4. CLASIFICACION Y SELECCION DE ACEROS.docx

8/17/2019 4. CLASIFICACION Y SELECCION DE ACEROS.docx

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UNIDAD 4: CLASIFICACIÓN Y SELECCIÓN DEACEROS

INTRODUCCION

Los metales y las aleaciones empleados en la industria y en la

construcción pueden dividirse en dos grupos principales: Materiales

FERROSOS y NO FERROSOS. Ferroso viene de la palabra Ferrum que los

romanos empleaban para el erro o !ierro. "or lo tanto# los materiales

$errosos son aquellos que contienen !ierro como su ingrediente

principal% es decir# las numerosas calidades del !ierro y el acero.

Los materiales No Ferrosos no contienen !ierro. Estos incluyen el

aluminio# magnesio# &inc# cobre# plomo y otros elementos met'licos. Las

aleaciones el latón y el bronce# son una combinación de algunos deestos metales No Ferrosos y se les denomina (leaciones No Ferrosas.

)no de los materiales de $abricación y construcción m's vers'til# m's

adaptable y m's ampliamente usado es el (*ERO. ( un precio

relativamente ba+o# el acero combina la resistencia y la posibilidad de

ser traba+ado# lo que se presta para $abricaciones mediante muc!os

m,todos. (dem's# sus propiedades pueden ser mane+adas de acuerdo a

las necesidades espec-cas mediante tratamientos con calor# traba+o

mec'nico# o mediante aleaciones.

¿Qué es el Acero?

El Acero es básicamente una aleación o combinación de hierro y

carbono alrededor de /#/01 !asta menos de un 213. (lgunas veces

otros elementos de aleación espec-cos tales como el *r *romo3 o Ni

N-quel3 se agregan con propósitos determinados.

4a que el acero es b'sicamente !ierro altamente renado m's de un

5613# su $abricación comien&a con la reducción de !ierro producción de

arrabio3 el cual se convierte m's tarde en acero.

El !ierro puro es uno de los elementos del acero# por lo tanto# consiste

solamente de un tipo de 'tomos. No se encuentra libre en la naturale&a

ya que qu-micamente reacciona con $acilidad con el o7-geno del aire

para $ormar ó7ido de !ierro 8 !errumbre. El ó7ido se encuentra en


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cantidades signicativas en el mineral de !ierro# el cual es una

concentración de ó7ido de !ierro con impure&as y materiales t,rreos.

Los aceros se clasican en cinco grupos principales: aceros alcarboo! aceros alea"os! aceros "e ba#a aleac$% ul&ra

res$s&e&es! aceros $o'$"ables ( aceros "e )erra*$e&as+

1. Aceros al carbono

El 90% de los aceros son aceros al carbono. Estos aceros contienen una cantidad diversa de

carbono, menos de un 1,65% de manganeso, un 0,6% de silicio y un 0,6% de cobre.

Entre los productos fabricados con aceros al carbono figuran máquinas, carroceras de

autom!vil, la mayor parte de las estructuras de construcci!n de acero, cascos de buques,

somieres y "orquillas o pasadores para el pelo.

#. Aceros aleados.

Estos aceros contienen una proporci!n determinada de vanadio, molibdeno y otros

elementos, además de cantidades mayores de manganeso, silicio y cobre que los aceros al

carbono normales. Estos aceros se emplean, por e$emplo, para fabricar engrana$es y e$es de

motores, patines o cuc"illos de corte.

3. Aceros de baja aleación ultrarresistentes.

Esta familia es la más reciente de las cinco grandes clases de acero. os aceros de ba$a

aleaci!n son más baratos que los aceros aleados convencionales ya que contienen

cantidades menores de los costosos elementos de aleaci!n. &in embargo, reciben un

tratamiento especial que les da una resistencia muc"o mayor que la del acero al carbono.

'or e$emplo, los vagones de mercancas fabricados con aceros de ba$a aleaci!n pueden

transportar cargas más grandes porque sus paredes son más delgadas que lo que sera

necesario en caso de emplear acero al carbono. (demás, como los vagones de acero de

ba$a aleaci!n pesan menos, las cargas pueden ser más pesadas. En la actualidad se

construyen muc"os edificios con estructuras de aceros de ba$a aleaci!n. as vigas pueden

ser más delgadas sin disminuir su resistencia, logrando un mayor espacio interior en los

edificios.

4. . Los aceros inoxidables

)ontienen cromo, nquel y otros elementos de aleaci!n, que los mantienen brillantes y


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resistentes a la "errumbre y o*idaci!n a pesar de la acci!n de la "umedad o de ácidos y

gases corrosivos. (lgunos aceros ino*idables son muy duros+ otros son muy resistentes y

mantienen esa resistencia durante largos periodos a temperaturas e*tremas. ebido a sus

superficies brillantes, en arquitectura se emplean muc"as veces con fines decorativos. El

acero ino*idable se utili-a para las tuberas y tanques de refineras de petr!leo o plantas

qumicas, para los fusela$es de los aviones o para cápsulas espaciales. ambi/n se usa para

fabricar instrumentos y equipos quirrgicos, o para fi$ar o sustituir "uesos rotos, ya que

resiste a la acci!n de los fluidos corporales. En cocinas y -onas de preparaci!n de

alimentos los utensilios son a menudo de acero ino*idable, ya que no oscurece los

alimentos y pueden limpiarse con facilidad.

5. Aceros de herramientas.

Estos aceros se utili-an para fabricar muc"os tipos de "erramientas y cabe-ales de corte y

modelado de máquinas empleadas en diversas operaciones de fabricaci!n. )ontienen

volframio, molibdeno y otros elementos de aleaci!n, que les proporcionan mayor

resistencia, dure-a y durabilidad

4+, -or su co&e$"o "e carboo

La clasicación del acero se puede determinar en $unción de sus

caracter-sticas# las m's conocidas son la clasicación del acero por su

composición qu-mica y por sus propiedades o clasicación del acero por su uso%

cada una de estas clasicaciones a la ve& se subdivide o !ace parte de otrogrupo de clasicación.

CLASIFICACIÓN DEL ACERO -OR SU CONTENIDO DE CAR.ONO:

a/ ACEROS E0TRA SUA1ES:

el contenido de carbono varia entre el /.9 y el /.2 1 y el porcenta+e de carbono

en este acero es de /#901# tiene una resistencia mec'nica de 68;6 ? y pr'cticamente no adquiere temple. Es un acero

$'cilmente soldable y de$ormable. (plicaciones: Elementos de maquinaria de

gran tenacidad# de$ormación en $r-o# embutición# plegado# !erra+es# etc.

b/ ACEROS SUA1ES:

El contenido de carbono esta entre el /.2 y /. 1y el porcenta+e de carbono es

de /#201# tiene una resistencia mec'nica de ;6800=mm 2 y una dure&a de 908

9@/ >?. Se puede soldar con una t,cnica adecuada. (plicaciones: "ie&as de


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resistencia media de buena tenacidad# de$ormación en$r-o# embutición#

plegado# !erra+es# etc.

c/ ACEROS SE2ISUA1ES:

El contenido de carbono oscila entre /. y el /.; 1 y el porcenta+e de carbono

es de /#01. Aiene una resistencia mec'nicade008@2 ?. Se templa bien# alcan&ando una resistencia de 6/ ?. (plicaciones: E+es# elementos de maquinaria# pie&as

resistentes y tenaces# pernos# !erra+esC

"/ ACEROS SE2IDUROS

El carbono esta presente entre /.; y /.01y el porcenta+e de carbono es de

/#;01. Aiene una resistencia mec'nicade@28B/ ?. Se templa bien# alcan&ando una resistencia de 5/


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Estos aceros contienen una proporción determinada de vanadio#

molibdeno y otros elementos# adem's de cantidades mayores de

manganeso# silicio y cobre que los aceros al carbono normales. Estos

aceros de aleación se pueden sub8clasicar en:

Es&ruc&urales

Son aquellos aceros que se emplean para diversas partes

de m'quinas# tales como engrana+es# e+es y palancas.

(dem's# se utili&an en las estructuras de edicios#

construcción de c!asis de automóviles# puentes# barcos y

seme+antes. El contenido de la aleación var-a desde /#201

a un @1.

-ara5erra*$e

&as

(ceros de alta calidad que se emplean en !erramientas

para cortar y modelar metales y no8metales. "or lo tanto#

son materiales empleados para cortar y construir!erramientas tales como taladros# escariadores# $resas#

terra+as y mac!os de roscar.

Es6ec$ales Los (ceros de (leación especiales son los acerosino7idables y aquellos con un contenido de cromo

generalmente superior al 921. Estos aceros de gran

dure&a y alta resistencia a las altas temperaturas y a la

corrosión# se emplean en turbinas de vapor# engrana+es#

e+es y rodamientos.

E3ec&o "e al7uos "e los ele*e&os "e aleac$% e los aceros+

Carb% 8C/: Es el elemento de aleación m's e$ectivo# eciente y de ba+ocosto. En aceros en$riados lentamente# el carbón $orma carburo de !ierroy cementita# la cual con la $errita $orma perlita. *uando el acero se

en$r-a m's r'pidamente# el acero al carbón muestra endurecimientosupercial. El carbón es el elemento responsable por la alta dure&a yalta resistencia del acero.

2a7aeso 82/: Est' presente en casi todas las aleaciones de aceroy constituye uno de sus elementos indispensables. El Manganeso es un$ormador de austenita y al combinarse con a&u$re previene la $ormaciónde sul$uro de !ierro en los bordes del grano# el cual es altamente

http://www.infoacero.cl/acero/que_es.htm#ACEROS%20INOXIDABLEShttp://www.infoacero.cl/acero/que_es.htm#ACEROS%20INOXIDABLEShttp://www.infoacero.cl/acero/que_es.htm#ACEROS%20INOXIDABLEShttp://www.infoacero.cl/acero/que_es.htm#ACEROS%20INOXIDABLES


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per+udicial durante el proceso de laminación. El Manganeso se usa paradeso7idar y aumentar la capacidad de endurecimiento del acero.

S$l$c$o 8S$/: Es un $ormador de $errita y se usa para deso7idar# tambi,naumenta la capacidad de endurecimiento me+orando las propiedades

mec'nicas del acero.

Cro*o 8Cr/: Es un $ormador de $errita y aumenta la pro$undidad deendurecimiento% tambi,n aumenta la resistencia a altas temperaturas ya la corrosión. El *romo es un elemento principal de aleación en acerosino7idables y debido a su capacidad de $ormar carburos se utili&a enrevestimientos o recubrimientos duros de gran resistencia al desgaste.

N9uel 8N$/: Es el principal $ormador de austenita# este elementoaumenta la tenacidad y resistencia al impacto# por eso es el elementom's e$ectivo para me+orar la resistencia del acero a las ba+as

temperaturas. El n-quel tambi,n utili&a en los aceros ino7idables paraaumentar la resistencia a la corrosión. El n-quel presenta propiedadesDnicas para soldar >ierros *olados.

2ol$b"eo 82o/: (umenta $uertemente la pro$undidad deendurecimiento del acero# as- como su resistencia al impacto# por eso esel elemento m's a$ectivo para me+orar la resistencia del acero a lasba+as temperaturas# reduciendo# adem's# la perdida de resistencia portemplado. Los aceros ino7idables austeniticos contienen molibdeno parame+orar la resistencia a la corrosión.

1aa"$o 81/: "romueve la $ormación de grano pequeo y reduce laperdida de resistencia durante el templado% adem's# aumenta lacapacidad de endurecimiento# tambi,n es un $ormador de carburos queimparten resistencia al desgaste en aceros !erramientas.

Cobre 8Cu/: Me+ora la resistencia a la corrosión de aceros al carbón.

F%s3oro 8-/: Se considera un elemento per+udicial en los aceros# ya quereduce la ductilidad y la resistencia al impacto. Sin embargo# en algunosaceros se agrega deliberadamente para aumentar su resistencia a latensión y me+orar la maquinabilidad.

A;u3re 8S/: Aambi,n se considera como elemento per+udicial en lasaleaciones de acero. Sin embargo# en ocasiones se agrega !asta /.201de a&u$re para me+orar la maquinabilidad. Los aceros altos en a&u$re sondi$-ciles de soldar y en su presencia en la soldadura genera porosidad.

.oro 8./: Se utili&a b'sicamente para aumentar la capacidad deendurecimiento cuando el acero est' totalmente deso7idado. )na


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pequea cantidad de boro# /.//913 tiene un e$ecto marcado en elendurecimiento del acero# el boro tambi,n se combina con el carbónpara $ormar carburos que imparten al acero caracter-sticas derevestimiento duro.

Colu*b$o 8Nb/ 8Ta/: Se utili&a b'sicamente en aceros ino7idablesausteniticos con el ob+eto de estabili&ar los carburos. ebido a que elcarbón disminuye la resistencia anticorrosiva en los ino7idables alagregar *olumbio# el cual tiene mayor anidad con el carbón que elcromo# este queda libre para cumplir con su $unción anticorrosiva.

T$&a$o 8T$/: Aambi,n se utili&a para estabili&ar y deso7idar acero. Sinembargo# pocas veces se usa en soldadura# ya que el metal desoldadura no se transere ecientemente.

Tu7s&eo 8ierro. Seagrega plomo a muc!os tipos de acero para me+orar la maquinabilidad.

N$&r%7eo 8N/: Se agrega en ocasiones al acero para promover la$ormación de austenita. Aambi,n puede agregarse a aceros ino7idablespara reducir la cantidad de N-quel. El Nitrógeno a$ecta las propiedadesmec'nicas del acero.

Alu*$$o 8Al/: Se usa principalmente como deso7idante en laelaboración de acero. El (luminio tambi,n aminora el crecimiento del

grano al $ormar ó7idos dispersados y nitruros.

4+ -or su 7ra"o "e su o'$"ac$%


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En general la p,rdida de sección producida por la o7idación de las armaduras

no suele ser apreciable. "ara determinarla el Dnico procedimiento posible

consiste en determinar en laboratorio la p,rdida de sección por pesada y medir

la altura de corrugas compar'ndola con el valor indicado en el certicado de

!omologación de ad!erencia.

Acaba"o ( "eso'$"ac$% "el Acero

espu,s del proceso de renación el acero queda saturado de o7-geno#mientras m's ba+o el contenido de carbón en el acero m's alto ser' sucontenido de o7-geno y para cualquier contenido de carbón el contenidode o7igeno es mayor en el acero en estado l-quido que en estado sólido#por lo tanto# para evitar burbu+as de gas atrapadas en el metal# unacantidad sustancial de o7igeno debe eliminarse. E7isten 0 manerasdistintas para eliminar el o7-geno del acero en $usión:

,+ Acero E3er=esce&e: La manu$actura de este acero consiste

en vaciar el acero l-quido# con alto contenido de o7-geno# en lingoterasmoldes3. El acero entonces# $orma un lingote que empie&a asolidicarse desde a$uera !acia dentro comen&ando por las paredes y$ondo de la lingotera# $ormando paredes y un $ondo de !ierro casi puro.*omo resultado de esto el acero# aun liquido en el centro del lingote sesegrega casi todo el carbón# sul$uro y $ós$oro. El o7-geno reacciona conel carbón $ormando monó7ido de carbono que queda atrapado en lamasa del lingote al solidicarse y que desaparece durante lossubsecuentes procesos de laminación en caliente.

>+ Acero Se*$E3er=esce&e: *uando se $abrica este acero la

intención es regular la cantidad de o7-geno en el metal $undido demanera de detener la acción e$ervescente. Esto se logra mediante el usode una tapa pesada# o tapa $r-a que se coloca por solo unos minutos enla parte superior de la lingotera despu,s que se !a solidicado solo unapequea capa adyacente a las paredes y $ondo de la lingotera# $ormandouna piel de acero casi puro. e esta manera se obtiene un lingote deacero con un centro no tan segregado como en el acero e$ervescente.

Estos aceros se utili&an en aplicaciones que requieren una e7celentesupercie y donde la !eterogeneidad del acero e$ervescente ser-aper+udicial.

+ Acero Cal*a"o: Este acero se $abrica eliminando o

convirtiendo completamente el o7-geno antes de la solidicación paraprevenir la acción e$ervescente% Esto se logra generalmente agregando


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silicio en $orma de $erro silicio en el !orno# el silicio se combina con elo7-geno para $ormar s-lice SiO23 la cual es e7pulsada con la escoria#de+ando un metal denso y !omog,neo.

4+ Acero Se*$Cal*a"o: Este acero est' en un punto intermedio

entre el acero e$ervescente y el acero calmado# este al solidicarsemuestra una menor contracción produciendo una cavidad o depresión demenor tamao en la parte superior del lingote.

@+ Acero "eso'$"a"o al 1ac9o: El ob+eto de la deso7idación al

vació es eliminar el o7-geno sin de+ar inclusiones de compuestos nomet'licos# de esta manera se obtienen aceros muy limpios para usosespeciales.

4+4 Se7 AST2 8AST2E Soc$e"a" A*er$caa "e -ruebas( 2a&er$ales+/

Las normas (SAM las usan los individuos compa-as y agencias en todo

el mundo. Los compradores y vendedores incorporan normas en sus

contratos% los cient-cos e ingenieros las usan en sus laboratorios y

ocinas% los arquitectos y diseadores las usan en sus planos% las

agencias gubernamentales de todo el mundo !acen re$erencia a ellas en

códigos regulaciones y leyes: y muc!os otros las consultan para obtener

orientación sobre muc!os temas

Las normas de (SAM son GvoluntariasG en el sentido de que (SAM no

e7ige observarlas. Sin embargo# las autoridades gubernamentales con

$acultad normativa con $recuencia dan $uer&a de ley a las normas

voluntarias# mediante su cita en leyes# regulaciones y códigos.

La norma (SAM (merican Society $or Aesting and Materials3 no especica la

composición directamente# sino que m's bien determina la aplicación o su

'mbito de empleo. "or tanto# no e7iste una relación directa y biun-voca con las

normas de composición.

El esquema general que esta norma emplea para la numeración de los aceros

es:

Y00 donde#

Y es la primera letra de la norma que indica el grupo de aplicación segDn lasiguiente lista:


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A si se trata de especicaciones para aceros%

. especicaciones para no $errosos%

C especicaciones para !ormigón# estructuras civiles%

D especicaciones para qu-micos# as- como para aceites# pinturas# etc.

E: si se trata de m,todos de ensayos%

( continuación# se ad+unta una tabla con las caracter-sticas de los aceros que

son m's comunes# segDn esta norma:


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4+@ Se7 SAEAISI 8SAE Soc$e"a" "e I7e$erosAu&o*o&r$ces+ AISI Is&$&u&o A*er$cao "el 5$erro ( el Acero+/

CLASIFICACIÓN SAE DE ACEROS


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La inmensa variedad de aceros que pueden obtenerse por los distintos

porcenta+es de carbono y sus aleaciones con elementos como el cromo# n-quel#

molibdeno# vanadio# etc.# !a provocado la necesidad de clasicar mediante

nomenclaturas especiales# que dieren segDn la norma o casa que los produce

para $acilitar su conocimiento y designación.

La S(E emplea# a tal n# nDmeros compuestos de cuatro o cinco ci$ras# segDn

los casos# cuyo ordenamiento caracteri&a o individuali&a un determinado acero.

La norma (HSH (merican Hron and Steel Hnstitute 3 utili&a un esquema general

para reali&ar la especicación de los aceros mediante ; nDmeros:

El signicado de dic!o ordenamiento es el siguiente:

"rimera ci$ra , caracteri&a a los aceros al carboo

"rimera ci$ra > caracteri&a a los aceros al 9uel

"rimera ci$ra caracteri&a a los aceros al cro*o9uel

"rimera ci$ra 4 caracteri&a a los aceros al *ol$b"eo

"rimera ci$ra @ caracteri&a a los aceros al cro*o

"rimera ci$ra B caracteri&a a los aceros al cro*o=aa"$o

"rimera ci$ra caracteri&a a los aceros al &u7s&eo

"rimera ci$ra caracteri&a a los aceros al s$l$c$o*a7aeso

"ara aceros al manganeso la caracter-stica resulta: 977

En los aceros simples un solo elemento predominante3# las dos Dltimas

ci$ras establecen el porcenta+e medio apro7imado de C en cent,simo del ,#cuando el tenor del mismo no alcan&a al 91.8 "or Dltimo# la ci$ra intermedia

indica el porcenta+e o# en $orma convencional# el contenido preponderante de

la aleación# tal el caso de los aceros al Cr-Ni# en los que la segunda ci$racorresponde al 1 de Ni .

onde puede observarse que el manganeso Mn3# a&u$re S3 y el $ós$oro "3 no

son considerados como $actores capaces de dotar a la aleación de propiedades

especiales# por no alcan&ar el porcenta+e m-nimo de 9#0 1# /#/6 1 y /#9 1#

respectivamente# requerido para ello.


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"ara ampliar la gama de aceros posibles de clasicar# la S(E los determina# en

algunos casos# con cinco ci$ras# de manera que la segunda y la tercera

indiquen el porciento del elemento preponderante% as9! 6or e#e*6lo: elacero SAE ,BB resul&a al &u7s&eo co ,B "e < 8,@ al ,G / (!B "e C 8!@ al ! /+

En la clasicación S(E se !an determinado a los metales de mayor uso en

automotores% es por ello que los aceros al carbono sólo tienen designación

convencional para aquellos de !asta 9 1 y los cuaternarios *r8Ni# *r8Mo# etc.3

y comple+os *r8Ni8Mo# etc.3 no responden en sus nDmeros# a los vistos# como

se verica en la tabla y e+emplos siguientes.

(l *arbono *omunes o no

aleados

9/77

*orte r'pido 9977

Manganeso 9#B0 1 Mn 977

N-quel #0 1 Ni 277

0 1 Ni 2077

*romo8N-quel 9#20 1 Ni% /#@08/#6/

1 *r

977

#0 1 Ni% 9#00 1 *r 77

Resistentes al calor ya la corrosión

/77

Molibdeno /#20 1 Mo ;/77

*romo8Molibdeno /#08/#50 1 *r% /#2/8

/#20 1 Mo

;977

N-quel8Molibdeno 9#0089#6 1 Ni% /#28

/#20 1 Mo

;@77

#0 1 Ni% /#20 1 Mo ;677

N-quel8*romo8Molibdeno 9#6 1 Ni% /#08/#6 1

*r% /#20 1Mo

;77

/#00 1 Ni% /#0 1 *r%

/#2 1Mo

6@77

/#00 1 Ni% /#0 1 *r% 6B77


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/#20 1Mo

#20 1 Ni% 9#2 1 *r%

/#92 1Mo

577

/#;0 1 Ni% /#; 1 *r%

/#92 1Mo

5;77

/#00 1 Ni% /#9B 1 *r%

/#2 1Mo

5B77

9 1 Ni% /#6 1 *r% /#20

1Mo

5677

*romo ?a+o *r: /#2B y /#@0 1

*r

0/77

?a+o *r: /#6% /#50 ó9#/0 1 *r 0977

?a+o *r: /#0 1 *r 0/977

Mediano *r: 9 1 *r 09977

(lto *r: 9#;0 1 *r 02977

Resistente al calor y a

la corrosión

09;77

09077

*romo8Ianadio /#50 1 *r% /#90 1m-n I

@977

Silicio8Manganeso 9#; y 2 1 Si% /#@0 y

/#60 1 Mn

5277

(ceros $undidos Resistentes a la

corrosión

@/777

Resistentes al calor B/777

(l carbono con ba+o 1

de aleación

/7/

//77

(lta resistencia

mec'nica

/977

(HSH J4KK


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(dem's de los nDmeros anteriores# las especicaciones (HSH pueden incluir un

pre+o mediante letras para indicar el proceso de manu$actura. ecir que las

especicaciones S(E emplean las mismas designaciones num,ricas que las

(HSH# pero eliminando todos los pre+os literales.

El signicado de los anteriores campos de numeración es la siguiente:

KK indica el tanto por ciento 13 en contenido de carbono *3 multiplicado por

9//%

4 indica# para el caso de aceros de aleación simple# el porcenta+e apro7imado

del elemento predominante de aleación%

J indica el tipo de acero o aleación3. Los valores que puede adoptar J son los

siguientes:

J9: si se trata de aceros al *arbono corriente u ordinario3%

J2: si se tarta de aceros al N-quel%

J: para aceros al N-quel8*romo%

J;: para aceros al Molibdeno# *r8Mo# Ni8Mo# Ni8*r8Mo%

J0: para aceros al *romo%

J@: si se trata de aceros al *romo8Ianadio%

JB: si se trata de aceros (l Aungsteno8*romo%

J6: para aceros al Ni8*r8Mo%Etc.

*omo ya se indicó# la anterior designación puede incorpora tambi,n letras

adicionales para indicar lo siguiente:

E . . ..: para indicar Fusión en !orno el,ctrico b'sico.

5 HC. para indicar rados de acero con templabilidad garanti&ada.

C . . ..: para indicar Fusión en !orno por arco el,ctrico b'sico.

0 + . ..: para indicar alguna desviación del an'lisis de norma.

TS + . .: para indicar que se trata de una Norma tentativa.

.+ .: para indicar que se trata de rados de acero con un probable contenidomayor de /.///01 en boro.


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LC: para indicar rados de acero con e7tra8ba+o contenido en carbono /./1m'7.3.

F: rados de acero autom'tico.

( continuación# se incluyen algunos e+emplos de designación de tipos deaceros segDn la norma (HSH# que incluyen algunas notas aclaratorias:

8 (HSH 9/2/:

9: para indicar que se trata de un acero corriente u ordinario%

/: no aleado%

2/: para indicar un contenido m'7. de carbono *3 del /.2/1.

8 (HSH * 9/2/:

La letra * indica que el proceso de $abricación $ue SHEMENS8M(RAHN8b'sico.

"uede ser ? si es ?essemer8'cido3 ó E >orno el,ctrico8b'sico3.

8 AISI ,4@:

9: acero corriente u ordinario%

/: no aleado%

;0: /.;0 1 en *.

AISI >,@:

: acero al N-quel8*romo%

2: contenido del 9.@1 de Ni# 9.01 de *r%

90: contenido del /.901 de carbono *3.

AISI 4,4:

;: acero aleado *r8Mo3%

9: contenido del 9.91 de *r# /.21 de Mo%

;/: contenido del /.;/1 de carbono *3.

( continuación# se ad+unta una tabla resumen de distintos tipos de aceros y su

contenido apro7imado de elementos principales de aleación# segDn (HSH


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No obstante# la composición de los aceros no es e7acta# sino que e7iste un

rango de tolerancia aceptable en re$erencia a los valores indicados en normas

o cat'logos

"or otro lado# la norma (HSH especica a los aceros ino7idables utili&ando

nDmeros:

8 (ceros Hno7idables martens-ticos:

;KK: ?ase *r. Medio8alto carbono.

0KK: ?ase *r# Mo. ?a+o carbono.

E+emplos: (HSH ;9/# (HSH ;9@# (HSH ;9# (HSH ;;/# (HSH 0/9# (HSH 0/2# (HSH 0/#

(HSH 0/;.


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8 Hno7idables $err-ticos:

;KK: ?ase *r. ?a+o carbono.

E+emplos: (HSH ;/# (HSH ;;2# (HSH ;;@.

8 Hno7idables austen-ticos:

KK: ?ase *r# Ni. ?a+o carbono.

2KK: ?ase *r# Ni# Mn. ?a+o carbono.

E+emplos: (HSH /2# (HSH /;# (HSH 9@# (HSH /# (HSH 2/2.

4+B Nor*as ( cr$&er$os "e selecc$% "e aceros+

Normas del acero.

ada la gran variedad de aceros e7istentes# y de $abricantes# !a

originado el surgir de una gran cantidad de normativa y reglamentación

que var-a de un pa-s a otro. No obstante# e7isten otras normas

reguladoras del acero# con gran aplicación internacional# como las

americanas (HSH y (SAM# las normas alemanas HN# o la HSO 0/@.

"rincipales variables que inuyen en las propiedades de los aceros.


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"orcenta+e de *arbono.

"orcenta+e de elementos de aleación Mn# *r# Ni# Mo# etc.3.

Aratamiento t,rmico: Aemple Revenido# Recocido# Normali&ado.

Aratamiento mec'nico: e$ormación en $r-o.

E7iste una gran variedad en la $orma de identicar y clasicar a los

aceros. Sin embargo# la mayor-a de los aceros utili&ados industrialmente

presentan una designación normali&ada e7presada por medio de ci$ras#

letras y signos. >ay dos tipos de designaciones para cada tipo de

material# una simbólica y otra num,rica.

La designación simbólica e7presa normalmente las caracter-sticas

$-sicas# qu-micas o tecnológicas del material y# en muc!os casos# otras

caracter-sticas suplementarias que permitan su identicación de una$orma m's precisa.

"or otro lado# la designación num,rica e7presa una codicación

al$anum,rica que tiene un sentido de orden o de clasicación de

elementos en grupos para $acilitar su identicación. En este caso# la

designación no tiene un sentido descriptivo de caracter-sticas del

material.

En general# cuando se acomete el tema de !acer una clasicación de los

aceros# ,sta dar' resultados di$erentes segDn el en$oque que se siga.(s-# se puede reali&ar una clasicación segDn la composición qu-mica de

los aceros# o bien# segDn su calidad. Aambi,n se pueden clasicar los

aceros atendiendo al uso a que est,n destinados# o si se quiere#

atendiendo al grado de soldabilidad que presenten.

En todos los materiales y# en los aceros en particular# las propiedades se

pueden modicar mediante la modicación de la composición qu-mica y

la aplicación de tratamientos t,rmicos y=o mec'nicos.

CRITERIOS EN LA SELECCIÓN DE ACEROS

"RHN*H"(LES I(RH(?LES P)E HNFL)4EN EN L(S "RO"HE(ES E LOS

(*EROS.


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"orcenta+e de *arbono.

"orcenta+e de elementos de aleación Mn# *r# Ni# Mo# etc.3.

Aratamiento t,rmico: Aemple Revenido# Recocido# Normali&ado.

Aratamiento mec'nico: e$ormación en $r-o.

INFLUENCIA DEL CONTENIDO EN CARBONO

( mayor contenido de * Q Mayor dure&a y resistencia mec'nica# pero#

menor ductilidad y mayor $ragilidad.

La soldabilidad empeora cuando aumenta el porcenta+e de carbono.

La maquinabilidad es óptima para contenidos medios /#8/#013

?a+o *: (cero demasiado dDctil. Aiende a embotar la !erramienta.

(lto *: ure&a e7cesiva. esgaste acelerado de la !erramienta.

INFLUENCIA DE LOS ELEMENTOS DE ALEACIÓN

(ceros de temple y revenido de ba+a aleación 9213

(ceros de !erramientas: Elementos de aleación que aumentan latemplabilidad y=o $orman carburos endurecedores *r# Mo# I# C3.

(ceros microaleados: Elementos de aleación que limitan el crecimiento

de grano y endurecen por precipitación Ai# Nb# I3.

La soldabilidad empeora cuanto mayor sea el contenido de elementos

de aleación.

La maquinabilidad# en general empeora cuanto mayor sea el contenido

de elementos de aleación# debido a que aumenta la dure&a del acero y

pueden $ormarse segundas $ases carburos# nitruros3 abrasivas. Sinembargo# algunos elementos de aleación me+oran la maquinabilidad p.

e+. Mn S3.

INFLUENCIA DEL TRATAMIENTO TÉRMICO


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Aemple y revenido bonicado# tratado en origen3: Endurecimiento del

acero. "ermite alcan&ar un compromiso entre la Resistencia mec'nica y

la Aenacidad. Estado en el que se emplean los aceros aleados de temple

y revenido.

Recocido: Eliminación de caracter-sticas no deseadas para la posteriortrans$ormación o uso nal del acero.

Recocido de ablandamiento: "osible estado de suministro de los aceros

de alta aleados para $acilitar su mecani&ado p. e+. aceros de

!erramientas# aceros aleados de temple y revenido3.

*ementación=Nitruración: Endurecimiento a nivel supercial.

INFLUENCIA DEL TRATAMIENTO MECÁNICO

Endurecimiento por de$ormación en $r-o# acritud: En alambres trelado3

y c!apas laminación3 S!ot peening: Endurecimiento a nivel supercial.

(umenta resistencia a $atiga.

NOR2AS DEL ACERO

NORM( (SAM

La norma (SAM (merican Society $or Aesting and Materials3 no

especica la composición directamente# sino que m's bien determina la

aplicación o su 'mbito de empleo. "or tanto# no e7iste una relación

directa y biun-voca con las normas de composición.

NOR2A SAELa norma S(E Society o$ (utomotive Engineers3 clasica los

aceros en distintos grupos# a saber:

(ceros al carbono

(ceros de media aleación

(ceros aleados

(ceros ino7idables

(ceros de alta resistencia%(ceros de !erramienta# etc.


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CONCLUSIONES

El diseo de Hngenier-a de un producto o componente constituye una

actividad di$-cil# comple+a y multidisciplinaria# en$ocada a la resolución

de problemas. En el presente traba+o trató de mostrar el desarrollo de

una !erramienta automati&ada para la selección de los aceros m's

utili&ados en la construcción de maquinarias.La !erramienta constituye una ayuda para la selección de los materiales

desde la etapa conceptual del proceso de diseo# donde se identican

las di$erentes categor-as de materiales a utili&ar.

La !erramienta comprende las caracter-sticas y propiedades m's

relevantes de los aceros de Hngenier-a disponibles en las normas

americanas. (HSH# S(E# (HSH8S(E# (SAM3

Es importante conocer las normas del acero para as- poder escoger elmaterial correcto para la con$ección de una m'quina.

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