Con esta nueva entrada pretendemos explicar los diferentes tipos de aceros, así como hacer una comparativa de ellos, especialmente haciendo incapie en los aceros empleados en la automoción.
Podemos clasificar los aceros de la siguiente forma:
- Por su composición química
- Según su calidad
- Por su aplicación
1.-En cuanto a su composición química:
·Aceros no aleados, o aceros al carbono: son aquellos en el que, a parte del carbono, el contenido de cualquiera de otros elementos aleantes es inferior. Como elementos aleantes que se añaden están el manganeso, el cromo, el níquel, el vanadio o el titanio. Por otro lado, en función del contenido de carbono presente en el acero, se tienen los siguientes grupos:
-Aceros de bajo carbono (%C < 0.25)
-Aceros de medio carbono (0.25 < %C < 0.55)
-Aceros de alto carbono (2 > %C > 0.55)
·Aceros aleados: aquellos en los que, además del carbono, al menos uno de sus otros elementos presentes en la aleación es igual o superior al valor límite. A su vez este grupo se puede dividir en:
-Aceros de baja aleación (elementos aleantes < 5%)
-Aceros de alta aleación (elementos aleantes > 5%)
·Aceros inoxidables: son aquellos aceros que contienen un mínimo del 10.5% en Cromo y un máximo del 1.2% de Carbono.
2.-En lo que se refiere según su calidad:
·Aceros aleados, se dividen en:
-Aceros aleados de calidad: son aquellos que presentan buen comportamiento frente a la tenacidad, control de tamaño de grano o a la formabilidad. Estos aceros no se suelen destinar a tratamientos de temple y revenido, o al de temple superficial. Entre estos tipos de aceros se encuentran los siguientes:
-Aceros destinados a la construcción metálica, aparatos a presión o tubos, de grano fino y soldables;
-Aceros aleados para carriles, tablestacas y cuadros de entibación de minas;
-Aceros aleados para productos planos, laminados en caliente o frío, destinados a operaciones severas de conformación en frío;
-Aceros cuyo único elemento de aleación sea el cobre;
-Aceros aleados para aplicaciones eléctricas, cuyos principales elementos de aleación son el Si, Al, y que cumplen los requisitos de inducción magnética, polarización o permeabilidad necesarios.
-Aceros aleados especiales: son aquellos caracterizados por un control preciso de su composición química y de unas condiciones particulares de elaboración y control para asegurar unas propiedades mejoradas. Entre estos tipos de acero se encuentran los siguientes:
-Aceros aleados destinados a la construcción mecánica y aparatos de presión;
-Aceros para rodamientos;
-Aceros para herramientas;
-Aceros rápidos;
-Otros aceros con características físicas especiales, como aceros con coeficiente de dilatación controlado, con resistencias eléctricas, etc.
•Aceros inoxidables, se dividen en:
-Según su contenido en Níquel:
-Aceros inoxidables con contenido en Ni < 2.5%;
-Aceros inoxidables con contenido en Ni ≥ 2.5%;
-Según sus características físicas:
-Aceros inoxidables resistentes a la corrosión;
-Aceros inoxidables con buena resistencia a la oxidación en caliente;
-Aceros inoxidables con buenas prestaciones frente a la fluencia.
3.-En cuanto a su aplicación, los aceros se pueden clasificar en los siguientes:
•Aceros de construcción: este tipo de acero suele presentar buenas condiciones de soldabilidad.
•Aceros de uso general: generalmente comercializado en estado bruto de laminación.
•Aceros cementados: son aceros a los cuales se les ha sometido a un tratamiento termoquímico que le proporciona dureza a la pieza, aunque son aceros también frágiles (posibilidad de rotura por impacto). El proceso de cementación es un tratamiento termoquímico en el que se aporta carbono a la superficie de la pieza de acero mediante difusión, modificando su composición, impregnado la superficie y sometiéndola a continuación a un tratamiento térmico.
•Aceros para temple y revenido.
•Aceros inoxidables o para usos especiales: loa aceros inoxidables son aquellos que presentan una aleación de hierro con un mínimo de 10% de cromo contenido en masa. Algunos tipos de acero inoxidable contienen además otros elementos aleantes, como puedan ser el níquel y el molibdeno.
•Aceros para herramientas de corte y mecanizado: son aceros que presentan una alta dureza y resistencia al desgaste.
•Aceros rápidos: son un tipo de acero especial para su uso como herramienta de corte para ser utilizados con elevadas velocidades de corte.
Una vez echa esta clasificación y conociendo los diferentes tipos de aceros iremos más allá hablando ahora de los aceros usados en automoción.
Hablaremos de:
- Aceros usados para embutición.
- Aceros endurecibles(Bake Hardenable).
- Aceros de alta resistencia ALE(HSLA).
- Aceros de ultra alta resistencia(UHSLA).
- Aceros de doble fase(Dual Phase).
- Aceros refosforados.
1.-Aceros usados para embutición:
La embutición es un proceso tecnológico de conformado plástico que consiste en la obtención de piezas huecas con forma de recipiente a partir de chapas metálicas. Este proceso permite obtener piezas de formas muy diversas y es una técnica de gran aplicación en todos los campos de la industria.
2.-Aceros endurecibles (Bake Hardenable):
Estos aceros han sido elaborados y tratados, para conseguir un aumento significativo del límite elástico durante un tratamiento térmico a baja temperatura, tal como una cocción de pintura.
Estos aceros están destinados a piezas de panelería exterior (puertas, capós, portones, aletas delanteras y techo) y piezas estructurales para el automóvil (bastidores inferiores, refuerzos y travesaños).
Reparación: Durante el reconformado se deberá realizar un mayor esfuerzo, que si se tratara de una pieza fabricada con acero convencional, debido a un límite elástico más elevado. Mientras que su aptitud a la soldadura es buena sea cual sea el método utilizado, al tener poca aleación.
3.-Aceros de alta resistencia ALE(HSLA):
Los Aceros ALE se obtienen mediante la reducción del tamaño de grano y precipitación del mismo, y en algunos casos, de forma selectiva se añaden otros elementos de aleación como titanio, niobio o cromo que confieren propiedades de dureza. Este tipo de aceros se caracterizan por una buena resistencia a la fatiga, una buena resistencia al choque y una buena capacidad de deformación en frío.
Estos aceros se destinan sobre todo para piezas interiores de la estructura que requieren una elevada resistencia a la fatiga, como por ejemplo los refuerzos de la suspensión, o refuerzos interiores. También se pueden encontrar en largueros y travesaños.
Reparación: Poseen una buena aptitud a la soldadura con cualquier procedimiento debido a su bajo contenido de elementos de aleación, mientras que en el proceso de reconformado se deberán realizar esfuerzos mayores como consecuencia de su mayor límite elástico en comparación con los aceros convencionales.
4.-Aceros refosforados:
Son aceros con una matriz ferrítica, que contienen elementos de endurecimiento en la solución sólida, tales como fósforo, cuya presencia puede ser de hasta un 0.12 %. Estos aceros se caracterizan por ofrecer altos niveles de resistencia, conservando al mismo tiempo una buena aptitud para la conformación por estampación.
Las piezas fabricadas con esta clase de acero se destinan a usos múltiples, como piezas de estructuras o refuerzos que están sometidas a fatiga, o piezas que deben intervenir en las colisiones como son largueros, travesaños o refuerzos de pilares.
Reparación: Siguiendo la tónica de los Aceros “Bake Hardening” y de los Aceros Microaleados el proceso de reconformado requiere de la aplicación de unas fuerzas mayores para recuperar la geometría inicial de la pieza. Con respecto al proceso de soldadura reseñar que cualquier procedimiento es apto debido a su bajo contenido en elementos aleantes.
5.-Aceros de ultra alta resistencia(UHSLA):
6.-Aceros de doble fase:
Como consecuencia de sus altas propiedades mecánicas y su potencial de aligeramiento entorno al 15%, en comparación con los aceros convencionales, se usan en piezas con alto grado de responsabilidad estructural como son estribo, el montante A, correderas de asientos, cimbras de techo, etc.
El reconformado de estos aceros es por lo general difícil, como consecuencia de su mayor límite elástico, lo que obliga a realizar esfuerzos mayores en comparación con otros aceros de menor resistencia.
El proceso de soldadura también se complica, teniendo que usar equipos capaces de proporcionar intensidades mayores que las que suministran los equipos convencionales y una presión ejercida por la pinza superior a la que se ejerce a la hora de soldar un acero de menor límite elástico.
Hasta aquí la entrada de esta semana, espero que sirva de ayuda para todos aquellos que quieran conocer los diferentes tipos de aceros que forman el automóvil.
Feliz Navidad y próspero Año Nuevo!!!!
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