Aceros

Aceros mas usados en la actualidad.

El término acero sirve comúnmente para denominar, en ingeniería metalúrgica, a una mezcla de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03 % y el 2,14 % en masa de su composición, dependiendo del grado. Si la aleación posee una concentración de carbono mayor al 2,14 % se producen fundiciones que, en oposición al acero, son mucho más frágiles y no es posible forjarlas sino que deben ser moldeadas.

La diferencia principal entre el hierro y el acero se halla en el porcentaje del carbono: el acero es hierro con un porcentaje de carbono de entre el 0,03 % y el 1,075 %, a partir de este porcentaje se consideran otras aleaciones con hierro.

Cabe destacar que el acero posee diferentes constituyentes según su temperatura, concretamente, de mayor a menor dureza, perlita, cementita y ferrita; además de la austenita.

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 físico-químicas.

Existen muchos tipos de acero en función del elemento o los elementos aleantes que estén presentes. La definición en porcentaje de carbono corresponde a los aceros al carbono, en los cuales este no metal es el único aleante, o hay otros pero en menores concentraciones. Otras composiciones específicas reciben denominaciones particulares en función de múltiples variables como por ejemplo los elementos que predominan en su composición (aceros al silicio), de su susceptibilidad a ciertos tratamientos (aceros de cementación), de alguna característica potenciada (aceros inoxidables) e incluso en función de su uso (aceros estructurales). Usualmente estas aleaciones de hierro se engloban bajo la denominación genérica de aceros especiales, razón por la que aquí se ha adoptado la definición de los comunes o "al carbono" que además de ser los primeros fabricados y los más empleados, sirvieron de base para los demás.

Aceros

Desde el punto de las aplicaciones, los aceros, tanto comunes como especiales, pueden ser clasificados del modo siguiente.

1) Aceros de fácil deformación en frio

2) Aceros para tratamientos termoquimicos

3) Aceros estructurales de alta resistencia mecánica

4) Aceros para herramientas y matrices

5) Aceros inoxidables

6) Aceros para otras aplicaciones

Los aceros comunes son mas versátiles que los especiales, en el sentido de que un mismo acero puede servir para diversos tipos de aplicaciones. En los aceros especiales se busca, en general, intensificar el comportamiento en relación con una aplicación determinada ello lleva muchas veces a sacrificar de algún mod otras propiedades.

Como los aceros comunes son mas baratos que los especiales, el criterio debe seguirse para elegir el acero requerido para una aplicación determinada, es la de analizar primordialmente el comportamiento del acero resultan insficientes para el fin que se persigue, se deberá pensar en la utilización de un acero especial, que satisfaga mejor los requerimientos exigidos.

1) Aceros de fácil deformación en frio.

En muchas aplicaciones, la característica principal requerida en el acero es su adaptación a los procesos de deformación plástica en frio, necesarios para fabricar las piezas.

Los aceros que mas se adaptan a estos procesos son los comunes de bajo contenido de carbono. Ello se debe a que tanto el carbono, como la mayoría de los elementos de aleación, reducen la capacidad de deformación plástica en frio.

2) Aceros para tratamientos termoquímicos

El contenido de carbono de los aceros específicos para procesos de cementación y de cianuracion debe ser bajo ( en general inferior al 0.40%).

En los procesos de carbonitruracion y nitruración gaseosas pueden emplearse aceros con contenidos de carbono de hasta el 0.50%. debe sin embargo analizarse cuidadosamente otros aspectos de su composicion química, para evitar problemas de fragilizacion.

3) Aceros estructurales de alta resistencia mecanica

Los elementos fundamentales de las maquinas, motores y vegiculos se construyen con aceros que deben poseer una elevada resistencia mecánica (en particular a la fatiga) y adecuada tenacidad.

Esas características se consiguen con aceros llamados de medio carbono, en los que este elemento parace en porcentajes nominales comprendidos entre 0.30% y 0.50%. se utilizan estos aceros fundamentalmente con tratamientos de temple y revenidos. Este ultimo se realiza a temperaturas relativamente altas, del orden de los 600°C, para asegurar una adecuada tenacidad. Entre los aceros comunes, los mas empleados para estas aplicaciones son los que tienen un porcentaje nominal de carbono comprendido entre 0.35% y 0.45%.

4) Aceros para herramientas.

Estos aceros deben poseer fundamentalmente las siguientes propiedades:

Alta resistencia al desgaste (tanto en frio como en caliente); elevada tenacidad y poca distorsion al ser sometidos a tratamientos térmicos.

Entre los aceros comunes, esas propiedades se logran adecuadamente, dentro de ciertos limites, con el acero SAE 1095, cuyas características se encuentran en la tabla I. mejores resultados se obtienen con variantes de dicho acero son desinadas por la norma SAE, con la letra W seguida de un numero.

Los aceros W pueden ser considerados comunes, aunque a veces se especifican pequeños contenidos de elementos adicionales.

Cuando en una aplicación determinada, las propiedades de los aceros W no satisfacen las exigencias impuestas, se deben recurrir aceros especiales. Estos pueden ser clasificados de acuerdo con las propiedades que mas interesan en cada caso, del modo siguente:

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