“AÑO DEL BUEN SERVICIO AL CIUDADANO”
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA
“RECONOCIMIENTO DE MATERIALES SIDERURGICOS”
DATOS INFORMATIVOS:
Facultad Curso Área Carácter del curso Ciclo de estudios Semestre Académico Docente responsable
: Ingeniería : Cálculo de Elementos de Máquinas I : Ciencias de la Ingeniería : Obligatorio : VIII : 2017-I : Ing. Nelver J. Escalante Espinoza
DATOS DEL ALUMNO:
Nombres y Apellidos Apellidos Código
: Robinson Frank, Frank, Decena Guado Guado : 0201316032 Nvo. Chimbote, 04 de Mayo Mayo 2017
CONTENIDO Pa .
I.
OBJETIVOS………………………………………………… .......3
II.
FUNDAMENTO TEÓRICO……………………………………..3-5
III.
MATERIALES………………………………………………… ..6
IV.
PROCEDIMIENTO…………………………………………… ...6
V.
CALCULO……………………………………………………… .6-9
VI.
RESULTADOS………………………………………………… .9
VII. CONCLUSIONES……………………………………………… . 9 VIII. RECOMENDACIONES………………………………………… 9 IX.
BILOBILOGRAFIA Y LINKOGRAFIA………………………..10
X.
ANEXOS………………………………………………………… 10-12
2
RECONOCIMIENTO DE MATERIALES SIDERURGICOS
I.
OBJETIVOS 1. OBJETIVO GENERAL:
Familiarización con los materiales siderúrgicos.
2. OBJETIVOS ESPECIFICOS:
II.
Conocer las propiedades físicas químicas de los materiales siderúrgicos.
Identificar los materiales siderúrgicos.
Uso de los materiales siderúrgicos.
FUNDAMENTO TEÓRICO La Siderurgia : Es un proceso de tratamiento del hierro con el fin de obtener diversos tipos de dicho mineral, así como productos de su mezcla con otros materiales o aleaciones. El hierro que ha sido producido en el horno alto no es apto para muchas de las aplicaciones que debería tener, pues es bastante frágil, debido a su composición ya que está formado por una cantidad de carbono que suele estar entre el 3.5 y 4.4%, y otros elementos como pueden ser el silicio, fósforo, azufre, etc., elementos que proceden generalmente del propio mineral de hierro o también del carbón.
Materiales Siderúrgicos: O productos férreos son aleaciones en las que el elemento químico hierro (Fe) es predominante. Los productos siderúrgicos son elaborados mediante moldeo, laminación y forja. Según el contenido en carbono estas aleaciones se denominan: 1. Fundición: El porcentaje de carbono es mayor que 2 usualmente entre 2.5 y 4.5 2. Hierros: Su porcentaje de carbono es el más bajo entre 0.05 % y 0.15% 3. Aceros: Son aleaciones con porcentaje de carbono menor a 2% 3.1 Tipos de aceros:
- Aceros ordinarios: Se clasifican en función del carbono. Pertenecen a este tipo los denominados F-115 y F-145, que se utilizan en la fabricación de ejes para anclajes y chapas.
-
Aceros aleados : Son aceros a los que se añaden elementos adicionales al hierro y al carbono, como manganeso, níquel, cromo, molibdeno, vanadio, wolframio, etc.
- Aceros aleados de gran resistencia : para usos en los que sea necesaria una gran resistencia a la tracción con buena tenacidad y resiliencia. 3
Se encuentran aceros al níquel, cromo-níquel, cromo-molibdeno y cromoníquel-molibdeno. Se emplea para pitones y clavos y tornillos de hielo.
- Aceros de gran elasticidad : deben tener suficiente resiliencia sin que disminuya mucho el límite elástico.
- Aceros de cementación : son aceros de bajo contenido en carbono que se destinan a la fabricación de piezas cuyo núcleo debe ser tenaz y su superficie muy dura y resistente. Se logran sometiendo a las piezas a un proceso de carburación superficial.
- Aceros inoxidables : son aceros destinados a resistir el efecto corrosivo de los medios naturales o industriales. Están constituidos por mezclas de cromo con contenidos de carbono que le dan dureza.
- Aceros de alto contenido en carbono : incorporan adicionalmente cromo y wolframio, que proporcionan dureza y resistencia al desgaste.
- Aceros rápidos : utilizados en la fabricación de herramientas cortantes, como el llamado 18-4-1 (18% de Wolframio, 4% de cromo, 1 % de vanadio y 0. 7-0.8% de carbono). 3.2 Formas comerciales del hierro y del acero : Las principales formas son barra y hierro perfilados, los cuales son considerados como productos elaborados.
- Barras : pueden ser planas, cuadradas, hexagonales y redondas. Se laminan a partir de acero y hierro dulce. El acero dulce estirado en grandes longitudes constituye el alambre con diámetro que varía entre 0.2 a 0.5mm
- Hierros perfilados : Dentro de ellos se encuentran los angulares, los canales, las T y las doble T.
- Laminas: se destaca como materia prima y como material de construcción por su acabado de alta calidad. Se puede conseguir en bobinas, hojas lisas y flejes. (cintas).
4
Características de materiales 1. ASTM A36 Características: Acero estructural de buena soldabilidad, adecuado para la fabricación de vigas soldadas para edificios, estructuras remachadas, y atornilladas, bases de columnas, piezas para puentes y depósitos de combustibles. Aplicaciones: Construcción de puentes, estanques, estructuras para industrias, edificios, torres y aplicaciones estructurales en general.
Composición Química (Valores Típicos) %C %Mn %Si %P ≤ 0,26 0,80 -1,20 ≤ 0,40 ≤ 0,04 Propiedades Mecánicas Esfuerzo Fluencia Esfuerzo Tracción (Kg/mm²) (Kg/mm²) 25,5 (mín)
MPa 250 (mín.)
(Kg/mm²) 40,8 (mín)
MPa 400 (mín.)
%S ≤ 0,05
Elongación % 20 (mín.)
Cuadro 1 Fuente http://www.acerosotero.cl/planchas_acero_carbono_astm_a36.html
2. ASTM A572 GRADO 50: Características: Acero estructural ASTM A 572 Grado 50 soldable y de baja aleación, aleado con Niobio y Vanadio como afinadores de grano. Aplicaciones: Sus mejores propiedades mecánicas, en comparación con el producto ASTM A 36, permiten reducir espesores y disminuir peso de estructuras remachadas, apernadas o soldadas como por ejemplo puentes, carrocerías, equipos de transporte y estructuras en general. Composición Química %C %Mn %Si %P %S %V %Nb (máx.) (máx.) (máx.) (máx.) (máx.) 0,23 1,35 0,40 0,04 0,05 0,01 0,005 - 0,05 0,15 Propiedades Mecánicas Esfuerzo Fluencia Esfuerzo Tracción Elongación (Kg/mm²) (Kg/mm²) MPa (Kg/mm²) MPa % 35 (mín) 345 46 (mín) 450 (mín.) 21 (mín.) (mí n.) Mínimo Radio Interior de Plegado en Frío Espesor E (mm.) Hasta 20 Sobre 20 mm. hasta Sobre 25 mm. hasta mm. (Incl.) 25 mm. (Incl.) 50 mm. (Incl.) 1,5 X E 1,5 X E 2,0 X E
Cuadro 2 Fuente htt ://www.acerosotero.cl/ lanchas acero carbono astm a572 r50.html
5
III.
IV.
MATERIALES
2 planchas
1 tubo circular y 1 tubo rectangular
1 Viga H
1 wincha
1 vernier calibrador
PROCEDIMIENTO.
Se procedió a acomodar el área donde realizaría la parte de practica de reconocimiento de piezas de siderúrgicas
Luego se tomó cada elemento para realizar las medidas requeridas con los instrumentos de medición (wincha y vernier) tomando los apuntes necesarios, realizando dibujo a mano alzada.
Se procedió ya con los datos obtenidos realizar los cálculos para obtener los pesos de cada elemento como la viga T, el tubo circular y rectangular y las planchas
V.
CÁLCULOS
Platina ASTM A36 (Anexo 1) -
a = 38.1 mm = 1 1/2 pulg
-
e = 12.7mm = 1/2 pulg
-
l = 340 mm.
El peso de teórico del material -
= = 0.34 0.0381 12.7 7.85 = .
Usando las medidas del material se convirtió en pulgadas y asi aproximarlo en el catálogo de COMASA (pág. 42) y encontrar el peso real.
6→23.04 0.340→ = 0.340∗23.04 6 = .
6
Plancha de Acero Inoxidable AISI 304 (Anexo 2) -
a = 99.5 mm = 0.0995 m
-
e = 12 mm = 0.19 m
-
L = 190 mm
-
d=13.4mm
El peso teórico del material
= −2[ 4 ( ) ] = 0.19 0.0995 12 8 −2[ 4 (0.0134) 12 8 ] = 1.8148 − 0.02707 = . Usando las medidas del material se convirtió en pulgadas y asi aproximarlo en el catálogo (pág.33) de COMASA
Viga H de Acero ASTM A36, (Anexo 3) - b = 103.8 mm = 4 pulg. -
d = 104.65mm = 4 pulg.
-
f= 8.55mm
-
w= 7.15mm
-
L = 299 mm
-
D = 13,65 mm
El peso teórico del material A: ala de la viga B: sección central de la viga C: diámetros
=2+−4 = 2 + −2 −4 ()
] = 2 [0.299 0.1038 8.55 7.85 ]+ [0.299 0.10465−20.00855 7.15 7.85
−4[ 4 0.01365 8.55 7.85 ] = 4.1661 + 1.4692 − 0.03928 = .
Usando las medidas del material se convirtió en pulgadas y asi aproximarlo en el catálogo de COMASA (pág.63) y encontrar el peso real.
13→1 → 0.98097 =13∗0.98097 =.=. 7
TUBO RECTANGULAR LAC COPANT 518-TIPO1 (Anexo 4) -
h = 50 mm = 2 pulg.
-
a = 100.25 mm
-
e = 3mm
-
L = 304 mm
El peso teórico del material
=2+2 ] = 2 [ ]+2 [ ℎ−2 = 2 [0.304 0.10025 3 7.85 ]+ 2 [0.304 0.050 − 20.003 3 7.85 ] = 1.4354 + 0.63 = . Usando las medidas del material se convirtió en pulgadas y así aproximarlo en el catálogo de COMASA (pág.93) y encontrar el peso real.
6→42.100 0.304→ = 0.304∗42.100 6 =.
TUBERIA DE ACERO SIN COSTURA SCHEDULE 40, (Anexo 5) -
D = 89.8 mm
-
L = 299 mm
-
d = 79 mm
el peso teórico del material
( ) ] =[ 4 () ] − [ 4 − =[ 4 ] − 0.079 0.0898 = [ 4 299 7.85 ] = .
8
Usando las medidas del material se convirtió en pulgadas y así aproximarlo en el catálogo de COMASA (pág.) y encontrar el peso real.
13.57→1 →0.299 =13.57∗0.299 =. VI.
RESULTADOS
Unidad
Pieza Siderúrgica
Material
01
Platina De Acero
ASTM A36
01
Plancha De Acero Inoxidable
AISI 304
01 01
Viga H Tubo Rectangular De Acero
ASTM A36 COPANT 518-TIPO I
01
Tubo De Acero sin costura Schedule 40
ASTM A53
VII.
Peso teórico con Peso teórico datos por catalogo
1.2914
1.3056
1.78773 Kg 5.5960 Kg 2.0654 Kg 3.3606
5.78 2.13307 4.05743
CONCLUSIONES
Se logró aprender la aplicación de los materiales siderúrgicos usados en la práctica de laboratorio.
Aprendimos a familiarizarnos con los productos siderúrgicos, mediante la realización de las mediciones
Gracias a las practica realizadas más la investigación para el desarrollo de informe de laboratorio, se aprendió a identificar los materiales siderúrgicos.
VIII. RECOMENDACIONES.
Al usar un tipo de medición no muy exacta(Wincha), se debe verificar con paciencia las medidas correctas de las piezas.
Se debe manejar con cuidado algunos materiales siderúrgicos debido a su peso, porque puede ocasionar daños en el lugar de práctica.
Tener en cuenta los márgenes de proximidad y criterio para ubicar las medidas en las tablas de los catálogos.
9
IX.
X.
BIBLIOGRAFÍA Y LINKOGRAFÍA
Comercial del Acero SA.(COMASA), Catálogo de Productos
JAHESA SA. Aceros Inoxidables, Catálogo de Productos
http://www.miliarium.com/proyectos/pliegos/ayuntamientomadrid/siderurgicos.asp
http://quimica.laguia2000.com/metalurgia/productos-siderurgicos
http://tecnologiautrillas.ftp.catedu.es/materiales/web2.htm
http://www.acerosotero.cl/planchas_acero_carbono_astm_a36.html
ANEXO Anexo 1.
Fuente “Catálogo de productos siderúrgicos COMASA, pag.42”
10
Anexo 2.
Fuente “Catálogo de productos siderúrgicos COMASA, pag.33”
Anexo 3.
Fuente “Catálogo de productos siderúrgicos COMASA, pag.33”
Anexo 4.
11
ANEXO 4.
Fuente “Catálogo de productos siderúrgicos COMASA, a .93”
Anexo 5.
Fuente “Catálogo de productos siderúrgicos COMASA, pag.81”
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