Influencia de los Elementos de Aleación

Níquel

Aumenta la resistencia a la tracción y a la oxidación, sin disminuir la ductilidad. Se utiliza para la construcción de bielas y ejes poco cargados.

Cromo

Aumenta la dureza, las resistencias y las cualidades de resistencia a la oxidación.

Silicio

Se considera como elemento aleado cuando se encuentra en contenidos superiores al que corrientemente tiene el acero. Se emplea como desoxidante y posee la propiedad de elevar el límite de elasticidad.

Manganeso

Neutraliza los efectos nocivos del azufre y confiere cualidades para el templado. Se usa para la construcción de resortes elásticos. También se usa al 12% en los aceros que deben sufrir desgastes.

Molibdeno

Mejora la resistencia a la tracción y al creep, pero se usa especialmente para aumentar la templabilidad.

Vanadio

Es un elemento que se agrega para que la estructura granular de los metales sea fina y no de grano grueso. Es también un fuerte desoxidante.

Tungsteno

Es un endurecedor. Se emplea en los aceros para herramientas manteniendo la dureza incluso a elevadas temperaturas.

Cobalto

Se emplea junto al tungsteno en los aceros para herramientas reforzando sus propiedades.

Titanio

Es desoxidante y afinador de grano. Estabiliza los carburos y evita efectos de corrosión en aceros inoxidables.

Boro

Se usa en cantidades pequeñas y tiene extraordinaria eficacia para aumentar la templabilidad.

Acero para Herramienta de Corte

En las herramientas se requiere buena capacidad de corte. Para esto se utiliza un acero rápido que llega a calentarse a 600 °C sin que pierda su filo. Estos aceros rápidos se pueden clasificar en:

• Semirrápidos: Contiene hasta el 14% de tungsteno.
• Rápidos: Contiene hasta el 18% de tungsteno.
• Extrarrápidos: Con el agregado de cobalto considerablemente sus características.

Tratamiento Térmico

Los materiales metalúrgicos pasan por procesos de enfriamientos y calentamientos a determinadas velocidades obteniendo propiedades mecánicas. Y según la temperatura que tengan en el calentamiento y el enfriamiento se clasifican en:

• Temple
• Normalizados
• Recocido
• Revenidos

Recocido

Se hace con enfriamiento lento dentro del mismo horno de calentamiento. Así se ablanda el acero al fin de facilitar su trabajado. También puede hacerse un recocido sin llegar al punto de temperatura crítica, con el propósito de eliminar las tensiones.

Revenido

Los aceros que han sido templados quedan con tensiones internas como consecuencias de los cambios bruscos de temperatura. Por esto se procede a un calentamiento de la temperatura crítica.

Normalizados

Se hace a una velocidad intermedia. Los metales se encuentran formados por granos metálicos los que se agrandan cuando se someten a temperaturas durante un tiempo prolongado, y ese tamaño se mantiene si se enfría lentamente. En cambio, se reduce cuanto mayor es la velocidad de enfriamiento. Con el normalizado se consigue una mayor resistencia con poca disminución de la ductibilidad.

Templado

Teniendo un acero en un horno a temperatura por encima de la crítica superior podemos proceder a su enfriamiento en forma brusca en aceite, agua, con esto conseguimos una gran dureza en los aceros. Cada acero según su composición química su enfriado posee una velocidad de enfriamiento mínima. A esta velocidad de enfriamiento se la conoce como «Velocidad crítica».

Fundiciones

Fundición Maleable

Se funde en horno rotativo. Las cargas se sodifican con poco silicio para que las piezas resulten de fundición blanca. Luego se las coloca en cajas de hierro, se rodean en gránulos de mineral de hierro y se colocan en hornos a temperaturas de 900 y 1000 °C.

Fundición Maleable Americana

Se obtiene rodeando las piezas fundidas en fundición blanca en forma similar a la anterior con arena y llevando al horno entre 900 y 1000 °C.

Fundición Nodular

Los mismos fines perseguidos con las fundiciones maleables pueden conseguirse directamente con el hierro que sale del cubilote mediante la inoculación de la cuchara de pequeñas cantidades de manganeso.

Aceros Especiales

A los aceros comunes se hacen agregados de ciertos elementos llamados ferroaleaciones que le dan a los distintos tipos de aceros propiedades específicas: Níquel, Cromo, Vanadio, Silicio, Manganeso, Aluminio, Molibdeno, Tungsteno, Cobalto, Titanio y Boro.

La masa de las ferroaleaciones agregadas es muy pequeña en relación con la masa total de hierro. Debido a esto para su fabricación se utiliza un horno de alta frecuencia.

Fundición Gris

Esta fundición debe contener más de 3,4% de C, de 1 a 2,5% de Si, 0,4 a 0,8% de Manganeso, menos del 5% de S y menos del 0,6 de fósforo. De las composiciones resultantes adecuadas a cada pieza de acuerdo a lo que poseen dependerán las características mecánicas también la velocidad de enfriamiento. Si se desea obtener piezas de mejor calidad se suele trabajar el cubilote en un sistema dúplex con un horno a inducción.

Silicio

Es grafitizante. Si su porcentaje fuera muy bajo no se produciría grafito que le da el aspecto gris.

Azufre

Es nocivo, da dureza y fragilidad.

Manganeso

Tiene efecto al contrario al silicio y además, neutraliza los efectos nocivos del azufre.

Fósforo

Es nocivo comunica fragilidad, pero ciertas veces se lo mantiene alto.

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