Introducción y clasificación del acero al carbono

Clasificación del acero al carbono

1. Según el porcentaje en masa de carbono: acero de bajo carbono (C: ≤ 0,25 %), acero de medio carbono (C: 0,25 % < C < 0,6 %), acero de alto carbono (C: > 0,6 %)

Cuanto mayor sea el contenido de carbono, mayor será la dureza y la resistencia, pero disminuirá la plasticidad.

2. Según la calidad del acero (principalmente el contenido de impurezas azufre y fósforo): acero al carbono ordinario (S < 0,055 %, P < 0,045 %), acero al carbono de alta calidad (S < 0,040 %, P < 0,040 %), acero al carbono de calidad superior avanzada (S < 0,030 %, P < 0,035 %)

3. Por su uso: Acero estructural al carbono: Principalmente utilizado en puentes, barcos y componentes de edificios; acero al carbono para herramientas: Principalmente utilizado en cuchillos, moldes, instrumentos de medición, etc.

Grados y usos del acero al carbono

Acero estructural al carbono ordinario: Q195, Q215, Q235, Q255, Q275, etc. Los números indican la resistencia mínima al límite elástico. Q195, Q215 y Q235 poseen buena plasticidad y pueden laminarse en chapas de acero, barras de acero, tubos de acero, etc. Q255 y Q275 pueden laminarse en perfiles de acero, chapas de acero, etc.

Acero estructural al carbono de alta calidad: El grado de acero se expresa en diezmilésimas de la masa media de carbono, por ejemplo, 20#, 45#, etc. El 20# significa un contenido de C del 0,20 % (20/10 000).

Principalmente utilizado para la fabricación de diversas piezas de maquinaria.

Acero al carbono para herramientas: El grado de acero se expresa mediante la masa media de carbono, precedida por la letra T, por ejemplo, T9, T12, etc. T9 significa un contenido de C del 0,9 % (9 partes por mil).

Principalmente utilizado para la fabricación de diversas herramientas de corte, instrumentos de medición, moldes, etc.

Acero fundido: El grado de acero fundido se indica con el prefijo ZG seguido de un número, y dicho número representa la fracción másica media en el acero (expresada en diez milésimas). Por ejemplo, ZG25 significa que contiene C: 0,25 %.

Uso: Se utiliza principalmente para fabricar piezas con formas complejas que requieren cierta resistencia, plasticidad y tenacidad, como engranajes, acoplamientos, etc.

Tratamiento térmico convencional del acero al carbono

recocido

El acero se calienta a una temperatura adecuada, se mantiene a dicha temperatura durante un tiempo determinado y luego se enfría lentamente (enfriamiento en horno) para obtener un proceso de tratamiento térmico próximo al estado de equilibrio de su estructura.

Recocido completo, recocido isotérmico, recocido esferoidizante, recocido de difusión, recocido de alivio de tensiones

Normalizado

El proceso de tratamiento térmico consiste en calentar las piezas de acero a 30–50 °C por encima de AC3 y Acm, mantenerlas a esa temperatura durante un tiempo apropiado y luego enfriarlas al aire para obtener una estructura tipo perlita.

Temple

Un proceso de tratamiento térmico en el que las piezas de acero se calientan hasta la austenitización y luego se enfrían rápidamente para transformar su estructura en martensita. La morfología de la martensita resultante está estrechamente relacionada con la composición del acero, el tamaño de los granos originales de austenita y las condiciones de formación. Cuanto más pequeños sean los granos de austenita, más fina será la martensita.

Temple

Después del temple de las piezas de acero, para eliminar las tensiones internas y obtener las propiedades requeridas, se calientan a una temperatura determinada por debajo de AC1, se mantienen durante un tiempo determinado y luego se enfrían hasta la temperatura ambiente.

acero aleado

Se añaden uno o más elementos de aleación al acero al carbono para formar un acero denominado acero aleado.

Clasificación de los aceros aleados

Según la cantidad de elementos de aleación contenidos: acero de baja aleación (fracción de masa total inferior al 5 %), acero de media aleación (fracción de masa total del 5 % al 10 %) y acero de alta aleación (fracción de masa total superior al 10 %)

Según los tipos de elementos de aleación principales: acero al cromo, acero al cromo-níquel, acero, acero al silicio-manganeso, etc.

Según su uso: acero estructural, acero para herramientas, acero con propiedades especiales.

Acero inoxidable

Un tipo de acero que presenta alta resistencia a la corrosión en atmósfera y en medios corrosivos generales.

Uso: se utiliza principalmente para fabricar piezas o componentes estructurales que funcionan en diversos medios corrosivos y requieren una alta resistencia a la corrosión. Se emplea ampliamente en los sectores del petróleo, la industria química, la energía atómica, el desarrollo marino, la defensa nacional y algunos campos de ciencia y tecnología de vanguardia.