comunes o "al carbono" que además de ser los primeros fabricados y los más empleados,1 sirvieron de base para los demás. Esta gran variedad de aceros llevó a Siemensa definir el acero como «un compuesto de hierro y otra sustancia que incrementa su resistencia».2

Clasificación[editar]

Según el modo de fabricación[editar] 

acero eléctrico



acero fundido

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acero calmado



acero efervescente



acero fritado

Según el modo de trabajarlo[editar] 

acero moldeado



acero laminado

Según la composición y la estructura[editar] 

aceros ordinarios



aceros aleados o especiales

Según los usos[editar] 

acero para imanes o magnético



acero autotemplado



acero de construcción



acero de corte rápido



acero de decoletado



acero de corte



acero indeformable



acero inoxidable



acero de herramientas



acero para muelles



acero refractario

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acero de rodamientos

INTRODUCCIÒN GENERAL AL CONCRETO El concreto es un material durable y resistente pero, dado que se trabaja en su forma líquida, prácticamente puede adquirir cualquier forma. .Esta combinación de características es la razón principal por la que es un material de construcción tan popular para exteriores. Ya sea que adquiera la forma de un camino de entrada amplio hacia una casa moderna, un paso vehicular semicircular frente a una residencia, o una modesta entrada delantera, el concreto proporciona solidez y permanencia a los lugares donde vivimos. En la forma de caminos y entradas, el concreto nos conduce a nuestro hogar, proporcionando un sendero confortable hacia la puerta. Además de servir a nuestras necesidades diarias en escalones exteriores, entradas y caminos, el concreto también es parte de nuestro tiempo libre, al proporcionar la superficie adecuada para un patio. El concreto de uso común, o convencional, se produce mediante la mezcla de tres componentes esenciales, cemento, agua y agregados, a los cuales eventualmente se incorpora un cuarto componente que genéricamente se designa como aditivo. Al mezclar estos componentes y producir lo que se conoce como una revoltura de concreto, se introduce de manera simultánea un quinto participante representado por el aire. La mezcla intima de los componentes del concreto convencional produce una masa plástica que puede ser moldeada y compactada con relativa facilidad; pero gradualmente pierde esta característica hasta que al cabo de algunas horas se torna rígida y comienza a adquirir el aspecto, comportamiento y propiedades de un cuerpo sólido, para convertirse finalmente en el material mecánicamente resistente que es el concreto endurecido. La representación común del concreto convencional en estado fresco, lo identifica como un conjunto de fragmentos de roca, globalmente definidos como agregados, dispersos en una matriz viscosa constituida por una pasta de cemento de consistencia plástica. Esto significa que en una mezcla así hay muy poco o ningún

contacto entre las partículas de los agregados, característica que tiende a permanecer en el concreto ya endurecido . Consecuentemente con ello, el comportamiento mecánico de este material y su durabilidad en servicio dependen de tres aspectos básicos: 1. 2.

Las características, composición y propiedades de la pasta de cemento, o matriz cementante, endurecida.

3.

La calidad propia de los agregados, en el sentido más amplio.

4.

La afinidad de la matriz cementante con los agregados y su capacidad para trabajar en conjunto.

En el primer aspecto debe contemplarse la selección de un cementante apropiado, el empleo de una relación agua/cemento conveniente y el uso eventual de un aditivo necesario, con todo lo cual debe resultar potencialmente asegurada la calidad de la matriz cementante. En cuanto a la calidad de los agregados, es importante adecuarla a las funciones que debe desempeñar la estructura, a fin de que no representen el punto débil en el comportamiento del concreto y en su capacidad para resistir adecuadamente y por largo tiempo los efectos consecuentes de las condiciones de exposición y servicio a que esté sometido. Finalmente, la compatibilidad y el buen trabajo de conjunto de la matriz cementante con los agregados, depende de diversos factores tales como las características físicas y químicas del cementante, la composición mineralógica y petrográfica de las rocas que constituyen los agregados, y la forma, tamaño máximo y textura superficial de éstos. De la esmerada atención a estos tres aspectos básicos, depende sustancialmente la capacidad potencial del concreto, como material de construcción, para responder adecuadamente a las acciones resultantes de las condiciones en que debe prestar servicio. Pero esto, que sólo representa la previsión de emplear el material potencialmente adecuado, no basta para obtener estructuras resistentes y durables, pues requiere conjugarse con el cumplimiento de previsiones igualmente eficaces en cuanto al diseño, especificación, construcción y mantenimiento de las propias estructuras.

Leer más: http://www.monografias.com/trabajos4/concreto/concreto.shtml#ixzz39AQfvAMQ

Proceso de elaboración de aceros con Horno de Arco 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.

Fases del proceso de fabricación 

Fase de fusión: 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.



Fase de afino: el afino se 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.

Evolución de la tecnología del proceso de elaboración del acero Se puede sintetizar que la tecnología de producción de aceros ha seguido un tránsito evolutivo a partir de los hornos utilizados: 

Hornos artesanales de pequeño tamaño: (hasta el siglo XIV d.C.). Usados para producir aleaciones a partir del calentamiento de una masa de mineral de hierro y carbón vegetal.



Altos Hornos: (posteriores al siglo XIV d.c.). Hornos de mayor tamaño donde el mineral de hierro de la parte superior se reduce a hierro metálico y absorbe más carbono como resultado de los gases que lo atraviesan. Se obtiene arrabio, el cual se refina para fabricar acero. Los altos hornos modernos funcionan en combinación con hornos básicos de Oxígeno y a veces con hornos de crisol abierto, más antiguos, como parte de una única planta siderúrgica. En esas plantas, los hornos siderúrgicos se cargan con arrabio. El metal fundido procedente de diversos altos hornos puede mezclarse en una gran cuchara antes de convertirlo en acero con el fin de minimizar el efecto de posibles irregularidades de alguno de los hornos.



Hornos de Crisol Abierto: (1740). Funcionan a altas temperaturas gracias al precalentado regenerativo del combustible gaseoso y el aire empleados para la combustión. En el precalentado regenerativo los gases que escapan del horno se hacen pasar por una serie de cámaras llenas de ladrillos, a los que ceden la mayor parte de su calor. A continuación se invierte el flujo a través del horno, y el combustible y el aire pasan a través de las cámaras y son calentados por los ladrillos. Desde el punto de vista químico, se reduce por oxidación el contenido de carbono de la carga y eliminar impurezas como silicio, fósforo, manganeso y azufre, que se combinan con la caliza y forman la escoria. Estas reacciones tienen lugar mientras el metal del horno se encuentra a la temperatura de fusión, y el horno se mantiene entre 1.550 y 1.650 ºC durante varias horas hasta que el metal fundido tenga el contenido de carbono deseado. Cuando el contenido en carbono de la fundición alcanza el nivel deseado, se sangra el horno a través de un orificio situado en la parte trasera. El acero fundido fluye por un canal corto hasta una gran cuchara situada a ras de suelo, por debajo del horno. Desde la cuchara se vierte el acero en moldes de hierro colado para formar lingotes. Recientemente se han puesto en práctica métodos para procesar el acero de forma continua sin tener que pasar por el proceso de fabricación de lingotes.



Hornos Bessemer: (1855). Emplea un horno de gran altura en forma de pera, que podía inclinarse en sentido lateral para la carga y el vertido. Al hacer pasar grandes cantidades de aire a través del metal fundido, el oxígeno del aire se combinaba químicamente con las impurezas y las eliminaba. En el proceso básico de oxígeno, el acero también se refina en un horno en forma de pera que se puede inclinar en sentido lateral. Sin embargo, el aire se sustituye por un chorro de oxígeno casi puro a alta presión. Cuando el horno se ha cargado y colocado en posición vertical, se hace descender en su interior una lanza de oxígeno. A continuación se inyectan en el horno miles de metros cúbicos de oxígeno a velocidades supersónicas. El oxígeno se combina con el carbono y otros elementos no deseados e inicia una reacción de agitación que quema con rapidez las impurezas del arrabio y lo transforma en acero.



Hornos de Arco Eléctrico: (1902) En algunos hornos el calor para fundir y refinar el acero procede de la electricidad y no de la combustión de gas. Como las condiciones de refinado de estos hornos se pueden regular más estrictamente que las de los hornos de crisol abierto o los hornos básicos de oxígeno, los hornos eléctricos son sobre todo útiles para producir acero inoxidable y aceros aleados que deben ser fabricados según unas especificaciones muy exigentes. El refinado se produce en una cámara hermética, donde la temperatura y otras condiciones se controlan de forma rigurosa mediante dispositivos automáticos. En las primeras fases de este proceso de refinado se inyecta oxígeno de alta pureza a través de una lanza, lo que aumenta la temperatura del horno y disminuye el tiempo necesario para producir el acero. La cantidad de oxígeno que entra en el horno puede regularse con precisión en todo momento, lo que evita reacciones de oxidación no deseadas.

Características mecánicas y tecnológicas del acero[editar]

Representación de la inestabilidad lateral bajo la acción de una fuerza ejercida sobre una viga de acero.

Aunque es difícil establecer las propiedades físicas y mecánicas del acero debido a que estas varían con los ajustes en su composición y los diversos tratamientos térmicos, químicos o mecánicos, con los que pueden conseguirse aceros con combinaciones de características adecuadas para infinidad de aplicaciones, se pueden citar algunas propiedades genéricas: 

Su densidad media es de 7850 kg/m³.



En función de la temperatura el acero se puede contraer, dilatar o fundir.



El punto de fusión del acero depende del tipo de aleación y los porcentajes de elementos aleantes. El de su componente principal, el hierro es de alrededor de 1.510 °C en estado puro (sin alear), sin embargo el acero presenta frecuentemente temperaturas de fusión de alrededor de 1.375 °C, y en general la temperatura necesaria para la fusión aumenta a medida que se aumenta el porcentaje de carbono y de otros aleantes. (excepto las aleaciones eutécticas que funden de golpe). Por otra parte el acero rápido funde a 1.650 °C.15



Su punto de ebullición es de alrededor de 3.000 °C.16



Es un material muy tenaz, especialmente en alguna de las aleaciones usadas para fabricar herramientas.



Relativamente dúctil. Con él se obtienen hilos delgados llamados alambres.



Es maleable. Se pueden obtener láminas delgadas llamadas hojalata. La hojalata es una lámina de acero, de entre 0,5 y 0,12 mm de espesor, recubierta, generalmente de forma electrolítica, por estaño.



Permite una buena mecanización en máquinas herramientas antes de recibir un tratamiento térmico.



Algunas composiciones y formas del acero mantienen mayor memoria, y se deforman al sobrepasar su límite elástico.



La dureza de los aceros varía entre la del hierro y la que se puede lograr mediante su aleación u otros procedimientos térmicos o químicos entre los cuales quizá el más conocido sea el templado del acero, aplicable a aceros con alto contenido en carbono, que permite, cuando es superficial, conservar un núcleo tenaz en la pieza que evite fracturas frágiles. Aceros típicos con un alto grado de dureza superficial son los que se emplean en las herramientas de mecanizado, denominados aceros rápidos que contienen cantidades significativas de cromo, wolframio, molibdeno y vanadio. Los ensayos tecnológicos para medir la dureza son Brinell, Vickers y Rockwell, entre otros.



Se puede soldar con facilidad.



La corrosión es la mayor desventaja de los aceros ya que el hierro se oxida con suma facilidad incrementando su volumen y provocando grietas superficiales que posibilitan el

progreso de la oxidación hasta que se consume la pieza por completo. Tradicionalmente los aceros se han venido protegiendo mediantetratamientos superficiales diversos. Si bien existen aleaciones con resistencia a la corrosión mejorada como los aceros de construcción «corten» aptos para intemperie (en ciertos ambientes) o los aceros inoxidables. 

Posee una alta conductividad eléctrica. Aunque depende de su composición es aproximadamente de17 3 · 106 S/m. En las líneas aéreas de alta tensión se utilizan con frecuencia conductores de aluminio con alma de acero proporcionando éste último la resistencia mecánica necesaria para incrementar los vanos entre la torres y optimizar el coste de la instalación.



Se utiliza para la fabricación de imanes permanentes artificiales, ya que una pieza de acero imantada no pierde su imantación si no se la calienta hasta cierta temperatura. La magnetización artificial se hace por contacto, inducción o mediante procedimientos eléctricos. En lo que respecta al acero inoxidable, al acero inoxidable ferrítico sí se le pega el imán, pero al acero inoxidable austenítico no se le pega el imán ya que la fase del hierro conocida como austenita no es atraída por los imanes. Los aceros inoxidables contienen principalmente níquel y cromo en porcentajes del orden del 10 % además de algunos aleantes en menor proporción.

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Un aumento de la temperatura en un elemento de acero provoca un aumento en la longitud del mismo. Este aumento en la longitud puede valorarse por la expresión: δL = α δ t° L, siendo a el coeficiente de dilatación, que para el acero vale aproximadamente 1,2 · 10−5 (es decir α = 0,000012). Si existe libertad de dilatación no se plantean grandes problemas subsidiarios, pero si esta dilatación está impedida en mayor o menor grado por el resto de los componentes de la estructura, aparecen esfuerzos complementarios que hay que tener en cuenta. El acero se dilata y se contrae según un coeficiente de dilatación similar al coeficiente de dilatación del hormigón, por lo que resulta muy útil su uso simultáneo en la construcción, formando un material compuesto que se denominahormigón armado.18 El acero da una falsa sensación de seguridad al ser incombustible, pero sus propiedades mecánicas fundamentales se ven gravemente afectadas por las altas temperaturas que pueden alcanzar los perfiles en el transcurso de un incendio.

Tres elementos que pueden Beneficiar al Acero: Aluminio, cobalto, cobre romo, fósforo, manganeso, molibdeno, niobio,níquel, nitrógeno, plomo, selenio, silicio, titanio, vanadio, wolframio. -Tres elementos que Perjudican al Acero son: niquel, arsénico, estaño, LEMENTOS DE ALEACION EN LOS ACEROS – COMPONENTES. Aluminio – Al : EL Aluminio es usado principalmente como desoxidante en la elaboración de acero. El Aluminio también reduce el crecimiento del grano al formar óxidos y nitruros. Azufre – S : El Azufre se considera como un elemento perjudicial en las aleaciones de acero, una impureza. Sin embargo, en ocasiones se agrega hasta 0.25% de azufre para mejorar la maquinabilidad. Los aceros altos en azufre son difíciles de soldar pueden causar porosidad en las sodaduras. Carbono - C : El Carbón – Carbono es el elemento de aleación mas efectivo, eficiente y de bajo costo. En aceros enfriados lentamente, el carbón forma carburo de hierro y cementita, la cual con la ferrita forma a su vez la perlita. Cuando el acero se enfría mas rápidamente, el acero al carbón muestra endurecimiento superficial. El carbón es el elemento responsable de dar la dureza y alta resistencia del acero. Boro – B: El Boro logra aumentar la capacidad de endurecimiento cuando el acero esta totalmente desoxidado. Una pequeña cantidad de Boro, (0.001%) tiene un efecto marcado en el endurecimiento del acero, ya que también se combina con el carbono para formar los carburos que dan al acero características de revestimiento duro. • Cobalto - Co : El Cobalto es un elemento poco habitual en los aceros, ya que disminuye la capacidad de endurecimiento. Cromo – Cr : El Cromo es un formador de ferrita, aumentando la profundidad del endurecimiento. Asi mismo, aumenta la resistencia a altas temperaturas y evita la corrosión. El Cromo es un elemento principal de aleación en aceros inoxidables, y debido a su capacidad de formar carburos se utiliza en revestimientos o recubrimientos duros de gran resistencia al desgaste, como émbolos, ejes, etc. Fósforo – P : Fósforo se considera un elemento perjudicial en los aceros, casi una impureza, al igual que el Azufre, ya que reduce la ductilidad y la resistencia al impacto. Sin embargo, en algunos tipos de aceros se agrega deliberadamente para aumentar su resistencia a la tensión y mejorar la maquinabilidad. Manganeso – Mn : El Manganeso es uno de los elementos fundamentales e indispensables, esta presente en casi todas las aleaciones de acero. El Manganeso es un formador de austenita, y al combinarse con el azufre previene la formación de sulfuro de hierro en los bordes del grano, altamente perjudicial durante el proceso de laminación. El Manganeso se usa para desoxidar y aumentar su capacidad de endurecimiento. Molibdeno – Mo : El Molibdeno tambien es un elemento habitual, ya que aumenta mucho la profundidad de endurecimiento del acero, así como su resistencia al impacto. El Molibdeno es el elemento mas efectivo para mejorar la resistencia del acero a las bajas temperaturas, reduciendo, además, la perdida de resistencia por templado. Los aceros inoxidables austeíticos contienen Molibdeno para mejorar la resistencia a la corrosión. Nitrógeno – N : El Nitrógeno puede agregarse a algunos tipos de acero, para promover la formación de austenita. Niquel – Ni : Es el principal formador de austenita, que aumenta la tenacidad y resistencia al impacto. El Níquel se utiliza mucho en los aceros inoxidables, para aumentar la resistencia a la corrosión. El Níquel ofrece propiedades únicas para soldar Fundición. Plomo – Pb : El Plomo es un ejemplo de elemento casi insoluble en Hierro. Se añade plomo a muchos tipos de acero para mejorar en gran manera su maquinabilidad. Titanio – Ti : Básicamente, el Titanio se utiliza para estabilizar y desoxidar acero, aunque debido a sus propiedades, pocas veces se usa en soldaduras. Tungsteno – W : El Tungsteno se añade para impartir gran resistencia a alta temperatura. Vanadio – V : El Vanadio facilita la formación de grano pequeño y reduce la perdida de resistencia durante el templado, aumentando por lo tanto la capacidad de endurecimiento. (Fuente de la información: Albania Contreras [email protected]) Fuente: http://www.arqhys.com/arquitectura/acero-composicion.html

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 [Steel Recycling Institute; 2000], convirtiéndolo en un proceso 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 [Wolf, B.; et al; 2001]. Las estimaciones del porcentaje mundial de industrias que utilizan el convertidor con oxígeno en 1995 eran del 59% y de un 33% para las que utilizaban horno de arco eléctrico [Wolf, B.; et al; 2001]. 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 - Su comportamiento de fusión (densidad de la chatarra, tamaño, espesor, forma)Capítulo 5 44 - Su composición, siendo fundamental la 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.