El acero es una de las materias primas más utilizadas a nivel masivo porque tiene una gran cantidad de aplicaciones. Pero no todos los aceros son iguales, hay una gran cantidad de tipos; pero no es fácil realizar una clasificación precisa, porque depende de las denominaciones que viene de las diferentes normas internacionales. En este post abordaremos la clasificación de los aceros y sus principales aplicaciones.
1. ¿Qué es un acero?
Es una aleación de hierro con añadido de pequeñas cantidades de carbono (entre 0.08 y 2%). Según la cantidad de carbono y la adición de otros elementos (manganeso, cobre,…) y la manera como se ha fabricado; esta aleación adquiere diferentes cualidades.
Las principales propiedades de un acero son:
* Ductilidad: capacidad del acero a deformarse
* Dureza: propiedad para oponerse a la penetración de otro material
* Maleabilidad: capacidad del acero a soportar la deformación
* Resistencia a la tracción: la fuerza por unidad de area que puede soportar un acero al estirarse
* Tenacidad: es la combinación de ductilidad y resistencia
2. ¿Cómo se clasifican los aceros y quién los clasifica?
Como dijimos en la introducción, no es fácil establecer un único sistema de clasificación, porque no existe realmente. Cada país o región utliza unos estandares o normativa que implicará una denominación. Por ello se utilizan frecuentemente tablas de equivalencias.
Sin embargo hay puntos en común en los criterios de estas clasificaciones: la composición química del los aceros (aleaciones) y la aplicación del acero (construcción, resistentes a la corrosión, al calor….).
Cada país o región trabaja con los sistemas de estandares y normas elaborados por los diferentes organismos internacionales. Es así como escichamos hablar de aceros AISI XXX, Aceros UNE XXX.
Según los diferentes elementos añadidos a la aleación, se modificarán las propiedades del acero. Creando así, aceros resistentes al degaste, a las altas temperaturas, a la corrosión, etc.
3.1. Aceros al Carbono
La denominación más utlizada es la de la SAE, nombrando al acero:
SAE 10XX en la cual XX es el contenido de carbono divido por 10
Por ejemplo: SAE 1010 ( es un acero al carbono con un porcentaje de 0.1% de C; entre 0.08 y 0.13).
Aceros Bajo carbono (C<0.03%)
Medio carbono (0.03%< C<0.55%): con mayor dureza y resistencia. Son también llamados Acero de cementación.
Alto Carbono (0.55%< C<1.40%): llevan frencuentemente un tratamiento térmico de endurecimiento. Aceros SAE 1055 a 1095.
3.2. Aceros Aleados
Los aceros aleados tienen mayor resitencia que los aceros al carbono, mayor limite elástico, elevada resistencia a la corrosión y mayor dureza en caliente.
Aceros al Manganeso: cuando se encuentra en 12% da una excelente resistencia al desgaste, por ello se utiliza en las piezas de desgaste de máquinas de minería.
Aceros al Niquel: este elemento permite el aumento de la resistencia y de la dureza sin aumentar la fragilidad.
Aceros al Silicio: con un alto límite elástico
Aceros al Cromo: este elemento aumenta la dureza y la resistencioa, y disminuye la tenacidad. Cuando se encuentra en porcentajes de 12 a 30% aumenta la resistencia a la corrosión.
Aceros al Molibdeno: tiene resistencias a las temperaturas elevadas
3.3. Aceros Inoxidables
Un acero inoxidable es un acero de bajo contenido de carbono, que contiene al menos 10.5% de Cromo.
Se clasifican a su vez según la estructura cristalina formada durante el proceso de aleación: austenita, martensita, ferrita y duplex (austenita+ferrita).
Aceros Inoxidables Ferríticos: son identificados como serie 400, son esencialmente aleaciones de cromo (entre 10.5% y 30%) y cabono. Algunos contienen molibdeno, siliciom aluminio y niobio. Pobre dureza, por ello se usan para procesos de formado en frío.
Aceros Inoxidables Austeníticos: son las series 200 y 300 del estandar AISI: Tienen una excelente formabilidad y resistencia a la corrosión. Se obtienen agregando níquel, manganeso y nitrógeno. El contenido de Cromo va entre 16 y 26%.
Resistentes a la corrosión a altas temperaturas.
Aceros Inoxidables Martensíticos: son habitualmente identificados también como serie 400, son esencialmente aleaciones de cromo (10.5%) y cabono. Endurecibles con tratamiento térmico para desarrollar buenos nuiveles de resistencia mecánica y dureza.
Aceros Duplex (ferrita+austenita): son aleaciones cromo+níquel+molibdeno; No pueden ser endurecidos por tratamiento térmico. Buen resistencia a la corrosión en ambientes con iones de cloruro.
3.4. Aceros de Alta Resistencia (HSS)
Aceros reforzados: aleaciones con adición de fósforo (>0.8%) que aumenta el límite elástico, la resistencia y la anticorrosión. Son aceros poco recomendables para la deformación y la soldadura.
Aceros al Boro: con pequeñas adiciones de manganeso, cromo y boro (0.05%). Lo que permite de aumentar la templabilidad. Tienen una estructura martensítica con elevado grado de dureza y una buena relación peso/resistencia.
Aceros Interticial Free: tienen bajo cotenido de carbono y un contenido mínimo de aleantes como fósforo o titanio. Excelente resistencia a la fatiga y al impacto.
Aceros Martensíticos: con estructura cristalina de martensita obtenida por tratamiento térmico. Tiene un limite elástico elevadom presentando una alta resistencia a la deformación.
Aceros de Ultra Alta resistencia: encontramos aquí aceros de doble fase, de fase compleja, ferrita-bainita y Trip entre otros. Cada día se estan desarrolando nuevas aleaciones ultra resistentes y ligeras para las aplicaciones modernas.
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