CONTROL DE CALIDAD PARA EL ACERO

Los materiales ferrosos son principalmente aleaciones de hierro, carbón y pequeñas cantidades de sulfuro, fósforo, silicio y manganeso. En algunos casos se hace la aleación con níquel, cromo, molibdeno, etc., para impartir ciertas propiedades especiales tanto físicas como mecánicas. Las tres formas más comunes de los materiales ferrosos son el acero, el hierro colado y el hierro forjado o hierro dulce. El acero es fundamentalmente una solución sólida de carbón en hierro; ya que el hierro a la temperatura de fusión interna no soporta más del 1,7% de carbón en peso, éste valor viene a ser el límite superior teórico de carbón en el acero. Sin embargo los aceros comerciales rara vez contienen más del 1,2% de carbón.

a)    Prueba de Muestreo: Se tomarán 3 varillas de 1,50 m de largo c/u por cada 100 varillas provenientes del mismo lote, por cada uno de los diámetros existentes. En el tramo por ensayar se cortará además un trozo de varilla para hacer la determinación del área promedio de su sección transversal y para proceder a efectuar una inspección metalúrgica macroscópica, que consiste en someter una muestra de la varilla cortada en forma de pequeña “tajada” de aproximadamente 1½ cm de espesor, al ataque de una solución de ácido clorhídrico al 50% a una temperatura de 80° C durante una hora. El objeto que se persigue es el de descubrir defectos de laminación y defectos tales como grietas, poros, inclusión de materiales extraños, etc.

Prueba de Tensión: Para conocer las cargas que pueden soportar los materiales, se efectúan ensayos para medir su comportamiento en distintas situaciones. El ensayo destructivo más importante es el ensayo de tensión, en donde se coloca una probeta en una máquina de ensayo consistente de dos mordazas, una fija y otra móvil. Se procede a medir la carga mientras se aplica el desplazamiento de la mordaza móvil. La máquina de ensayo impone la deformación desplazando el cabezal móvil a una velocidad seleccionable. La celda de carga conectada a la mordaza fija entrega una señal que representa la carga aplicada, las máquinas poseen un plotter que grafica en un eje el desplazamiento y en el otro eje la carga leída. Un esquema de la máquina de ensayo de tensión se muestra en la Figura

Curva fuerza - Deformación de un acero: La curva tiene una primera parte lineal llamada zona elástica, en donde la probeta se comporta como un resorte: si se quita la carga en esa zona, la probeta regresa a su longitud inicial. Cuando la curva se desvía de la recta inicial, el material alcanza el punto de fluencia, desde aquí el material comienza a adquirir una deformación permanente. A partir de este punto, si se quita la carga la probeta quedaría más larga que al principio; y se define que ha comenzado la zona elástica del ensayo de tracción El valor límite entre la zona elástica y la zona plástica es el punto de fluencia.  Luego de la fluencia sigue una parte inestable, que depende de cada acero, para llegar a un máximo en que la probeta se alarga en forma permanente y repartida, a lo largo de toda su longitud; así la probeta muestra su punto débil, concentrando la deformación en una zona en la cual se forma un cuello.   La deformación se concentra en la zona del cuello, provocando que la carga deje de subir. Al adelgazarse la probeta la carga queda aplicada en menor área, provocando la ruptura.