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Clasificación Aceros

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Diego Galilea Vidaurreta

on 12 October 2012

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Transcript of Clasificación Aceros

CLASIFICACIÓN
DE LOS ACEROS DIFERENTES
CLASIFICACIONES POR SU PROCESO DE POR SU PROCESO DE POR SU
UTILIZACIÓN ACEROS INOXIDABLES FABRICACIÓN · L.D.
· Bassemer
· Siemens
· Eléctricos P < 0,04%
S < 0,04%
Al carbono
Construcción y Herramientas P < 0,07%
S < 0,06%
Al carbono
Construcción y Herramientas P < 0,04%
S < 0,06%
Al carbono y oleados
Construcción y Herramientas P < 0,035%
S < 0,035%
Al carbono
(Especiales) COMPOSICIÓN · Baja aleación
· Alta aleación BAJO EN CARBONO < 0,25%
Blandos, poco resistentes, dúctiles,
tenaces... COCHES, VIGAS, EDIFICIOS MEDIO EN CARBONO 0,25 - 0,6%
Más resistentes que los anteriores,
menos dúctiles y tenaces.
(Martensita Revenida) ALTO EN CARBONO 0,6 - 1,4%
Todavía más duros y resistentes, y menos dúctiles. Poco desgaste.
HERRAMIENTAS DE CORTE · Aceros de Construcción
· Aceros de Herramientas
· Aceros inoxidables y refractarios ACEROS DE CONSTRUCCIÓN Para la fabricación de piezas.
Requieren altas propiedades mecánicas.
Bajo o medio contenido en carbono.
Clasificación se hace en base a que su uso
requiera tratamiento térmico o termoconformado Los hay que se usan en bruto,
en forja o laminación. · ACEROS AL CARBONO

(0.03 % < %C < 0.6%)
Incluimos los no oleados.
Se utilizan sin ningún tratamiento
térmico.

CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS
MAQUINARIA, MOTORES... · ACEROS DE BAJA ALEACIÓN Y
ALTO LÍMITE ELÁSTICO

Se suelen adicionar elementos de aleación
como Níquel, Manganeso, Silicio...

PUENTES, EST. RETICULARES,
CONSTRUCCIONES REMACHADAS NO
SOLDADAS... POR SU UTILIZACIÓN ACEROS DE FÁCIL MECANIZACIÓN Usados para realizar conformación por corte o arranque de viruta. Bajos contenidos de Carbono, para lograr una estructura blanda y favorecer una viruta fina. Los hay que se emplean tras su tratamiento térmico 1. Aceros de gran resistencia (entre 700 y 1700 MPa) medio contenido en carbono (0.25%-0.4%) por lo que resultan tenaces y resistentes. 2. Aceros de alto límite elástico con elevado contenido en Carbono (0.5%-0.7%) para lograr un gran límite elástico. Se endurece mediante temple en aceite, estirado en frío o patentado. Ej.: Muelles y alambres. 3.Aceros racionales de cementación. Bajo contenido en C (0.2%) y poco aleados, para permitir el temple a temperatura de tratamiento termoquímico 4. Aceros para nitruración. aleaciones de bajo contenido en C (0.25%-0.5%) se consigue buena tenacidad. Se templan antes del tratamiento termoquímico para obtener gran resistencia a fatiga y desgaste. 5. Aceros para chapa magnética. Aleaciones de bajo carbono con adiciones de Si, se evitan pérdidas de energía. Ej.: Transformaciones 6. Aceros para imanes permanentes. Estructura ferrítica. Se usan aceros al carbono y poco aleados. Ej.: Galvanometros, amplificadores, amperímetros 7. Aceros de fácil soldadura. La soldadura consiste en aporte de calor para producir la fusión. Son aceros de baja templabilidad y pequeñas adiciones de elementos de aleación. 8. Aceros maraging o marenvejecibles. Aceros muy aleados con propiedades mecánicas. Son aleaciones Fe-Ni con muy poco C. Se usa para fabricar piezas resistentes y tenaces. ACEROS PARA HERRAMIENTAS Son utilizados en la fabricación de útiles empleados en modificar la forma y dimensiones de los materiales por presión, corte o arranque de viruta. Aceros destinados a fabricación de moldes. Son aceros de alto contenido en carbono en estado de temple y revenido Para fabricar herramientas que trabajan a temperatura ambiente con un elevado porcentaje de carbono. Tienen alta tenacidad, poco aleados para evitar compuestos intermetálicos frágiles. 1.Aceros al Carbono.
Aleaciones bajas en carbono para producir las herramientas de mayor tenacidad y las de mayor contenido en carbono para más dureza. A baja temperatura para no disminuir la dureza. 2.Aceros Débilmente aleados.
Pequeñas adiciones de Cr y W forman carburos para mejorar la resistencia, resistentes al choque bajos en C y altos en Si y Mn mejora la templabilidad. 3.Aceros Indeformables.
Susceptibles a experimentar deformaciones y distorsiones durante el temple, composición ajustada por lo que los cambios térmico de temple y revenido sean mínimos. 4.Aceros Hadfield.
Aleación férrea con un límite elástico y alargamiento a tracción experimental. Gran capacidad de endurecimiento por deformación plástica. Se utiliza en la fabricación de elementos sometidos a fuertes rozamientos. Aceros para Trabajo Caliente: Para trabajos en caliente con menor contenido en carbono, no se les exige dureza tan alta. Son aceros aleados que evitan el rápido descenso de la dureza y resistencia habitual. Elementos carburígenos dan gran estabilidad y dureza. 1.Resistentes al Choque Mecánico
Aceros poco aleados y tenaces





2.Resistentes al Choque Térmico.
Soportan cambios bruscos y con composición ajustada para minimar cambios de volumen.




3.Resistentes al Desgaste.
Con elementos formadores de carburos para resistencia al desgaste hasta 600 ºC. Aceros para Corte o Rápido. Trabajan empleando altas velocidades en el arranque de viruta; por lo que el filo se calienta y podría ablandarse, para evitarlo se usan aceros con composición de elementos carburígenos. Se utilizan aceros casi eutectoides. Materiales Extraduros. 1.Carburos Metálicos o Widias.
Matriz metálica se endurece. Dan materiales mucho más duros y mantienen la dureza a temperaturas elevadas.


2.Carburos Metálicos Aglomerados sobre Acero.
La base es un acero de herramientas en los que se dispersan TiC. 3.Stellitas.
Aleaciones no férreas de composición especial.

4.Cerámicas.
Base de alúmina, se fabrican por pulviometalurgia, son frágiles y ventaja de comportamiento refractario. ACEROS INOXIDABLES O REFRACTARIOS. El hierro y el acero se oxidan en ambientes normales y es un grave problema. El acero se oxida con rapidez a temperaturas altas, al añadir Cr aumenta la resistencia a la corrosión atmosférica y al calor. A partir del 12% en C es Inoxidable.
El efecto reside en que el Cr crea que una película protectora y con el Ni estabiliza la capa de óxido. Aceros para Trabajo en Frío DIAGRAMA HIERRO-CROMO ACEROS NO INOXIDABLES CON ALGUNA RESISTENCIA A LA CORROSIÓNEl Cr ( metal BCC ) forma una solución sólida con el Fe ( eACEROS INOXIDABLES FERRÍTICOSstable a temperatura ambienteACEROS INOXIDABLES AUSTENÍTICOS ).


Para concentraciones de Cr +-50% y después de prolongados calentamientos a 600-800 ºC se forma una fase frágil ( Hay que evitarla ).


A mayor porcentaje de Cr el dominio austenítico del Fe disminuye ( desaparece en concentraciones de Cr > 12.5% ). TIPOS DE ACEROS INOXIDABLES - ACEROS NO INOXIDABLES CON ALGUNA RESISTENCIA A LA CORROSIÓN


- ACEROS INOXIDABLES MARTENSÍTICOS


- ACEROS INOXIDABLES FERRÍTICOS


- ACEROS INOXIDABLES AUSTENÍTICOS


- ACEROS INOXIDABLES ENDURECIBLES POR PRECIPITACIÓN ACEROS NO INOXIDABLES CON ALGUNA RESISTENCIA A LA CORROSIÓN Se emplean en construcciones metálicas expuestas a la intemperie. HIERROS Y ACEROS MUY PUROS Y DE BAJA ALEACIÓN HIERRO ARMCO: De gran pureza ( aleación = 0.012% C, 0.017% Mn, 0.005% P, 0.025 Si )


ACEROS AL Cu Y AL Mo DE BAJA ALEACIÓN: Buen comportamiento en atmósferas húmedas ( aleación = 0.10% C, 0.40% Cu, 0.08% Mo )


ACEROS CON BAJO % DE CR ( +-5%): Empleado en tuberías de industria petrolífera. Buena resistencia a gases sulfurosos. Si se añade Si en 1% mejora la resistencia a oxidación del acero hasta 800 ºC. ACEROS INOXIDABLES MARTENSÍTICOS Contienen C (0.08-0.60%), Cr (13-17%) y Ni (<2%). Se utilizan en condiciones de temple y revenido a baja temperatura. Aumentando el contenido en Cr y C, aumentamos la dureza e inoxidabilidad de este tipo de aceros. ACEROS DE CUCHILLERÍA (0.3% C + 12-14% Cr): Usado en cuchillos y navajas.


ACEROS INOXIDABLES MARTENSÍTICOS DUROS (0.5% C + 17% Cr): Usado en material quirúrgico y de dentista, rodamientos (1% C).


ACEROS MARTENSÍTICOS AL Cr-Ni (12-16% Cr + 1.5-3% Ni): Usado en ejes para barcos. ACEROS INOXIDABLES FERRÍTICOS Este tipo de aceros contienen altos porcentajes de Cr y muy bajos en C (0.08-0.12%).
No es posible transformarlos por completo en austenita durante el calentamiento. No se pueden templar. Son aceros más blandos y dúctiles. Menos susceptibles de corroerse.
Se endurecen por deformación plástica en frío. ACEROS CON RESISTENCIA A LA CORROSIÓN ATMOSFÉRICA O RESISTENCIA AL ÁCIDO NÍTRICO (0.10% C + 16% Cr): Usado en decoración de edificios.

ACEROS CON RESISTENCIA A LOS GASES SULFUROSOS (27% Cr): Usado en la industria química. ACEROS INOXIDABLES AUSTENÍTICOS Contienen 8% Ni además de 18% Cr. De C un 0.08%. Tienen carácter gammágeno y austenítico a temperatura ambiente. El Ni mejora el comportamiento frente a la corrosión, aunque aumenta el precio del mismo.


El 50% del total de los aceros inoxidables son de este tipo.
Para su endurecimiento se utiliza un tratamiento térmico (hasta 1050 ºC) y luego se enfría en agua.


Para terminar y aumentar su resistencia y dureza se le realiza una deformación plástica en frío (así la resistencia a la tracción será de 1500 MPa). El principal problema de este tipo de acero es la corrosión intergranular por precipitación de carburos.


La soldadura de este tipo de acero es crítica ya que se crean zonas calentadas a temperatura favorable para la precipitación de los carburos (400-600 ºC).


Para mejorar la resistencia a la corrosión se le añade Mo. ACEROS INOXIDABLES ENDURECIBLES POR PRECIPITACIÓN Alta resistencia a corrosión con características mecánicas muy elevadas y un 17% Cr + porcentajes variables de Ni. Mejores características después de un tratamiento térmico de solubilización seguido de un enfriamiento en aceite (conlleva temple para % bajas de Ni y mantiene estructura austenítica para % superiores).


Se clasifican según el % de Ni que contienen:

+-4% Ni = son martensíticos

+-7% Ni = son semiausteniticos

+-10% Ni = son austeníticos CORROSIÓN INTERGRANULAR Cuando se calientan los aceros inoxidables entre 400-600 ºC tiene lugar la precipitación de carburos de cromo sobre las juntas de grano; las zonas adyacentes serán susceptibles de corroerse (debido a su empobrecimiento en Cr.


Para limitar este fenómeno se reduce el contenido de C hasta 0.03% o se adicionan Ti o Nb, desapareciendo así la zona susceptible a corroerse (debido a la afinidad de estos con el C, que sustituyen al Cr en la formación de carburos).
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