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INTRODUCCIÓN ACERO Son aquellos productos ferrosos cuyo tanto por ciento de carbono está comprendido entre 0.05% y 1.7%; el acero endurece por el temple y una vez templado, tiene la propiedad de que si se calienta de nuevo y se enfría lentamente, disminuye su dureza. El acero funde entre los 1400 y 1500°C, y se puede moldear con más facilidad que el hierro. Aceros se pueden clasificar según se obtengan en estado sólido: soldados, batidos o forjados; o, en estado líquido, en hierros o aceros de fusión y homogéneos. También se clasifican según su composición química, en aceros originarios, al carbono y especiales. La proporción de carbono influye sobre las características del metal. Se distinguen dos grandes familias de acero: los aceros aleados y los no aleados. Existe una aleación cuando los elementos químicos distintos al carbono se adicionan al hierro según una dosificación mínima variable para cada uno de ellos. Por ejemplo el 0.5% para el silicio, el 0.08% para el molibdeno, el 10.5% para el cromo. De esta manera una aleación del 17% de cromo mas 8% níquel constituye un acero inoxidable. Y por eso no hay un acero sino múltiples aceros.
1
ACEROS LAMINADOS AL CALOR El método principal de trabajar el acero se conoce como laminado en caliente. En este proceso, el lingote colado se calienta al rojo vivo en un horno denominado foso de termodifusión y a continuación se hace pasar entre una serie de rodillos metálicos colocados en pares que lo aplastan hasta darle la forma y tamaño deseados. La distancia entre los rodillos va disminuyendo a medida que se reduce el espesor del acero.
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McCORMAC, Jack C. Diseño de Estructuras Metálicas (México)
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El primer par de rodillos por el que pasa el lingote se conoce como tren de desbaste o de eliminación de asperezas. Después del tren de devaste, el acero pasa a trenes de laminado en bruto y a los trenes de acabado que lo reducen a láminas con la sección transversal correcta. Los rodillos para producir raíles o ríeles de ferrocarril o perfiles en H, en T o en L tienen estrías para proporcionar la forma adecuada. Los procesos de fabricación modernos requieren gran cantidad de chapa de acero delgada. Los trenes o rodillos de laminado continuo producen tiras y láminas con anchuras de hasta 2,5m. Estos laminadores procesan con rapidez la chapa de acero antes de que se enfríe y no pueda ser trabaja. Las planchas de acero caliente de más de 10 cm de espesor se pasan por una serie de cilindros que reducen progresivamente su espesor hasta unos 0,1 cm y aumentan su longitud de 4 a 370 metros. Los trenes de laminado continuo están equipados con una serie de accesorios como rodillos de borde, aparatos de decapado o eliminación y dispositivos para enrollar de modo automático la chapa cuando llega al final del tren.
2
Se usa en la fabricación de tubos y perfiles para construcción estructural, cañerías y tubos soldados para la conducción de fluidos, cilindros, etc. Este tipo de acero laminado en caliente lo encontramos diariamente en forma de planchas de acero con superficie estriada tipo lágrima en uno de sus lados. Su superficie antideslizante hace esta plancha ideal para pisos de escaleras, vehículos, etc.
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2
http://www.docstoc.com/ http://www.docstoc.com/docs/1671868/TRAB docs/1671868/TRABAJO-DE-MATERIALES-AC AJO-DE-MATERIALES-ACERO-2 ERO-2
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www.uam.es/departamentos/ciencias www.uam.es/departamentos/ciencias/qinorg/fpers/... /qinorg/fpers/...// Aceros.ppt
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OBJETIVOS: Determinar el comportamiento de una muestra de acero laminada al calor solicitada a ciclos continuos de carga y descarga.
EQUIPO: Máquina Universal Capacidad: 30 toneladas.
Sensibilidad: ±10 Kg.
Dial de deformaciones (Deformímetro) Apreciación: 1 x 10 ⁻⁴ in.
Calibrador. Apreciación: 0.02 mm
PROBETA: Acero laminado al calor.
Dimensiones:
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PROCEDIMIENTO: 1. Determinar la capacidad y apreciación de cada equipo a utilizar. 2. Determinar el Diámetro de la probeta y la Longitud Longitud de Medida con el calibrador. 3. Preparar la máquina para realizar el ensayo de carga y descarga en la probeta, colocar los aditamentos correspondientes para sujetar la muestra. 4. Colocar el Dial de Deformaciones de manera que permita observar las lecturas obtenidas al aplicar las cargas y descargas de manera controlada. 5. Realizar ciclos de carga y descarga por cuatro ocasiones en la probeta. 6. Registrar los valores de las deformaciones, cargas y descargas realizadas en la probeta en tablas. 7. Con los valores, obtener gráfico para el cálculo de la Histéresis y los resultados requeridos.
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RESULTADOS: TABLA 1 ENSAYO DE CARGA Y DESCARGA EN ACERO LAMINADO AL CALOR 1
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3
D= 9,84 mm
Dimensiones
No
CARGA P
4
5
6
Área = 76,05 mm² L= 50,30 mm
CARGA DEFORMACIÓN ESFUERZO DEF. ESPECIFICA. P ι σ ε
(Kg)
(KN)
(in x 10¯⁴)
(Mpa)
(mm /mm x 10¯⁴)
1
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
2
1500,00
14,72
6,00
193,49
3,03
3
2000,00
19,62
11,00
257,99
5,55
4
2350,00
23,05
83,00
303,14
41,91
5
2350,00
23,05
126,00
303,14
63,63
6
1800,00
17,66
130,00
232,19
65,65
7
1600,00
15,70
128,00
206,39
64,64
8
1500,00
14,72
127,00
193,49
64,13
9
1400,00
13,73
126,00
180,59
63,63
10
1300,00
12,75
125,00
167,69
63,12
11
1200,00
11,77
124,00
154,79
62,62
12
1100,00
10,79
123,00
141,89
62,11
13
1000,00
9,81
122,00
128,99
61,61
14
800,00
7,85
119,00
103,20
60,09
15
700,00
6,87
118,00
90,30
59,59
16
0,00
0,00
117,00
0,00
59,08
17
1000,00
9,81
120,00
128,99
60,60
18
1500,00
14,72
126,00
193,49
63,63
19
2000,00
19,62
131,00
257,99
66,15
20
2270,00
22,27
152,00
292,82
76,76
21
2270,00
22,27
174,00
292,82
87,86
22
2270,00
22,27
201,00
292,82
101,50
23
2270,00
22,27
242,00
292,82
122,20
24
1950,00
19,13
242,00
251,54
122,20
25
1800,00
17,66
242,00
232,19
122,20
26
1700,00
16,68
240,00
219,29
121,19
27
1600,00
15,70
239,00
206,39
120,69
A G R A C E D O L C I C R E M I R P
E D O L C I A C G O R D A N C U G E S
6/10
28
1400,00
13,73
237,00
180,59
119,68
29
1200,00
11,77
234,00
154,79
118,16
30
1000,00
9,81
232,00
128,99
117,15
31
800,00
7,85
230,00
103,20
116,14
32
700,00
6,87
228,00
90,30
115,13
33
500,00
4,91
226,00
64,50
114,12
34
0,00
0,00
225,00
0,00
113,62
35
1000,00
9,81
230,00
128,99
116,14
36
1300,00
12,75
232,00
167,69
117,15
37
1500,00
14,72
234,00
193,49
118,16
38
1800,00
17,66
238,00
232,19
120,18
39
2000,00
19,62
240,00
257,99
121,19
40
2200,00
21,58
244,00
283,79
123,21
41
2260,00
22,17
256,00
291,53
129,27
42
2270,00
22,27
278,00
292,82
140,38
43
2280,00
22,37
303,00
294,11
153,01
44
2290,00
22,46
465,00
295,40
234,81
45
2320,00
22,76
478,00
299,27
241,38
46
2340,00
22,96
490,00
301,85
247,44
47
2000,00
19,62
495,00
257,99
249,96
48
1800,00
17,66
492,00
232,19
248,45
49
1600,00
15,70
490,00
206,39
247,44
50
1200,00
11,77
485,00
154,79
244,91
51
800,00
7,85
480,00
103,20
242,39
52
600,00
5,89
477,00
77,40
240,87
53
0,00
0,00
475,00
0,00
239,86
54
1000,00
9,81
128,99
242,39
55
1500,00
14,72
480,00 487,00
193,49
245,92
56
2000,00
19,62
492,00
257,99
248,45
57
2370,00
23,25
507,00
305,72
256,02
58
2390,00
23,45
526,00
308,30
265,61
59
2440,00
23,94
568,00
314,75
286,82
60
2500,00
24,53
619,00
322,49
312,58
61
2550,00
25,02
662,00
328,93
334,29
62
2600,00
25,51
714,00
335,38
360,55
63
2000,00
19,62
719,00
257,99
363,07
64
1000,00
9,81
707,00
128,99
357,01
65
600,00
5,89
703,00
77,40
354,99
66
0,00
0,00
700,00
0,00
353,48
A G R A C E D O L C I C R E C R E T
A G R A C E D O L C I C O T R A U C
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FOTOGRAFIAS: PROBETA DE ACERO LAMINADO AL CALOR Antes de de aplicar ciclos de cargas y descargas
Después de aplicar ciclos de carga y descarga
CONCLUSIONES 1. La probeta al aplicar carga y al ser descargado dentro de la zona elástica la deformación ocasionada desaparece y retorna a su longitud original.
2. Al aplicar ciclos de carga y descarga a la probeta, esta obtiene mayor resistencia pero a su vez se hace más frágil.
3. Los módulos de elasticidad para cada ciclo son prácticamente similares.
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4. Los esfuerzos de fluencia presentan una leve variación en cada etapa. 5. Se determina la energía perdida por la probeta al ser descargada desde un punto superior al límite elástico.
RECOMENDACIONES 1. Proporcionar información de las especificaciones para los aditamentos que sujetan a la probeta.
ANEXOS PROBETA DE ACERO LAMINADO AL CALOR P=P*g;
g = 9.81 m/s² (gravedad)
P= 1500(Kg)*9.81 (m/s ²) P= 14715,00 (N) = 14,72 (KN)
Area
( ) ( ) A= 76,05 (mm²)
Esfuerzo
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Módulo de elasticidad 1
⁄ Módulo de elasticidad 2
⁄ Módulo de elasticidad 3
⁄ Módulo de elasticidad 4
⁄
BIBLIOGRAFÍA -
www.uam.es/departamentos/ciencias/qinorg/fpers/.../ Aceros.ppt PARA ACEROS LAMINADOS
-
McCORMAC, Jack C. Diseño de Estructuras Metálicas (México)
-
http://www.docstoc.com/docs/1671868/TRABAJO-DE-MATERIALESACERO-2
