El acero

El acero

1. Concepto y caraterísticas

   • Se denomina Acero a aquellos productos ferrosos cuyo porcentaje de Carbono está comprendido entre 0,05 y 1,7 %.
   • El Acero es uno de los materiales de fabricación y construcción más versátil y adaptable. Ampliamente usado y a un precio relativamente bajo, el Acero combina la resistencia y la trabajabilidad, lo que se presta a fabricaciones diversas. Asimismo sus propiedades pueden ser manejadas de acuerdo a las necesidades especificas mediante tratamientos con calor, trabajo mecánico, o mediante aleaciones.
   • El Acero funde entre 1400 y 1500ºC pudiéndose moldear más fácilmente que el Hierro
   • Resulta más resistente que el Hierro pero es más propenso a la corrosión. Posee la cualidad de ser maleable, mientras que el hierro es rígido.

2. Tratamientos de los aceros para mejorar sus propiedades

   • Termoquímicos
     • Cianuración o carbonitruración
       • Es una mezcla de cementacion y nitruracion, incrementando la cantidad de carbono y nitrogeno en la superficie de la pieza a tratar
     • Sulfinización
       • Consiste en añadir una pequeña capa superficial a la pieza de azufre, nitrogeno y carbono (estos dos ultimos en menor cantidad), al introducir la pieza a tratar en un baño con sales de los anteriores elementos.
     • Cementación
       • Consiste en aumentar la cantidad de carbono de la capa superficial mediante difusion.
         • Se introduce la pieza en un medio carburante a temperatura elevada y una vez que se incremento su contenido en carbono se somete la pieza a diferentes tratamientos termicos para mejorar su tenacidad y dureza superficial.
     • Nitruración
       • Se somete la pieza a una corriente de amoniaco a temperatura inferior a la de cementacion, por lo que no suele ser necesario un tratamiento termico posterior
         • El nitrogeno aportado no se difunde en la red sino que suele formar nitruros con los elementos quimicos del acero aleado, aumentando notablemente la dureza superficial del acero tratado
   • Superficiales
     • Se clasifican en:
       • Metalicos
         • Electrolisis
           • La pieza que se pretende recubrir se coloca como catodo, como anodo el metal a recubrir y de eletrolito una disolucion de sus iones. Se utiliza para el aluminio, magnesio y titanio principalmente
         • Inmersion
           • La pieza se baña en metal fundido. Los mas empleados son el estaño, el cinc, el aluminio y el plomo.
         • Metalizacion
           • Proyeccion del metal fundido pulverizandolo sobre la superficie de otro.
       • Organicos
         • Mediante la aplicacion de pinturas, lacas y otras sustancias polimeras.
     • Utilizados para mejorar la resistencia a la corrosion y oxidacion.
   • Mecánicos
     • Tambien llamado conformado
       • Las tecnicas de conformado se clasifican en:
         • Laminacion
           • Consiste en pasar una preforma metalica entre dos rodillos, reduciendo el espesor de la pieza
         • Extrusion
           • Empleado para fabricar elementos tubulares que deben pasar por un orificio mas estrecho aplicando una fuerza de compresion mediante un embolo.
         • Trefilado
           • Se emplea para fabricar alambres o piezas de pequeño diametro aplicando una fuerza de traccion a una pieza sujeta a mordazas
         • Forja
           • Conformado de una pieza golpeandola fuertemente. Contribuye a la eliminacion de irregularidades en la pieza y al afino del grano
       • Conformado en caliente: Se generan grandes deformaciones con menor aporte energetico. Mal acabado superficial (suelen sufrir oxidacion)
       • Conformado en frio: Mejora de las propiedades mecanicas (aumenta resistencia y reduce ductidad). Mejora acabado superficial.
   • Térmicos
     • Tratamientos que afectan la totalidad de la pieza a tratar
       • Tratamientos isotérmicos con disminución de la temperatura en intervavlos de tiempos
         • En estos tratamientos la pieza se mantiene durante cierto tiempo a una determinada temperatura
           • Se clasifican en:
             • Temple escalonado o martempering
               • En aceros hipoeutectoides (con media o baja templabilidad) que requieran gran resistencia al desgaste (con este tratamiento se consigue más profundidad de temple).
                 • Se obtiene martensita y es necesario despues realizar un revenido. El inconveniente es que es un tratamiento mas caro qeu el temple normal, ya que para mantener una temperatura constante se deben introducir las piezas en baños de sales.
             • Temple bainitico o austempering
               • En aceros hipoeutectoides, se obtiene bainita y no hace falta realizar revenido despues.
             • Patentado o patenting
               • En aceros de 0.3 a 0.85 % C para el estirado en alambres. (Se suele acompañar este tratamiento de un recocido de regeneracion cuando comienza a aparecer en el proceso de trefilado). Se obtiene de perlita fina)
       • Tratamientos con disminución gradual de la temperatura
         • Temple
           • Enfriamientos súbitos (a gran velocidad) empleando agua o líquidos refrigerantes. Tiene como finalidad aumentar la dureza, la resistencia mecánica y el límite del acero tratado.
         • Normalizado
           • Enfriamientos lentos , al aire, para aceros con muy bajo contenido de carbono (<0.25 % C), con objeto de homogenizar su estructura y eliminar tensiones internas
         • Recocido
           • Enfriamientos muy lentos, inicialmente en el horno y posteriormente al aire. Tiene como finalidad ablandar el material para procesos mecanizados (mejorar su ductilidad y maleabilidad).
         • Revenido
           • Es un tratamiento complementario del temple y posterior a éste. Se calienta el acero templado sin llegar a la temperatura de austerización y se deja enfriar en el horno o el aire para eliminar tensiones internas y mejorar su ductilidad y tenacidad.
     • Tratamientos superficiales
       • Afectan solamente a la pieza a tratar
         • Tenemos
           • Temple superficial
             • A la llama , por induccion, por rayo laser, por bombardeo electronico

3. ·

   • Juan Luis Franco Leonardo Ciencia de los Materiales

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