Conocimiento y Cubicación del Acero

Los materiales ferrosos son aquellos que contienen hierro como su ingrediente principal, es decir, las diversas calidades del hierro y el acero.

Los materiales no ferrosos no contienen hierro. Estos incluyen el aluminio, magnesio, zinc, cobre, plomo y otros elementos metálicos. Las aleaciones, como el latón y el bronce, son una combinación de algunos de estos metales no ferrosos y se les denomina aleaciones no ferrosas.

¿Qué es el Acero?

El acero es básicamente una aleación o combinación de hierro y carbono (alrededor de 0,05% hasta menos de un 2%). En ocasiones, se añaden otros elementos de aleación específicos, como el Cr (Cromo) o el Ni (Níquel), con propósitos determinados.

Clasificación 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 aceros 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 construcción de acero, cascos de buques, somieres y horquillas, entre otros.

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 subclasificar 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 similares. El contenido de la aleación varía desde el 0,25% hasta un 6%.

• Para Herramientas:

  Aceros de alta calidad que se emplean en herramientas para cortar y modelar metales y no metales. Son materiales empleados para fabricar herramientas de corte y construcción, tales como taladros, escariadores, fresas, terrajas y machos de roscar.

• Especiales:

  Los aceros de aleación 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 altas temperaturas y a la corrosión, se emplean en turbinas de vapor, engranajes, ejes y rodamientos.

Propiedades Físicas y Mecánicas

El uso extensivo de los metales como elementos estructurales nos conduce a concentrarnos en sus propiedades mecánicas. La prueba de tensión proporciona los datos básicos de diseño, incluyendo el módulo de elasticidad, la resistencia a la fluencia, resistencia a la tensión, ductilidad y tenacidad. Las propiedades elásticas muy relacionadas son la relación de Poisson y el módulo de corte. La prueba de dureza es una alternativa sencilla a la prueba de tensión que proporciona una indicación de la resistencia de la aleación. La prueba de impacto proporciona una medición de la energía de fractura y se correlaciona con la tenacidad determinada mediante la prueba de tensión. Una consideración especial de esta prueba es la temperatura de transición de dúctil a frágil para aleaciones como los aceros estructurales. La prueba de tenacidad a la fractura mide la intensificación del esfuerzo causado por una grieta, responsable de una falla catastrófica de la aleación. Esta es una manifestación microscópica de la tendencia hacia la fragilidad o la ductilidad. La prueba de fatiga demuestra que el esfuerzo de falla de una aleación disminuye drásticamente al ser sometida a una carga cíclica prolongada. La prueba de fluencia indica que, por encima de una temperatura de aproximadamente la mitad del punto de fusión absoluto, una aleación tiene suficiente movilidad atómica para deformarse plásticamente al ser sometida a esfuerzos por debajo del esfuerzo de fluencia a temperatura ambiente.

Extracto de la Norma NCh 204.Of2006

Acero – Barras Laminadas en Caliente para Hormigón Armado

Alcance y Campo de Aplicación

Esta norma establece los requisitos que deben cumplir las barras de acero laminadas en caliente directamente a partir de productos semiterminados identificados por colada en su condición de laminación o relaminados a partir de rieles de acuerdo a NCh 221.

Esta norma establece los criterios de inspección, muestreo, ensayos, y de aceptación y rechazo.

Esta norma se aplica a barras de sección circular lisas o con resaltes, laminadas rectas o en rollos, y a barras enderezadas a partir de rollos destinadas a emplearse en obras de hormigón armado. Quien realice el enderezado deberá asegurar que las barras sigan cumpliendo los requisitos de esta norma.

Los aceros de esta norma no son de soldabilidad garantizada (ver Anexo C).

Términos y Definiciones

Abastecedor:

Productor o primer vendedor.

Barra con resaltes:

Barra cuya sección transversal es circular no uniforme debido a la presencia de nervios perpendiculares o inclinados con respecto a su eje, y que se caracteriza mediante sus valores de diámetro nominal y sección nominal.

Barra lisa:

Barra cuya sección transversal es circular y uniforme en todo su largo, y que se caracteriza por sus valores de diámetro y sección, que son coincidentes con los valores nominales respectivos.

Diámetro nominal (n d):

Valor expresado en milímetros (mm) que corresponde con el diámetro de la barra de sección circular lisa de igual masa nominal.

Hornada o colada:

Acero obtenido en cada operación de vaciado de un horno o cada cuchara, cuya composición química está representada por el análisis de vaciado.

Lote identificado:

Conjunto de barras del mismo tipo, que proviene de la misma hornada, colada o vaciado, del mismo diámetro nominal y del mismo grado de acero, de iguales condiciones de entrega (rectas o en rollos) agrupadas para efectos de recepción técnica.

Lote no identificado:

Conjunto de barras del mismo tipo, del mismo diámetro nominal y del mismo grado de acero, de iguales condiciones de entrega (rectas o en rollos) agrupadas para efectos de recepción técnica.

Partida:

Conjunto de lotes cuyas barras son del mismo tipo (lisas o con resaltes), diámetro nominal y grado de acero.

Perímetro nominal (n P):

Longitud de la circunferencia del diámetro nominal correspondiente.

Sección nominal (n S):

Área del círculo de diámetro nominal equivalente.

Resistencia a la tracción (u F):

Corresponde a la tensión máxima durante el ensayo de tracción.

Tensión de fluencia (y F):

Corresponde a la tensión en el punto de fluencia en aquellos aceros que tienen un punto de fluencia definido o que produce una deformación permanente de 0,20 %.

Requisitos y Clasificación

Los aceros especificados por esta norma para la elaboración de barras laminadas en caliente para hormigón armado, se clasifican según su grado, el cual tiene como forma general de designación AZZZ-YYYH, donde:

• A: Acero al carbono
• ZZZ: Caracteres numéricos que representan la tensión máxima del acero expresados en MPa.
• YYY: Caracteres numéricos que representan el límite de fluencia mínimo del acero expresados en MPa.
• H: Acero para uso en hormigón armado

El proceso de fabricación puede ser al horno eléctrico o por el sistema básico al oxígeno y por colada continua, o aquellos procesos indicados en NCh 221 para aceros laminados a partir de rieles. El producto debe corresponder a uno de los tres grados que se indican a continuación: A440-280H, A560-350H y A630-420H.

Adicionalmente al grado del acero, las barras se clasifican según diámetro nominal y condición de barra lisa o con resaltes.

Marcas

Las barras deben llevar marcas laminadas en sobrerrelieve que contengan la información siguiente:

1. Nombre o logotipo que identifique al fabricante.
2. Designación abreviada del grado del acero.
3. Diámetro nominal de la barra expresado en milímetros.

Designación Abreviada

Las marcas indicadas se deben repetir a lo largo de la barra a distancias no mayores de 2 m. Se acepta la interrupción de los resaltes en esa zona. Este requisito no es exigible para barras lisas.