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CLASIF. SAE DE ACEROS – APLICACIONES DE LOS ACEROS ACEROS INOXIDABLES

ACEROS

Los aceros permiten cubrir satisfactoriamente la mayoría de las necesidades industriales tanto para la construcción de máquinas como para las obras civiles.

Se clasifican en: • ACEROS COMUNES o aceros al carbono: aleación Fe-C con contenido de carbono entre un 0,05 y 1,7%., con presencia de

silicio, manganeso, azufre y fósforo. • ACEROS ESPECIALES, aleados o de aleación: cuando se requiere aumentar la prestación de los aceros en aspectos tales

como mayor resistencia mecánica (tracción, dureza, a choques, etc) o a la corrosión, se incorporan a la aleación otros elementos que le proporcionan características definidas, por ejemplo: cromo, níquel, molibdeno, aluminio, vanadio, etc. Contienen uno o más elementos aleados.

A su vez los aceros especiales pueden ser clasificados en: • Aceros ternarios: con un solo elemento de aleación, por ej: Al > 0,3% ; S > 0,08%; Cr > 0,2% ; Ni > 0,4% • Aceros cuaternarios: dos elementos de aleación: por ej: Cr- Ni; Cr- V; Cr- Mo; Cr –Si; Si –Mn • Aceros complejos: más de dos elementos por ej: Cr –Ni –Mo; Cr –Ni –Va ; Cr –W -V

CLASIFICACION SAE-IRAM DE ACEROS

Es una numeración compuesta por cuatro dígitos:

SAE (ó IRAM) cuyo significado es el siguiente

• 1ª. dígito: GRUPO • 2do. dígito: % del elemento predominante en la aleación • 3er. y 4to. dígito: % de carbono (x 100)

1 ACEROS AL CARBONO 1 0 Aceros normales (sin alear) 1 1 Aceros de fácil mecanización 1 3 Aceros al Mn 1 4 Aceros al B 2 ACEROS AL Ni 2 3 Con aprox. 3% Ni 3 ACEROS AL Cr-Ni 3 1 1% Ni , 0,6%Cr 3 3 3,3 % Ni, 1,5% Cr 3 03 Resistentes al calor y la corrosión 4 ACEROS AL Mo 4 0 Aceros al C - Mo 4 1 Aceros al Mo - Cr 4 3 Aceros al Mo – Cr - Ni 4 6 Aceros al Mo – Ni (47 y 48 distintas prop. de Cr-Ni)

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5 ACEROS AL Cr 5 0 Con bajo Cr < 0,65% 5 1 Medio Cr < 1% 5 01 Bajo Cr, alto C 5 11 Medio Cr, alto C 5 21 Alto Cr, alto C 5 14 Resistentes al calor y la corrosión (también 515) 6 ACEROS AL Cr - V 9 2 ACEROS AL Si - Mn 9 ACEROS AL Ni- Cr- Mo (excepto 92)

Con el aumento del % de C aumentan tensión de rotura y de fluencia y la dureza, es decir son más duros y resistentes, menos maleables y más frágiles. Otros agregados producen efectos diversos, como ser:

• Fósforo: es nocivo, provoca fragilidad pero mejora la maquinabilidad. • Azufre: no debe exceder el 0,05%, provoca sulfuros de Mn y de Fe, en algunos casos provoca fragilidad en caliente (f • Manganeso: aumenta la penetración del temple y la forjabilidad, disminuye la ductilidad. • Silicio: endurece al acero (aumentas la fragilidad).

APLICACIONES USUALES DE ALGUNOS ACEROS Aceros comunes SAE 1010 / 1020: acero extradulce -aprox. 0,10% de C- empleado en clavos, piezas a forjar, piezas a cementar, tuberías. etc. No aconsejable en piezas que requieran buena terminación. SAE 1025 (0,25% C) acero dulce, forjable, de aplicación general, usado en perfiles, chapas, alambres, piezas mecanizadas y forjadas, tornillos. SAE 1045 (0,45% de C) semiduro , forjable. Típico en piezas de máquina, ejes, transmisiones, cigüeñales, piezas mecanizadas y a veces tratadas térmicamente. SAE 1070 (extraduro, con 0,7% de C) tiene alta resistencia y baja ductilidad, empleado en resortes,discos de embrague, hojas de elástico, herramientas de corte. Normalmente son tratados térmicamente. SAE 1111, tienen alto contenido de S, son fáciles de mecanizar, aptos para cementación. Algunos de este tipo no son soldables (SAE 1141). SAE 1335, utilizados en engranajes, árboles y ejes con cargas medias. Aceros aleados

• Al Níquel SAE 2315 / SAE 2320 cementable, para engranajes. Pernos, chavetas, prisioneros. SAE 2330 / 2340 cementables, templables para piezas exigidas como árboles y ejes. También piezas forjadas.

• Al Cromo Níquel SAE 3120 / 3130 admiten tratamiento térmico, aptos para engranajes, coronas dentadas, piezas sometidas a cargas e impactos, bulones de cilindro, bielas, etc.

• Al Molibdeno, al Cromo y al Níquel Cromo Molibdeno SAE 4130 árboles muy cargados SAE 4140 engranajes y ruedas grandes SAE 4340 es el mejor acero para aplicaciones generales, utilizado en aviones, piezas exigidas como ejes, engranajes, etc. SAE 4640 herramientas manuales, piezas para servicio pesado. SAE 5120 / 5140 utilizados en engranajes y árboles pequeños SAE 8640 / 8740 (al Ni-Cr-Mo) ejes de hélice, engranajes.

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Contenido de elementos de aleación según las aplicaciones

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ELEMENTO DE ALEACIÓN APLICACIÓN :

para C Cr Ni Mo Mn Si V W Al Co Cu P S Cementar P P P P S Resortes P P S P P P S

Acero rápido P P S P P S Rodamientos P P S S Herramientas P P S S S S S P Inoxidables P S S S S S

Imanes permanentes S P S P P P Chapas magnéticas S P

Acero al carbono P S S S S

P: elemento principal S: elemento secundario

Aceros para válvulas para motores a comb. interna (según SAE J 775) NV 1 para válvulas de admisión (C: 0,41%; Mn: 1,5%; Si: 0,25%) HNV 4 de alta aleación para válvulas de admisión (composición: C: 0,45%; Mn: 0,4%; Si: 3,3%,; Cr: 7%; Ni: 1%) ACEROS INOXIDABLES

Se denomina así a una serie de aceros que en determinadas condiciones resisten favorablemente la acción de agentes corrosivos dados en ambientes industriales, ácidos de diversa clase como así también temperaturas elevadas sin sufrir una oxidación o destrucción sensible. Son caros pero representan una solución para trabajo en ambientes corrosivos y con temperaturas altas o bajas.

Son básicamente aleaciones Fe-C con cromo como elemento principal –entre 4 y 26%- (que proporciona la resistencia a la corrosión) y otros agregados.

Existen tres grupos de aceros inoxidables: Austeníticos (serie 200 y 300)

Son los de mayor resistencia a la acción corrosiva de ácidos y buena resistencia mecánica. Buena maquinabilidad. No aptos para flexión ni soldadura. AISI 301: el de menor contenido de Cr y Ni, usado para ataque corrosivo moderado. AISI 316: Con Mo, alta resistencia a los ácidos sulfúrico, clorhídrico, etc. Muy empleado en la industria del papel, química, textil. AISI 321: Contienen titanio, que facilita su aplicación a altas temperaturas (500-850°C) empleado en sobrecalentadores, escape de motores de aviación, intercambiadores de calor etc. AISI 347: apto para servicios entre 420° y 810°C. No adecuado para estirados o retorcidos acentuados. Ferríticos:

Incorporan aluminio, son fáciles de mecanizar y soportan estampado profundo.

• AISI 405 y AISI 430 : son los más comunes, empleados en vajilla de cocina, piletas, mostradores frigoríficos, quemadores de gas. El 430 es el más maquinable de todos los inoxidables. No es apto para soldar ni para trabajar en frío.

• AISI 446: de máxima resistencia a la corrosión y oxidación. No apto para soldadura no estirados acentuados.

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Martensíticos:

N° AISI 302

316 347 430 446 410 440A

Cr (%) 17 a 19 16 a 18 17 a 19 14 a 18 23 a 27 11,5 a 13,5 16 a 18 Ni (%) 8 a 10 10 a 14 9 a 12 0,5 max 0,5 max. 0,5 max. 0,5 max. C (%) 0,15 max. 0,10 0,08 0,12 0,2 0,15 0,60 a 0,75 Mn (%) 2 max 2 2 1 1,5 1 1 Si (%) 1 max. 1 + Mo 2 – 3 1 1 1 1 1 +Mo 0,75 �ET (kg/cm2) 5600 5300 5600 4200 5300 4200 6700 c/trat.term. HB 180 max. 200 200 200 200 200 240

Tienen menor contenido de cromo (entre 11 y 17%)

• AISI 403 / 410 / 440 A: pueden ser conformados en frío. No aptos para soldar. , son templables y tienen buena resistencia a

agentes atmosféricos. Usado en bulonería, rotores de bombas, equipos de destilación. También para herramientas y utensilios cortantes.

Grupos

AUSTENITICOS Cr 18% Ni 8% Admiten endurecimiento por trabajo en frío No magnéticos

FERRITICOS Cr 17% No endurecibles Trabajables en caliente

MARTENSITICOS Cr 12% Admiten tratamiento térmico Magnéticos

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE ACEROS SAE - IRAM Designación SAE - IRAM C Mn P (max) S (max) Si Ni Cr Mo

1330 0,28 - 0,33 1,60 - 1,90 0,035 0,040 0,15 - 0,35

1335 0,33 - 0,38 1,60 - 1,90 0,035 0,040 0,15 - 0,35

1340 0,38 - 0,43 1,60 - 1,90 0,035 0,040 0,15 - 0,35

1345 0,43 - 0,48 1,60 - 1,90 0,035 0,040 0,15 - 0,35

4023 0,20 - 0,25 0,70 - 0,90 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,20 - 0,30

4024 0,20 - 0,25 0,70 - 0,90 0,035 0,035 0,15 - 0,35 0,20 - 0,30

4027 0,25 - 0,30 0,70 - 0,90 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,20 - 0,30

4028 0,25 - 0,30 0,70 - 0,90 0,035 0,035 0,15 - 0,35 0,20 - 0,30

4037 0,35 - 0,40 0,70 - 0,90 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,20 - 0,30

4047 0,45 - 0,50 0,70 - 0,90 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,20 - 0,30

4118 0,18 - 0,23 0,70 - 0,90 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,40 - 0,60 0,08 - 0,15 4130 0,28 - 0,33 0,40 - 0,60 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,80 - 1,10 0,15 - 0,25 4137 0,35 - 0,40 0,70 - 0,90 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,80 - 1,10 0,15 - 0,25 4140 0,38 - 0,43 0,75 - 1,00 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,80 - 1,10 0,15 - 0,25 4142 0,40 - 0,45 0,75 - 1,00 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,80 - 1,10 0,15 - 0,25 4145 0,43 - 0,48 0,75 - 1,00 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,80 - 1,10 0,15 - 0,25 4147 0,45 - 0,50 0,75 - 1,00 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,80 - 1,10 0,15 - 0,25 4150 0,48 - 0,53 0,75 - 1,00 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,80 - 1,10 0,15 - 0,25

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4161 0,56 - 0,64 0,75 - 1,00 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,70 - 0,90 0,25 - 0,35

4320 0,17 - 0,22 0,45 - 0,65 0,035 0,040 0,15 - 0,35 1,65 - 2,00 0,40 - 0,60 0,20 - 0,30 4340 0,38 - 0,43 0,60 - 0,80 0,035 0,040 0,15 - 0,35 1,65 - 2,00 0,70 - 0,90 0,20 - 0,30

E4340 0,38 - 0,43 0,65 - 0,85 0,025 0,025 0,15 - 0,35 1,65 - 2,00 0,70 - 0,90 0,20 - 0,30

4615 0,13 - 0,18 0,45 - 0,65 0,035 0,040 0,15 - 0,35 1,65 - 5,00 0,20 - 0,30

4620 0,17 - 0,22 0,45 - 0,65 0,035 0,040 0,15 - 0,35 1,65 - 5,00 0,20 - 0,30

4626 0,24 - 0,29 0,45 - 0,65 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,70 - 1,00 0,15 - 0,25

4720 0,17 - 0,22 0,50 - 0,70 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,90 - 1,20 0,35 - 0,55 0,15 - 0,25

4815 0,13 - 0,18 0,40 - 0,60 0,035 0,040 0,15 - 0,35 3,25 - 3,75 0,20 - 0,30

4817 0,15 - 0,20 0,40 - 0,60 0,035 0,040 0,15 - 0,35 3,25 - 3,75 0,20 - 0,30

4820 0,18 - 0,23 0,50 - 0,70 0,035 0,040 0,15 - 0,35 3,25 - 3,75 0,20 - 0,30

5117 0,15 - 0,20 0,70 - 0,90 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,70 - 0,90

5120 0,17 - 0,22 0,70 - 0,90 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,70 - 0,90

5130 0,28 - 0,33 0,70 - 0,90 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,80 - 1,10

5132 0,30 - 0,35 0,60 - 0,80 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,75 - 1,10

5135 0,33 - 0,38 0,60 - 0,80 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,80 - 1,05

5140 0,38 - 0,43 0,70 - 0,90 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,70 - 0,90

5150 0,48 - 0,53 0,70 - 0,90 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,70 - 0,90

5155 0,51 - 0,59 0,70 - 0,90 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,70 - 0,90

5160 0,56 - 0,64 0,75 - 1,00 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,70 - 0,90

E51100 0,98 - 1,10 0,25 - 0,45 0,025 0,025 0,15 - 0,35 0,90 - 1,15

E52100 0,98 - 1,10 0,25 - 0,45 0,025 0,025 0,15 - 0,35 1,30 - 1,60

6118 0,16 - 0,21 0,50 - 0,70 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,50 - 0,70 0,10 - 0,15V

6150 0,48 - 0,53 0,70 - 0,90 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,80 - 1,10 0,15 V Min

8615 0,13 - 0,18 0,70 - 0,90 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,40 - 0,70 0,40 - 0,60 0,15 - 0,25

8617 0,15 - 0,20 0,70 - 0,90 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,40 - 0,70 0,40 - 0,60 0,15 - 0,25

8620 0,18 - 0,23 0,70 - 0,90 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,40 - 0,70 0,40 - 0,60 0,15 - 0,25

8622 0,20 - 0,25 0,70 - 0,90 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,40 - 0,70 0,40 - 0,60 0,15 - 0,25

8625 0,23 - 0,28 0,70 - 0,90 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,40 - 0,70 0,40 - 0,60 0,15 - 0,25

8627 0,25 - 0,30 0,70 - 0,90 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,40 - 0,70 0,40 - 0,60 0,15 - 0,25

8630 0,28 - 0,33 0,70 - 0,90 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,40 - 0,70 0,40 - 0,60 0,15 - 0,25

8637 0,35 - 0,40 0,75 - 1,00 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,40 - 0,70 0,40 - 0,60 0,15 - 0,25

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8640 0,38 - 0,43 0,75 - 1,00 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,40 - 0,70 0,40 - 0,60 0,15 - 0,25

8642 0,40 - 0,45 0,75 - 1,00 0,035 0,040 0,15 - 0,35 0,40 - 0,70 0,40 - 0,60 0,15 - 0,25