Acero y Procesos de Fabricación
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Questions and Answers

¿Qué es el acero?

Un material duro y elástico capaz de absorber impactos.

La proporción de coque en la mezcla para el horno es de ____ partes.

1

¿Qué proceso se realiza con el hierro colado para mejorarlo?

Afinado

¿Cuánto acero puede producir cada hornada de un horno eléctrico?

<p>80 a 100 toneladas</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes tipos de acero contiene un mínimo del 10% de cromo?

<p>Aceros inoxidables</p> Signup and view all the answers

¿Qué temperatura se utiliza en el proceso de temple del acero?

<p>Entre 740° y 1300°</p> Signup and view all the answers

Clasifica los tipos de aceros según su aplicación:

<p>Aceros de construcción = Soldabilidad Aceros de uso general = Comercializa estado bruto de laminación Aceros cementados = Tratamiento termoquímico Aceros para herramientas de corte = Alta dureza y resistencia</p> Signup and view all the answers

El aluminio tiene un punto de fusión superior a 1000°C.

<p>False</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes aleaciones se utiliza para fabricar cables?

<p>Cobre</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se clasifican los plásticos según su origen?

<p>Naturales y sintéticos</p> Signup and view all the answers

¿Qué método se utiliza para la fabricación de plásticos?

<p>Moldeo por inyección</p> Signup and view all the answers

Study Notes

Acero

  • Es un material duro y elástico, capaz de absorber impactos.
  • Se puede deformar y extender en forma de alambres o chapas.
  • Se produce en hornos alimentados con una mezcla de mineral de hierro, carbón de coque y fundente.
  • La proporción habitual es 1 parte de coque, 2 partes de fundente y 4 partes de mineral de hierro.
  • El hierro colado o arrabio, aún no listo, se somete a un proceso llamado afinado.
  • Este proceso dura entre 50 y 60 minutos y produce entre 250 y 300 toneladas por hornada.
  • Los hornos aceptan hasta un 20% de chatarra junto con la carga de arrabio.

Tipos de Hornos

  • Existen hornos eléctricos, donde el calor proviene de un arco eléctrico entre electrodos de grafito y la superficie de la chatarra.
  • Cada hornada en un horno eléctrico produce entre 80 y 100 toneladas.

Colada

  • Después del afinado, el acero se transforma mediante un proceso de colada.
  • La colada puede realizarse de dos formas:
    • Colada convencional.
    • Colada continua, para materiales de sección constante y en grandes cantidades.

Clasificación de los Aceros

  • Según su composición:
    • Aceros al carbono: Contienen entre 0,1% y 0,7% de carbono.
    • Aceros aleados: Adicional al carbono, poseen elementos como cromo, níquel, manganeso, silicio, wolframio, molibdeno, vanadio, titanio, etc.
    • Aceros inoxidables: Contienen un mínimo del 10% de cromo y un máximo del 1,2% de carbono.
  • Según su calidad:
    • Aceros no aleados de calidad.
    • Aceros no aleados especiales.
    • Aceros aleados de calidad.
    • Aceros aleados especiales.
    • Aceros inoxidables.
  • Según su aplicación:
    • Aceros de construcción.
    • Aceros de uso general.
    • Aceros cementados.
    • Aceros para temple y revenidos.
    • Aceros inoxidables o para usos especiales.
    • Aceros para herramientas de corte.

Designación Numérica de los Aceros

  • Norma UNE-EN 10020: 1, YY XX (XX).
    • 1, indica el grupo de material (1 = aceros).
    • YY indica el número del grupo de acero.
    • XX (XX) es el número de secuencia.
  • Norma UNE-36009: F-X Y ZZ.
    • F indica aleación férrea.
    • X indica el gran grupo de acero.
    • Y ZZ indica el tipo de acero.

Tratamientos Térmicos de los Aceros

  • Temple: Calentamiento a una temperatura entre 740° y 1300° seguido de enfriamiento brusco en un baño de temple. Aumenta la dureza y resistencia.
  • Revenido: Tratamiento complementario del temple. Calentamiento a una temperatura específica, enfriamiento en agua, aceite o aire libre. Mejora la tenacidad y disminuye la fragilidad.
  • Recocido: Calentamiento a una temperatura específica seguido de enfriamiento lento. Ablanda el acero.
  • Normalizado: Devuelve propiedades a los aceros tras calentamientos o enfriamientos irregulares.

Ensayos para Acero

  • Ensayo de compresión: Comprueba la carga de compresión que soporta una pieza antes de la rotura.
  • Ensayo de flexión: Aplica fuerza en un punto medio.
  • Ensayos de dureza: Mide la resistencia del material a la penetración.
  • Ensayos de tracción: Determina la resistencia a la rotura, el límite de elasticidad y el alargamiento.
  • Ensayo de fatiga: Evalúa la resistencia a la rotura por fluctuaciones repetidas de tensión.
  • Ensayo de resistencia al choque: Mide la energía que se necesita para romper una pieza con un solo golpe.

Formas Comerciales del Acero

  • Perfiles de sección rectangular laminados en caliente:
    • Chapa: Ancho superior a 600mm. Puede ser fina (3mm), media (entre 3 y 6mm) o gruesa (superior a 6mm).
    • Fleje:
    • Pletina:
    • Llanta:
    • Plano ancho:
  • PERFILES EN I: (IPN): Forma de I o doble T. Altura mayor que el ancho de las alas.
  • PERFILES EN I: (IPE): Forma de I o doble T, con caras paralelas y extremos de las alas sin redondear.
  • PERFILES H: Pueden ser HEB, HEA y HEM. Ala ancha y caras paralelas, forma de I o doble T. Altura igual a la anchura de las alas.
  • PERFILES en U: Forma de U, también llamados UPN. Las caras interiores de las alas se hallan inclinadas.
  • PERFILES LD: Forma de L, con dos alas de distinta medida.
  • PERFIL en T: Forma de T, altura igual al ancho de las alas.
  • Redondo: Forma circular con diámetro entre 4 y 200 mm.
  • Cuadrado: Sección cuadrada, lado mide entre 5 y 200 mm.
  • Hexagonal: Sección hexagonal.
  • Tubos: Pueden ser rectangulares, circulares o cuadrados.
    • Tubos sin costura: Para trabajos a presión. Pueden ser sólidos, estriados en caliente y frío.
    • Tubos de costura soldada: Para líquidos o gases a baja presión. Se obtienen por conformación de chapas.

Fundiciones

  • Material férrico con contenido de carbono entre 1,76% y 5%.
  • Mayoría se funde sobre los 1200ºC, lo que facilita el moldeo.
  • Poseen menor resistencia a la tracción que los aceros, son más frágiles pero fáciles de mecanizar.

Clasificación de Fundiciones

  • Norma UNE 36,003: Comienza con la letra F, seguida del tipo de fundición, moldeo y resistencia a la tracción.
  • Tipos comunes:
    • Fundición gris: Carbono en escamas, funde sobre los 1150º, densidad 7,3.
    • Fundición nodular: Se produce en cubilotes, con adición de magnesio o cerio.
    • Fundición maleable: Se obtiene por tratamiento térmico de las fundiciones blancas.
    • Fundición blanca: Se obtiene por enfriamiento rápido. Alto porcentaje de carbono (menos del 3%).
    • Fundición atruchada: Mezcla de fundición gris y blanca.

Cobre y Aleaciones

  • Se obtiene reduciendo el óxido de cobre en hornos especiales.
  • Punto de fusión cerca de los 1100ºC.
  • Denominación según el Instituto de Racionalización del Trabajo:
    • Grupo C-100: Cobres
    • Grupo C-110: Cobres afinados.
    • Grupo C-130: Cobres exentos de oxígeno.
    • Grupo C-140: Cobres desoxidados.
  • Aleaciones:
    • Bronces: Aleaciones de cobre y estaño.
    • Latones: Aleaciones de cobre y zinc.
  • Designación numérica: Cuatro dígitos.
    • C-0XXXX: Aleaciones madre.
    • C-1xxx: Cobres.
    • Ejemplo: C-7120; aleación de Cu-Sn para tornillos y muelles.

Aluminio y Aleaciones

  • Metal gris-blanco brillante, densidad 2,70 g/cm3, punto de fusión 660ºC.
  • Dúctil, maleable y se suelda con facilidad.
  • El óxido superficial, la alúmina, afecta la soldadura.
  • Se obtiene de la bauxita mediante proceso electrolítico.
  • El aluminio puro es blando, poco tenaz y con bajo límite elástico.
  • Se alean con magnesio, berilio, titanio, cobre, cinc, entre otros.

Clasificación de Aleaciones de Aluminio

  • Dos grupos:
    • Aleaciones para moldeo:
      • Aluminio-cobre, Aluminio-cobre-silicio.
      • Llenado de moldes por tres métodos: arena, metálico y troquel.
    • Aleaciones para forja:
      • Pueden recibir tratamientos térmicos o no.
      • Se utilizan en miembros estructurales, revestimientos, remaches, etc.
  • Designación numérica según norma UNE 38001: L seguida de cuatro dígitos.
    • L-1XXX: metales ligeros y aleaciones madre.
    • L-11XX: aluminio.
    • L-13xx: magnesio.
    • L-15XX: titanio.
    • L-9XXX: Aleaciones de berilio.

Plásticos

  • Importancia comparable a la madera y el metal.
  • Se encuentran en una gran cantidad de objetos.
  • Se clasifican según su origen:
    • Plásticos naturales: Materias primas vegetales o animales.
    • Plásticos sintéticos: Se obtienen principalmente de derivados del petróleo.
  • Se clasifican por su comportamiento térmico:
    • Termoplásticos: Se ablandan con calor y admiten varios modelos.
    • Termoestables: Se ablandan y deforman con calor, pero solo admiten un conformado.
    • Elastómeros: Gran elasticidad y recuperan su forma y dimensiones.
  • Identificación para el reciclaje: Numeración.
    • 1: PET
    • 2: PEAD
    • 3: PVC, etc.

Fabricación de Plásticos

  • Calentamiento del monómero para obtener la forma deseada.
  • Métodos:
    • Moldeo por inyección.
    • Moldeo por extrusión.
    • Moldeo por compresión.
    • Moldeo al vacío.
    • Moldeo por soplado.

Mecanizado de Plásticos

  • Se pueden mecanizar de forma manual o con máquinas.
  • Métodos:
    • Limado.
    • Taladrado.
    • Corte con diversas máquinas.
    • Esmerilado.
    • Torneado.
    • Fresado.

Torneado de Plásticos

  • La pieza gira a gran velocidad en un torno.
  • Una cuchilla, moviéndose paralela al eje de la pieza, elimina material sobrante.

Fresado de Plásticos

  • La pieza permanece fija.
  • Una herramienta de corte, la fresa cilíndrica, elimina material sobrante.

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Este cuestionario explora las características del acero y los procesos de fabricación involucrados en su producción. Aprenderás sobre la composición de la mezcla utilizada en los hornos, así como los diferentes tipos de hornos y métodos de colada. Ideal para estudiantes que desean profundizar en la metalurgia y la ingeniería de materiales.

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