Clasificacion y seleccion de aceros

Instituto Tecnológico de Durango

Clasificación de aceros

[pic 1]

Ingeniería Mecánica

Unidad 3

Abraham Tinoco Arreola

Marco teórico.

En este proyecto se verá todo lo planteado en la tercera unidad de la materia de ingeniería de materiales metálicos, así como selección de aceros por su composición de carbono, su grado desoxidante, por sus elementos aleantes y las normas para su selección según la ASTM. Para que su selección sea la correcta se tienen que tomar en cuenta varios factores así también como para el objetivo con el cual se va utilizar y así poder saber que resistencia requiere el trabajo

Acero.

Es una aleación del hierro con una cantidad de carbono variable entre 0.03% y el 1.76% en peso de su composición, dependiendo del grado. Si la aleación posee una concentración de carbono mayor al 2.0% se producen fundiciones que, en oposición al acero son mucho más frágiles y no es posible forjarlas si no que deben de ser moldeadas. El carbono no excede el 1.76%.

Fundiciones.

Las fundiciones son aleaciones hierro-carbono donde el contenido de carbono varía entre 2.14% y 6.67% (aunque estos porcentajes no son completamente rígidos). Comúnmente las más usadas están entre los valores de 2.5% y 4.5%, ya que las de mayor contenido de carbono carecen de valor practico en la industria. Además del hierro y el carbono, lleva otros elementos de aleación como silicio, manganeso, fósforo, azufre y oxígeno.

Características del acero (algunas).

• Su densidad media es de 7850 kg/.[pic 2]
• En función de la temperatura del acero se puede contraer, dilatar o fundir.
• El punto de fusión del acero depende del tipo de aleación los porcentajes de elementos aleantes. El de su componente principal, el hierro es de alrededor de 1.510 °C en estado puro sin alear, sin embargo el acero presenta frecuentemente temperaturas de fusión de alrededor de 1.375 °C, y en general la temperatura necesaria aumenta a medida que se aumenta el porcentaje de carbono y otros aleantes. (excepto las aleaciones eutécticas que funden de golpe). Por otra parte el acero rápido funde a 1.650 °C.
• Su punto de ebullición es de alrededor de 3.000 °C.
• Es un material muy tenaz, especialmente en alguna de sus aleaciones usadas para fabricar herramientas.
• Relativamente dúctil. Con él se obtienen hilos delgados llamados alambres.
• Es maleable. Se pueden obtener láminas delgadas llamadas hojalata. La hojalata es una lámina de acero, de entre 0.5 y 0.12 mm de espesor, recubierta, generalmente de forma electrónica, por estaño.
• Permite una buena mecanización en máquinas o herramientas antes de recibir tratamiento térmico.
• Algunas composiciones y forma de acero del acero mantienen mayor memoria, y se deforman al sobrepasar su límite elástico.

Hierro y acero.

El acero conserva las características metálicas de hierro en estado puro, pero la adición de carbono y otros elementos tanto metálicos mejora sus propiedades físico-químicas.

Clasificación del acero.

Es importante porque nos permite tener un sistema en el que los aceros estén catalogados por sus características principales. Nos permitirá saber qué tipo de acero utilizar y bajo qué condiciones puede ser usado. Existen diversas formas de clasificar.

Acero al carbono.

[pic 3]La composición química del acero al carbono en general los aceros al carbono contienen:

• Carbono < 1%
• Magnesio < 0.90%
• Azufre  < 0.50%
• Silicio < 0.10%
• Fosforo < 0.10%

Se subclasifican a su vez en:

Aleaciones al bajo carbono.- Menos de 0.2% C

Aleaciones al medio carbono.- Entre 0.2% y 0.5% C

Aleaciones al alto carbono.- Más de 0.5% C

[pic 4]Aceros extra suaves.

El porcentaje de carbono en este acero es de 0.15%.

Es un acero fácilmente soldable y deformable.

Aplicaciones: Elementos de gran tenacidad, deformación en frío, embutición, plegado, herrajes, etc.

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Aceros Semisuaves.

El porcentaje de carbono es de 0.35%

Aplicaciones: ejes, elementos de maquinaria, piezas resistentes y tenaces, pernos, tornillos y herrajes.

[pic 6]Aceros semiduros.

El porcentaje de carbono es de 0.45

Aplicaciones: Ejes y elementos de máquinas, piezas bastante resistentes, cilindros de motores de explosión, transmisiones, etc.

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Acero duro.

El porcentaje es de 0.55%.

Templa bien el agua y el aceite.

Aplicaciones: Ejes, transmisiones, tensores y piezas regularmente cargadas y de espesores no muy elevados.

Aceros al carbono.

Más del 90% de todos los aceros son al carbono.

Contienen menos del 1.65% de manganeso, el 0.60% de silicio, y el 0.60% de cobre. Productos como máquinas, carrocerías de automóvil, estructuras de construcción de acero, cascos de buques. Son una aleación química compleja.

Aceros ordinarios al carbono que se usan en bruto de forja o laminación.

Dependen principalmente del porcentaje de carbono que contienen. Su contenido de carbono suele variar desde 0.03% a 0.70%. En general los aceros ordinarios contienen:

• Mn < 0.90%
• Si < 0.050%
• P < 0.10%
• S < 0.10%

Aceros al carbono de alta maleabilidad.

Dentro de ellos están:

SAE 1110- 1111- 1112- 1113

SAE 1108- 1109-1116- 1117- 1118- Y 1119

SAE 1132- 1137-1140- 1141- 1144- 1145- 1146 Y 1151

Aceros al carbono y de baja aleación.

Son dúctiles de precios moderados, tienen poca cantidad de elementos aleantes, y son suficientemente dúctiles como para conformarse con facilidad. 0.06% a 0.25% de Carbono. Aceros de baja aleación y alta resistencia (HSLA).

Aceros de herramientas.

Se utilizan para fabricar muchos tipos de herramientas y cabezales de corte y modelado de máquinas empleadas en diversas operaciones de fabricación. Contienen volframio, molibdeno y otros elementos de aleación, que les proporcionan mayor resistencia, dureza y durabilidad.

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