¿QUE ES EL ACERO?

Acero, aleación de hierro que contiene entre un 0,04 y un 2,25% de carbono y a la que se añaden elementos como níquel, cromo, manganeso, silicio o vanadio, entre otros.

Para saber mas al respecto veamos el siguiente video:

FABRICACION DEL ACERO

El acero se obtiene eliminando las impurezas del arrabio, producto de fundición de los altos hornos, y añadiendo después las cantidades adecuadas de carbono y otros elementos. La principal dificultad para la fabricación del acero es su elevado punto de fusión, 1.400 ºC, que impide utilizar combustibles y hornos convencionales. En 1855,  Henry Bessemer desarrolló el horno o convertidor que lleva su nombre y en el que el proceso de refinado del arrabio se lleva a cabo mediante chorros de aire a presión que se inyectan a través del metal fundido. 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 temperaturas de hasta 1.650 ºC.

En esta direccion puedes ampliar informacion del invento de Henry Bessemer:
http://romerogeh.wikispaces.com/file/view/El+Convertidor+Bessemer.pdf

VEAMOS UN  PROCESO DE OBTENCION DEL ACERO EN UN ALTO HORNO DE MEXICO.

Si no puedes acceder al enlace busca informacion sobre el PROCESO DE FABRICACION DEL ACERO en esat direccion:www.ahmsa.com/proceso-de-fabricacion-del-acero

CLASIFICACION DEL ACERO

Los diferentes tipos de acero se clasifican de acuerdo a los elementos de aleación que producen distintos efectos en el acero:

ACEROS AL CARBONO

Más del 90 de todos los aceros son al carbono. Estos aceros contienen diversas cantidades de carbono y menos del 1.65% de manganeso, el 0.60% de silicio y el 0.60% de cobre. Entre los productos fabricados con aceros al carbono figuran máquinas, carrocerías de automóviles, la mayor parte de las estructuras de la construcción, cascos de barcos, etc.

ACEROS ALEADOS

Estos aceros contienen una proporción determinada de vanadio, molibdeno y otros elementos, además de cantidades mayores de manganeso, silicio y cobre que los aceros al carbono normales. Estos aceros de aleación se pueden sub clasificar en:

• ESTRUCTURALES: Son aquellos aceros que se emplean para diversas partes de máquinas, tales como engranajes, ejes y palancas. Además se utilizan en las estructuras de edificios, construcción de chasis de automóviles, puentes, barcos y semejantes. El contenido de la aleación varía desde 0,25% a un 6%..

• PARA HERRAMIENTAS: Aceros de alta calidad que se emplean en herramientas para cortar y modelar metales y no-metales. Por lo tanto, son materiales empleados para cortar y construir herramientas tales como taladros, escariadores, fresas, terrajas y machos de roscar.

• ESPECIALES: son los aceros inoxidables y aquellos con un contenido de cromo generalmente superior al 12%. Estos aceros de gran dureza y alta resistencia a las altas temperaturas y a la corrosión, se emplean en turbinas de vapor, engranajes, ejes y rodamientos.

ACEROS DE BAJA ALEACION ULTRARESISTENTES

Esta familia es la más reciente de las cuatro grandes clases de acero. Los aceros de baja aleación son más baratos que los aceros aleados convencionales ya que contienen cantidades menores de los costosos elementos de aleación. Sin embargo, reciben un tratamiento especial que les da una resistencia mucho mayor que la del acero al carbono. Por ejemplo, los vagones de mercancías fabricados con aceros de baja aleación pueden transportar cargas más grandes porque sus paredes son más delgadas que lo que sería necesario en caso de emplear acero al carbono. Además, como los vagones de acero de baja aleación pesan menos, las cargas pueden ser más pesadas. En la actualidad se construyen muchos edificios con estructuras de aceros de baja aleación. Las vigas pueden ser más delgadas sin disminuir su resistencia, logrando un mayor espacio interior en los edificios.

ACEROS INOXIDABLES

Los aceros inoxidables contienen cromo, níquel y otros elementos de aleación, que los mantienen brillantes y resistentes al herrumbre y oxidación a pesar de la acción de la humedad o de ácidos y gases corrosivos. Algunos aceros inoxidables sonmuy duros; otros son muy resistentes y mantienen esa resistencia durante mucho tiempo o periodo a temperaturas extremas. El acero inoxidable se utiliza por ejemplo, para tuberías y tanques de refinería de petróleo o plantas química, fuselajes de aviones, cápsulas espaciales, instrumentos y equipos quirúrgicos y hasta para fijar o sustituir huesos rotos, ya que resiste a la acción de los fluidos corporales, en elementos de cocina, etc., etc.

ESTRUCTURA DEL ACERO

Las propiedades físicas del acero y su comportamiento a distintas temperaturas varían según la cantidad de carbono y su distribución en el hierro. Antes del tratamiento térmico, la mayor parte de los aceros son una mezcla de tres sustancias: la ferrita, blanda y dúctil; la cementita, dura y frágil; y la perlita, una mezcla de ambas y de propiedades intermedias. Cuanto mayor es el contenido en carbono de un acero, menor es la cantidad de ferrita y mayor la de perlita: cuando el acero tiene un 0,8% de carbono, está compuesto por perlita. El acero con cantidades de carbono aún mayores es una mezcla de perlita y cementita. Al elevar la temperatura del acero, la ferrita y la perlita se transforman en austenita, que tiene la propiedad de disolver todo el carbono libre presente en el metal. Si el acero se enfría despacio, la austenita vuelve a convertirse en ferrita y en perlita, pero si el enfriamiento es repentino, la austenita se convierte en martensita, de dureza similar a la ferrita, pero con carbono en disolución sólida.

TRATAMIENTO TERMICO DEL ACERO

El objetivo de este proceso es controlar la cantidad, la forma, el tamaño y la distribución de las partículas de cementita contenidas en la ferrita, que son las que determinan las propiedades físicas del acero. Consiste en calentar el metal hasta una temperatura a la que se forma austenita y después enfriarlo rápidamente sumergiéndolo en agua o aceite. Otro método de tratamiento térmico es la cementación, en la que se endurecen las superficies de las piezas de acero calentándolas con compuestos de carbono o nitrógeno.

ACTIVIDADES

1*ACERO

1.1 ¿Qué es el acero y cómo esta compuesto?

1.2 Busque la definición de aleación y escribala.

1.3 Los siguientes elementos: níquel, cromo, manganeso, silicio, vanadio, ¿corresponden al grupo de los metales o al grupo de los no metales?.Indague para que se utilizan cada uno de ellos en la obtencion del acero.

1.4 De la visualizacion del video referente a la historia del acero realice una línea de tiempo cronológica desde su aparicion en la vida del hombre y sus principales evoluciones.


2*FABRICACION DEL ACERO

2.1- Ver el video de obtencion del acero de la empresa mexicana y luego realiza un mapa conceptual del proceso de obtencion del acero de los altos hornos.

2.2- Luego escriba sobre :

2.2.a ¿Quién fue Henry Beseemer y que gran invento llevó a cabo en 1855? Mencione el nombre del invento y explique para que sirve.
2.2.b ¿En la actualidad todavia se ocupa el convertidor que lleva su nombre? Justifique su respuesta.

3* CLASIFICACION DEL ACERO

3.1 Completar el  cricigrama guiandote por las referencias.

					A									1
					C									2
					E									3
					R									4
					O									5

1-      Aceros contienen una proporción determinada de vanadio, molibdeno y otros elementos.

2-       Aceros que se emplean para diversas partes de máquinas, tales como engranajes, ejes y palancas.

3-      Aceros con un contenido de cromo generalmente superior al 12%.

4-      Aceros que contienen diversas cantidades de carbono y menos del 1.65% de manganeso, el 0.60% de silicio y el 0.60% de cobre.

5-      Aceros que contienen cromo, níquel y otros elementos de aleación, que los mantienen brillantes y resistentes al  herrumbre y oxidación.

4* ESTRUCTURA DEL ACERO

4.1 Lea el texto, extraiga las ideas principales y luego anexe mas informacion. Para ello puede realizar una búsqueda en libros o en internet. El texto no debe superar los 10 renglones y tampoco debe contar con menos de 5 renglones.

5* TRATAMIENTO TERMICO DEL ACERO

5.1 Escriba una síntesis referente al tratamiento del acero, donde quede expresado sus principales caracteristica.

6* ACTIVIDAD DE INTEGRACION

1.6 Realice un power point de todos los temas trabajados para presentar ante la clase. El mismo no debe superar las 12 diapositivas.