Tipos de acero

Tipos de acero

Exploremos cuáles son los tipos de acero realmente, los aceros se clasifican en: aceros al carbono y aleados; a partir de ello se suelen clasificar en más tomando en cuenta muchos criterios como: el proceso de fabricación, sus tratamientos térmicos, sus aplicaciones, composición y más; es momento de profundizar en ello ¡Vamos!

Tipos de acero en función de su composición química

Aceros al carbono

Los aceros al carbono son aquellos que contienen un porcentaje de carbono que es vital para definir sus propiedades mecánicas; un aumento de la cantidad de carbono en su composición representa cambios en su estructura, traduciéndose en sus propiedades mecánicas como:

  1. Aumenta la dureza y resistencia
  2. Disminuye sus propiedades de ductilidad, soldabilidad y de elongación.

De acuerdo a la cantidad de carbono que contiene los aceros, estos se pueden clasificar de tres maneras:

Aceros de bajo porcentaje de carbono

Comúnmente llamados como aceros dulces o fierros, estos poseen porcentajes de carbono menores a0.25%.

Características.- los aceros de bajo contenido de carbono son dúctiles, maleables, altamente maquinables, soldables y no responden al tratamiento térmico de temple.

Aplicaciones.- este tipo de acero se emplea en la fabricación de perfiles estructurales, alambres, clavos, tornillos, barras, varillas, etc.

Usos del acero con bajo porcentaje de carbono
Los usos de aceros con bajo porcentaje de carbono.

Soldabilidad.- los aceros dulces presentan una buena soldabilidad y no suelen presentar problemas; se les practica un ligero calentamiento en caso las temperaturas sean bajas, también cuando el espesor de las chapas sea mayor a los 25mm.

Aceros de mediano porcentaje de carbono

Este tipo de aceros presenta mayor dureza y resistencia que los aceros de bajo porcentaje de carbono; su contenido de carbono puede variar entre el 0.25 y 0.55%.

Características.- entre otras características destacables podemos mencionar que aceptan cierto grado de temple, son más resistentes y duros; son más difíciles de soldar.

Aplicaciones.- es bastante empleado en la fabricación de ejes para vehículos y maquinas, resortes, engranajes, herramientas de agricultura, etc.

Aplicaciones de acero con mediano porcentaje de carbono
Imagen de aplicaciones de aceros con mediano porcentaje de carbono

Soldabilidad.- estos requieren por lo general un precalentamiento antes de ser soldadas.

Aceros de alto porcentaje de carbono

Con contenidos de carbono entre los 0.55 y 2% de carbono.

Características.- entre los aceros al carbono, estos son los más duros y resistentes que los de bajo y mediano porcentajes de carbono, poseen buena composición para ser templados.

Aplicaciones.- las aplicaciones de este tipo de acero se da en la fabricación de herramientas de corte y arranque de viruta como: Las brocas, cintas de sierra, muelles, discos de arado, cuchillas de torno, limas, yunques, etc.

Uso de los aceros con alto % de carbono
Aplicaciones de los aceros con alto porcentaje de carbono.

Soldabilidad.- los aceros de alto porcentaje de carbono poseen una soldabilidad muy baja, por lo que generalmente ya no se sueldan.

Aceros aleados 

Los aceros aleados son aquellos que poseen en su composición además del carbono, a otros elementos como: cobalto, cromo, cobre, níquel, manganeso, vanadio, tungsteno, molibdeno,  silicio, titanio, circonio, plomo, selenio, aluminio, boro y niobio. Los elementos aleantes se añaden con la finalidad de mejorar las propiedades mecánicas y físicas de los aceros.

Dentro de la clasificación de aceros aleados podemos distinguir dos grupos: los aceros de baja aleación y los de alta aleación.

Aceros de baja aleación

Son considerados como acero de baja aleación a aquellos en las que los elementos aleantes no superan el 5% de su composición.

Normalización de los aceros al carbono de baja aleación según la SAE

La SAE designa a los aceros mediante un numero de cuatro cifras; el primer número indica el elemento aleante que predomina, el segundo el porcentaje de elemento aleante y el tercero y cuarto indican el porcentaje de carbono en la composición del acero aleado.

Más adelante explicamos detalladamente la clasificación de los aceros según las normas Americana SAE-AISI

Aceros de alta aleación

Son aquello aceros cuya en cuya composición, los elementos aleantes superan el 5%.

Clasificación de aceros aleados según el tipo de aleante predominante:

  • Aceros al manganeso.- estos aceros contienen entre 10 y 14% de manganeso, son altamente duros, por lo que se emplean en la fabricación de trituradoras, molinos de mineral, maquinaria para minas, etc.
  • Aceros al níquel.- Pueden contener níquel entre el 4 y 40% de su composición, entre las principales características podemos destacar bajo coeficiente de dilatación, y sus aplicaciones van desde la fabricación de instrumentos de medida de precisión, relojería, la fabricación de piezas automovilísticas, etc.
  • Aceros al cromo.- estos aceros contienen entre 2 y 20% de cromo y suelen ser empleadas para la fabricación de rodajes, herramientas, utensilios de cocina ya que son muy resistentes a la corrosión.
  • Aceros rápidos.- este tipo de aceros trabajan a altas temperaturas como 500 grados centígrados; conservan sus propiedades mecánicas y por ello son empleados en la fabricación de herramientas de corte como las hojas de sierra mecánicas.

Además de esta clasificación, también podemos emplear otro criterio de clasificación de la siguiente manera:

  1. El primer grupo de aceros son aquellos en los que se requiere templabilidad, este es el caso de: aceros de gran resistencia, de cementación, indeformables y de muelles.
  2. Aceros de construcción que comprenden a: aceros de gran resistencia, de cementación, para muelles, de nitruración, resistentes al desgaste, para imanes, los aceros para chapas magnéticas, aceros inoxidables y resistentes al calor.
  3. Los aceros de herramienta pueden ser: aceros rápidos, de corte no rápidos, aceros deformables, resistentes al desgaste, para trabajos de choque, inoxidables y resistentes al calor.

Clasificación de aceros según normas internacionales

Tanto los aceros al carbono como los aceros aleados son designados mediante letras y números, gracias a ello un tipo específico de acero puede ser identificado, además su designación puede contener información sobre la composición y aplicación de un acero.

Normas Americanas

AISI American Iron and Steel Institute (Instituto americano del hierro y el acero)

Estos aceros están designados mediante 5 Dígitos cuyos significados se dan de la siguiente manera:

ZYXX

Z: es el primer número e indica el elemento principal de la aleación.

  • 1: carbono (corriente u ordinario)
  • 2: Níquel
  • 3: Níquel-Cromo
  • 4: molibdeno, Cr-Mo, Ni-Mo
  • 5: cromo
  • 6: Cromo-vanadio
  • 7: Tungsteno-cromo
  • 8: Ni-Cr-Mo

Y: este número indica el % aproximado de elemento aleante predominante, por ejemplo:

  • 0: no aleado
  • 1: con 1.1% de Cr y 0.2% de Mo
  • 2: con 1.6% de Ni y 1.5% de Cr

XX: es la tercera y cuarta cifra e indica el porcentaje de carbono multiplicado por 100, por ejemplo:

  • SAE 1020 acero al carbono con 0.20% de carbono
  • SAE 2315 acero al níquel con 3% de níquel y 0.15% de carbono.
  • SAE 3240 acero níquel cromo con 1.75% Ni; 1.0%Cr; 0.40% C.

Z puede estar acompañado por letras adicionales como:

Aceros inoxidables

Designados mediante 3 dígitos, el primero indica el tipo mientras los dos últimos el porcentaje de carbono multiplicado por 100.

  • Inoxidables martensíticos.- incluye a los 4XX con base de cromo y entre medio y alto porcentaje de carbono; por otro lado están los 5XX con base de cromo, molibdeno y poseen bajo porcentaje de carbono.
  • Inoxidables ferríticos.- los aceros 4XX con bajo contenido de carbono.
  • Inoxidables austeniticos.- los aceros 3XX con base de cromo y níquel con bajo contenido de carbono; por otro lado también los 2XX con base de Cr, Ni, Mn y poseen bajo contenido de carbono.

Temas relacionados con tipos de aceros

Deja un comentario