Materiales De Ingenieria

ACERO
Comúnmente se entiende por acero la aleación de hierro y carbono, donde el carbono no supera el 2% en peso[1] 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.
La definición anterior, sinembargo, se circunscribe a los aceros al carbono en los que éste último es el único aleante o los demás presentes lo están en cantidades muy pequeñas pues de hecho existen multitud de tipos de acero con composiciones muy diversas que reciben denominaciones específicas en virtud ya sea de 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 amén de ser los primeros fabricados y los más empleados,[2] sirvieron de basepara los demás. Esta gran variedad de aceros llevó a Siemens a definir el acero como «un compuesto de hierro y otra sustancia que incrementa su resistencia».[3]
Por la variedad ya apuntada y por su disponibilidad —sus dos elementos primordiales abundan en la naturaleza facilitando su producción en cantidades industriales[4] — los aceros son las aleaciones más utilizadas en la construcción demaquinaria, herramientas, edificios y obras públicas, habiendo contribuido al alto nivel de desarrollo tecnológico de las sociedades industrializadas.[5] Sin embargo, en ciertos sectores, como la construcción aeronáutica, el acero apenas se usa debido a que es un material muy pesado. El acero es casi tres veces más pesado que el aluminio (7,85/2,7).
CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS Y TECNOLÓGICAS DEL ACERORepresentación 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 parainfinidad de aplicaciones, se pueden citar algunas propiedades genéricas:
* Su densidad media es de 7.850 Kg m-3.
* En función de la temperatura el acero se puede encoger, estirar o derretir.
* El punto de fusión del acero depende del tipo de aleación. El de su componente principal, el hierro es de alrededor de 1510 °C, sin embargo el acero presenta frecuentemente temperaturas de fusión dealrededor de 1375 °C (2500 °F). Por otra parte el acero rápido funde a 1650 °C[17]
* Su punto de ebullición es de alrededor de 3000 °C (5400 °F).[18]
* 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 delgadasllamadas hojalata. La hojalata es una lamina 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 losaceros 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 temple, aplicable a aceros con alto contenido en carbono, que permite, cuando es superficial, conservar un núcleo tenaz en la pieza que evite fracturas frágiles (véase también endurecimiento del acero). Aceros típicos con un alto grado...