uyjyuINTRODUCCIÓN

La Operación de Alto Horno se basa en La reacción Química que se produce

entre la carga solida y el flujo ascendente de gas en el horno. La carga consiste
Principalmente de: mineral ferroso, fundente Coque. El mineral ferroso es oxido
de hierro en trozos de aproximadamente 10 cm de diámetro. El fundente es
Piedra Caliza, la cual se descompone en CaO y CO2 la cal reacciona con las
impurezas contenidas en el mineral y en el coque para formar escoria. El Coque
es el Combustible ideal para el Horno, ya que al quemarse produce Gas Co que
es el principal agente reductor en la Producción de acero.

La Fundición Básica de Alto Horno consiste en reducir el oxido de hierro en hierro

metálico básico, y eliminar las impurezas contenidas en el metal.

El Acero es una aleación de hierro y carbono. Se produce en un proceso de dos

fases. primero el mineral de hierro es reducido o fundido con coque y piedra
caliza, produciendo hierro fundido que es moldeado como arrabio o conducido a
la siguiente fase como hierro fundido. La segunda fase, la de acería, tiene por
objetivo reducir el alto contenido de carbono que el coque introdujo al fundir el
mineral y eliminar las impurezas tales como azufre y fosforo, al mismo tiempo que
algunos elementos como el manganeso, níquel, cromo o vanadio son añadidos
en forma de ferro-aleaciones para producir el tipo de acero demandado.

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1. ¿Qué es y que comprende el proceso de afino?
Principios básicos para la Obtención del acero
La Obtención del Acero pasa por la eliminación de las impurezas que se
encuentran en el arrabio o en las chatarras, y por el control dentro de unos
límites especificados según el tipo de acero, de los contenidos de los
elementos que influyen en sus propiedades.
Las reacciones químicas que se producen durante el proceso de fabricación
del acero requieren temperaturas superiores a los 1000 °C para poder eliminar
las sustancias perjudiciales, bien en forma gaseosa o bien trasladándolas del
baño a las escoria.
Principales Reacciones Químicas
ELEMENTO Forma de Eliminación Reacción Química
Carbono Al Combinarse con el oxigeno se 2 C + O₂ →2 CO
quema dando lugar a CO y CO₂ 2 C + O₂ →2 CO₂
gaseoso que se elimina atreves
Manganeso Se oxida y pasa a la escoria. 2 Mn +O₂ →2 MnO
Forma Silicatos. MnO + SiO₂ →Silicatos
Silicio Se oxida y pasa a la escoria. Si + O₂→SiO₂
Forma Silicatos SiO₂ +oxidos→Silicatos
Fosforo En una Primera Fase se Oxida y 4 P +5 O₂ →2 P₂O₅
pasa a la escoria. En presencia de P₂ O₅ +5 C →2 P +5 CO
carbono y altas temperaturas 2 P + 5 FeO + 3 CaO
puede revertir al baño. Para fijarlo →P₂O₅ 3
a la escoria se añade cal CaO + 5 Fe
formándose fosfato de calcio.
Azufre Su eliminación debe realizarse S + Fe +CaO→ FeO +
mediante el aporte de cal, pasando SCa
a la escoria en forma de sulfuro de S + Fe +MnO → SMn +
calcio. La presencia de manganeso FeO
favorece la desulfuración. S +Fe +Mn→ SMn + Fe

2
Fase de Afino

El Afino se lleva a cabo en dos etapas. La primera en el propio horno y la

segunda en un horno cuchara.
En el primer afino se analiza la composición del baño fundido y se procede
a la eliminación de impurezas y elementos indeseables (silicio, manganeso,
fosforo, etc.) y realizar un primer ajuste de la composición química por
medio de la adición de ferro aleaciones que contienen los elementos
necesarios (cromo, níquel, molibdeno, vanadio, titanio, etc.)

El Control del Proceso

Para obtener un acero de calidad el proceso debe controlarse en todas sus
fases empezando, como ya se ha comentado, por un estricto control de las
materias primas cargadas en el horno.

Durante el proceso se toman varias muestras del baño y de las escorias

para comprobar la marcha del afino y poder ir ajustando la composición del
acero. Para ello se utilizan técnicas instrumentales de análisis
(espectometros) que permiten obtener resultados en un corto espacio de
tiempo, haciendo posible un control a tiempo real y la adopción de las
correcciones precisas de forma casi instantánea, lográndose asi la
composición química deseada.

Los dos elementos que mas pueden influir en las características y

propiedades del acero obtenido, el carbono y el azufre, se controlan de
forma adicional mediante un aparato de combustión LECO. Pero además
de la composición del baño y de la escoria, se controla de forma rigurosa la
temperatura del baño, pues es la que determina las condiciones y la
velocidad a la que se producen las distintas reacciones químicas durante el
afino.

3
2.¿Cuales son los procesos a emplear para el proceso de afino de un
acero?

EL afino es una oxidacion que se puede efectuar con diferentes

procedimientos como son:
-Convertidor Bessemer; (para arrabio siliceo pobre en fosforo)
-Converidor Thomas; (hierros fosforosos)
-Convertidor LD, se trata de un dispositivo que permite obtener acero por
soplado de Oxigeno.
- Hornos de Reverbero (Siemens Martin) ;
- Hornos Electricos ;
-Horno rotor Kaldo;
-Crisoles, según sea la composicion del hierro colado y la clase de acero
que se desea elaborar.

4
3 . cuadro comparativo con las caracteristicas mas inportantes constructivas y de
funcionamiento en cada uno uno de los procesos.

Horno rotor Kaldo Horno electrico Horno Siemens Martin

Se recurre al emplea electrodos de Consiste en producir a
procedimiento si el gráfico para producir un cero mezclando a la
contenido en fosforo cargo de gran intensidad fundicion rezagos d hierro
supera el 0.5 % que funde la Carga dulce, de modo que el
carbono de la primera
Producen Temperaturas
fundicion,
El Convertidor oscila y muy elevadas y son los
Difundiendose en la
gira apropiadamente para mas indicados para la
masa liquida disminuye
que el proceso de Desulfuración y
su porcentaje en relacion
Descarburación sea desfoforacion de la
a la cantidad de los dos
Prolongado y de tiempo a fundición y para la
metales mezclados.
que se ultime al de la obtención de aceros

desfosforacion, es especiales, por que en Se Caracterizan por tener

que
mas lento. ellos el metalque se
un sistema recuperdor de
elaborase halla libre de
calor que permite que el
La inyección de oxigeno todo cuerpo extraño (aire,
aire y los gases
se hace dentro de la gas, carbón, etc.)
empleados por la
masa fundida y sobre la
combustión sean
superficie de la escoria. Tiene la Ventaja de que el
precalentados.
El contacto escoria-metal acero no se contamina ni
Tiene la ventaja de
es muy extenso y facilita por el aire ni por el
la eliminación de P Y S. combustible y puede eliminarel fosforo,

calentarse rápidamente producir composiciones

alcazando altas de acero mas exactas y

Temperaturas fácilmente utilizar chatarra, lo cual

Regulables. es cada vez mas útil

dada la importancia que
ha alcanzadoel reciclaje.

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Convertidor LD Convertidor Bessemer Convertidor Thomas
Se Inyecta oxigeno a una Se lleva a cabo mediante Por la acción fuertemente
presión de doce chorros de aire a presión oxidante del soplado se
atmosferas, a través de que se inyectan a través elimina primero el
una lanza refrigerada por del metal fundido. carbono y después se
agua hasta la misma oxida el fosforo, que
superficie del material actua de importante
fundido. elemento termogeneo.
Reduce el contenido del Por ser acido, no La cal necesaria se
carbono por debajo del desfosfora ni desulfura y añade con la carga; se
uno 1%. debe utilizar hierro liquido funde durante el soplado
de análisis adecuado. y se combina con el
Se elimina el exeso de fosforo oxidado,
fosforo, azufre y silicio. Limitado este a utilizar formando la escoria
hierro bajo en fosforo, Thomas, utilizada como
mucho mas escaso. fertilizante.
Ventajas, gracias al uso Desventajas, el uso del Ventajas, por su gran
de inyección de oxigeno oxigeno atmosférico flexibilidad para consumir
puro en lugar de aire; (aire)como reductor diversas materias primas
permite la producción de presenta inconvenientes que contengan fosforo y
grandes toneladas de debidos al elevado azufre, y por los tipos y
acero con bajo contenido contenido de calidades de acero que
de nitrógeno. nitrógeno(78%) con el se pueden
Limita el Volumen de los obtener.
convertidores y afecta la
calidad del acero.

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4. ¿Cuáles son los grados de Calidad a Obtener como resutado del proceso?

Convertidor LD es el mas empleado en la actualidad para la obtención de aceros

comunes de baja aleación, con lo cual podemos recuperar chatarra para producir
aceros nuevos.

El afino es una oxidación que se efectua en los convertidores Bessemer( para

arrabio siliceo y pobre en fosforo) o de thomas (hierros fosforos), en los hornos de
rebervero (martin), en hornos eléctricos o en crisoles, según sea la composición
del hierro colado y la clase de acero que se desea elaborar.

El crisol y el horno eléctrico dan aceros de alta calidad, por hallarse su coposicion
perfectamente dosificada, aunque resultan caros. El acero martin o siemens, que
permite aprovechar la chatarra, se situa, por su calidady su costo de elaboración
entre los anteriores y el convertidor. Este resulta muy barato por que no requiere
ningún manantial de calor y se elabora rápidamente.

Acero al Carbon: Los Aceros al carbón varian desde el 0.005% al 1.80% de

contenido de carbón ,aceros con contenidos mayores se clasifican como hierro
colados.

Los Aceros al Carbon contienen menos del 1.65% de Manganeseo, 0.6% de

silicio y 0.6% de cobre, cabe recordar que además de fabricarse en varios tipos
de hornos, los aceros al carbón pueden terminarse o desoxidarse como acero
efervescente, semiefervescente, calmado, semi-calmado y desoxidación afectan
las características y propiedades del acero. Sin embargo, el mayor cambio de
propiedades lo determina el contenido de carbón; al aumentar el contenido de
carbón también aumenta la resistencia y su dureza.

Aceros de Baja Aleacion: Estos aceros contienen pequeñas cantidades de

elementos específicos de aleación para obtener mejoras considerables en sus
propiedades. Estos elementos de aleación se pueden se pueden incorporar en el
acero por varias razones: mejorar propiedades mecanicas, aumentar o disminuir
su respuesta a los tratamientos térmicos, mejorar su resistencia a la corrosión,
etc.

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Otras aleaciones, un gran numero de estas aleaciones pueden ser agrupadas en
las cuatro aplicaciones siguientes :

a) Acero para construcción

b) Acero Para automotriz, aviación y maquinaria
c) Acero para Baja temperatura
d) Acero para alta Temperatura

Acero de alta Aleacion : Cuando el contenido Cr, Ni o Mn en el acero es de 10% o

mayor se le considera como acero de alta aleación, entre los aceros de alta
aleación mas importantes se encuentran:

a) Aceros Austeniticos al manganeso

b) Aceros Inoxidables
c) Aceros resistentes al calor
d) Aceros Herramienta

Por los Altos Niveles de Elementos de Aleacio, se recomienda tomar Practicas y

cuidado especial cuando se sueldan aceros de alta aleación.

TIPOS DE MAQUINAS EXTRUSORAS

Para que sea realizado el proceso de extruccion, es necesario aplicar

presión al material fundido, forzándolo a pasar de modo uniforme y
constante a través de la matriz, atendiendo a estos requisitos, las

8
maquinas extrusoras se clasifican en : extrusoras de dislocamiento positivo
extrusoras de friccion.

Extrusoras de dislocamiento positivo

Se obtiene la acción de transporte mediante el dislocamiento de un
elemento de la propia extrusora. En la matriz la reologia del polímero tiene
Mayor influencia sobre el proceso.

Extrusora de piston (inyectora)

Un piston, cuyo accionamiento puede ser hidráulico o mecanico, fuerza al
material a pasar a través de la matriz. Es utilizada para la extrusión de
polímeros termofixos, politetrafluoretileno, polietileno de alta Densidad de
Ultra Alto peso Molecular, metales.
Extrusoras de Friccion
La acción del trasporte, conseguida aprovechándose las características
físicas del polímero y la friccion de este con las paredes metalicas
transportadoras de la maquina, donde ocurre la transformación de energía
mecánica en calor que ayuda la fusión del polímero. La reologia del
polímero tiene influencia sobre todo el proceso. Los tipos son: extrusora de
cilindros y extrusoras de rosca.
Extrusora de Cilindros
Consiste, básicamente, en dos cilindros próximamente dispuestos. El
material a ser procesado pasa entre estos cilindros y es forzado a pasar
por una matriz. Este proceso es utilizadopara algunos elastómeros y
termoplásticos. La figura 2 representa una esquematización de este tipo de
extrusora.

Extrusora de Rosca
Las Extrusoras de rosca pueden estar constituidas por una, dos o mas
roscas. Son las mas utilizadas para la extrusión de termoplásticos,
comparadas con todos los demás tipos de extrusoras.
EXTRUCCION EN FRIO EXTRUCCION EN CALIENTE
La Extrusion se puede realizar ya sea en frio o en caliente, dependiendo
del metal de trabajo y de la magnitud de la deformación a que se sujete el
material durante el proceso. Los metalestipicos que se extruyen e caliente
son:
Aluminio, cobre, magnesio,estaño y sus aleaciones. Estos mismos
materiales se Extruyen a veces en frio( por ejemplo, aceros de bajo
carbono y aceros inoxidables). El aluminio es probablemente el metal ideal
para la extrusión (en caliente y en frio).
L extrusión en caliente involucra el calentamiento previodel tocho auna T°
por encima de su T° de Cristalizacion. Este reduce la resistencia y aumenta
la ductilidad del meta, permitiendo mayores reducciones de tamaño y el
logro de formas mas comlejas con este proceso. Las ventajas adicionales
incluyen reducción de ala fuerza de pison, mayor velocidad del mismo, y
reducción de las características del flujo del grano en el producto final.
Cuando el enfriamiento del tocho entra en contacto con las paredes del
recipiente esun problema, para superarlo se usa algunas veces la extrusión
isotérmica. La lubricación es un aspectocritico de la expresión en caliente
de ciertos metales (por ej. El acero) y se desarrollado lubricantes

9
especiales que son friccion proporciona aislamiento térmico efectivo entre
el tocho y el recipiente de extrusión.
La Extrusion en Frio y la extrusión en Tibio se usan para producir partes
discretas, frecuentemente en forma terminada (o casi terminada). El
Termino extrusión por inpacto se usa para indicar una extrusión fría de alta
velocidad, algunas ventajas importantes de esta extrusión incluyen mayor
resistencia debido al endurecimiento por deformación, tolerancias
estrechas, acabados superficiales mejorados, ausencia de capas de oxidos
y altas velocidades de producción. La Extrusion en frio a T° ambiente
elimina también la necesidad de calentar el tocho inicial.

PROCESAMIENTO CONTINUO Y PROCESAMIENTO DISCRETO

Un verdadero proceso continuo opera con estabilidad por un periodo
indefinidodel tiempo. Algunas operaciones de extrusión se aproximan a
este ideal, produciendo secciones muy largas en un solo ciclo, pero estas
operaciones quedan limitadas por el tamaño del tocho que se puede cargar
en el contenedor de extrusión. Estos procesos se describen mas
precisamente como operaciones semicontinuas. En casi todos los casos
las secciones largas se cortan en longitudes mas pequeñas en una
operación posterior de corte y aserrado.
En una operación discreta se produce una sola parte o pieza en cada ciclo
de extrusión por inpacto es un ejemplo de este caso.

EXTRUSION POR IMPACTO

Esta se realiza a altas velocidades y carreras mas cortas que la extrusión
convenciona. Se usa para hacer componentes individuales. Como su
nombre lo indica, el punzon golpea a la parte de trabajo masque aplicar
presión, la extrusión por impacto se puede llevar a cabo como extrusión
hacia delante, extrusión hacia atrás o una combinación de ambas.
EXTRUSION HIDROSTATICA
Un Problema de la extrusión directa es la friccion a lo largo de la interface
tocho contenedor. Este problema se puede solucionar al poner en contacto
el tocho con un fluido en el interior del recipiente y presionando el fluido por
el movimiento hacia adelante del pison, de tal manera que no exista friccion
dentro del recipiente y redusca también la friccion en la abertura del dado.
La fueza del pison es entonces bastante menor que en la extrusión directa.
La presión del fluido que actua sobre toda la superficie del tocho da su
nombre al proceso.

DEFECTOS EN PROCESOS EXTRUIDOS

Se pueden clasificar de la siguiente manera:
1- Reventado Central. Es una grieta interna que se desarrolla como
resultado de los esfuerzos de tensión a lo largo de la línea
central de la parte de trabajo durante la extrusión.
2- Tubificado (bolsa de contracción).Es u defecto asociado con la
extrusión directa, es un hundimiento en extremo del tocho.
3- Agrietado Superficial.Este defecto es resultado de altas T° de la
pieza de trabajo que causan el desarrollo de grietas en la
superficie, ocurre frecuentemente cuando la velocidad de

10
 extrusión es demasiado altas y conduce a altas velocidades de
deformación asociadas al calor.

LAMINADO

El laminado es un proceso en el cual se produce una reducción en el

espesor del material por medio de rodillos que ejercen una fuerza de
compresión sobre este.
La mayoría de los procesos de laminado significa una alta inversión de
capital, pues estos requieren de piezas de equipo pasado llamados
molinos laminadores.

MOLINOS LAMINADORES
Se dispone de varias configuraciones de molinos de laminación que
manejan una variedad de aplicaciones y problemas técnicos en los
procesos de laminación.

El Molino de Laminacion Basico

Consiste en dos rodillos opuestos cuyos diámetros van desde 0,6 a 1.2
metros, los molinos pueden ser reversibles o no reversibles. En el
molino no reversible los rodillos giran siempre en el mismo sentido y el
trabajo pasa a través del mismo lado. El molino reversible permite el
giro en ambos sentidos, de manera que el trabajo pasa en cualquier
sentido, esto produce una seria de reducciones que se hacen en el
mismo juego de rodillos pasando simplemente el trabajo en direcciones
opuestas varias veces.

MOLINO DE TRES RODILLOS

Consiste en tres rodillos en una columna vertical y la rotación de cada
uno de ellos no cambia, para lograr una serie de reducciones se pasa el
material de trabajo en cualquier dirección, ya sea elevado o vajando el
material después de cada pasada este molino es mas comlicado por el
mecanismo que debe elevar o vajar el trabajo después de cada pasada.

MOLINO DE CUATRO RODILLOS

En este se usan dos rodillos de diámetro menor los que hacen contacto
con el contacto con el trabajo y sobre estos dos rodillos de mayor
diámetro, debido a los grandes fuerzas de laminadoslos rodillos
pequeños podrían desviarse si no estuvieran respaldados por los
rodillos mas grandes, este mismo sistema se usa en los molinos de
conjunto o racimo.

MOLINOS DE RODILLOS TANDEM

Este se usa frecuentemente para lograr altas velocidades de

rendimientos en productos estándar en este se usa una serie de

11
bastidores de rodillos los que pueden llegar a los 8 o 10 pares de
rodillos pequeños, de los cuales cada uno realiza una reducción del
material, a cada paso de reducción aumenta la velocidad por lo cual se
comlica el proceso de sincronizado de las velocidades, los molinos
tanden se usan con frecuencia en operaciones con colada continua.
Existen distinos tipos de laminados los cuales se detalla :

 Laminado plano: En este tipo de laminado los rodillos giran uno

en frente del otro en sentido contrario al avance de trabajo para
con esto jalar el material hacia ellos y al mismo tiempo ir
apretándolo se usa para reducir un sección transversal
rectangular este proceso esta estrechamente relacionado con el
laminado de perfiles.

 Laminado de Perfiles: Aquí el material de trabajo se deforma

para generar un contorno en la sección transversal, de este
proceso podemos encontrar los siguientes productos, vigasen I
en L y canales en U; rieles para vías de ferrocarriles, barras
redondas y cuadradas. El proceso se realiza pasando el material
de trabajo por rodillos que tienen impresa la forma inversa a la
que se desea.

 Laminados de anillos:
Este proceso consiste en una deformación que lamina las
paredes gruesas de un anillo para obtener un anillo de paredes
mas delgadas, pero de un diámetro mayor al inicial. El laminado
de anillos se Aplica generalmente en procesos de trabajo en frio
para anillos pequeños y de trabajo calientes para anillos mas
grandes. Las aplicaciones mas frecuentes incluyen collares para
rodamiento de bolas y rodillos, llantas de acero para ruedas de
errocarril,etc. Las paredes de los anillos no solo se limitan a
formas rectas, también este proceso permite formas mas
complejas. Este proceso tiene como principal el ahorro de
materias primas.
 Laminacion de Engranajes :

Proceso de formado en frio que produce ciertos engranajes, la

instalación de este es similar al de laminados de cuerda excepto
que las características de deformación de los cilindros o discos se
orientan paralelo a su eje. En lugar de la espiral del laminado de
cuerdas alta velocidad, mejor aprovechamiento del material, mayor
resistecia a la fatiga, etc.

 Laminados en Polvos :

El polvo puede comprimirse en una operación para formar tiras de

material metalico. El proceso por lo general se efectua de manera
continua o semicontinua. Los polvos se compactan entre los
rodillos para formar una tira verde que se alimenta directamente a

12
 un horno de sinterizado después se enfria, se lamina y se
resinteriza.

TIPOS DE MOLINO
El metal puede ser laminado en ambas direcciones. Este molino esta
limitado por la longitud que puede manejar y si la velocidad de laminado se
aumenta, el resultado casi es el mismo debido al incremento del tiempo
requerido para invertir la rotación en cada pasada.

MOLINO DE TRES RODILLOS

Tiene las ventajas de los molinos reversibles de los rodillos

13
 Los molinos de cuatro rodillos son un tipo especial del molino de
dos rodillos, en un intento por reducir la carga de laminado el
diametro del rodillo de trabajo se disminuye.
 El diametro de los rodillos de apoo no pueden ser mayor que 2 a 3
veces los de trabajo.
MOLINOS CONTINUOS DE LAMINACION

 Clasificacion de molinos de acuerdo con el arreglo de bastidores.

EFECTOS DE LA CARGA DE LAMINADO

 Es esencial en los procesos de deformacion de metales que la

herramienta este cargada solamente en forma elastica mienstras
la pieza de trabajo fluye plasticamente
 Las cargas y esfuerzos de laminado pueden ser muy grandes,
especialmente cuando la pieza de trabajo es delgada y
endurecida por trabajo.
 La Herramienta en el laminado comprime todo el molino rodillo y
carcaza que tiene dimensiones medibles en metros.

APLASTAMIENTOS DE LOS RODILLOS

FLEXIONADO DE RODILLOS

14
 Cualquier deflexion en los rodillos da lugar a que el metal
producido sea mas grueso en su centro que en sus orillas.

Los intentos para evitar o limitar el flexionado de los rodillos

involucran entre otros la disminucion de la carga de laminado.
Esto ha dado lugar rodillos de trabajo pequeños y a molinos de
cuatro rodillos. Pero aun con este tipo de molinos ocurre cierta
flexion y esta es arregladaabombando los rodillos, es decir,
dandoles forma de barril.

FORJA

Deformacion plasticas de los metales, generalmente elevadas temperaturas,

mediante el empleo de fuerzas de compresion ejercidas por medios de las
espampas de superficie lisas o de forma determnada.
CARACTERISTICAS GENERALES
Por medio de la forja se da forma a los metales en condiciones tales de
temperaturas, y velocidad de deformacion que no debe producirse ningun
aumento de resistencia o dureza en el metal deformado a consecuncia del trabajo
realizado, o sea que la deformacion del metal se lleba a cabo por encima de su
temperatura de recristalizacion. Como resultado de trabajoen caliente, las
inclusiones no metalicas se alargan en la direccion del trabajo, originando una
extructura fibrosa denominada fibra de forja. Esta extructura hace que la pieza
forjada sea anisotropica con respecto a las propiedades mecanicas,
particularmente en lo que atañe a la ductilidad y tenacidad, que son muchos mas
elevadas en la direccion de la fibra. El grado de anisotropia desarrollado depende
del grado de reduccion conseguido durante la operación de forja.
En general, las operaciones de forja se llevan a cabo a temperaturas elevadas en
la atmosfera ordinaria, y por lo tanto la superficie se oxida mas o menos, según
las caracteristicas del metal forjado. Los resultados normales de la oxidacion son
la formacion de cascarilla (capa de oxido), la obtencion de una superficie rugosa y
15
una menor precison en las dimensiones. En las piezas de acero puede asimismo
producirse una descarburacion y oxidacion interna, con reduccion de la
resistencia a la fatiga del material.
DIVERSAS FASES DEL TRABAJO DE FORJA
La materia prima emplead depende en principio de la forma final y de la forma
final y del tipo de proceso; generalmente se parte de barras, palanquillas o
lingotes. En muchos casos la forma de la pieza que hay que fabricar excluye la
posibilidad de efectuar la forja en una sola operación. Esta limitacion se debe
principalmente a la accion que produce un aumento de rozamiento en las zonas
de influencia del material y que inpide que llenen bien en una sola operación las
artes de formas complicada de la estampa.
Como resultado de esta limitacion, se necesitan una serie de operaciones previas
que deformen el matal en fases sucesivas para llegar a la forma final. De esta
manera la forja de una pieza puede suponer una o varias de las siguientes
operaciones.

1. ESTIRADO CON ESTAMPAS LISAS : Accion de aumentar

la longitud y disminuir la seccion del material de partida por
medio de golpes sucesivos dados por un martillo o una
prensa con estampas lisas.
2. ESTIRADO CON DEGUELLO : Similar al estirado, se
obtiene una zona de menor seccion, pero alagada entre
dos seccines de mayor espesor.
3. PREPARACION PREVIA: Operación preliminar siguiente
al estirado con deguello, en la que el metal se distribuye
convenientemente para facilitar el llenado de la cavidad de
la estampa en las operaciones finales.
4. DOBLADO: operación previa final, anterior a las fases de
estampado y que tiene por objeto doblar la pieza
preparada, con objeto de disponer su forma acorde con la
de la estampa de acabado.
5. RECALADO: Accion que consiste en conseguir una pieza
mas corta, pero de mayor seccion que el material de
partida, por medio de una fuerza de compresion que actua

16
 en el sentido axial de la barra o forma previa. Puede ser
una operación previs de preparacion o una operación de
estampado final.
6. PRIMERA FASE DE ESTAMPADO: Operación que
consiste en aplastar la forma conseguida en las
operaciones anteriores entre dos espampas, con una
forma analoga a la de estampado final, pero con radios
mucho mayores, para facilitar el llenado de la estampa,
evitar pliegues y dar una forma muy aproximada a la del
estampado final, alargando de esta manera la viada de la
estampa de acabado, al ser mucho menor el material
desplazado en la ultima operación.
7. ESTAMPADO FINAL: Operación por las que se logra dar
una forma exacta al material deformado en la peracion
anterior y de acuerdo con las medidas finales y definitivas
de la pieza.
8. Rebabado: Eliminacion del material exterior sobrante o
rebaba por medio de una herramienta de forma identica al
contorno exterior de la pieza acabada.
9. PUNZONADO: desplazamiento y eliminacion del material
interior sobrante, que se forma en aquellas zonas de las
piezas donde debe quedar u agujero, por medio de un
punzon cortante de forma adecuada.

CLASIFICACION DE LOS PROCESOS: Los procesos de

forja se clasifican normalmente según el tipo de instalacion
empleado para la obtencion de la pieza . no obstante ,
algunas operaciones pueden efectuarse en mas de un tipo
de instalacion. La clasificacion mas general es : forja con
martillo o forja de herrero, forja con estampa, forja con
estampa,forja con prensa, forja con Maquina horizontal y
forja por laminado. El recalado en frio y la forja d precision
por golpeo a gran velocidad tienen relacion con las

17
 anteriores tecnicas, pero no son exactamente procesos de
forja en calient

Pagina 21

RECALCADO EN FRIO
Este proceso realizado en frio es similar a la forja por recalcado en caliente en
maquinas horizontales de forja y se limita a piezas relativamente
pequeñas(diametros menores de 25mm), debido al endurecimientopor acritud que
sobreviene en toda operación afectuada en frio. Este proceso fue creado
principalmente para la Fabricacion de la scabezas de tornillos, pernos y
remaches. La maquina se parece mucho a una maquina de forjar en sus
principios, exepto que trabaja mucho mas automaticamente.
El alambre se suministra de manera automatica a traves de una estampa hueca,
siendo la parte saliente, recalcada por el punzon y tomando una forma de acuerdo
con la cavidad de la estampa. Las piezas se cortan a la longitud deseada y son
expulsadas de la maquina. Puede Alcanzarse un ritmo de produccion hasta de
800 piezas por minuto.
NORMAS GENERALRS PARA PROYECTAR PIEZAS FORJADAS CON
ESTAMPA
La fabricacion de piezas por forja con estampa resuta mas limitada que las piezas
fundidas, debido a la incapacidaddel metal en estado solido de fluir con la misma
facilidad el flujo del metal en la estampa deben seguirse las siguientes normas
generales, siempre que sea posible:
1. La linea deseparacion de dps medias se encontrara
siempre en un plano situada lo mas cerca posible de
la linea de la pieza.
2. Los radios de union entre superficie seran tan
grandes como sea posible
3. Se evitaran las cavidades profundas, pequeños
agujeros y agudas esquinas
4. Los nervios y los refuerzos seran anchos y de
pequeña altura

18
 5. Se Proyectarn salidas y tolerancias suficientes para
permitir la extraccion de la pieza de la estampa.

TREFILADO.

Se entiende por trefilar a la operación de comformacion en frio consiste en la

reduccion de seccion de un alambre o varilla haciendolo pasar a traves de un
orificio conico practicado en una herramienta llamada hilera o dado. Los
materiales mas empleados para su comformacion mediante trefilado son el acero,
cobre, el aluminio y los latones, aunque puede aplicarse a cualquier metal o
aleacion ductil.

TREFILADO DEL ACERO

Proceso de obtencion del alambre:

Luego del proceso de fundicion del acero, se obtiene la palanquila, de seccion

cuadrada, despuues por laminacion en caliente se obtienen los rollos de alambron
con

19
Pagina 22
ESTIRADO Y TREFILADO

El estirad o y el trefilado son dos procemientos de conformacion de materiales

ductiles que se realizan estirandolos a traves de orificios calibrados, denominados
hileras.
La operación consiste en deformar el metal mediante la aplicación de una fuerza
delantera que obliga al metal a pasar por la aberura de la matriz, qu econtrola la
geometria, y el tamaño de la seccion de salida.
El estirado incluye operaciones en la que s estira el metal, en herramientas
contenedoras adecuadas, a partir de laminas o blanco planos, para formar tazas
cilindricas o formas rectangulares, de mucha o poca profundidad.
En este proceso grandes cantidades de barras, tubos, alambres y secciones
especiales son terminadas medianteestirado en frio.
La relacion entre la forma o diametro antes de estirar y la forma o diametro
despues de estirar, determinada la longitud de los esfuerzos.
Las operaciones intensas de estirado en frio requieren material muy ductil y, como
consecuencia de la cantidad de deformacion plastica, endurecen el metal con
rapidez y se necesita recocido para restaurar la ductilidad para trabajo adicional.
El trabajo se estirado es, mas o menos, el producto de la lomgitud del
estiramiento y la presion maxima del punzon, por que la carga se eleva con
rapidez hasta su maximo, permanece cte. Y tiene un brusco descenso al final del
estiramiento, salvo que halla friccion contra la pared.

DIFERNCIAS ENTRE TREFILADO Y ESTIRADO:

Aunque el procedimiento es fundamentalmente el mismo, se distingue el estirado
del trefilado en tres aspectos principales.
1. En clase de material que se aplica

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 El estirado se Aplica a barras de 4 a 6 metros de longitud y
diametro superior a 10mm y tambien a tubos.
El trefilado se aplica a redondos de secciones pequeñas de
5 a 8mm de diametro, o secciones grandes, para las cuales
se utiliza euipos voluminosos de trefilado.
2. En el objeto de la operación
El objeto del estirado es principalmente calibrar, endurece
con la deformacion o dar forma determinad ala barra, siendo
en este procedimiento el adelgazamiento del material mas
que el fin en el medio para conseguir los fines expuestos.
Ademas en los aceros estirados de maquinibilidad, sobre
todos los denominados aceros de facil mecanizacion, como
los aceros al plomo, y los aceros al azufre.
En cambio en el trefilado se pretende casi exclusivamente
adelgazar el material,siendo su endurecimiento y calibrado
objetivos secundarios.
3. En la realizacion de la operación
En el estirado, la operación se realiza en una sola pasada,
mienstras que en el trefilado se adelgaza el material en
varias pasadas.
METALES Y ALEACIONES APTAS PARA
COMFORMACIONES POR ESTIRADO
Los Materiales y aleacionesque se someten a comformacion
por estirado deben ser :
 Suficientemente ductiles
 De suficiente resistencia ala traccion, para que no se
rompan al estirar
 De Exelente calidad calidad en cuanto a uniformidad
de composicion y extructura, ya que cualquier defecto
puede prvocar la ruptura de la barra.

Los Materiales mas empleados para la comformacion por estirado son los aceros
al carbono y aleados, el cobre, los latones, el aluminio y sus aleaciones y el
magnesio y sus aleaciones.
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El organo fundamental del estirado es la hilera cuyo perfil longitudinal se puede
dividir en cuatro partes:

 Embocadura de angulos redondeados

 Seccion de reduccion
 Seccion de calibrado, que es cilindrica, donde se ajusta bien el diametro
de la barra y se pule su superficie; la logitud de esta es de ½ de diametro.
 Cono de salida, que es otro tronco de cono, de angulo de 30°.

Las Cuatro secciones tienen los angulos de union entre si redondeados

para facilitar el flujo de material.
Según el material a que se realizan las hileras se denominan
regenerables, que se pueden estrechar cuando se desgastan,
marttillandolas, o no regenerables.

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