COBRE Y ACERO-IM

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EL 
COBRE Y 
EL 
ACERO 
 
 
 
 
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CONTENIDO 
RESUMEN ........................................................................................................................................... 4 
INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................ 5 
CAPITULO I: EL COBRE ........................................................................................................................ 6 
1. HISTORIA ....................................................................................................................... 6 
2. APLICACIONES Y USOS DEL COBRE.................................................................................. 7 
3. MENAS DE COBRE .......................................................................................................... 9 
4. TOSTACIÓN DE LAS MENAS DE COBRE .......................................................................... 10 
5. PIROMETALURGIA DEL COBRE...................................................................................... 10 
6. CONCENTRACIÓN DE MENAS DE COBRE ....................................................................... 11 
7. PROPIEDADES DEL COBRE ............................................................................................ 12 
7.1. El cobre sin alear .................................................................................................. 12 
7.2. Conductividad térmica.......................................................................................... 14 
7.3. Características mecánicas ..................................................................................... 15 
7.4. Variación de las propiedades mecánicas con la temperatura.................................. 17 
8. INFLUENCIA DE LOS ELEMENTOS DE ALEACIÓN............................................................. 17 
8.1. Mecanismos de endurecimiento ........................................................................... 18 
9. COBRES DÉBILMENTE ALEADOS.................................................................................... 19 
9.1. Aleaciones que elevan la temperatura de recristalización ...................................... 19 
9.2. Aleaciones de cobre endurecibles por envejecimiento........................................... 20 
10. FUNDICIÓN EN LA INDUSTRIA DEL COBRE ................................................................. 21 
CAPITULO II: EL ACERO ..................................................................................................................... 22 
1. HISTORIA ..................................................................................................................... 22 
2. ACERO ......................................................................................................................... 23 
3. PROCESOS DE FABRICACIÓN DE ACERO ........................................................................ 25 
4. MÉTODOS DE REFINADO DE HIERRO ............................................................................ 28 
5. ACERO DE HORNO ELÉCTRICO. ..................................................................................... 28 
6. PRODUCTOS ACABADOS DE ACERO .............................................................................. 31 
6.1. Tubos ................................................................................................................... 31 
6.2. Hojalata ............................................................................................................... 31 
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7. PROCESOS MODERNOS DE OBTENCIÓN DE ACERO ....................................................... 32 
7.1. Clasificación del acero .......................................................................................... 32 
8. ESTRUCTURA DEL ACERO ............................................................................................. 34 
9. PROPIEDADES DE ACERO ............................................................................................. 34 
10. TRATAMIENTO TÉRMICO DEL ACERO. ....................................................................... 35 
11. VENTAJAS DEL ACERO .............................................................................................. 36 
CONCLUSIÓN .......................................................................................................................... 38 
BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................................... 39 
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RESUMEN 
En este trabajo he plasmado todo a lo concerniente al cobre pues este forma parte 
del mundo que nos rodea. Su presencia puede pasar desapercibida, pero está allí, 
utilizado como un material resistente, durable, reciclable y con alta conductividad 
térmica y eléctrica. Debido a la importancia de este mineral es que me interesé en 
sus propiedades, usos, lo más importante y en el que he querido centrarme 
específicamente es en su obtención metalúrgica. 
Existen diferentes métodos para obtener al mineral uno de ellos es la 
hidrometalurgia, esta abarca una amplia variedad de procesos que van desde la 
lixiviación de menas o sulfuros tostados el cual es la separación del metal por ataque 
y disolución a partir de la mena tratada físicamente, pasando por la purificación de 
soluciones hasta recuperación metales o sus compuestos mediante precipitación 
química o electroquímica. 
También tratará sobre el Acero, desde cómo lo podemos obtener hasta como 
tenemos que utilizarlo ya que este material es usado en la construcción y no se 
encuentran en la naturaleza en estado puro y por lo que para su empleo hay que 
someterlos a una serie de operaciones metalúrgicas cuyo fin es separar el metal de 
las impurezas u otros minerales que lo acompañen. 
Los metales inician su historia cuando el hombre se siente atraído por su brillo y se 
da cuenta de que golpeándolos puede darles forma. El hierro es el elemento 
esencial para la producción del acero, el cual está compuesto en un 78% como 
mínimo de Fe, el hierro posee una gran cantidad de propiedades favorables para la 
construcción, y por ello después del concreto, es llamado como el esqueleto de las 
estructuras. El acero, como material indispensable de refuerzo en las 
construcciones, es una aleación de hierro y carbono. Una de sus características es 
admitir el temple, con lo que aumenta su dureza y su flexibilidad. 
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INTRODUCCIÓN 
El cobre (del latín cuprum, y este del griego kypros, Chipre), cuyo símbolo es Cu, 
es el elemento químico de número atómico 29. Se trata de un metal de transición 
de color cobrizo, es decir, rojizo anaranjado de brillo metálico que, junto con la plata, 
el oro y el roentgenio forma parte de la llamada familia del cobre, se caracteriza por 
ser uno de los mejores conductores de electricidad (el segundo después de la plata). 
El cobre forma parte de una cantidad muy elevada de aleaciones que generalmente 
presentan mejores propiedades mecánicas, aunque tienen una conductividad 
eléctrica menor. Las más importantes son conocidas con el nombre de bronces y 
latones. Por otra parte, el cobre es un metal duradero porque se puede reciclar un 
número casi ilimitado de veces sin que pierda sus propiedades mecánicas. 
Fue uno de los primeros metales en ser utilizado por el ser humano en la prehistoria. 
El cobre y su aleación con el estaño, el bronce, adquirieron tanta importancia que 
los historiadores han llamado Edad del cobre y Edad del Bronce a dos periodos de 
la Antigüedad. Aunque su uso perdió importancia relativa con el desarrollo de la 
siderurgia, el cobre y sus aleaciones siguieron siendo empleados para hacer objetos 
tan diversos como monedas, campanas y cañones. A partir del siglo XIX, 
concretamente de la invención del generador eléctrico en 1831 por Faraday, el 
cobrese convirtió de nuevo en un metal estratégico, al ser la materia prima principal 
de cables e instalaciones eléctricas. 
Los aceros son aleaciones de hierro y carbono, en concentraciones máximas de 
2,11% de carbono en peso aproximadamente. El carbono es el elemento de 
aleación principal, pero los aceros contienen otros elementos. Dependiendo de su 
contenido en carbono se clasifican en: acero bajo en carbono, acero medio en 
carbono, acero alto en carbono, acero inoxidable y aceros al carbono. 
El acero conserva las características metálicas del hierro en estado puro, pero la 
adición de carbono y de otros elementos tanto metálicos como no metálicos mejora 
sus propiedades fisicoquímicas. Sin embargo, si la aleación posee una 
concentración de carbono mayor del 2.11 %, se producen fundiciones, que son 
mucho más frágiles que el acero y no es posible forjarlas, sino que tienen que ser 
moldeadas. 
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EL COBRE Y EL ACERO 
 
CAPITULO I: EL COBRE 
 
1. HISTORIA 
El cobre es uno de los metales más antiguos descubiertos por el hombre y siempre 
estuvo presente en la evolución de las civilizaciones. Su explotación y uso se han 
destacado en la economía y en la sociedad en todos los tiempos. 
Según los historiadores, la primera era 
de cobre tuvo un notable desarrollo en 
Egipto. Existe evidencia de explotación 
de minas en la península del Sinaí, que 
se remonta al reinado de Senefru (3800 
AC), y los utensilios que se han 
descubierto también indican que la 
extracción del metal era muy refinada. 
La colonización de los egipcios de 
África y del Mediterráneo permitió a estas regiones desarrollar el uso de los metales 
conocidos en sus estados nativos, principalmente oro y cobre. Primero se extrajeron 
de sus minas, pero luego se utilizó en las aleaciones. La primera conocida fue el 
cobre con estaño (bronce). 
Los romanos comenzaron a otorgarle un uso más intensivo y se propagó hacia 
nuevas civilizaciones. La mayor parte del cobre romano vino de la isla de Chipre, a 
la que llamaron Cyprium, que dio origen a la palabra Cuprum y a Cu como símbolo 
químico del cobre. 
La propiedad del cobre, bronce y latón de resistir a la corrosión hizo que estos 
metales se mantuviesen no sólo como un elemento decorativo, sino también 
funcional durante la Edad Media. El cobre alcanzó su dimensión de metal esencial 
para el desarrollo industrial a nivel mundial en 1831, cuando Faraday descubrió el 
generador eléctrico. 
Durante gran parte del siglo XIX, Gran Bretaña fue el mayor productor de cobre en 
el mundo, pero la importancia del metal llevó a la apertura de nuevas minas en otros 
países, como Estados Unidos, Chile y África. 
(APELIAN, 2022) 
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2. APLICACIONES Y USOS DEL COBRE 
 
Las aplicaciones del cobre de alta calidad 99.99% del que se produce más del 95% 
del cobre primario, son muy variadas debido a sus magníficas propiedades. 
El cobre forma parte del mundo que nos rodea. Su presencia puede pasar 
desapercibida, pero está allí, utilizado como un material resistente, durable, 
reciclable y con alta conductividad térmica y eléctrica. Son propiedades que 
garantizan su vigencia como una materia prima esencial para la construcción de la 
civilización iniciada hace miles de años. 
En el campo del transporte la presencia del cobre es muy importante. Este material 
está presente en automóviles, trenes, aviones, barcos e presente en automóviles, 
trenes, aviones, barcos e incluso en vehículos espaciales. so en vehículos 
espaciales. 
Los alambres de cobre transportan energía y transmiten información. La industria 
de la construcción es uno de los principales consumidores de cobre, utilizado para 
el cableado de edificaciones, tuberías de agua y de gas, sistemas térmicos, 
techumbres, terminaciones, o como componente estructural. Una casa moderna 
requiere unos 200 kilos de cobre, práct kilos de cobre, prácticamente el doble de lo 
que se lo que se usaba hace 40 años, pues tiene más usaba hace 40 años, pues 
tiene más baños, más aparatos eléctricos, mayor confort, más teléfonos y más 
computadores. 
El cobre es clave para la generación y distribución eléctrica ya que es un excelente 
conductor de esa energía. En el caso de las telecomunicaciones es la materia prima 
más común en la fabricación de cables telefónicos, y el desarrollo de nuevas 
tecnologías para aumentar la eficiencia en la transmisión de datos también 
posiciona a este material como una opción importante para el desarrollo de 
conectividad con banda ancha. 
El cobre puede estar más cerca de nosotros de lo que pensamos, ya sea en forma 
pura o como parte de aleaciones. Aparece en las monedas, utensilios de cocina, 
joyería, objetos de arte, adornos, muebles, maquillajes y de arte, adornos, muebles, 
maquillajes y pinturas, instrumentos pinturas, instrumentos musicales, ropa. 
 
 
Aplicaciones 
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Las aplicaciones del cobre de alta calidad (99.99%), del que se produce el 95% del 
cobre primario se utiliza debido a su conductividad eléctrica en aplicaciones 
eléctricas (>50% del consumo mundial) de baja tensión fundamentalmente. 
Máquinas eléctricas, como generadores, motores y diversos equipos eléctricos. 
Debido a su conductividad térmica encuentra aplicación en vasijas y tuberías de 
intercambio térmico (tuberías de calefacciones, etc.) 
Se emplea el cobre en la industria química y alimentaria por su resistencia a la 
corrosión. También se emplea en la industria naval, del automóvil o en la de equipos 
de medida. 
También se usa en construcción en conducciones y recubrimientos. En 
electrodomésticos, decoración y moneda. Munición en cobre y latón. Las sales y 
compuestos de cobre (particularmente le sulfato pentahidrato) se usa en agricultura 
para evitar hongos con baja toxicidad. Otros compuestos de cobre se usan como 
insecticidas y conservantes. El cobre y compuestos de cobre se emplean como 
catalizadores en cierto tipo de reacciones, también se emplea como pigmento en 
vidrios, cerámicas y esmaltes. 
 
 
 
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3. MENAS DE COBRE 
 
Aproximadamente el cobre se encuentra en una concentración de 40 ppm en la 
corteza terrestre. 
Existen más de 100 minerales de cobre de los que menos de 20 tienen importancia 
como menas del metal. El azufre es un elemento calcófilo, de ahí que los principales 
minerales de cobre son 
sulfuros: 
Calcopirita (CuFeS2) 
Bornita (Cu5FeS4) 
Calcosina (Cu2S) 
 
 
Acompañados por pirita, galena y otros sulfuros de arsénico, antimonio y bismuto. 
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La acción del clima provoca, a partir de estos sulfuros, cerca de la superficie 
terrestre, en la zona oxidante (carbonatos y sulfatos básicos), óxidos de cobre y 
silicatos. En condiciones reductoras, el cobre se transforma en sulfuros secundarios 
(calcosina y covelina (CuS)) y puede aparecer cobre nativo. 
Otros minerales de cobre importantes son: cuprita (óxido, Cu 1+), tenorita (óxido, 
Cu 2+), enargita (sulfuro de arsénico y cobre), azurita (2 carbonato e hidróxido), 
malaquita (carbonato e hidróxido), atacamita (hidróxido y cloruro) y crisocola 
(silicato). 
 
 
4. TOSTACIÓN DE LAS MENAS DE COBRE 
 
El objetivo de la tostación es oxidar los concentrados de cobre para el resto de las 
operaciones de la pirometalurgia e hidrometalurgia. 
- EN LA PIROMETALURGIA: la tostación tiene como objetivo la reducción del 
contenido de azufre hasta un valor óptimo para la fusión de la mata. 
Modernamente la tostación no se lleva a cabo como tal en una etapa separada, sino 
que se realiza a la vez que se lleva a cabo la fusión de la mata con un incremento 
del aprovechamiento energético. 
- EN LA HIDROMETALURGIA: La tostación está poco extendida, aunque 
permite formar compuestos que se pueden lixiviar total o parcialmente. Caso 
especial: separación del cobre (óxido) y cobalto (sulfato) de menas mixtas`. 
En la tostación, los sulfuros metálicos se queman con el oxígeno del aire. La 
tostacióna muerte se basa en formar óxidos a partir de los sulfuros. La tostación 
sulfatante persigue la obtención de sulfato, y la tostación clorurante si se obtienen 
sales cloruradas del metal. 
La tostación se lleva a cabo en tostadores de lecho fluido, o en cadenas de Dwight- 
Lloyd. El SO2 se puede emplear en la fabricación de ácido. 
 
 
5. PIROMETALURGIA DEL COBRE 
 
El cobre primario en la actualidad se obtiene a partir de menas de sulfuros de baja 
ley, las cuales se tratan por vía pirometalúrgica. El material es concentrado por 
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flotación (pocas veces sometido a tostación, si cabe a un ajuste de la composición 
en azufre). Después el concentrado se somete a fusión para mata, y posteriormente 
a una conversión y finalmente, a un afino térmico y electrolítico para la obtención de 
calidad eléctrica. 
El cobre primario de muy baja ley o menas mixtas (oxidadas y sulfuradas) se obtiene 
por vía hidrometalúrgica (20%), con perspectivas de crecimiento. Grandes masas 
de minera pobre sin tostar se lixivian con la ayuda de bacterias en algunos casos. 
 
 
6. CONCENTRACIÓN DE MENAS DE COBRE 
 
Permiten incrementar el contenido en cobre del mineral dado que las menas que se 
explotan son de baja ley. La forma tradicional de concentración es por medio de 
flotación por espumas. Previamente el material es triturado y molido hasta unos 
tamaños entre 10 y 200 µm para optimizar la liberación. Hay dos tipos de flotación: 
- Flotación masiva, con el fin de concentrar todos los minerales que contengan 
algo de contenido metálico. 
- Flotación diferencial o selectiva, con el fin de separar los distintos minerales. 
Un concentrado de calcopirita seco tiene contenidos superiores al 30% de cobre 
(por ejemplo). La flotación es una técnica típica en la industria del cobre debido a la 
hidrofobicidad de los minerales sulfurados de cobre, si no se puede incrementar 
mediante la adición de agentes químicos. 
 
 
 
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7. PROPIEDADES DEL COBRE 
 
Algunas propiedades del cobre, como el hecho que sea un buen conductor, térmico, 
fuerte, resistente a la corrosión y no magnético, determina su utilización en 
aleaciones destinadas a la construcción de maquinaria especializada y piezas 
destinadas a procesos industriales. 
El cobre también es utilizado en compuestos destinados a la agricultura, por 
ejemplo, para compensar la deficiencia de este elemento compensar la deficiencia 
de este elemento vital en los suelos o en los cultivos. 
 
 
7.1. El cobre sin alear 
 
El cobre, metal clasificado químicamente en el grupo IB de la tabla periódica con un 
número atómico de 29, no es alotrópico y cristaliza únicamente en el sistema cúbico 
centrado en las caras (ccc) con un parámetro reticular a = 3,608A. Como es 
característico en este tipo de red, el sistema de deslizamiento más importante lo 
constituye la dirección (1,0,1) en el plano cristalográfico (1,1,1) 
La densidad del cobre puro es algo mayor a la del hierro (8,92), mientras el punto 
de fusión es algo inferior, 1083°C. 
Antes de seguir describiendo características del cobre, aclararemos lo que 
industrialmente significa cobre puro y las variantes que comercialmente pueden 
encontrarse. La composición del cobre sin alear, nombre más correcto que el de 
cobre puro, viene forzada por las características de los procesos de obtención de 
este a partir de los minerales, especialmente por los diferentes procesos de afino. 
Existen dos procedimientos fundamentales de afino que describimos a 
continuación: 
 
 
a) Afino térmico. Consiste fundamentalmente en la eliminación de las 
impurezas por oxidación del baño líquido del primer producto, mediante 
soplado con aire. Al final del proceso la masa líquida del metal queda libre de 
impurezas, pero con gran cantidad de oxígeno e hidrogeno disuelto. En 
consecuencia, cuando solidifica la masa líquida aparece gran cantidad de 
poros que afectan sobre todo a las características mecánicas, especialmente 
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a la resiliencia. El cobre sin alear obtenido de esta forma se denomina 
intencionadamente "cobre HC térmico tenaz"'. 
Las siglas HC (high conductivity) indican que es un cobre de alta 
conductividad por la ausencia de impurezas, excluyendo el oxígeno y el 
hidrógeno. Una variante de este cobre térmico es aquel que se halla con un 
menor contenido en oxígeno disuelto, merced a la acción desoxidante del 
fósforo, que se añade a tal fin. En este caso se le añade el adjetivo de 
"desoxidado con fósforo". 
 
b) Afino electrolítico. Consiste en la obtención de cobre refinado por el 
proceso electrolítico que se realiza con un ánodo del primer producto. Todos 
los elementos más electropositivos que el cobre no se depositan sobre el 
cátodo, que es el agregado de cobre afinado. 
 
Evidentemente este cobre estará más purificado que el térmico y con menor 
carga gaseosa disuelta. Este cobre se denomina "cobre electrotenaz" o "HC 
tenaz". Este cobre refundido de forma ordinaria para su moldeo queda 
desprovisto de impurezas, pero no de oxígeno, cuyo contenido asciende a 
un orden del 0.025 al 0.060%. Una variante de éste es el obtenido por 
refusión del cátodo en atmósfera de C02 o gas inerte. 
 
c) Conductividad eléctrica. Después de la plata, el cobre es el mejor 
conductor de la electricidad. La resistividad del cobre es de 1,7241 
microhmios ohm/cm. La plata tiene una 
resistividad del orden de un 6% menor, pero por razones económicas no 
justifican su empleo en proporciones industriales. 
 
El cobre con la resistividad citada tiene por convenio una conductividad de 
100 IACS a 20°C (International Annealed Copper Standard). 
La influencia de las adiciones de elementos de aleación y de la deformación 
en frío es aumentar la resistividad del cobre. Por otra parte, el cobre como 
todos los metales, tiene una resistividad eléctrica descendente a medida que 
su temperatura se aproxima a 0°K y sobre todo si su pureza es muy alta 
(hiperconductividad o superconductividad). 
 
El cobre no suele utilizarse como conductor principal en los circuitos crió 
eléctricos sino como estabilizador (envoltura del supra conductor) y como 
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material de estructura del circuito de refrigeración. El coeficiente de 
incremento lineal de la resistencia a 20aC es a = 0,00393. 
 
7.2. Conductividad térmica. 
 
A 20°C es de 0,923 cal x cm/cm2 x 5 x °C, tomándose igualmente como 100 
(108 para la plata) pudiéndose enumerar los siguientes valores para diversos 
metales en comparación con la conductividad eléctrica en la tabla No 1. 
Para una conductividad eléctrica de 102 IACS la conductividad térmica 
absoluta a 20°C es 0.941 cal x cm/cm x 5 x °C. El coeficiente de variación 
con la temperatura es diferente del de la conductividad eléctrica, siendo 
mucho más pequeña: 
 
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Tabla 1. Conductividades eléctricas y térmicas relativas de los diferentes metales 
respecto al Cu (100%) 
 
 
Resistencia a los agentes corrosivos. 
Repasaremos los medios que son más interesantes a las aplicaciones principales 
del cobre. Por la acción del oxígeno atmosférico a temperatura ordinaria la superficie 
del cobre se recubre de una película de su óxido, Cu20, que protege la superficie; 
a 150°C el espesor de la película crece rápidamente. Bajo la acción de la humedad, 
de los sulfuras, del gas carbónico, la película se ennegrece y adquiere 
posteriormente una pátina negra (azufre) o verde. 
A temperatura más elevada, la película de Cu20 formada al aire aumenta su espesor 
y, según la pureza del metal, puede o no escamarse. La ley de crecimiento y la 
adherencia de la película tiene una gran importancia para ciertas aplicaciones, como 
piezas de intercambiadores de calor, de hogares, etc. 
 
 
7.3. Características mecánicas. 
La característica más diferenciada del cobre con respecto al acero es su excelente 
capacidad de deformación, lo que se traduce en un gran alargamiento proporcionalde rotura en estado recocido, incluso en estado de acritud, y un importante intervalo 
entre el límite elástico y la carga de rotura. 
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Para el cobre puro las propiedades en estado bruto de colada y en estado forjado 
son parecidas, a condición de que las piezas moldeadas sean compactas y tengan 
grano fino se pueden citar las siguientes cifras: 
• Carga de rotura R de 22 kg/mm2 
• Límite elástico E de 4 kg/mm2 
• Alargamiento A del 40% 
 
 
El módulo de elasticidad es difícil de determinar en estado de recocido debido al 
valor muy pequeño del límite elástico en este estado. En estado de acritud es de 
12650 kg/mm2 
• El módulo de torsión es de: 4200-4900 kg/mm2. 
• El coeficiente de Poisson es de: 0.35 
Puesto que el cobre no es alotrópico, sus posibilidades de endurecimiento quedan 
muy disminuidas. Para el cobre sin alear sólo es posible el endurecimiento por 
acritud; la ductilidad del cobre le permite sufrir deformaciones muy importantes para 
todos los procedimientos de deformación en frío. 
Para el cobre puro, la carga de rotura puede alcanzar 42-45 kg/mm2 para una 
deformación S-s/s=100, en la que S y s representan las secciones inicial y final del 
producto deformado. 
Además, la curva de acritud es sensiblemente la misma para todos los 
procedimientos de deformación: laminación, estirado, etc. Valores típicos del 
endurecimiento máximo por acritud son los siguientes: 
• R 45kg/mm 
• E 30kg/mm 
• A 7% 
La dureza Brinell (P=5 kg, bola de D= I mm) del cobre HC pasa de 10 en estado 
recocido a cerca de 110 después de una deformación del 900%. 
El límite de fatiga del cobre no aleado, en flexión rotativa es de aproximadamente 
6.5 kg/mm2 en estado recocido. La deformación en frío aumenta sensiblemente este 
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valor, con un orden del 50% de incremento para cobre con una deformación del 
25%. 
La resiliencia tiene en general para el cobre no aleado, menos importancia que para 
sus aleaciones de resistencia más elevada o los materiales férreos. Sin embargo, 
se puede apreciar que el cobre tenaz tiene una resiliencia menor que el cobre 
compacto. 
 
 
7.4. Variación de las propiedades mecánicas con la temperatura. 
 
a. A Bajas temperaturas no presentan fragilidad alguna, evolucionando sus 
propiedades como se indica a continuación para un cobre puro sin oxígeno 
(alambre de 0,6mm) La Tabla 2 muestra la evolución de R, E en Kg/mm2, 
%A y para probetas de cobre OFHC en estado recocido y con acritud del 
40% 
 
Tabla 2. Influencia de la temperatura en las propiedades mecánicas del cobre, (con 
acritud del 40% frente al estado recocido) 
 
 
b. En caliente, las propiedades de resistencia a la deformación del cobre puro 
descienden rápidamente por encima de los 100 °C, mientras que la 
capacidad de deformación permanece elevada hasta el punto de fusión. En 
la figura 2 se muestra la evolución de las propiedades mecánicas en función 
de la temperatura para el cobre HC tenaz con un 35% de acritud. 
 
 
8. INFLUENCIA DE LOS ELEMENTOS DE ALEACIÓN 
 
El cobre sin alear, del que hemos hablado hasta ahora, posee distinguidas 
características sobre el resto de los metales que, en compromiso con su precio de 
mercado, definen unas aplicaciones muy específicas de este metal. En efecto, su 
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alta conductividad eléctrica y térmica distinguen al cobre como indispensable en la 
industria eléctrica. También su buena conductividad térmica junto con su buena 
resistencia a los agentes corrosivos le hace aplicable en intercambiadores de calor. 
O, por sí sola, la característica de resistencia a los agentes químicos le hace 
aplicable a piezas que tienen que sufrir acciones de tipo corrosivo o como 
sucedáneo de metales preciosos como el oro o la plata. 
Sin embargo, cualquiera de las aplicaciones descrita requiere del cobre un mínimo 
de características mecánicas que, por lo general le es difícil conseguir en estado 
puro, sin alear. 
 
 
8.1. Mecanismos de endurecimiento. 
En estado puro, sólo el mecanismo de acritud es conocido para mejorar las 
características mecánicas del cobre. Y este con limitaciones para ciertas 
condiciones de trabajo, pues la temperatura de recristalización, como hemos visto, 
es relativamente baja (150°C), lo que inhabilita el trabajado en frío como mecanismo 
endurecedor, en aplicaciones eléctricas o térmicas donde fácilmente se alcanzan 
los niveles de recristalización. 
Los elementos de aleación aportan al cobre la posibilidad de mejora de sus 
propiedades mecánicas por los mecanismos siguientes: 
 
• Pueden ampliar el campo de temperaturas de aplicación del cobre 
endurecido por acritud. 
• Pueden endurecer estructuralmente al cobre por la aleación sólida de 
sustitución. 
• Permite, para ciertas proporciones y calidades de soluto, el endurecimiento 
por envejecimiento. 
Para este último supuesto, pueden combinarse envejecimiento y acritud en un solo 
tratamiento de endurecimiento que es, sin duda, el más eficaz. Los parámetros 
orlentativos de este tratamiento para el cobre son los siguientes: 
• Temple: Desde 850 a 1050°C 
• Acritud: Con reducciones del 50 al 100% 
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• Envejecimiento artificial: Temperaturas desde 375 a 5500C. Para ser factible 
este tratamiento la aleación debe tener temperaturas de inicio de 
recristalización superiores a las de envejecimiento. 
• Como contrapartida a las mejores características mecánicas que 
proporcionan los elementos de aleación al cobre, está la disminución de sus 
características de conductividad eléctrica y térmica. Exceptuando la plata, los 
elementos de aleación bajan la conductividad. 
La conductividad eléctrica y térmica es mínima para las soluciones sólidas en estado 
de temple homogéneo, y aumenta con la maduración artificial ya que los átomos 
extraños se separan de la red para formar una nueva fase, menos perjudicial para 
la conductividad. Por consiguiente, la maduración artificial endurecedora que sigue 
a un temple permite conseguir Simultáneamente un aumento de la resistencia 
mecánica, y de conductividad eléctrica y térmica. A este respecto debemos hacer 
una mención especial de las adiciones de zirconio y de cromo. 
 
 
9. COBRES DÉBILMENTE ALEADOS 
 
9.1. Aleaciones que elevan la temperatura de recristalización. 
 
Se agrupan en esta familia aquellas aleaciones que elevan en mayor o menor 
amplitud, la temperatura de recristalización, lo que permite sin reminiscencias la 
aplicación de endurecimiento por acritud. Entre las aleaciones más importantes de 
esta familia se encuentran: 
a) Aleación Cobre-Plata. 
La plata es el único metal con mayor conductividad que el cobre, por lo que su 
adición no implica descensos de esta. Por otra parte, con sólo una adición del 0.08% 
de plata, la temperatura de recristalización se eleva a 300°C. La figura 7 muestra la 
influencia de la adición de plata. 
Además, se ha comprobado que la adición de plata hace disminuir la velocidad de 
fluencia, siendo necesario en este caso un porcentaje del 0.20%. Se fabrica en 
forma de chapas para radiadores de automóviles y otros intercambiadores de calor. 
 
 
b) Aleación Cobre-Arsénico. 
20 
 
 
 
Se emplea la adición de arsénico a cobres desoxidados con fósforo. El arsénico 
añadido en porcentajes del 0.15 a 0.50% eleva las características mecánicas en 
caliente y aumenta la resistencia a la corrosión en determinados ambientes. 
En estado duro (84% acritud) la carga de rotura a 20°C es de 35 kg/mm2 y de 29 
kg/mm2 a 200°C. Por otra parte, las deformaciones porfluencia lenta son mucho 
menores que las del cobre fosforoso sin arsénico para las mismas condiciones de 
trabajo. Sin embargo, la adición de arsénico hace bajar la conductividad térmica a 
valores entre 0.35 - 0.50 cal.crn/cm2 s.°C. 
 
 
9.2. Aleaciones de cobre endurecibles por envejecimiento. 
 
Esta familia de aleaciones posee temperaturas de recristalización superiores a los 
350°C, lo que permiteel endurecimiento por acritud y además tienen la 
característica de permitir un endurecimiento notable por envejecimiento. Así pues, 
en estas aleaciones podemos realizar el proceso mixto de acritud y envejecimiento 
artificial que consigue el máximo de características mecánicas. Entre las aleaciones 
de esta familia cabe citar las aleaciones Cu-Zr, Cu-Cr y Cu-Be, muy utilizadas en la 
industria eléctrica. En este tema se incluye únicamente las Cu-Be. 
Cobre-Berilio. 
Es una familia que permite alcanzar propiedades mecánicas muy elevadas gracias 
al endurecimiento estructural por envejecimiento. Se fabrican principalmente dos 
aleaciones: 
a) Cu + 2% Be 
b) Cu +0.4% Be + 2.6% Co (más barata que la anterior). 
 
 
Aleaciones de cobre de fácil maquinabilidad. 
Se incluyen las aleaciones con elementos que, por ser prácticamente insolubles 
en el cobre, facilitan la rotura de la viruta. Entre estas aleaciones se encuentran: 
Aleación Cobre-Teluro. 
Se obtienen por adición de 0.3 a 0.7% de Te a cobres tenaces o OFHC. El teluro 
es casi insoluble en el cobre a temperatura ordinaria y forma teluros 
21 
 
 
 
que precipitan en bordes de grano facilitando la rotura de la viruta, con una 
maquinabilidad comparable a la de los latones con plomo. 
La adición de teluro aumenta la temperatura de recristalización, es decir, retiene la 
acritud durante el calentamiento, como la plata, pero de forma más intensa. 
 
 
Aleación Cobre-Azufre. 
Una adición de 0.3 a 0.5% de azufre confiere al cobre las mismas propiedades 
que el telurio siendo la transformación de la aleación más sencilla y barata que 
con telurio. 
Aleación Cobre-Plomo. 
Un contenido de plomo de 0.5 a 1 % confiere al cobre una maquinabilidad 
elevada, aunque un poco inferior a la de los Cu-Te y Cu-S. Esta aleación se 
emplea sobre todo en USA. 
(VILLARREAL, 2008) 
 
 
10. FUNDICIÓN EN LA INDUSTRIA DEL COBRE 
 
Los cátodos se pueden vender tal cual, pero se suele fundir el metal para producir 
preformas o semiacabados. Los cátodos se funden en hornos diversos y se 
adicionan aleantes para proceder posteriormente a colar el producto. La colada 
puede ser de modo continuo o semicontinuo. Los combustibles empleados en los 
hornos no deben contener azufre, y la atmósfera no puede ser oxidante (para evitar 
la oxidación del cobre). 
El producto final es tocho, placas y barras de extrusión de hasta 12 metros de 
longitud. La colada de chapa gruesa se puede realizar por medio de bandas de 
acero paralelas refrigeradas. La colada en rueda se utiliza para obtener una 
preforma seudocilíndrica, que alimenta las máquinas de estirado de hilo. 
22 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAPITULO II: EL ACERO 
 
1. HISTORIA 
 
Es imposible determinar a ciencia cierta dónde y cómo el hombre descubrió el 
hierro, pero es cierto que su historia está estrechamente ligada con el desarrollo de 
la cultura y la civilización. 
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Los metales inician su historia cuando el hombre se siente atraído por su brillo y se 
da cuenta de que golpeándolos puede darles forma y fabricar así utensilios tan 
necesarios para su supervivencia. 
La humanidad se sucede en Edades, a las que se ha dado nombres de metales, y 
cuando se cierran las Edades del Cobre y Bronce, a las que se atribuye una duración 
de 500 a 2000 años, comienza la Edad del Hierro. 
Con la excepción del aluminio, el hierro se encuentra en la naturaleza en cantidades 
mayores que cualquier otro metal; se explota con métodos relativamente sencillos, 
y se puede trabajar y transformar tanto como se quiera. La razón del retraso en la 
aparición del hierro respecto al bronce hay que buscarla en el elevado punto de 
fusión del hierro puro, lo que hacía prácticamente imposible que una vez tratados 
sus minerales se pudiese ofrecer en forma líquida, separado de la escoria. 
Las primeras producciones se obtuvieron seguramente rodeando al mineral 
totalmente con carbón de leña con el que no era posible alcanzar la temperatura 
suficiente para fundir el metal, obteniéndose en su lugar una masa esponjosa y 
pastosa, mezcla de hierro y escoria, que había que martillear repetidamente al rojo 
vivo para eliminar la escoria y las impurezas. 
Con el paso del tiempo, se fue comprobando que la obtención accidental del hierro 
colado no era una desgracia, sino que por el contrario se trataba de una materia 
prima mejor para obtener posteriormente el acero, con todas las ventajas técnicas 
y económicas que implica el proceso. 
En 1855 se produce un hecho trascendental en la producción y el futuro del acero: 
el invento del convertidor ideado por Henry Bessemer, que supuso el paso 
revolucionario de la obtención del acero a partir del hierro producido en el alto horno. 
Este invento trascendental se completa por Thomas en 1873, al conseguir convertir 
el hierro colado, de alto contenido en fósforo, en acero de alta calidad mediante un 
convertidor con recubrimiento básico. 
 
 
A partir de entonces las innovaciones en la producción del acero se han ido 
sucediendo hasta nuestros días, gracias a la participación de figuras como las de 
Martín, Siemens, Héroult, los técnicos de Linz y Donawitz y tantos otros. (ARAUZ 
ANDRADE PAOLA ALEXANDRA, 2019) 
2. ACERO 
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Aleación de hierro y carbono, en la que el carbono se encuentra presente en un 
porcentaje inferior al 2%. Para obtener acero, se toma como materia prima el 
arrabio, eliminando al máximo las impurezas de este, y reduciendo el porcentaje del 
principal componente de la aleación que es el carbón. Esto de hace con el proceso 
de combustión en el que se producen muchas reacciones químicas. 
El acero es una aleación, es decir, un metal mezclado que se logra derritiendo y 
uniendo diferentes materiales. Actualmente existen más de 2.500 clases de acero 
estándar en todo el mundo. Todos ellos están hechos principalmente con lingotes 
de hierro que, a su vez, están conformados por el elemento hierro, más un tres por 
ciento de carbón. 
El lingote de hierro es extraído del hierro mineral en los altos hornos de las 
fundiciones. Luego es procesado en la acería para obtener un acero con menos del 
dos por ciento de carbón. Esta baja proporción suaviza el material, haciéndolo más 
fácil de procesar. 
El desarrollo del horno de alta temperatura en el Siglo XIV lo hizo posible: que el 
hierro fuese calentado hasta que tomara forma líquida. Pero la tecnología sólo 
madura gradualmente: mientras que en el Siglo XVII aún se necesitaban ocho 
toneladas de carbón para obtener dos toneladas de lingotes de hierro, actualmente 
necesitamos sólo alrededor de media tonelada de coque para producir 10.000 
toneladas de lingotes de hierro por día. 
Mientras buscaba un material resistente para la fabricación de armas, Henry 
Bessemer desarrolló un nuevo procedimiento a mediados del Siglo XIX, el cual 
continuaría siendo utilizado durante mucho tiempo. El proceso de Bessemer facilita 
la producción de acero mediante la utilización de la oxidación. Hasta ese momento, 
los trabajadores siderúrgicos debían revolver el acero fundido para separar los 
materiales de desecho –un procedimiento que implicaba un gran gasto de energía. 
Actualmente, esto puede realizarse con una máquina. El proceso de Siemens- 
Martín de 1864, que hacía posible fundir el metal escarpado dentro del acero, fue 
un importante hito dentro de la producción siderúrgica. Y la industria del acero 
continuó desarrollándose: procedimientos cada vez mejores, implicaron que 
cantidades mucho mayores de acero de alta calidad, pronto pudieran ser fabricados 
empleando menos mano de obra. En 1850, cada trabajador siderúrgico estaba 
produciendo ocho toneladas de lingotes de hierro por año y, veinte años más tarde, 
producirían diez veces esa cantidad. 
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En 1912, científicos del grupo alemán de trabajadores siderúrgicos Krupp, 
descubrieron accidentalmente cómo fabricar acero a pruebade óxido. También 
conocido como V2A o acero inoxidable. Este materíal está compuesto por hierro, 
cromo y níquel, y se utiliza, por ejemplo, en tecnología médica. 
Actualmente, el acero se ha convertido en un material de alta tecnología. Por 
ejemplo, el acero conocido como HDS (de alta fuerza y ductilidad) hace posible las 
"zonas de pliegue inteligentes": la idea es que este material, que se deforma 
fácilmente, se vuelve más resistente luego de una colisión debido a 
transformaciones estructurales, por lo que brinda una mayor protección. Las 
carrocerías de vehículos confeccionadas con este "acero deformante", no sólo 
incrementarían la seguridad: también serían particularmente livianas, lo que 
contribuiría a disminuir el consumo de energía. 
Así cómo incrementa la resistencia al aplicar carbono también disminuye 
significativamente la elasticidad y plasticidad. (Millán Gómez, 2006) 
 
 
3. PROCESOS DE FABRICACIÓN DE ACERO 
 
Para empezar, las materias primas (o bien mineral de hierro o bien chatarra férrea, 
según el proceso) son convertidas en acero fundido. El proceso a base de mineral 
de hierro utiliza un alto horno y el proceso con la chatarra férrea recurre a un horno 
de arco eléctrico. 
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A continuación, el arrabio se solidifica mediante moldeo en una máquina de colada 
continua. Se obtiene así lo que se conoce como productos semiacabados. Pueden 
ser desbastes, si presentan un corte transversal rectangular, o blooms o 
palanquillas, si tienen un corte transversal cuadrado. Son los formatos que se 
utilizan para formar el producto acabado. 
 
 
 
 
Por último, estos productos semiacabados se transforman, o "laminan" en productos 
acabados. Algunos reciben un tratamiento térmico, conocido como "laminado en 
caliente". Más de la mitad de las chapas finas laminadas en caliente vuelven a ser 
laminadas a temperaturas ambientes (proceso "laminado en frío"). Posteriormente 
pueden ser recubiertas con un material protector anticorrosión. 
 
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28 
 
 
 
4. MÉTODOS DE REFINADO DE HIERRO. 
 
Aunque casi todo el hierro y acero que se fabrica en todo el mundo se obtienen a 
partir de arrabio producido en altos hornos, hay otros métodos de refinado del hierro 
que se han practicado de forma limitada. Uno de ellos es el denominado método 
directo para fabricar hierro y acero a partir del mineral, sin producir arrabio. En este 
proceso se mezclan mineral de hierro y coque en un horno de calcinación rotatorio 
y se calientan a una temperatura de unos 950 ºC. el coque caliente desprende 
monóxido de carbono, igual que en un alto horno, y reduce los óxidos del mineral a 
hierro metálico. Sin embargo, no tienen lugar las reacciones secundarias que 
ocurren un alto horno, y el horno de 
calcinación produce la llamada esponja 
de hierro, de mucha mayor pureza que el 
arrabio. 
También puede producirse hierro 
prácticamente puro mediante electrólisis, 
haciendo pasar una corriente eléctrica a 
través de una disolución de cloruro de 
hierro (II). Ni el proceso directo ni el 
electrolítico tienen importancia comercial 
significativa. 
 
 
 
5. ACERO DE HORNO ELÉCTRICO. 
 
En algunos hornos el calor para fundir y refinar el acero procede de la electricidad y 
no de la combustión de gas. Como las condiciones de refinado de estos hornos se 
pueden regular más efectivamente que las de los hornos de crisol abierto o los 
hornos básicos de oxígeno, los hornos eléctricos son sobre todo útiles para producir 
acero inoxidable y aceros aleados que deben ser fabricados según unas 
especificaciones muy exigentes. El refinado se produce en una cámara hermética, 
donde la temperatura y otras condiciones se controlan de forma rigurosa mediante 
dispositivos automáticos. 
En las primeras fases de este proceso de refinado se inyecta oxígeno de alta pureza 
a través de una lanza, lo que aumenta la temperatura del horno y disminuye el 
29 
 
 
 
tiempo necesario para producir el acero. La 
cantidad de oxígeno que entra en el horno 
puede regularse con precisión en todo 
momento, lo que evita reacciones de 
oxidaciones no deseadas. 
 
 
En la mayoría de los casos, la carga está 
formada casi exclusivamente por material de 
chatarra. Antes de poder utilizarla, la chatarra 
debe ser analizada y clasificada, porque su 
contenido en aleaciones afecta a la composición del metal refinado. También se 
añaden otros materiales, como pequeñas cantidades de mineral de hierro y cal 
seca, para contribuir a eliminar el carbono y otras impurezas. Los elementos 
adicionales para la aleación se introducen con la carga o después, cuando se vierte 
a la cuchara el acero refinado. 
Una vez cargado el horno se hacen descender unos electrodos hasta la superficie 
del metal. La corriente eléctrica fluye por 
uno de los electrodos, forma un arco 
eléctrico hasta la carga metálica, recorre 
el metal y vuelve a formar un arco hasta el 
siguiente electrodo. La resistencia del 
metal al flujo de corriente genera calor 
que, junto con el producido por el arco 
eléctrico, funde el metal con rapidez. Hay 
otros tipos de horno eléctrico donde se 
emplea una espiral para generar calor. 
30 
 
 
 
El acero se vende en una gran variedad de formas y tamaños, como varillas, tubos, 
rieles de ferrocarril o perfiles en H o en T. estas formas se obtienen en las 
instalaciones siderúrgicas laminando con lingotes calientes o modelándolos de 
algún otro modo. El acabado del acero mejora también su calidad al refinar su 
estructura cristalina y aumentar su resistencia. El método principal de trabajar el 
acero se conoce como laminado en caliente. 
En este proceso, el lingote colado se calienta al rojo vivo en un horno denominado 
foso de termodifusión y a continuación se hace pasar entre una serie de rodillos 
metálicos colocados en pares que lo aplastan hasta darle la forma y tamaño 
deseados. La distancia entre los rodillos va disminuyendo a medida que se reduce 
el espesor del acero. 
 
 
 
El primer par de rodillos por el que pasa el lingote se conoce como tren de desbaste 
o de eliminación de asperezas. Después del tren de desbaste, el acero pasa a 
trenes de laminado en bruto y a los trenes de acabado que lo reducen a láminas 
con la sección transversal correcta. Los rodillos para producir rieles de ferrocarril o 
perfiles en H, en T o en L tienen estrías para proporcionar a forma adecuada. 
31 
 
 
 
6. PRODUCTOS ACABADOS DE ACERO 
6.1. Tubos. 
Los tubos más baratos se forman doblando una tira plana de acero caliente en forma 
cilíndrica y soldando los bordes para cerrar el tubo. En los tubos más pequeños, los 
bordes de la tira suelen superponerse y se pasan entre un par de rodillos curvados 
según el diámetro externo del tubo. La presión de los rodillos es suficiente para 
soldar los bordes. Los tubos sin soldaduras se fabrican a partir de barras sólidas 
haciéndolas pasar entre un par de rodillos inclinados entre los que está situada una 
barra metálica con punta, llamada mandril, que perfora las barras y forma el interior 
del tubo mientras los rodillos forman el exterior. 
 
 
6.2. Hojalata. 
El producto del acero recubierto más importante es la hojalata estañada que se 
emplea para la fabricación de latas y envases. El material de las latas contiene más 
de un 99% de acero. En algunas instalaciones, las láminas de acero se pasan por 
un baño de estaño fundido (después de laminarlas primero en caliente y luego en 
frío) para estañarlas. El método de recubrimiento más común es el proceso 
electrolítico. 
La chapa de acero se desenrolla poco a poco de la 
bobina y se le aplica una solución química. Al mismo 
tiempo se hace pasar una corriente eléctrica a través de 
un trozo de estaño puro situado en esa misma solución, 
lo que el estaño se disuelva poco a poco y se deposite 
en el acero. Con este sistema, medio kilogramo de 
estaño basta para recubrir 20 metros cuadradosde 
acero. 
En la hojalata delgada, la chapa recibe un segundo laminado en frío antes de 
recubrirla de estaño, lo que aumenta la resistencia de la chapa además de su 
delgadez. Las latas hechas de hojalata delgada tienen una resistencia similar a las 
ordinarias, pero contienen menos acero, con lo que reduce su peso y coste. 
También pueden fabricarse envases ligeros adhiriendo una delgadísima lámina de 
acero estañado sobre papel o cartón. Otros procesos de fabricación de acero son 
la forja, la fundición y el uso de troqueles. 
32 
 
 
 
7. PROCESOS MODERNOS DE OBTENCIÓN DE ACERO 
 
• Por soplado, en el cual todo el calor procede del calor inicial de los materiales 
de carga, principalmente en estado de fusión. 
• Con horno de solera abierta, en el cual la mayor parte del calor proviene de 
la combustión del gas o aceite pesado utilizado como combustible; el éxito 
de este proceso se basa en los recuperadores de calor para calentar el aire 
y así alcanzar las altas temperaturas eficaces para la fusión de la carga del 
horno. 
• Eléctrico, en el cual la fuente de calor más importante procede de la energía 
eléctrica (arco, resistencia o ambos); este calor puede obtenerse en 
presencia o ausencia de oxígeno; por ello los hornos eléctricos pueden 
trabajar en atmósferas no oxidantes o neutras y también en vacío, condición 
preferida cuando se utilizan aleaciones que contienen proporciones 
importantes de elementos oxidables. 
 
 
7.1. Clasificación del acero. 
Los diferentes tipos de acero se agrupan en cinco clases principales: aceros al 
carbono, aceros aleados, aceros de baja aleación ultrarresistentes, aceros 
inoxidables y aceros de herramientas. 
 
 
▪ 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 0,6% de 
silicio y el 0,6% de cobre. Entre los productos fabricados con aceros al carbono 
figuran máquinas, carrocerías de automóvil, la mayor parte de las estructuras de 
construcción de acero, cascos de buques y horquillas o pasadores para el pelo. 
33 
 
 
 
▪ 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 se emplean, por ejemplo, para 
fabricar engranajes y ejes de motores, patines o cuchillos de corte. 
▪ Aceros de baja aleación Ultrarresistentes. 
Esta familia es la más reciente de las cinco grandes clases de acero. Los aceros 
de baja aleación son más baratos que los aceros aleados convencionales ya que 
contienen cantidades menores de los costosos elementos de aleación. Sin 
embargo, reciben un tratamiento especial que les da una resistencia mucho 
mayor que la del acero al carbono. 
Por ejemplo, los vagones de mercancías fabricados con aceros de baja aleación 
pueden transportar cargas más grandes porque sus paredes son más delgadas 
que lo que sería necesario en cada caso de emplear acero al carbono. 
▪ Aceros Inoxidables. 
Los aceros inoxidables contienen cromo, níquel y otros elementos de aleación, 
que los mantienen brillantes y resistentes a la herrumbre y oxidación a pesar de 
la acción de la humedad o de ácidos y gases corrosivos. Algunos aceros 
inoxidables son muy duros; otros son muy resistentes y mantienen esa 
resistencia durante largos periodos a temperaturas extremas. Debido a sus 
superficies brillantes, en arquitectura se emplean muchas veces con fines 
decorativos. 
El acero inoxidable se utiliza para las tuberías y tanques de refinerías de petróleo 
o plantas químicas, para los fuselajes de los aviones o para cápsulas espaciales. 
También se usa para fabricar instrumentos y equipos quirúrgicos, o para fijar o 
sustituir huesos rotos, ya que resisten a la acción de fluidos corporales. 
En cocinas y zonas de preparación de alimentos, los utensilios son a menudo de 
acero inoxidable, ya que no oscurezca los alimentos y puede limpiarse con 
facilidad. 
▪ Aceros de Herramientas. 
Estos aceros se utilizan para fabricar muchos tipos de herramientas y cabezales 
de corte y modelado de máquinas empleadas en diversas operaciones de 
34 
 
 
 
fabricación. Contiene volframio, molibdeno y otros elementos de aleación, que 
les proporciona mayor resistencia, dureza y durabilidad. 
 
 
8. ESTRUCTURA DEL ACERO. 
 
Las propiedades físicas de los aceros y su comportamiento a distintas temperaturas 
dependen sobre todo de la cantidad de carbono y de su distribución en el hierro. 
Antes del tratamiento térmico, la mayor parte de los aceros son una mezcla de tres 
sustancias: ferrita, perlita y cementita. La ferrita, blanda y dúctil, es hierro con 
pequeñas cantidades de carbono y otros elementos en disolución. El cementita, un 
compuesto de hierro con 7% de carbono aproximadamente es de gran dureza y más 
quebradiza. La perlita es una profunda mezcla de ferrita y cementita, con una 
composición específica y una estructura característica, y sus propiedades físicas 
son intermedias entre las de sus dos componentes. 
La resistencia y dureza de un acero que no ha sido tratado térmicamente depende 
de las proporciones de estos tres ingredientes. Cuanto mayor es el contenido en 
carbono de un acero, menor es la cantidad de ferrita y mayor la de perlita: cuando 
el acero tiene un 0,8% de carbono, está por completo compuesto de perlita. Al 
elevarse la temperatura del acero, la ferrita y la perlita se transforman en una forma 
alotrópica de aleación de hierro y carbono conocida como austenita, que tiene la 
propiedad de disolver todo el carbono libre presente en el metal. 
 
 
9. PROPIEDADES DE ACERO 
 
▪ Resistencia a comprensión y tracción. 
▪ Dureza 
▪ Resistencia al desgaste 
▪ Ductilidad 
Las propiedades del acero se pueden mejorar 
con la adición de elementos aleantes. 
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10. TRATAMIENTO TÉRMICO DEL ACERO. 
 
El proceso básico para endurecer el acero mediante 
tratamiento térmico consiste en calentar el metal hasta 
una temperatura a la que se forma austenita, 
generalmente entre los 750 y 850 ºC, y después 
enfriarlo con rapidez sumergiéndolo en agua o aceite. 
Estos tratamientos de endurecimiento, que forman 
martensita, crean grandes tensiones internas en el 
metal, que se eliminan mediante el temple o el recocido, que consiste en volver a 
calentar el acero hasta una temperatura menor. El temple reduce la dureza y 
resistencia y aumenta la ductilidad y la tenacidad. El objetivo fundamental del 
proceso de tratamiento térmico es controlar la cantidad, tamaño, forma y distribución 
de las partículas de cementita contenidas en la ferrita, que a su vez determinan las 
propiedades físicas del acero. 
Hay muchas variaciones del proceso básico. Los ingenieros metalúrgicos han 
descubierto que el cambio de austenita a martensita se produce en la última fase 
del enfriamiento, y que la transformación va acompañada de un cambio de volumen 
que puede agrietar el metal si el enfriamiento es demasiado rápido. Se han 
desarrollado tres procesos relativamente nuevos para evitar el agrietamiento. En el 
templado prolongado, el acero se retira del baño de enfriamiento cuando ha 
alcanzado la temperatura en que empieza a formarse la martensita, y a continuación 
se enfría despacio en el aire. 
En el martemplado, el acero se retira del baño en el mismo momento que el 
templado prolongado y se coloca en un baño de temperatura constante hasta que 
alcanza una temperatura uniforme en toda su sección transversal. 
Después se deja enfriar el acero en aire a lo largo del rango de temperaturas de 
formación de la martensita, que en la mayoría de los aceros va desde unos 300 ºC 
hasta la temperatura ambiente. En el austemplado, el acero se enfría en un baño 
de metal o sal mantenido de forma constante la temperatura en que se produce el 
cambio estructural deseado, y se conservaen ese baño hasta que el cambio es 
completo, antes de pasar al enfriado final. (NASISA, 2014) 
36 
 
 
 
 
 
 
11. VENTAJAS DEL ACERO 
 
• El Acero es un material de construcción de superior calidad, es 100% 
reciclable e inorgánico. 
• No se tuerce, raja, rompe o cambia de forma, longitud; tiene el más alto ratio 
de fuerza a peso de cualquier material de construcción. 
• Es invulnerable a termitas o cualquier tipo de fungí u organismo. Su alto nivel 
de fuerza resulta en estructuras más seguras; requiere menor mantenimiento 
y un proceso más despacioso en su larga vida económica. 
• Acero es más liviano que cualquier otro material para enmarcados o paneles. 
• Permite paredes rectas y esquinas cuadradas Ventanas y puertas cierran 
como deben hacerlo. 
• Produce hasta un 20% menos desperdicio o material no aceptable. 
• Su calidad es consistente y constante, es producido dentro de estrictos 
estandartes nacionales, no variaciones regionales. 
• Estabilidad de precio. 
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38 
 
 
 
CONCLUSIÓN 
 
El presente trabajo se concluye conociendo con detalle más sobre el material 
fundamental en la vida cotidiana del ser humano. El acero, desde su formación a 
través de la aleación con el hierro, diversos tratamientos a los cuales son sometidos 
con el fin de obtener mejores propiedades en aplicaciones específicas. Pero 
específicamente se hizo énfasis y se entró más en detalle sobre los aceros según 
su composición y estructura la cual se dividen en aceros ordinarios y los aceros 
especiales o también conocidos como aceros aleados. 
Se puede mencionar que las aleaciones son experimentos sobre el acero el cual 
mejora sus condiciones por encima de un acero normal, siempre y cuando la 
aplicación de uso sean las correctas. de las herramientas manuales que podemos 
encontrar en la actualidad están fabricadas de esta forma, para evitar rastros u 
formación de oxidación. 
En el caso particular del Cromo, se elevan los puntos críticos cuando el acero es de 
alto porcentaje de Carbono, pero los disminuye cuando el acero es de bajo 
contenido de Carbono. Como ya habíamos comentado anteriormente todas estas 
aleaciones que se le realizan al acero van directamente relacionadas con la 
aplicación final en donde se utilizara. Entonces dependerá de que esta decisión 
tomada correctamente el material se comporte de buena manera y mantenga las 
propiedades para lo cual fue creado. Así obtenemos muchas más opciones para 
poder trabajar y de buena manera el acero, gracias a su gran versatilidad y 
adaptación a diversas situaciones, cuan distinto sea el caso y también el 
requerimiento. 
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BIBLIOGRAFÍA 
APELIAN, D. (2022). EL COBRE EN LA HISTORIA. INSTITUTO POLITECNICO WORCESTER, 1. 
ARAUZ ANDRADE PAOLA ALEXANDRA, G. G. (2019). EL ACERO . ECUADOR: FACULTAD DE 
INGENIERÍA CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA. 
NASISA. (2014). ALEACION DELACERO. LIMA: CLUB DE ENSAYOS . 
VILLARREAL, E. L. (2008). EFECTO DE LAS VARIABLES DE LOS PROCESOS GTAW Y SMAW EN LA. 
SALTILLO, COAHUILA, MÉXICO: CORPORACIÓN MEXICANA DE INVESTIGACIÓN EN 
MATERIALES.