VARILLAS DE ACERO CORRUGADO: SIDERPERU y ACEROS AREQUIPA

a) SIDERPERUBarras rectas de acero cuyas corrugas o resaltes permiten una alta adherencia con elconcreto.Las barras de construcción son usadas como refuerzo en elementos de concretoarmado. Entre sus aplicaciones tenemos: columnas, vigas, losas, tanques de agua,viviendas, edificios, puentes, etc.El acero utilizado en la fabricación de barras de construcción es producido vía Altohorno - Convertidor LD, a partir de mineral de hierro, lo que le otorga mayor ductilidad yaptitud para el doblado en obra.

Designación: BC-1-E 42-ASTM A 615 G60

Forma de suministro:Se suministra en paquetes de 2 toneladas. Cada paquete tiene una etiqueta metálicaque lo identifica. Un extremo de cada paquete lleva una capucha metálica que identificael diámetro de la barra, numero de paquete y colada, además de evitar robos de varillasdurante el transporte.

Ficha Técnica:

Normas Técnicas:

Tolerancias dimensionales, propiedades mecánicas y composición química de acuerdo

a ASTM A 615-01b (Grado 60) y NTP 341.031-2001 (Grado 60).

Composición Química:

Contenido de fósforo máximo: 0,06%

(análisis en cuchara)

Propiedades Mecánicas:

R: resistencia a la tracción; F: Límite de Fluencia; %A: Porcentaje de alargamiento; Lo:longitud calibrada de la probeta de ensayo; d: diámetro nominal de la barra

La variación permisible no debe exceder

6% por debajo del peso nominal.

Previa consulta se puede suministrar otras longitudes

Identificación:

Las barras llevan en alto relieve la siguiente identificación

b) ACEROS AREQUIPA

Descripcion:Barras de acero de sección redonda con la superficie estriada, o con resaltes, parafacilitar su adherencia al concreto al utilizarse en la industria de la construcción. Sefabrican cumpliendo estrictamente las especificaciones que señalan el límite de fluencia,resistencia a la tracción y su alargamiento. Las especificaciones señalan también lasdimensiones y tolerancias. Se les conoce como barras para la construcción, barrasdeformadas y en Venezuela con el nombre de cabillas. Las barras para construcción se identifican por su diámetro, que puede ser en pulgadas o milímetros. Las longitudes usuales son de 9 y 12 metros de largo.

Ficha técnica:DENOMINACIÓN:BARRAS DE CONSTRUCCIÓN ASTM A615-GRADO 60.DESCRIPCIÓN:Barras de acero rectas de sección circular, con resaltes Hi-bond de alta adherencia conel concreto.USOS:En la fabricación de estructuras de concreto armado en viviendas, edificios, puentes,represas, canales de irrigación, etc.NORMAS TÉCNICAS:Composición Química, Propiedades Mecánicas y Tolerancias dimensionales:• ASTM A615 Grado 60• Norma Técnica Peruana NTP 341.031 Grado 60.• REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES DEL PERÚ.PRESENTACIÓN:Se produce en barras de 9 m de longitud en los siguientes diámetros:6 mm, 8 mm, 3/8”, 12 mm, 1/2, 5/8”, 3/4”, 1”, 1 3/8”.Previa consulta, se puede producir en otros diámetros y longitudes requeridos por losclientes.En nuestros almacenes de Pisco, Lima y Arequipa, el producto se comercializa envarillas.Las barras de 6 mm también se comercializan en rollos de 550 Kg.PROPIEDADES MECÁNICAS:Límite de Fluencia (fy) = 4,220 kg/cm2 mínimo.Resistencia a la Tracción (R) = 6,330 kg/cm2 mínimo.Relación R/fy ≥ 1,25Alargamiento en 200 mm:Diámetros:6 mm, 8 mm, 3/8", 12 mm, 1/2", 5/8" y 3/4" = 9% mínimo.1´´............................................................... = 8% mínimo.1 3/8´´......................................................... = 7 % mínimo.Doblado a 180° = Bueno en todos los diámetros.

En resumen: El informe realizado da a conocer las características de lasv arillas de acero para construcción en las marcas de SIDERPERU y

ACEROS AREQUIPA. Las diferencias más notables son en el reconocimiento de la marca en la varilla, también en que la varilla de SIDERPERU

tiene un Contenido de fósforo máximo: 0,06% y el de ACEROS AREQUIPA no especifica es característica en su ficha técnica.

BENEFICIOS:

1. Para las viviendas y construcciones del Perú, ofrecen gran seguridad frente a los sismos porque cumplen todas las exigencias del Reglamento Nacional de Edificaciones del Perú y son fabricadas con la más avanzada tecnología, bajo un estricto control de calidad.

2. Sus buenas corrugas aseguran una gran adherencia al concreto haciendo que las construcciones sean más fuertes.

3. Aceros Arequipa asegura que el 100% de las barras tengan el peso y medidas exactas.

4. Todas las barras están identificadas con el diámetro y la marca de Aceros Arequipa, lo que facilita su reconocimiento, su compra y uso en las construcciones.

Esta especificación trata sobre barras de acero al carbono lisas y corrugadas para refuerzo de concreto en tramos cortados y rollos. Se permiten las barras de acero que contienen adiciones de aleaciones, tales como con las series de aceros aleados del Instituto Americano del Hierro y el Acero, y de la Sociedad de Ingenieros del Automotor, si el producto resultante cumple todos los otros requisitos de esta especificación. Los tamaños y dimensiones normalizadas de barras corrugadas y sus designaciones de números son dados en la Tabla 1.

1.2 Las barras tienen cuatro niveles mínimos de límite de fluencia: a saber, 40 000 [280 MPa], 60 000 [420 MPa], 75 000 psi [520 MPa], y 80 000 [550 MPa], designadas como Grado 40 [280], Grado 60 [420], Grado 75 [520], y Grado 80 [550], respectivamente.

1.3 Las barras lisas, en tamaños de hasta 21/2 in. [63.5 mm] de diámetro, incluidos, en rollos o tramos cortados, cuando son ordenadas, deben ser suministradas bajo esta especificación en Grado 40 [280], Grado 60 [420], Grado 75 [520], y Grado 80 [550]. Para propiedades de ductilidad (alargamiento y flexión), deben aplicarse las disposiciones de ensayo del tamaño de barra corrugada del diámetro nominal más pequeño que esté más cercano. No son aplicables los requisitos dados para corrugación y etiquetado.NOTA 1—La soldadura del material en esta especificación debería ser abordada con cuidado debido a que no han sido incluidas disposiciones específicas para mejorar su electrosoldabilidad. Cuando el acero va a ser electrosoldado, debería usarse un procedimiento de soldadura adecuado para la composición química y el uso o servicio previsto. Se recomienda el uso de la última edición de AWS D 1.4/D 1.4M. Este documento describe la selección apropiada de los metales de relleno y temperaturas de precalentamiento/interpaso, como así también requisitos de calificación dedesempeño y procedimiento.

1.4 Esta especificación es aplicable para ordenes de compra en unidades pulgada-libra (como la Especificación A 615) o en unidades SI (como la Especificación A 615M).

1.5 Los valores indicados en unidades pulgada-libra o en unidades SI deben ser considerados como los estándares. Dentrodel texto, las unidades SI se muestran entre corchetes. Los valores indicados en cada sistema no son exactamente equivalentes; por eso, cada sistema debe ser utilizado independientemente del otro. La combinación de valores de los dos sistemas puede resultar en una no conformidad con la especificación.

1.6 Esta norma no pretende dirigir todas las inquietudes sobre seguridad, si las hay, asociadas con su utilización. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer prácticas apropiadas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso.

PROPIEDADES MECANICAS DEL ACERO

Grado AceroLímite elástico

mínimo Fy

Resistencia a la tracción mínima

Fsu

Alargamiento mínimo en 200 mm

%

Relación limite elástico real/nominal(Fy*/Fy)

Relación resistencia tracción real /límite elástico

real(Fsu*/Fy*)

COVENIN 316S-60

4200-5500 kgf/cm²415-540 MPa

6300 kgf/cm² 620 MPa

12 < 1,30 > 1,25

ASTM A615Grade 60

60000 psi 420 MPa

90000 psi 620 MPa

7-9    

NTC 2289 W-60

4200 kgf/cm² 415 MPa60000 psi

5600 kgf/cm²550 MPa80000 psi

10 - 14 -- > 1,25

Material Grado 60 Propiedades mecánicas MIN

Estándar: ASTM A615 Alargamiento,% 7 - 9Grado de acero: Grado 60 Límite elástico, N / mm ² 420Material: Barras de refuerzo Resistencia a la tracción, N / mm ² 620

REALIZACIÓN DE LA TABLA TECNOLÓGICA DE UN ACERO GRADO 60

Introducción.-Una tabla tecnológica de un acero reúne diversos datos tecnológicos así como una serie de diagramas que permiten al fabricante y al usuario obtener las propiedades deseables con el fin de garantizar la puesta en servicio de dicho acero.Es por tanto la tabla tecnológica un complemento de la tabla de tipificación que clasifica a los aceros en función de su composición química y de la Norma que indica las características mínimas que deben obtenerse con un tratamiento previamente establecido. La determinación de los diferentes datos que componen ésta tabla es sencilla y está al alcance de cualquier laboratorio o de una pequeña Industria Metalúrgica.Conviene recordar que los datos tecnológicos son habitualmente orientativos, dado el diferente comportamiento de distintas coladas de un mismo tipo de acero y las normales limitaciones de los métodos de ensayo, solo un estudio estadístico podrá reflejar los limites reales de las magnitudes ensayadas.Para la confección de la Tabla Tecnológica en un acero grado 60, tomó como muestra la que produce en nuestro medio.

Planeamiento del Estudio.-Es conveniente y necesario conocer en la práctica, las posibilidades de aplicación de cualquier acero.En nuestro medio dentro de la Industria metal-mecánica el principal material de Ingeniería utilizado en la fabricación y reposición de piezas y partes sigue siendo el acero.Además del amplio rango de variables que tiene la composición química y las propiedades mecánicas de los aceros se agrega la diferencias en costos que en muchos casos es el factor que decide la elección del acero.Estas son algunas de las principales razones que nos llevaron a plantearnos el presente trabajo sobre la realización de la tabla tecnología para el acero grado 60, de manufactura nacional, la Escuela Académico Profesional de Ing. Metalúrgica tiene actualmente Laboratorios de Tratamientos Térmicos y Metalografía que nos permiten trabajar los diferentes ensayos.Las pruebas mecánicas se realizaron con terceros laboratorios del medio debido a que la Universidad no cuenta con éste tipos de ensayos. Las pruebas y análisis se realizaron bajo las diferentes Normas de la American Society for Testing and Materiales (ASTM).La parte de la información bibliográfica se obtuvo de las diferentes universidades e instituciones de nuestro medio. Para la realización del presente trabajo se contó con personal calificado y de amplia experiencia de la Escuela Académico Profesional de Ing. Metalúrgica de la UNMSM.

Descripción del Tema.-Los ensayos realizados para la caracterización tecnológica del acero grado 60 son descritos muy escuetamente pudiéndose muy fácilmente ser reproducidos en modestos laboratorios de fábrica.Los datos obtenidos se ordenan en una tabla tecnológica indicando la utilidad e importancia de los mismos respecto a los tratamientos térmicos realizados. La evaluación de las propiedades mecánicas y las posibilidades del acero en cuanto a su utilización industrial así como una colección de microfotografías permite comprobar con una sencilla observación la eficiencia y bondad de los tratamientos realizados.

Composición Química.- El análisis químico proporcionó los siguientes resultados para nuestro acero.El análisis químico de la muestra de acero se han efectuado con un espectrógrafo de emisión atómica obteniéndose los resultados siguientes:

Elemento %

CMnSiPSNiCr

MoCuV

0.386 0.928 0.200 0.036 0.037 0.050 0.013 0.015 0.180 0.030

Que de acuerdo a la Norma ASTM A 615 Grado 60 - 95C y a la Norma ITINTEC 341.931 Grado ARN 420-91, en el cual como requisito químico es con respecto a un máximo de porcentaje de fósforo de 0.05%. El acero tratado cumple con la tolerancia de la composición química.

Puntos Críticos.-

La determinación de los puntos críticos en los ciclos de calentamiento y enfriamiento son importantes porque al atravesar los aceros las zonas críticas ocurrirán cambios estructurales así como otros fenómenos que sirven para determinar en forma precisa sus temperaturas de aparición y finalización.

Estos fenómenos son muy diversos variando su intensidad o característica de acuerdo a las posición del acero la clase de transformación o el punto crítico del que se trate.

En el calentamiento este acero nos presenta dos puntos críticos: el Ac1 y el Ac3 del cual el austenización de la perlita eutectoide y el punto Ac3 representa la consolidación de la disolución de la ferrita proeutectoide en la austenita.

En el enfriamiento de nuestro acero se presentan dos puntos críticos; Ar1 y Ar3. Los que nos indican que el punto Ar3 en el cual se inicia la formación de la ferrita de la austenita y el punto Ar1 nos indica el fin de la precipitación o separación de la perlita de la austenita.

Estos puntos críticos para nuestro trabajo de confección de la tabla tecnológica del acero grado 60 fueron determinados por el método dilatométrico obteniéndose los siguientes resultados:

Calentamiento: Ac1 = 728°C y Ac3 = 800° C, con una velocidad promedio de calentamiento de 5° C/minut.

Enfriamiento: Ar1 = 660° C y Ar3 = 770° C, con una velocidad promedio de enfriamiento de 3° C/minuto.

La histeresis entre los puntos nos da una idea de la facilidad que posee el acero para el temple. De los puntos críticos y de la naturaleza del acero se puede deducir también las temperaturas máxima y mínima para la forja.

Determinación de la Temperatura Optima de Temple.-

El temple es el procedimiento por el cual se obtiene la estructura martensítica perfecta y la dureza máxima compatible con la composición del acero. Esto sólo se puede conseguir cuando al iniciarse el enfriamiento la estructura del acero es totalmente austenítica por ser el único constituyente capaz de transformarse en martensita.

La mayoría de los métodos para la determinación de la templabilidad se basa en el conocimiento previo de la composición química y del tamaño de grano.

Por otra parte la determinación experimental de la templabilidad exige el conocimiento previo de la temperatura óptima de temple, que es aquella desde la que produce por transformación alotrópica la martensita más fina y de mayor dureza.

El medio de temple idóneo para los aceros de construcción al carbono de contenidos de carbón medio como es nuestro caso es el agua, por obtenerse una velocidad grande de enfriamiento con el riesgo todavía mínimo de formación de grietas.

Nosotros para la determinación de la temperatura óptima de temple trabajamos sobre un conjunto de probetas cilíndricas de 24 mm de diámetro por 10 mm de espesor con una entalla radial para facilitar la fractura posterior y previo un normalizado de homogeneización de una hora para eliminar las posibles segregaciones de aleantes que frecuentemente presentan los aceros laminados y forjados, más conocidas bajo el nombre de estructuras blandas.

Los tratamientos de temple se realizaron con un enfriamiento en agua desde diversas temperaturas con una mínima de 750° C y una máxima de 1100 ° C con una hora de tiempo de austenización. En la gráfica titulada "Temperatura Óptima de Temple", Fig. N° 1 trazada de acuerdo a los valores de temperatura y dureza podemos deducir que la temperatura a la cual se obtiene la máxima dureza es de 850° C que corresponde a la temperatura de temple óptima con una dureza máxima alcanzada de 64 en la escala de Rockwell C. Las determinaciones de los puntos de dureza se realizaron bajo la Norma ASTM E 18-48, "Test Method for Rockwell Superficial Hardness of Metallic Materials".