Clasificación de los Aceros

Acero: Aleación de hierro y carbono con un porcentaje mínimo del 0.03% de C.

Fundición: Aleación de hierro y carbono con un porcentaje de 2.5% a 4% de C en las fundiciones más utilizadas.

El principal inconveniente de las aleaciones férreas es su susceptibilidad a la corrosión. Para mejorar las propiedades de los aceros se añaden elementos como Ni, Cr, Co, Va, Pb, etc. Las propiedades de los aceros son mejores que las de las fundiciones.

Clasificación según el porcentaje de carbono

Aceros de Baja Aleación (F1000)

1. Aceros con bajos contenidos en carbono: Contienen menos del 0.3% de C.
   • No requieren tratamientos térmicos.
   • Se endurecen por acritud (Acritud: la dureza que adquiere un material al deformarlo).
   • Compuestos de ferrita y perlita.
   • Blandos mecánicamente.
   • Dúctiles y tenaces.
2. Aceros medios en carbono: Contienen entre 0.3 y 0.8% de C.
   • Admiten tratamientos térmicos.
   • Menos dúctiles y tenaces que los aceros con bajo contenido en carbono.
3. Aceros altos en carbono: Contienen entre 0.8 y 1.4% de C.
   • Más duros y resistentes, pero menos dúctiles y tenaces.
   • Difíciles de conformar.
   • Mucha dureza y resistencia al desgaste.
   • Admiten tratamientos térmicos.

Aceros de Alta Aleación (F1200-F1300)

Aceros Aleados: Se diferencian de los aceros al carbono por contener uno o más elementos de aleación en mayor proporción de lo normal.

Aceros Inoxidables: Resistentes a la corrosión, aleados con cromo y níquel. El cromo está presente en un porcentaje superior al 10.5% e inferior al 1.2%.

Clasificación de los aceros inoxidables:

• Aceros inoxidables Ferríticos: Cromo 12-18%. Son magnéticos y no soportan muy bien la corrosión.
• Aceros inoxidables Martensíticos: Cromo 12-18%, Ni 2-4%, 0.3-1% C. Contienen carbono suficiente para realizar tratamientos térmicos.
• Aceros inoxidables Austeníticos: Cromo 18% Cr, 8% Ni y algo de molibdeno que mejora la resistencia a la corrosión. Son los más utilizados.
• Aceros inoxidables Dúplex: Están constituidos microestructuralmente por dos fases: ferrita y austenita.

Fundiciones

Aleación hierro-carbono que contiene más del 2% de carbono hasta 6.67% de C.

Principales elementos de aleación: silicio, manganeso, azufre, fósforo.

Hay fundiciones especiales que tienen hasta un 15% de silicio y elementos de aleación como níquel, cromo, molibdeno.

Se utilizan para obtener piezas por moldeo.

Ventajas de las fundiciones:

• La fabricación de piezas con fundición es más sencilla que con acero.
• Buena resistencia a la compresión y al desgaste.
• Capacidad superior al acero para absorber vibraciones.
• Propiedades autolubricantes.
• Más resistencia a la oxidación.
• Más baratas.

Tratamientos Térmicos y Termoquímicos

Se aplican a metales y aleaciones que experimentan transformaciones en estado sólido, susceptibles de poder variar su estructura y, en consecuencia, sus propiedades con el calentamiento y enfriamiento.

Clasificación de los tratamientos:

• Tratamientos térmicos: Solo interviene la energía calorífica.
• Tratamientos termoquímicos: Interviene la energía calorífica y la acción de agentes químicos.

Proceso general de tratamiento térmico:

• Calentamiento: Todo tratamiento térmico comienza calentando a la temperatura adecuada. La mayoría de los tratamientos parten de la fase austenita.
• Tiempo de permanencia: El tiempo de permanencia será el estrictamente necesario para que la masa alcance la temperatura de austenización.
• Velocidad de enfriamiento: Dependerá de cada tratamiento.

Tratamientos Térmicos

• Recocido: Es un tratamiento térmico en el que la austenita, enfriada lentamente, se transforma en constituyentes más estables. Se emplea para homogeneizar la estructura, afinar el grano, ablandar el material, facilitar el mecanizado, eliminar la acritud (dureza por deformación) que se produce por el trabajo frío, y eliminar tensiones internas.
• Temple: Aumenta las características mecánicas, la carga de rotura y la dureza a costa de disminuir la tenacidad. Modifica las propiedades físicas, como el magnetismo y la resistencia eléctrica. Los aceros templados resisten mejor que los recocidos la acción de ciertos ácidos. Es un tratamiento térmico en el que la austenita, enfriada rápidamente, se transforma en el constituyente martensita.
• Revenido: Se aplica siempre a los aceros después de templados para quitarles fragilidad y las tensiones internas.

Tratamientos Termoquímicos

• Cementación: Consiste en aumentar la concentración de carbono en la superficie de un acero, calentando a la temperatura de austenización y en presencia de un medio cementante. Posteriormente se realiza un temple consiguiendo la dureza superficial y la resistencia al desgaste.
• Nitruración: Consiste en aportar nitrógeno a la superficie de la pieza. Un acero calentado a una temperatura de unos 500ºC y en presencia de una corriente de gas amoníaco, el nitrógeno atómico liberado se difunde en el acero. Aporta dureza y resistencia a la corrosión y a la fatiga.
• Carbonitruración: Similar a los anteriores, tiene por objeto obtener una capa rica en carbono y nitrógeno.
• Sulfinización: Consiste en crear una capa superficial rica en S, N y C.

Otros Metales

Aluminio

Es uno de los principales componentes de la corteza terrestre. No se encuentra puro en la naturaleza, sino formando parte de los minerales, de los cuales los más importantes son la bauxita.

El aluminio es completamente inalterable al aire, pues se recubre de una delgada capa de óxido, de algunas centésimas de micra, que protege al resto de la masa de la oxidación y corrosión. Debido a esta película protectora, resiste también la acción del agua.

Principales elementos de aleación del aluminio son: cobre, silicio, magnesio, zinc y manganeso.

Admite tratamientos térmicos.

Magnesio

Se obtiene de los minerales de magnesio que son la dolomita o dolomía. Es el más ligero de los metales industriales.

Al igual que el aluminio, la capa de óxido natural que se genera le protege de los agentes atmosféricos.

Cobre

Se obtiene de minerales que lo contienen.

Es, después de la plata, el mejor conductor del calor y de la electricidad. Es muy dúctil y maleable. El agua no ataca al cobre en ninguna temperatura.

Latón

Los latones son aleaciones de cobre con un 50% de cinc.

Bronce

Se denominan bronces a las aleaciones de cobre y estaño.

Etiquetas: Aceros, aluminio, cobre, Fundiciones, latón, magnesio, tratamientos térmicos, tratamientos termoquimicos