Ingenieria de los materiales

NORMAS PARA LA SELECCIÓN DE ACEROS Y PROBLEMAS DE SELECCIÓN DE ACEROS
Desde cualquier punto de vista los materiales metálicos son los que principalmente se eligen para aplicaciones de ingeniería en virtud de sus atributos. Estos atributos son su capacidad para satisfacer los requisitos de ingeniería del componente o pieza con sus propiedades físicas y mecánicas.
Selección de AcerosEstructurales al Carbono y de Baja Aleación.
Los aceros que se utilizan en las estructuras de ingeniería civil son principalmente aceros de bajo carbono simples y aceros de bajo carbono de baja aleación. En estos últimos las adiciones de aleantes tienen el propósito específico de aumentar la resistencia a la corrosión o la resistencia mecánica. Los aceros de bajo carbono simples se utilizan en las industriasde construcción para caminos, edificios, puentes, tuberías y barcos, y pueden emplearse en forma de varillas, placas y tiras, así como diversos perfiles estructurales; son en su mayoría aceros laminados en caliente. Además se utilizan barras o planchas de acero de bajo carbono, laminados en frío y recocidas, en las industrias de automotores, aparatos electrodomésticos, transporte y alimentos.Los atributos de un material que son importantes en el diseño de estructuras son los siguientes: módulo de Young, esfuerzo de fluencia, razón de esfuerzo de fluencia a esfuerzo máximo de fluencia, ductilidad, tenacidad a la fractura, resistencia a la fatiga, resistencia a la corrosión, fabricabilidad (que puede incluir conformado, soldadura y maquinado) y disponibilidad y costo.
Uno de losrequisitos actuales importantes que deben satisfacer los aceros estructurales para puentes y estructuras sometidas a grandes fuerzas originadas por terremotos es una baja razón de resistencia a la cedencia a resistencia a la tensión, comúnmente llamada razón cedencia-tensión. El requisito actual de la AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials) es una razón cedencia-tensiónmenor de 0.85. La selección de materiales estructurales depende no solo del material de base, si no además de la configuración y de las propiedades del componente soldado o fabricado. Las propiedades de un componente soldado dependen en gran medida de la soldabilidad del acero; también se tienen en cuenta la formabilidad y la maquinabilidad al elegir un material.
Selección de Aceros al Carbono yde Baja Aleación Termotratatables.
Los aceros al carbono y de baja aleantes termotratables, se seleccionan por su endurecimiento y se utilizan principalmente en la condición de templado (endurecido) y revenido. En estos aceros, el contenido de carbono y el por ciento de martensita en la estructura desempeñan papeles importantes en el procedimiento de selección. En estos aceros se han observadolas correlaciones empíricas siguientes:
1.La dureza del acero templado depende solo del contenido de carbono y del porciento de martensita. El contenido de aleantes del acero no influye en la dureza del material templado.
2.El contenido de aleantes aumenta el endurecimiento del acero (se forma martensita o el acero se endurece a una profundidad mayor respecto a la superficie).
3.La estructuratemplada y revenida presenta la mejor combinación de propiedades de resistencia y tenacidad.
4.Debido a que el límite de fatiga es aproximadamente la mitad del esfuerzo máximo de fluencia, los límites de fatiga de estos aceros también guardan relación con la dureza. Para fatiga podría ser necesario pedir desulfuración o refinación en vacío de la colada líquida, ya que los aceros “más limpios” secomporta aun mejor.
La elección de cualquier aplicación de aceros termotratables debe partir del contenido más bajo posible de carbono y de aleantes para producir la dureza deseada en determinados puntos de las secciones. Cuanto mayor es el contenido de carbono, tanto mayores son los esfuerzos de fluencia y esfuerzo máximo de fluencia que se obtienen en la condición ya sea de laminado o de...