DEFINICION

Se definen como aceros de construcción naval a los aceros estructurales que se utilizan en la construcción de los cascos de los buques y que están tipificados por las Sociedades de Clasificación.

PROPIEDADES TECNOLOGICAS DE LOS ACEROS DE CONSTRUCCION NAVAL

Los aceros de construcción naval han de poseer, una resistencia suficientemente elevada como para soportar sin romperse, ni sufrir deformación permanente, a las cargas a que se ven sometidas en servicio, sin que ello exija recurrir a escantillones exagerados que sea incompatible con la limitación de peso de las estructuras navales.

Las características exigibles a los aceros de construcción naval son los siguientes:

1.- Resistencia.

2.- Deformabilidad.

3.- Maquinabilidad.

4.- Aptitud para el corte por gas.

5.- Soldabilidad.

ESPECIFICACIONES DE LAS SOCIEDADES DE CLASIFICACION

Las especificaciones de las Sociedades de Clasificación relativas a los aceros tipificados para la construcción de los cascos, deben contener exigencias relativas a:

1.- Características mecánicas.

2.- Composición química.

3.- Práctica de desoxidación o tamaño del grano.

4.- Estado del tratamiento térmico.

CARACTERISTICAS MECANICAS

Los aceros del primer grupo se identifican , según las sociedades clasificadoras, con las letras A,B,C,D o E; las del segundo grupo se designan con algunos pares de letras AH, DH o EH, seguidos del número 32 si pertenecen al primer subgrupo (AH32, DH32 o EH32) o del número 36 si pertenecen al segundo subgrupo (AH36, DH36 o EH36).

1. Calidad “A” es acero dulce normal.

2. Calidad “B” similar al “A” pero un poco más resistente en las aberturas a la formación de grietas.

3. Calidad “C”, “D” y “E” son aceros mas tenaces que los anteriores y también más resistentes en las aberturas a la formación de grietas, de los tres , la calidad “E” es la más resistente y la “C” es la menos.

4. Los aceros de alta resistencia a la tracción se clasifican añadiendo la letra “H” a las siglas anteriores.

1.- aceros de resistencia ordinaria con carga de rotura comprendida entre 400 y 490 N/mm 2 (41 y 50 kg. /mm2).

2.- Aceros de alta resistencia , que se subdividen a su vez en dos subgrupos:

a.- Aceros con carga de rotura comprendida entre 440 y 590 N/mm2 (45 y 60 kg./mm2) y carga de fluencia no inferior a 315 N/mm2 ( 32 kg/mm2)).

b.- Aceros con carga de rotura comprendida entre 490 y 620N/mm2 ( 50 y 63 kg./mm2) y carga de fluencia no inferior a 355 N/mm2 ( 36 kg./mm2).

La composición química de los Aceros de construcción naval de alta resistencia pueden considerarse , según los casos , como aceros no aleados , micro –aleados o de baja aleación; se consideran aceros micro - aleados los que contienen Nb, Ti, V, Al, Ta, Zr, en pequeñas proporciones y elementos generadores de carburo , nitruros o cabonitruros de forma que en su conjunto el contenido de todos ellos no exceda del 0,15%, en función de sus características mecánicas están clasificados dentro de los llamados aceros estructurales de alta resistencia o de alto límite elástico y se dividen en dos grupos:

a.- aceros perlíticos , que se usa sin tratamiento térmico y cuya carga de fluencia en las condiciones de laminado en caliente o normalizado están comprendidos entre 275 y 350 N/mm2 ( 28 y 36 kg./mm2).

b.- Aceros que se utilizan bonificados o envejecidos y presenta en esos estados cargas de fluencia comprendidas entre 375 y 1030 N/mm2) (38 y 105 kg./mm2).

TENACIDAD :

Se llaman dúctiles a los materiales que bajo la acción de cargas aplicadas lentamente rompen con fracturas dúctil, es decir, con sección de rotura de aspecto fibroso yen los que la fractura va precedida de una profunda deformación permanente que se produce principalmente por deslizamiento , estos materiales tienen una gran capacidad de transformar trabajo mecánico en energía de deformación y en cambio el material es frágil cuando la rotura no va precedida de deformación plástica apreciable ; la sección de fractura muestra entonces un característico aspecto granular y la rotura obedece A UN MECANISMO DE MACADO.

Los factores que favorecen a la rotura frágil se pude clasificar en :

a.- Factores ligados a las condiciones de servicio.

b.- Factores inherentes al material.

Entre los primeros tiene influencia principalmente:

a.- Aplicación rápida de cargas.

b.- bajas temperaturas.

c.- El estado tri - axial de tensiones

Soldabilidad: Se llama soldabilidad del acero en su aptitud para ser unido consigo mismo por soldadura proporcionando uniones de resistencia y tenacidad similares a las del metal base.

Aptitud para el corte con soplete: Los aceros de construcción naval tipificados por las sociedades clasificadoras , a causa de su escasa templabilidad , pueden cortarse bien con soplete.

Maquinabilidad: Los aceros de construcción naval han de prestarse fácilmente a los procesos de mecanizado como pueden ser: cizallado, punzonado, taladrado, cepillado para preparación de bordes, todos los tipificados por las sociedades clasificadoras cumplen estos requisitos.

ESPECIFICACIONES DE LAS SOCIEDADES DE CLASIFICACION

RULE STEEL GRADE SUBSTITUTE SPECIFICATION

ADDITIONAL REQUIREMENTS

Grade A ASTM A36 None

Grade B ASTM A29 (grade 1015 through 1022)

Fine Grain Practice

Grade B ASTM A131 (grade B) Si 0,15 – 0,35%

Grade B ASTM A576 (grade 1015 through 1022)

Si 0,15 – 0,35%

Grade AH36 ASTM A131 (grade AH36) None

Grade AH36 ASTM A322 (class 8620) Fine Grain Practice and normalized

Grade AH36 ASTM A588 (grade A or B)

None

Grade DH36 ASTM A131 (grade DH36) None

Grade EH36 ASTM A131 (grade EH36) None

UNIDAD 1ACEROS Y OTROS MATERIALES EMPLEADOS EN LA CONTRUCCIÓN NAVAL

Otros materiales empleados en la Construcción Naval, son los citados a continuación:

1. Acero Forjado : El acero forjado se obtiene machacando el acero dulce al rojo blanco. Con este tratamiento se obtiene un acero de mayor tenacidad . Salvo piezas pequeñas poco usadas.

2. Acero Fundido : El acero Fundido ha sustituido al Acero Forjado, menos en las pequeñas piezas. En la construcción naval se usa para los núcleos del codaste y timón, talones de codaste, soportes de timón, anclas escobenes, etc.

3. Aluminio : Es usado en la construcción naval aleado con manganeso, silicio y magnesio para mejorar sus propiedades mecánicas, ya que permite disminuir los pesos por encima de la cubierta superior y en embarcaciones cuyo requerimiento sea desplazar mayor volumen de agua otorgándole rapidez durante la navegación.

UNIDAD 2ESFUERZOS A LOS QUE ESTÁ SOMETIDA LA ESTRUCTURA DEL BUQUE

GLOSARIO DE TERMINOS

Carga: Es el término general que se usa para indicar la fuerza o peso que actúa sobre un cuerpo, sometiendo la estructura de éste a una condición de esfuerzo, que tiende a producir cambios de forma en el mismo. Se usa como unidad Toneladas x metro.

Esfuerzo: Es el efecto de la carga sobre el cuerpo. Equivale a la medida de resistencia del material, a las fuerzas que tienden a producir su deformación. Se expresa en Kg./mm2.

Deformación: Es el efecto del esfuerzo y es la medida de alteración de las formas. Se expresa en tanto por ciento del largo original.

Módulo de Elasticidad o de Young: Es el valor del esfuerzo dividido por la deformación, dentro del límite elástico del material. Es una constante del mismo. Para el acero dulce su valor es de 20.000 Kg./mm2.

Tensión ó Tracción: La resistencia que un material ofrece a que lo estiren.

Compresión: La resistencia que un material ofrece a las fuerzas o cargas que lo comprimen.

Esfuerzo Cortante: El efecto de dos fuerzas actuando en sentido paralelo y direcciones opuestas, tiende a que una pieza se deslice sobre la otra.

Flexión: Una pieza experimenta esfuerzos por flexión, cuando está sometida a cargas o fuerzas que se ejercen en sentido transversal (normalmente perpendiculares a su eje longitudinal).

ESFUERZO TRANSVERSAL

Se pueden resumir como esfuerzos transversales los siguientes:

1. Empuje del agua sobre el fondo y costados de la carena , denominados también, presión de agua exterior.

2. Pesos de Estructura.

3. Cargas sobre fondo y cubierta.

4. Esfuerzos laterales de cargas sobre costados interiores.

Si se comparan los esfuerzos producidos longitudinal y transversalmente, estos últimos solo representan de un 20% a un 30% del esfuerzo total que recibe la estructura.

ESFUERZOS EN LA CUADERNA MAESTRA

La cuaderna maestra se encuentra sometida a momentos flectores por efecto de esfuerzos longitudinales (tipo alternativo).

La cuaderna maestra se encuentra sometida a momentos flectores por efecto de esfuerzos longitudinales.

Las zonas críticas de esfuerzos se encuentran ubicadas en una longitud que va del 40% al 50% de la eslora en el centro del buque.

ESFUERZOS DINAMICOS

El esfuerzo dinámico es el que se produce por acción de agentes externos, pudiendo ser de acción instantánea ó continuada, produciendo un efecto similar a los esfuerzos estáticos.

Los esfuerzos dinámicos mas importantes son:

1.- Acción del viento sobre la obra muerta y superestructura.

2.- Golpes de mar sobre la obra muerta.

3.- Golpes de objeto sobre el casco.