El Acero Y Sus Propiedades

EL ACERO Y SUS PROPIEDADES

DEFINICION DEL ACERO

El acero es una aleación de hierro con pequeñas cantidades de otros elementos, es decir, hierro combinado con un 1% aproximadamente de carbono, y que hecho ascua y sumergido en agua fría adquiere por el temple gran dureza y elasticidad. Hay aceros especiales que contienen además, en pequeñísima proporción, cromo, níquel, titanio, volframio o vanadio.

Se caracteriza por su gran resistencia, contrariamente a lo que ocurre con el hierro. Este resiste muy poco a la deformación plástica, por estar constituida solo con cristales de ferrita; cuando se alea con carbono, se forman estructuras cristalinas diferentes, que permiten un gran incremento de su resistencia. Ésta cualidad del acero y la abundancia de hierro le colocan en un lugar preeminente, constituyendo el material básico del S.XX. Un 92% de todo el acero es simple acero al carbono; el resto es acero aleado: aleaciones de hierro con carbono y otros elementos tales como magnesio, níquel, cromo, molibdeno y vanadio.

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Cizallamiento: En ausencia de información se puede considerar las resistencias de cizallamiento como sigue:

Material (Ec. 1.1)

ALUMINIO 0.60

ACERO 0.75

COBRE 0.90

FUNDICIÓN MALEABLE 0.90

FUNDICION DE HIERRO 1.30

Ductilidad: Es la capacidad para absorber sobrecargas. La Ductibilidad se mide por el porcentaje de alargamiento que sufre el material antes de romperse.

La línea divisora normal entre Ductibilidad y fragilidad es el alargamiento, si un material tiene menos del 5% de alargamiento es frágil, mientras que otro que tenga más es dúctil. Si un material es dúctil tiene la capacidad de poderse trabajar en frío (operaciones tales como: plegado, estirado, embutido, rebordeado)

Maleabilidad: Término que frecuentemente se intercambia con ductilidad. La maleabilidad es la propiedad o cualidad de ser comprimido o aplanado.

Resiliencia: Capacidad para absorber energía en la zona elástica se mide por el módulo de resiliencia que es la energía de deformación que puede absorber por unidad de volumen el material.

(Ec. 1.2)

Tenacidad: Capacidad para absorber energía en la zona plástica. El módulo de tenacidad se obtiene integrando el diagrama tensión deformación hasta la fractura.

Un método relativamente sencillo de valorar la tenacidad, consiste en calcular el número índice de tenacidad, que se obtiene multiplicando el límite de rotura por la deformación en la rotura.

( Ec. 1.3)

Otro método consiste en multiplicar la deformación en la rotura por la media del límite de rotura y del límite de fluencia.

(Ec. 1.4)

Dureza: La dureza es importante cuando se proyecta una pieza que deba resistir el desgaste, la erosión o la deformación plástica. Los sistemas de medida de mayor uso son: Brinell, Rockwell, Vickers y la Shore.

DENOMINACIÓN DE ACEROS

La SAE “Society of Automotive Engineers”, fue la primera que reconoció la necesidad y adoptó un sistema para clasificar los aceros.

Después AISI (American Iron and Steel Institute) adoptó un sistema similar. Los números de especificación para el acero son iguales en SAE y AISI únicamente la diferencia radica en que AISI utiliza los prefijos B, C, D y E para indicar el método de obtención del acero.

B : Acero Bessemer Ácido al Carbono

C : Acero Martin – Siemens Básico al Carbono

D : Acero Martin – Siemens Ácido al Carbono

E : Acero de Horno Eléctrico

Existen letras que se encuentran entre números, las letras B y L indican que se ha añadido Boro o Plomo respectivamente (como 94B40, 11L41). Una letra h al final indica que el material puede ser adquirido con una templabilidad especificada.

Estos aceros de Baja Aleación son ocupados para confeccionar elementos y órganos de máquinas, motores, etc., de gran resistencia.

Para trabajar con los aceros de baja aleación, existe una clasificación de la sociedad de Ingenieros Automotrices SAE y es de gran utilidad para tener un análisis aproximado al acero.

Esta clasificación consta de 4 números, que nos indica el tipo de acero.

1. Primer número: Este número indica el (los) elementos (s) principal (es) de la aleación de acuerdo a lo siguiente:

1. Acero al Carbono

2. Acero al Níquel

3. Acero al Níquel – Cromo

4. Acero al Molibdeno – Cromo

5. Acero al Cromo

6. Acero Cromo Vanadio

7. Acero al Tungsteno

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