Acero

• OBJETIVOS ♦ Conocer los equipos que comúnmente se emplean para realizar ensayos de materiales, así como sus principios de funcionamiento, operación y calibración (máquina universal de ensayos y extensómetros). ♦ Determinar mediante un ensayo de tracción simple las características mecánicas de un material (acero SAE 1045) ♦ Estudiar la influencia de la composición química y del tratamientotérmico en las propiedades mecánicas. INTRODUCCION El acero es uno de los materiales estructurales más versátiles, pues posee una gran resistencia, poco peso, facilidad de fabricación y otras propiedades que hacen a este material muy conveniente. El hierro puro es uno de los elementos de acero, por lo tanto consiste solamente de un tipo de átomos. No se encuentra libre en la naturaleza ya quequímicamente reacciona con facilidad con el oxígeno del aire para formar oxido de hierro−herrumbre. El óxido se encuentra en cantidades significativas en el mineral de hierro, el cual es una concentración de óxido de hierro con impurezas y materiales térreos. En el siguiente informe se detallara la experiencia realizada en el laboratorio de acero que consiste básicamente en ensayar una probeta de aceronormalizada según SAE1045, al ser sometida a un ensayo de tracción mediante una maquina universal de ensayos según los procedimientos establecidos en la Nch200 de ensayos a tracción ferrosos. En la primera parte se explicara la teoría básica con respecto al acero como por ejemplo su punto de fluencia, punto de ruptura, zona elástica y plástica; sus componentes (0,43−0,50% de carbono, 0,60−0,90% demanganeso, 0,04% de fósforo como máximo y un 0,05% de azufre como máximo), lo que busca la ductilidad, homogeneidad, elevado valor de la relación resistencia mecánica versus limite de fluencia, soldavilidad , opción de corte a la llama sin endurecimiento y resistencia razonable a la corrosión; y principalmente como este se comporta en teoría, frente a esfuerzos de tracción. Finalmente se llevaranestas teorías calculando el limite de proporcionalidad, punto de fluencia, esfuerzos máximos, esfuerzo de ruptura, etc. Además realizaremos los gráficos de esfuerzo v/s deformación y esfuerzo real v/s deformación real; que obtendremos a través del grafico del ensayo carga v/s alargamiento. El Proceso de Fabricación Las materias primas del acero son el mineral de hierro, caliza, y carbón mineral. Esteúltimo generalmente se somete a un proceso de destilación seca que lo transforma en coque metalúrgico. La principal dificultad para la fabricación del acero es su elevado punto de fusión, 1.400 ºC, que impide utilizar combustibles y hornos convencionales. Las materias primas anteriormente señaladas ingresan a los altos hornos (desarrollados por Henry Bessemer a partir de 1855), en el que sonsometidas a temperaturas elevadas que transforma en arrabio (hierro líquido), el mineral de hierro y en escoria la caliza. El coque combustiona generando las temperaturas elevadas. Estos elementos se acumulan en la parte inferior de los altos hornos (crisol) y son descargados cada cierto tiempo (dos horas). 1

Arrabio y escoria son separados por su densidad(la escoria posee una densidad menor). Estaúltima es apagada por un chorro de agua y el arrabio es conducido a los convertidores al oxígeno, aquí por la acción del oxígeno puro que se inyecta se oxidan el carbono, silicio, y fósforo del arrabio. Estas reacciones son exotérmicas y causan la fusión de la carga metálica fría sin necesidad de agregar ningún combustible y, por adición de cal, se forma la escoria en que se fijan las impurezas. Deeste proceso se obtiene acero líquido el que es recibido generalmente en cucharas y conducido a moldes para la fabricación de lingotes o a la colada continua. De estos últimos se fabrican finalmente las planchas y los perfiles. En el proceso Siemens−Martin, o de crisol abierto, se calientan previamente el gas combustible y el aire por un procedimiento regenerativo que permite alcanzar...