P O R : L I Z E T H C I S N E R O SG A B R I E L C A S T A Ñ E D A

ACEROS

Escuela superior politécnica de Chimborazo

facultad de mecánica escuela de ingeniería industrial

exposición de materialestema:

ACEROS

• Acero es la denominación que comúnmente se le da, en ingeniería metalúrgica, a una aleación de hierro con una cantidad de carbono variable con un maximo de 2.1% en peso de su composición, dependiendo del grado. Si la aleación posee una concentración de carbono mayor al 2,1% se producen fundiciones que, en oposición al acero, son mucho más frágiles y no es posible forjarlas sino que deben ser moldeadas.

Parámetros técnicos industriales de los aceros:• Composición química• Propiedades • Características • aplicaciones

COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL ACERO

• Dentro de la composición fundamental de los aceros tenemos elementos como:• Carbono (C)• Hierro (Fe)• Además tiene elementos básicos como:

• Fosforo(P)• Azufre (S)• Silicio(Si)• Magnesio(Mg) • Manganeso(Mn)

PROPIEDADES DE LOS ELEMENTOS BÁSICOS DE UN ACERO

• Manganeso: Aumenta la tenacidad y neutraliza el efecto fragilizador del azufre. • Azufre: Perjudicial produce grietas. En 0.13 a

0.30 mejora la manejabilidad. • Fosforo: Elemento mas perjudicial, se permite

contenido máx. 0.05%. 1.

INDUSTRIALMENTE ENCONTRAMOS EL ACEROS EN

• Maquinaria industrial

• Equipos

• Herramientas

• Instrumentos

PROPIEDADES DE LOS ACEROS

• Poseen excelentes propiedades mecánicas y tecnológicas entre ellas tenemos:• Alta dureza • Alta tenacidad • Largo tiempo de vida útil• Alta ductilidad • Buena maleabilidad• Alta plasticidad• Tamaño de grano • Alta resistencia al impacto• Larga vida útil• Buena soldabilidad• Baja Fragilidad

ACEROS ALEADOS

• A diferencia de los aceros al carbono tenemos que los aceros aleados poseen mejores propiedades.• Alta calidad• Altas propiedades mecánicas y tecnológicas• Largo tiempo de vida útil

• Como los aceros aleados son mejorados y con mejores tratamientos también tenemos cosas en contra de los aceros.• Alto costo

PROPIEDADES QUE LOS ELEMENTOS ALENATES APORTAN AL ACERO

• Níquel : Aporta la resistencia a la oxidación, aumenta resistencia al impacto. • Cromo : Aporta dureza y resistencia a la abrasión

y oxidación. Resistencia a altas temperaturas. Tiende a hacer frágil al acero. • Cobalto : Produce aumento de la dureza del

acero en caliente y a la abrasión. • Vanadio : Aumenta la resistencia a la tracción

con poca fragilización. • Magnesio y Silicio: proporciones altas aumenta

resistencia a la tenacidad

EN UN ACERO SE DESEA OBTENER

• Alta dureza • Bajas fragilidades • Alta tenacidad• Alta resistencia mecánica• Excelentes propiedades mecánicas y tecnológicas• Se logra obtener estas propiedades añadiendo

elementos aleantes como:• Cromo (Cr)• Níquel (Ni)• Wolframio (W)• Molibdeno (Mo)• Tungsteno (T)• Vanadio (V)

MINERALES DE HIERRO

• La materia prima para la elaboración del hierro son minerales que se encuentra en la naturaleza los cuales se presentan en forma de:• Óxidos sulfuros• Carbonatos

• Los minerales de hierro son:• Magnetita• Siderita • Pirita • Ligmonita

ETAPAS PARA OBTENER EL ACERO

• Oxidación:• Reducir el porcentaje de carbono

• Desulfuración:• Reducir el porcentaje de azufre

• Dosificación:• Añadir elementos aleantes

• Súper afino:• Fase final de terminado del acero

CLASIFICACIÓN DE LOS ACEROS

• Clasificación de los aceros de acuerdo a su procedimiento de fabricación

• Clasificación de los aceros de acuerdo al grado de desoxidación

• Clasificación de los aceros de acuerdo a su constitución• Clasificación de los aceros de acuerdo a su composición• Clasificación atendiendo a su aplicación• Clasificación de los aceros al carbono de construcción• Clasificación de los aceros de gran elasticidad• Clasificación de los aceros inoxidables • Clasificación de los aceros para herramientas • Clasificación por su grado de utilización • Clasificación por su composición química

CLASIFICACIÓN DE LOS ACEROS DE ACUERDO A SU PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN

• Esta clasificación hace referencia a el horno en el que fueron fabricados los aceros• Aceros Bessemer• Aceros Thomas• Aceros Siemens• Aceros Eléctricos • Aceros al Crisol

CLASIFICACIÓN DE ACUERDO AL GRADO DE DESOXIDACIÓN

• Según el grado de desoxidación los aceros pueden clasificarse de la siguiente manera.• Aceros calmados: son los que se desoxidan por completo

y al solidificarse no emanan gases.• Efervescentes: no se desoxidan por completo se

producen sopladuras y expiden gases al solidificarse.

CLASIFICACIÓN DE ACUERDO A SU CONSTITUCIÓN

• Esta clasificación hace referencia a la constitución con la que los aceros quedan después de enfriarse al aire, ya que la velocidad de enfriamiento de una pieza de mucho espesor es mas lenta que la de la periferia. Se clasifican de la siguiente manera: Aceros Perliticos Aceros Martensiticos Aceros Austeniticos Aceros Ferriticos Aceros con Carburos

CLASIFICACIÓN DE LOS ACEROS DE ACUERDO A SU COMPOSICIÓN

• Según su composición se pueden dividir en dos clases fundamentales:• Aceros al carbono: Son aquellos aceros que dentro de su

composición química tienen además de elementos básicos elementos aleantes

• Aceros Aleados: Son aquellos aceros que dentro de su composición química tienen solo elementos básicos

CLASIFICACIÓN ATENDIENDO A SUS APLICACIONES

• Aceros comunes• F: Aleaciones Ferrosas• L: Aleaciones Ligeras• C: Aleaciones de Cobre• V: Aleaciones varias• S: Productos sinterizados

DIVISIÓN DE LAS ALEACIONES DE ACUERDO A LA NORMA ASTM

• F-100= Aceros Finos de Construcción• Grupo F-110= Aceros al carbono• Grupo F-120 y F-130= Aceros aleados de Gran resistencia• Grupos F-140= Aceros de Gran Elasticidad • Grupos F-150 y F-160= Aceros para Cementar• Grupos F-170= Aceros para nitrurar

• F-200= Aceros Finos de Usos Especiales• Grupo F-210= aceros de fácil mecanización• Grupo F -220= aceros de fácil soldadura• Grupo F-230= aceros de propiedades magnéticas• Grupo F-240= aceros de baja y alta dilatación• Grupo F-250= aceros resistentes a la afluencia

• F-300= Aceros Resistentes a la Oxidación y Corrosión• Grupo F-310= aceros inoxidables• Grupo F-320= aceros de válvulas de motores de

explosión• Grupo F-330= aceros refractarios

• F-400= Aceros de Emergencia• F-500= Aceros para Herramientas• Grupo F-510= aceros aleados para herramientas• Grupo F-550= aceros rápidos

• F-600= Aceros Comunes• Grupo F-610= aceros Bessemer• Grupo F-620= aceros siemens• Grupo F-630 y F-640= aceros para usos

especiales• F-700= Aceros para Moldear• F-800= Fundiciones• F-900= Aleaciones Especiales

CLASIFICACIÓN DE LOS ACEROS AL CARBONO DE CONSTRUCCIÓN

• Aceros inoxidables • Aceros dulces• Aceros semidulces • Aceros semiduros • Aceros muy duros • Aceros extra duros

CLASIFICACIÓN DE LOS ACEROS DE GRAN ELASTICIDAD

• Aceros al carbono • Aceros mangano – silicios • Aceros aleados

CLASIFICACIÓN DE ACEROS INOXIDABLES

• 2XX= Cromo – Níquel – Manganeso• 3xx= Cromo – Níquel – no endurecibles• 4xx= Cromo endurecibles• 5xx= Cromo bajo cromo

CLASIFICACIÓN DE LOS ACEROS PARA HERRAMIENTAS

• W= Templados en agua• S= Resistentes al impacto• O= Trabajo en frio, templables en aceite• A= Trabajo en frio, mediante la aleación y

templable en aire• D= Trabajo en caliente, alto carbono, alto cromo• T= alta velocidad, base tungsteno• M= alta velocidad en base molibdeno• P= moldes, aceros para moldes• L= propiedades especificas, baja aleación• F= Propiedades especificas, carbono Tungsteno

CLASIFICACIÓN POR SU GRADO DE UTILIZACIÓN

• Aceros de fácil mecanización• Aceros para muelles• Aceros para calderos• Aceros para construcción de herramientas

CLASIFICACIÓN POR SU COMPOSICIÓN QUÍMICA

• Aceros en base al fabricante de aceros:• ASSAB• BHOHLER, etc.

• Aceros en base a normas internacionales como:• AISI • ASTM• SAE• ASME

CLASIFICACIÓN GENERAL DE LOS ACEROS DE ACUERDO A SU UTILIZACIÓN

• Aceros de construcción

• Aceros al carbono que se usan en bruto de laminación para construcciones metalizas y para piezas de maquinaria en general.

• Aceros de baja aleación y alto limite elástico para grandes construcciones metálicas, puentes, torres, etc.

• Aceros de fácil mecanización para emplear en tornos automáticos, etc.

• Aceros que se usan después del tratamiento• Aceros al Carbono• Aceros de Gran Resistencia• Aceros para Cementación• Aceros de Nitruración• Aceros para Muelles• Aceros resistente al desgaste• Aceros de propiedades Eléctricas Especiales• Aceros Maraging

• Aceros para herramientas• Aceros al Carbono• Aceros Rápidos• Aceros para trabajos en caliente• Aceros indeformables• Aceros de corte no rápidos

• Aceros Inoxidables y Resistentes al Calor• Aceros Martensiticos de 13 a 18% de Cromo• Aceros Ferriticos de 16 a 30% de cromo• Aceros Cromo- níquel austeniticos de alta aleación • Aceros para Válvulas• Aceros con elevada resistencia a la fluencia en caliente• Aceros inoxidables endurecibles por precipitación

CLASIFICACIÓN DE LOS ACEROS ALEADOS CON SU UTILIZACIÓN

• Aceros en los que tiene importancia fundamental la templabilidad

• Aceros de Gran resistencia• Aceros de Segmentación • Aceros de Muelles• Aceros Indeformables

• Aceros de Construcción • Aceros de Gran resistencia• Aceros de Segmentación • Aceros de Muelles• Acero de Nitruración • Aceros Resistentes al Desgaste• Aceros para Imanes• Aceros para chapas magnéticas• Aceros Inoxidables y resistentes la calor

• Aceros de Herramientas • Aceros Rápidos• Aceros de Corte no Rápidos• Aceros Indeformables• Aceros Resistentes la Desgaste • Aceros para trabajo de Choque• Aceros Inoxidables y resistentes al calor

DESIGNACIÓN DE LOS ACEROS

• Se lo realiza por medio de 4 o 5 números o dígitos• El primer digito indica e tipo de acero al que pertenece• 1 Aceros al carbono• 2 Aceros al níquel• 3  Aceros al NI-CR• 4 Aceros al molibdeno• 5 Aceros al cromo• 6 Aceros al Cr-V• 8 Aceros al CR-NI-Mo•  9  Aceros al Si-Mn

• El segundo digito indica el porcentaje aproximado en que se encuentra en un acero el elemento de aleación predominante

• Los dígitos 3 y 4 por lo general indica el contenido medio de carbono dividido para 100 • Ejemplo

• SAE 2345: 2 acero al níquel3 elemt.Predominante,níquel3%45 porcentaje de carbono, 0,45%

• SAE3310:3 acero al Níquel-Cromo3 elemento predominante Níquel3%10 porcentaje de carbono, 0,10%

• En la AISI los dígitos van precedidos de una letra que indica el método de fabricación del acero

10XX= Aceros al carbono, básicos de hogar abierto y bessemer acidos11XX= Aceros al carbono de hogar abierto y bessemer acidos, azufre alto fosforo bajo12XX= Aceros al carbono, básicos de hogar abierto azufre alto, fosforo bajo.13XX= Manganeso 1.7523XX= Níquel 3.5 (Serie eliminada en 1959)25XX= Níquel 5.00 (Serie eliminada en 1959)31XX= Níquel 1.25 y Cromo 1.60(Serie eliminada en 1964)33XX= Níquel 3.50 y Cromo 1.50(Serie eliminada en 1964)40XX= Molibdeno 0.20-0.2541XX= Cromo 0.50, 0.80 o 0.95 y Molibdeno 0.12, 0.20 o 0.3043XX= Niquel 1.83, Crmo 0.50 o 0.80 y Molibdeno 0.2544XX= Molibdeno 0.53 46XX= Niquel 0.85 o 1.83 y Molibdeno 0.20 o 0.25 50XX= Cromo 0.4051XX= Cromo 0.80, 0.88, 0.93, 095 o 1.005XXXX= Carbono 1.04 y Cromo 1.03 o 1.4561XX= Cromo 0.60 o 0.95 y vanadio 0.13 o 0.1586XX= Niquel 0.55 Cromo 0.50 y Molibdeno 0.2588XX= Niquel 0.55 Cromo 0.50 y Molibdeno 0.3592XX= Silicio 2.0093XX= Niquel 3.25, Cromo 1.20 y Molibdeno 0.1298XX= Niquel 1.00, Cromo 0.80 y Molibdeno 0.2594XX= Niquel 0.45 , Cromo 0.40, Molibdeno 0.12 y Boro

ACEROS AL CARBONO

• El grupo de aceros al carbono de construcción esta formado por aceros cuyas composiciones oscilan entre los siguientes limites:• C= de 0.10 a 0.60%• Si= de 0.15 a 0.30%• Mn= de 0.30 a 0.70%• P y S= menor a 0.04%

CLASIFICACIÓN DE LOS ACEROS AL CARBONO, ATENDIENDO A SUS CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS

Designación De % C R(kg/mm^2)

E(kg/mm^2)

A%

Aceros extra dulces

0.05 a 0.15

32 a 38 20 a 24 34 a 28

Aceros dulces 0.15 a 0.25

38 a 46 24 a 28 28 a 25

Aceros semidulces 0.25 a 0.40

46 a 55 28 a 32 25 a 22

Aceros semiduros 0.40 a 0.60

55 a 65 32 a 38 22 a 18

Aceros duros 0.60 a 0.70

65 a 75 38 a 45 18 a 14

Aceros muy duros 0.70 a 0.80

75 a 85 45 a 50 14 a 8

Aceros extraduros 0.80 85 a 100 50 a 55 8 a 5

Resultado de los ensayos de tracción en estado de recocido

CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS DE LOS ACEROS AL CARBONO DE CONSTRUCCIÓN

• Se utilizan para la construcción de piezas de maquinas, ejes, bulones, tornillos, etc.• Interesa que tenga una resistencia a la tracción lo

mas elevada posible y que el limite elástico sea alto.• La dureza elevada es importante para evitar el

desgaste de piezas que han de sufrir rozamientos o pueden ser rayadas.• El limite de fatiga debe interesar ya que las

piezas pueden estar sometidas a esfuerzos repetitivos.

INFLUENCIA DEL CARBONO EN LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS ACEROS AL CARBONO

• Las características mecánicas dependen de los constituyentes: ferrita, perlita y cementita, cuyas características mecánicas son las siguientes:

• El carbono también influye en el temple, la templabilidad aumenta y la velocidad critica del temple disminuye a medida que crece el porcentaje de carbono.

Resistencia (Kg/mm^2)

Alargamiento en %

Dureza HB

Ferrita 35 40 90

Perlita 85 10 250

Cementita 3 0 650

ACEROS ALEADOS DE GRAN RESISTENCIA

• Una de las principales características de los Aceros es el grado de Resistencia. Los Aceros al Carbono por medio de un tratamiento térmico adecuado se les pueden aumentar sus características mecánicas, siempre utilizando medios de enfriamiento enérgicos como el agua lo que aumenta el riesgo de malformaciones y grietas.

• La adición de elementos de aleación aumenta la templabilidad de los Aceros y por consiguiente el Temple penetra mas en las piezas gruesas, mejorando en estas las características mecánicas extraordinariamente con respecto a las de los aceros al Carbono.

• Además, las disminuciones de la Velocidades Criticas que provocan algunos elementos de aleación permiten medios de enfriamiento menos bruscos que el agua, como por ejemplo el aceite, disminuyendo las deformaciones y riesgo de grietas.

VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LOS ACEROS ALEADOS.

• Tres grandes ventajas de los aceros Aleados sobre los aceros al Carbono:1. Posibilidad de templar el núcleo en piezas de gran sección.2. Posibilidad de emplear en lugar de temple al Agua, temple

al Aceite o Aire.3. Mayor margen de temperatura para el calentamiento en los

tratamientos térmicos y menor peligro de sobre calentamiento.

• Los inconvenientes de los Aceros Aleados:1. Mayor dificultad en su elaboración y eliminación de

defectos (inclusión, etc.)2. Precio mas elevado.3. Mayor dificultad para su aprovechamiento.

ACEROS DE GRAN ELASTICIDAD

• Son utilizados en la construcción de maquinas, motores, ferrocarriles, etc, es necesario emplear muelles, ballestas, etc, que trabajan elásticamente, es decir recuperan su forma primitiva una ves cesada la causa que los deforma.• Para la fabricacion de estas piezas conviene

utilizar los aceros de caracteristicas adecuadas para el trabajo que van a realizar.• Estos aceros se denominan para muelles o de

gran elasticidad

CARACTERÍSTICAS DE LOS ACEROS DE GRAN ELASTICIDAD

• Interesa el limite de elasticidad a la tracción para los muelles que trabajan a flexión y a la torsión para muelles helicoidales.

• El limite elástico a la tracción varia del 60 a 90 % de la resistencia o carga a la rotura a la tracción.

• En general, la resistencia media a la traccion de los aceros de alta elasticidad de 150 Kg/mm^2 oscilando el limite elastico a la traccion entre 135 y 140 Kg/mm^2

• Los valores de la resistencia a la torsión están comprendidos entre 0,35 y el 0,75 de la resistencia de tracción.

TIPOS DE ACERO DE GRAN ELASTICIDAD

1. Los aceros al carbono• Son aceros de 0,4 a 1% de Carbono. Se Templan en Agua los de contenido de

0,4 a 0,7% de C y de 0,5 a 1 % de Mn. En Aceite los de 0,7 a 1% de C y 0,3 a 0,6% de Mn.

2. Los aceros mangano-siliciosos• Están compuestos por porcentajes de 0,4 a 0,6 % de C; de 0,6 a 1% de Mn y

de 1,5 a 2% de Si.Estos Aceros se emplean para la fabricación de Muelles y Ballestas de grandes dimensionesPara Ferrocarriles y Automóviles. Consiguen limites de elasticidad superiores a los 120Kgr. /mm2 en espesores de hasta 20 mm cosa  imposible en los Aceros al Carbono.

3. Los aceros aleados    • Los aceros aleados al Cromo-Manganeso; Cromo-Silicio; Cromo-Vanadio; etc.,

se utilizan para la fabricación de muelles de gran responsabilidad. Estos aceros además de tener una templabilidad mas elevada tienen la ventaja de ser poco propensos a la descarburación en los tratamientos térmicos, que es el origen de los mayores fracasos en la fabricación de muelles.

ACEROS PARA CEMENTAR

•  La dureza de los aceros es una propiedad en cierto modo contraria a la tenacidad (resistencia) y ductilidad (alargamiento), por ello si se trata de obtener durezas elevadas de aceros de alto contenido en carbono estos se quedan "frágiles". En cambio si utilizamos aceros de bajo contenido en carbono se obtienen piezas de buena tenacidad pero poca dureza.

• La cementación consigue por medios térmicos, en teoría, solucionar el problema de gran dureza superficial y buena tenacidad en el núcleo.

• La cementación consiste en aumentar el porcentaje de carbono en la capa superficial de los aceros de bajo contenido en carbono, para poder conseguir en ella, una vez templada, la dureza de los aceros de alto contenido en carbono. Así quedan piezas con gran dureza superficial y buena tenacidad.

• Esta combinación de características es muy importante para piezas de maquinarias como engranajes, etc. Que deben tener la superficie muy dura para resistir el desgaste y en cambio el núcleo de los dientes muy tenaz para resistir bien los golpes que pueden producirse en las alteraciones de funcionamiento de la maquina, arranques, paradas bruscas, etc.

• El espesor de la capa cementada suele ser de aprox. 0,5 a 1,5 mm y el porcentaje de carbono de la capa cementada es de aprox. 0,8 – 0,9%. Con estos porcentajes se consiguen durezas de 62 a 65 rockwell-c.

ACEROS PARA NITRURAR

• La nitruración consiste en endurecer la superficie del acero por la absorción del nitrógeno también por medios térmicos.

• En los primeros ensayos de Nitruración que se hicieron con Acero Al Carbono y operando a temperaturas muy elevadas se obtenían capas Nitruradas de gran dureza pero muy frágiles. La adición de elementos de aleación tales como Aluminio, Cromo, Molibdeno y Vanadio principalmente y operando a temperaturas de aprox. 500º consigue eliminar la fragilidad.

• Las capas Nitruradas tienen un espesor de 0,2 a 0,5 mm según temperatura y duración de la operación. Su dureza oscila entre 800 a 1000 Vickers y la resistencia mecánica del núcleo varia entre 80 y 125 Kg/mm2.

• Los aceros para Nitrurar son siempre aleados con un contenido de Carbono comprendido entre 0,25 a 0,5 %, según las características mecánicas que se desean en el núcleo.

• El Aluminio es el elemento que mas influencia tiene en la dureza de la capa superficial obteniendo valores de hasta 1000 Vickers con porcentajes del 1%. Después es el Cromo el elemento mas endurecedor empleándose en porcentajes de hasta el 3%.

ACEROS INOXIDABLES

• Los Aceros Inoxidables son una gama de aleaciones que contienen un mínimo de 11% de Cromo. El Cromo forma en la superficie del acero una película pasivante, extremadamente delgada, continua y estable. Esta película deja la superficie inerte a las reacciones químicas. Esta es la característica principal de resistencia a la corrosión de los aceros inoxidables.

• El extenso rango de propiedades y características secundarias, presentes en los aceros inoxidables hacen de ellos un grupo de aceros muy versátiles.

• La selección de los aceros inoxidables puede realizarse de acuerdo con sus características:• Resistencia a la corrosión y a la oxidación a temperaturas elevadas. • Propiedades mecánicas del acero • Características de los procesos de transformación a que será sometido. • Costo total (reposición y mantenimiento) • Disponibilidad del acero.

PROPIEDADES DE LOS ACEROS INOXIDABLES

• Los aceros inoxidables tienen una resistencia a la corrosión natural que se forma automáticamente, es decir no se adiciona.

• Tienen una gran resistencia mecánica, de al menos dos veces la del acero al carbono.

• Son resistentes a temperaturas elevadas y a temperaturas criogénicas.

• Son fáciles de transformar en gran variedad de productos y tiene una apariencia estética, que puede variarse sometiendo el acero la diferentes tratamientos superficiales para obtener acabado a espejo, satinado, coloreado, texturizado, etc.

• Los aceros inoxidables no son indestructibles, sin embargo con una selección cuidadosa, sometiéndolos a procesos de transformación adecuados y realizando una limpieza periódica, algún integrante de la familia de los aceros inoxidables resistirá las condiciones corrosivas y de servicio más severas.

CLASIFICACIÓN DE LOS ACEROS INOXIDABLES (SERIE 400)

Aceros Inoxidables Martensíticos

• Son la primera rama de los aceros inoxidables, llamados simplemente al Cromo y fueron los primeros desarrollados industrialmente (aplicados en cuchillería).

• Tienen un contenido de Carbono relativamente alto de 0.2 a 1.2% y de Cromo de 12 a 18%.

• Los tipos más comunes son el AISI 410, 420 y 431

• Las propiedades básicas son:• Elevada dureza (se puede incrementar

por tratamiento térmico) • Gran facilidad de maquinado • Resistencia a la corrosión moderada.• Principales aplicaciones: Ejes, flechas,

instrumental quirúrgico y cuchillería.

Aceros Inoxidables Ferríticos

• También se consideran simplemente al Cromo, su contenido varia de 12 a 18%, pero el contenido de Carbono es <0.2%.

• Los tipos más comunes son el AISI 430, 409 y 434

• Las propiedades básicas son: • Buena resistencia a la corrosión.• La dureza no es muy alta y no pueden

incrementarla por tratamiento térmico.

• Principales aplicaciones: • Equipo y utensilios domésticos • En aplicaciones arquitectónicas y

decorativas.

CLASIFICACIÓN DE LOS ACEROS INOXIDABLES (SERIE 300)

Aceros Inoxidables Austeníticos.

• Son los más utilizados por su amplia variedad de propiedades, se obtienen agregando Níquel a la aleación, por lo que la estructura cristalina del material se transforma en austenita y de aquí adquieren el nombre.

• El contenido de Cromo varia de 16 a 28%, el de Níquel de 3.5 a 22% y el de Molibdeno 1.5 a 6%.

• Los tipos más comunes son el AISI 304, 304L, 316, 316L, 310 y 317.• Principales aplicaciones: • Utensilios y equipo para uso doméstico, hospitalario • En la industria alimentaria, tanques, tuberías, etc.

• Las propiedades básicas son: • Excelente resistencia a la corrosión • Excelente factor de higiene – limpieza • Fáciles de transformar • Excelente soldabilidad• No se endurecen por tratamiento térmico• Se pueden utilizar tanto a temperaturas criogénicas como a elevadas temperaturas.

ACEROS PARA HERRAMIENTAS

• En este grupo se incluyen todos los aceros que normalmente se emplean para la fabricación de útiles o herramientas destinados a modificar la forma, tamaño y dimensiones de los materiales por cortadura, por presión o por arranque de viruta.• Los aceros de herramientas tienen generalmente

un contenido en carbono superior a 0.30%, aunque a veces también se usan para la fabricación de ciertas herramientas, aceros de bajo contenido en carbono (0.1 a 0.30%).

TIPOS DE ACEROS PARA HERRAMIENTAS

• Aceros indeformables: reciben este nombre los aceros que en el temple no sufren casi deformaciones y con frecuencia después del temple y revenido quedan con dimensiones prácticamente idénticas a las que tenían antes del tratamiento. Esto se consigue empleando principalmente el cromo y el manganeso como elementos de aleación. Estos aceros templan con un simple enfriamiento al aire o en aceite. Composiciones típicas: C = 2% y Cr = 12%; C = 1% y Cr = 5% y otra C = 1% y Mn = 1%.

• Aceros al corte no rápidos: se agrupan varios aceros aleados, principalmente con cromo y wolframio, muy empleados para la fabricación de herramientas de corte que no deben trabajar en condiciones muy forzadas. Pueden considerarse como unas calidades intermedias entre los aceros rápidos y los aceros al carbono, y la mayoría de herramientas fabricadas con ellos suelen quedar con durezas comprendidas entre 60 y 66 Rockwell-C.

Aceros al carbono: para la fabricación de herramientas para los usos más diversos, se emplean aceros sin elementos de aleación con porcentajes de carbono variables de 0.50 a 1.40%. para herramientas que deban tener gran tenacidad como martillos y picas; se emplean medios contenidos en carbono 0.50 a 0.70%. para herramientas de corte como brocas, cuchillas, y limas; calidades intermedias de 0.70 a 1%. Para conseguir en cada caso la máxima dureza, deben ser templados en agua.Aceros rápidos: la característica fundamental de estos aceros es conservar su filo en caliente, pudiéndose trabajar con las herramientas casi a l rojo (600º) sin disminuir su rendimiento. Algunas composiciones típicas de los aceros rápidos son: C = 0.75%, W = 18%, Cr = 4% y V = 1% ; otra C = 0.75%, W = 18%, Co = 4% y V = 1.25%.

ACEROS PARA TRABAJO DE CORTE

• Son aceros para herramientas que poseen gran resistencia al desgaste y conservación de las condiciones de corte. • Se clasifican en:• Para trabajo en frío• Para trabajo en caliente

PARA TRABAJO EN FRÍO

• AISI: 01, 02, 07• AISI: A2, A4, A5, A6• AISI: D1, D2,…, D7• Son aceros que contienen Mn y Cr como elementos

principales. Se destacan por su gran inderformabilidad y gran rendimiento en el tratamiento térmico.

• Entre sus características podemos citar:• Buena resistencia al desgaste• Maquinabilidad• Resistencia a la descarburación• Regular tenacidad• Dureza en caliente igual que la de los aceros al carbono

• Se utiliza en la fabricación de terrajas, rodillos de laminar roscas, herramientas de formay escariadores expancivos, matrices de corte, matrices de punsones.

• Herramientas que se pueden fabricar con aceros para trabajo en frio:• Escariadores• Fresas• Limas• Cuchilla para caucho duro y plásticos• Instrumentos quirúrgicos• Cincelador y relojero• Cuchillas de perfilar• Hileras• Mandriles de estriar• Barreras para marmol• Brocas de punta• Avellanados• Sierras de cinta y arco• Tijeras de paño, papel y chapa• Puntas y compaces de trazar• Troqueles de corte

PARA TRABAJO EN CALIENTE

• Están caracterizados por:• Poseer una buena dureza en caliente• Buena inderformabilidad• Penetración del temple profunda• Alta resistencia al desgaste• Regular maquinabilidad• Se descarburan con relativa facilidad• Tenacidad es mediana• Su contenido de carbono es siempre superior a 0,8%

• La dureza en caliente la incrementa el Cr, Mo y W. son llamados aceros para corte rápido.• Se clasifican en dos grupos:

1. Aceros rápidos al molibdeno2. Aceros rápidos al tungsteno

ACEROS PARA HERRAMIENTAS DE MONTAJE MANTENIMIENTO Y MANEJO

• Generalmente son aceros al carbono con 0,6 hasta 0,8% de C. Su característica principal es su gran dureza y gran tenacidad, para herramientas de precisión deben ser deformables.

ACEROS PARA CONSTRUCCIÓN DE ELEMENTOS DE MÁQUINAS

• Se caracteriza por su alta resistencia, buena ductibilidad y gran tenacidad. Por lo general son aceros mangano-siliciosos, sin que el Mn ni el Si exceda del 2%. Se utilizan también aceros al Cr, Ni y al Cr-Mo.

NORMAS

• AISI = Association of Iron and Steel Engieneers (Asosacion de Ingenieros del Acero)• SAE= Society of Automotive Engieneers

(Sociedad de Ingenieros Automotrices)• ASME= American society of mechanical

engieneers (Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos)• ASTM= American Society for Testing and

Materials (Sociedad Americana para Comprobación de Materiales)

BIBLIOGRAFIA

• Materiales – Ing. Marco Almendariz

Linkografia:• http://es.wikipedia.org/wiki/Acero#Componentes• http://es.wikipedia.org/wiki/UNE-36010• http://www.astm.org/SNEWS/SPANISH/SPJF09/enri

ght_spjf09.html