El acero es, bsicamente, una aleacin de hierro y de carbono. El contenido del carbono en el acero es relativamente bajo. La mayora de los aceros tienen menosde 9 tomos de carbono por cada 100 de hierro en el acero. Como el carbono es ms liero !ue el hierro, el porcentaje de masa de carbono en el acero se encuentra entre el 0."# y el $.1%#, dependiendo del porcentaje de concentracin de la aleacin, si es superior a $,1%# se le conoce como &undicin de hierro, !ue es mucho ms &ril respecto al aceropor lo !ue deben ser moldeadas. ' estos se le adicionanpropiedades mecnicas espec&icas para su utili(acin en la industria.. La &orma convencional de e)presar el contenido de los elementos en lasaleaciones es por el porcentaje de la masa total con !ue cada uno contribuye.El carbono tiene una ran in&luencia en el comportamiento mecnico de los aceros. La resistencia de un acero simple con 0.*# de carbono es ms de dos veces superior a la de otro con 0.1#. En la siuiente ra&ica podemos observar !ue si el contenido de carbono llea al 1#, la resistencia casi se triplica con respecto al nivel de re&erencia del 0.1#, sin embaro llea a un punto en el cual donde la resistencia se vuelve constante y despu+s de esto, solo se espera la &ractura del material.El carbono, sin embaro, eneralmente reduce la ductilidad del acero. La ductilidad es una medida de la capacidad de un material para de&ormarse, en &orma permanente, sin llear a la ruptura. ,n acero de 0.1#. de carbono es ms de cuatro veces ms d-ctil !ue otro con 1# de carbono y dos veces ms !ue un tercero con 0.*# de carbono, como se puede ver en el siuiente r&ico. En esta r&ica, a la ductilidad se le e)presa como un porcentaje. .ste se determina estirando una barra de acero hasta llevarla a la &ractura para despu+s calcular el incremento porcentual de su lonitud./or su contenido de carbono, los aceros se clasi&ican como de bajo, medio y alto carbono. Las &ronteras !ue separan a estos tipos de acero no estn claramente de&inidas, aun!ue se entiende !ue los aceros de bajo carbono tienen menos del 0.$*# de carbono en su aleacin. Ellos son &cilmente de&ormables, cortables, ma!uinables, soldables0 en una palabra, son muy 1trabajables1. /or eso, con estosaceros los herreros hacen puertas y ventanas. 'dems, con ellos se &abrican las mejores varillas para re&uer(o de concreto, las estructuras de edi&icios y puentes, la carrocera de los automviles y las cora(as de los barcos.Los aceros de medio carbono, entre 0.$*# y 0.2#, se emplean cuando se !uiere mayor resistencia, pues siuen manteniendo un buen comportamiento d-ctil aun!ue su soldadura ya re!uiere cuidados especiales. Con estos aceros se hacenpie(as para ma!uinarias como ejes y enranes. Los aceros de alto carbono, entre 0.2# y 1.$#, son de muy alta resistencia, pero su &railidad ya es notoria y son di&ciles de soldar. 3uchas herramientas son de acero de alto carbono4 picos, palas, hachas, martillos, cinceles, sierras, etc. Los rieles de &errocarril tambi+n se &abrican con aceros de ese tipo. Los aceros !ue poseen ms del 1.$# se consideran de ultra alto carbono, pero estos no han sido tan estudiados como los anteriormente mencionados, pero de iual manera tambi+n se suelen utili(ar por ejemplo en las antiuas espadas occidentales y hoy en da en cuchillos de alta ama.5tra clasi&icacin se-n su utili(acin, es para herramientas matrices4'l acero tambi+n suele a6adrsele otros materiales para cambiar sus propiedades y darles mayores ventajas en ciertas reas necesarias dependiendo el trabajo, sin embaro estos elementos no solo traen ventajas, sino !ue tambi+n desmejoran decierta manera el acero. Los materiales ms utili(ados son4Carbono: Es el elemento !ue tiene ms in&luencia en el comportamiento del acero0 al aumentar el porcentaje de carbono, mejora la resistencia mecnica, la 7emplabilidad y disminuye la ductilidad.Boro: El 8oro !ue se encuentra en el acero proviene e)clusivamente de las adiciones voluntarias de este elemento en el curso de su &abricacin. Ejerce una ran in&luencia sobre la templabilidad del acero, bastando porcentajes muy pe!ue6os, a partir de 0.000%#, para aumentarla notablemente.Azufre: 'umenta la 3a!uinabilidad, ya !ue &orma inclusiones no metlicas llamadas sul&uros de manesio, discontinuidades en la matri( metlica !ue &avorecen la &ormacin de viruta corta.Cromo: Es un ran &ormador de carburos, aumenta la dure(a y la resistencia al desaste, y solo reduce la ductilidad. 3ejora la resistencia a la alta temperatura y a la &ormacin de cascarilla. En cantidades mayores al 1$#, hace al acero resistente a la corrosin.Fsforo: 9ncrementa la resistencia y reduce la ductilidad de la &errita. 'umenta la brillante(. Este elemento, en cantidades superiores al 0.00%#, disminuye todas laspropiedades mecnicas del acero.Molibdeno: :ormador de carburos, reduce el crecimiento del rano, mejora la resistencia al desaste y la capacidad de conservar la dure(a a temperaturas altas. Los aceros ino)idables austenticos contienen molibdeno para mejorar la resistencia a la corrosin.Cobalto: Elemento !ue despla(a las curvas 777 hacia la i(!uierda, aumentando la velocidad crtica y disminuyendo la templabilidad. 'umenta la dure(a, y asociado al n!uel o al cromo, &orman aceros de d+bil coe&iciente de dilatacin, cercano al vidrio. 'umenta la velocidad crtica de en&riamiento y en los aceros paratrabajo en caliente y rpidos incrementa la disipacin de temperatura.Manganeso: 3ejora la resistencia a la traccin y al desaste, tiene buena in&luencia en la &orja, la soldadura y la pro&undidad de temple. :acilita el mecani(ado.Aluminio: se usa en alunos aceros de nitruracin al Cr;'l;3o de alta dure(a en concentraciones cercanas al 1 # y en porcentajes in&eriores al 0,00< # como deso)idante en aceros de alta aleacin.Nitrgeno: se area a alunos aceros para promover la &ormacin de austenita.Nquel: es un elemento ammaeno permitiendo una estructura austentica a temperatura ambiente, !ue aumenta la tenacidad y resistencia al impacto. El n!uel se utili(a mucho para producir acero ino)idable, por!ue aumenta la resistencia a la corrosin.Plomo: el plomo no se combina con el acero, se encuentra en +l en &orma de pe!ue6simos lbulos, como si estuviese emulsionado, lo !ue &avorece la &cil mecani(acin por arran!ue de viruta, =torneado, cepillado, taladrado, etc.> ya !ue el plomo es un buen lubricante de corte, el porcentaje oscila entre 0,1* # y 0,"0 # debiendo limitarse el contenido de carbono a valores in&eriores al 0,* # debido a !ue di&iculta el templado y disminuye la tenacidad en caliente. ?e a6ade a alunos aceros para mejorar mucho la ma!uinabilidad.Silicio: aumenta moderadamente la templabilidad. ?e usa como elemento deso)idante. 'umenta la resistencia de los aceros bajos en carbono.Titanio: se usa para estabili(ar y deso)idar el acero, mantiene estables las propiedades del acero a alta temperatura. ?e utili(a su ran a&inidad con el Carbono para evitar la &ormacin de carburo de hierro al soldar acero.olframio: tambi+n conocido como tunsteno. :orma con el hierro carburos muy complejos estables y dursimos, soportando bien altas temperaturas. En porcentajes del 1% al 1< #, proporciona aceros rpidos con los !ue es posible triplicar la velocidad de corte de los aceros al carbono para herramientas.!anadio: posee una en+rica accin deso)idante y &orma carburos complejos conel hierro, !ue proporcionan al acero una buena resistencia a la &atia, traccin y poder cortante en los aceros para herramientas.Las combinaciones de estos materiales con el acero las podemos evidenciar en la mayora de los casos en su uso para herramientas, los cuales son necesarias estos elementos para !ue se puedan desempe6ar bien durante su vida -til. ,n acero de herramientas es el !ue es capa( de ser templado y revenido. La di&erencia importante con los aceros de ma!uinaria es !ue los de herramientas son &abricados bajo condiciones cuidadosamente controladas para aranti(ar su calidad. La clasi&icacin est constituida por siete rupos principales, alunos de ellos tienen subrupos basados en las caractersticas de su composicin !umica o en su &orma de tratamiento t+rmico.La tabla siuiente muestra alunos de los aceros de herramientas. /or la ran cantidad de estos aceros !ue se producen, nombrarlos a todos sera muy e)tenso,por lo !ue se adopta por los ms utili(ados.La siuiente es la desinacin '9?9 de aceros de herramientas4AC"#$S PA#A %MPACT$?mbolo4 ?AC"#$S PA#A T#ABA&$ "N F#'$: (" T"MAC"#$S PA#A T#ABA&$ "N F#'$ (" T"MP)" A) A%#"* S'MB$)$: AAC"#$S PA#A T#ABA&$ "N F#'$* A)T$ C#+ A)T$ CA#B$N$*?imbolo4 @#?A385L54 BAC"#$S #,P%($S C$N BAS" "N M$)%B("N$?A385L54 3AC"#$S (" -S$ "SP"C'F%C$+ (" BA&A A)"AC%.N* S'MB$)$: )AC"#$S PA#A -S$S "SP"C'F%C$S A) CA#B$N$ T-N/ST"N$?mbolo4 :AC"#$S PA#A M$)("S PA#A P),ST%C$S?A385L54 /7ambi+n estn los aceros utili(ados en la parte de ma!uinaria, estos se clasi&ican con cuatro ditos se-n el '9?9 C ?'E. El primer dito especi&ica la aleacin principal, el seundo modi&ica al primero y los dos -ltimos ditos dan la cantidad de carbono en cent+simas ms 0.0$ # o menos 0.0" #. En alunos aceros al cromo de alto carbono hay n-meros de cinco ditos, los tres -ltimos dan el porcentaje de carbono.El hierro esta presente en tres estados alotrpicos dependiendo de la temperatura Basta los 911 DC , el hierro ordinario cristali(a en el sistema c-bico de cuerpo centrado, esta se conoce como hierro E =al&a> o &errita. Es un material d-ctil y maleable responsable de la buena &orjabilidad de las aleaciones con bajo contenido en carbono y es &erroman+tico hasta los FF0 DC Entre 911 y 1%00 DC cristali(a en el sistema c-bico de caras centradas, se conoce comohierro G =amma> o austenita. @ada su mayor compacidad la austenita se de&orma con mayor &acilidad y es paraman+tica. Entre 1%00 y 1*"< DC cristali(a de nuevo en el sistema c-bico de cuerpo centrado y se conoce como hierro H =delta>, !ue es en esencia el mismo hierro al&a pero con parmetro de red mayor por e&ecto de la temperatura.' mayor temperatura el hierro se encuentra en estado l!uido.?i se a6ade carbono al hierro aumenta su rado de macice( y sus tomos podransituarse simplemente en los instersticios de la red cristalina de +ste -ltimo0 sin embaro en los aceros aparece combinado &ormando carburo de hierro =:e"C>, es decir, un compuesto !umico de&inido y !ue recibe la denominacin de cementita de modo !ue los aceros aleados al carbonoestn constituidos realmente por &errita y cementita. ,n eut+ctico =composicin para la cual el punto de &usin es mnimo> !ue se denomina ledeburita contiene un %,"# de carbono =2%,* # de cementita>. La ledeburita aparece entre los constituyentes de la aleacin cuando el contenido en carbono supera el $# y es la responsable de la mala &orjabilidad de la aleacin marcando la &rontera entre los aceros con menos del $# de C =&orjables> y las &undiciones con porcentajes de carbono superiores =no &orjables y &abricados por moldeo>. @e este modo se observa !ue por encima de la temperatura crtica '"1los aceros estn constituidos slo por austenita, una solucin slida de carbono en hierro G y su microestructura en condicionesde en&riamiento lento depender por tanto de las trans&ormaciones !ue su&ra +sta. ,n eutectoide en la (ona de los aceros, e!uivalente al eut+ctico pero en el estado slido, donde la temperatura de trans&ormacin de la austenita es mnima. El eutectoide contiene un 0,, !ue e!uivale a bajas p+rdidas en el n-cleo yuna alta permeabilidad man+tica. El acero el+ctrico es una aleacinde hierro con un contenido de silicio !ue vara de cero a 2,*#. Acerofundido*Esuntipoespecial !ueseobtienepor &usinal crisol,dndole propiedades como resistencia a la abrasin, resistencia al calor,resistenciaal cho!ue, resistenciaal cambiode&ormaoaladistorsinaltemplado. Contienende0,2a1,2#decarbonoyrandesproporcionesdemetales de aleacin4 tunsteno, cromo, molibdeno, etc. Acero calmado*Es a!uel !ue ha sido deso)idado por completopreviamente a la colada, por medio de la adicin de metales. 3ediante esteprocedimiento se consiuen pie(as per&ectas pues no produce ases durantela solidi&icacin, evitando las sopladuras. Este tipo de acero es sometido a untratamiento mediante la adicin de mananeso, silicio o aluminio antes de lacolada. Acero efer2escente* 'cero !ue no ha sido deso)idado por completo antesdeser vertidoenmoldes0 contienemuchassopladurasperonoaparecenrietas. El acero e&ervescente se emplea para randes re!uisitos super&iciales0suele usarse en per&iles, chapas &inas y alambres. Acero fritado* El !ue se obtiene &ritando una me(cla de hierro pulveri(ado y ra&ito, o tambi+n por carburacin completa de una masa de hierro &ritado.S"/0N ") M$($ (" T#ABA&A#)$ Acero moldeado* 'cero de cual!uier clase al !ue se da &orma mediante el relleno del molde cuando el metal esta todava l!uido. Acero laminado* Keamos una barra de acero sometida a traccin, con los es&uer(os se de&orma aumentando su lonitud. ?i se !uita la tensin, la barra de acero recupera su posicin inicial y su lonitud primera, sin su&rir de&ormaciones remanentes. 7odo esto dentro de ciertos mrenes, es decir dentro de cierto lmite al !ue denominamos Lmite Elstico.S"/0N )A C$MP$S%C%.N 3 )A "ST#-CT-#A Aceros ordinarios* Es a!uel !ue en la industria llaman acero al carbono esdecir no lleva nada ms !ue carbono, es casi casi hierro puro pues muchas veces los aleantes no superan el 1# de peso en masa. Aceros aleados o es4eciales* Los aceros aleados o especiales contienen otros elementos, adems de carbono, !ue modi&ican sus propiedades. .stos se clasi&ican se-n su in&luencia4 "lementos que aumentan la dureza: &s&oro, n!uel, cobre, aluminio. En especial a!uellos !ue conservan la dure(a a elevadas temperaturas4titanio, vanadio, molibdeno, Lol&ramio, cromo, mananeso y cobalto. "lementos que limitan el crecimiento del tama5o de grano: aluminio, titanio y vanadio. "lementos que determinan en la tem4labilidad: aumentan la templabilidad4 mananeso, molibdeno, cromo, n!uel y silicio. @isminuyela templabilidad4 el cobalto. "lementos que modifican la resistencia a la corrosin u o6idacin: aumentan la resistencia a la o)idacin4 molibdeno y Lol&ramio. :avorecela resistencia a la corrosin4 el cromo. "lementos que modifican las tem4eraturas crticas de transformacin: Suben los 4untos crticos: molibdeno, aluminio, silicio, vanadio, Lol&ramio. @isminuyen las temperaturas crticas4 cobre, n!uel y mananeso. En el caso particular del cromo, se elevan los puntos crticos cuando el acero es de alto porcentaje de carbono pero los disminuye cuando el acero es de bajo contenido de carbono.S"/0N )$S -S$S Acero magn1tico* a!uel con el !ue se &abrican los imanes permanentes. @ebe tener un ran manetismo remanente y ran &uer(a coercitiva. Los aceros de esta clase, tratndose aplicaciones ordinarias, contienen altos porcentajes de tunsteno= hasta el 10#> o cobalto=hasta el "*# >./ara aparatos de calidad se emplean aceros de cromo;cobalto o de aluminio;n!uel = carstita, coercita >. Acero autotem4lado* 'cero !ue ad!uiere el temple por simple en&riamiento en el aire, sin necesidad de sumerirlo en aceite o en aua. Acero de construccin* 'cero con bajo contenido de carbono y adiciones de cromo, n!uel, molibdeno y vanadio. Acero indeformable* El !ue no e)perimenta prcticamente de&ormacin eom+trica tanto en caliente= materias para trabajo en caliente > como en cursode tratamiento t+rmico de temple= pie(as !ue no pueden ser mecani(adas despu+s del templado endurecedor > Acero ino6idable* 'cero resistente a la corrosin, de una ran variedad de composicin, pero !ue siempre contiene un elevado porcentaje de cromo = . ?e usa cuando es absolutamente imprescindible evitar la corrosin de las pie(as. ?e destina sobre todo a instrumentos de cirua y aparatos sujetos a la accin de productos !umicos o del aua del mar. Acero refractario* 7ipo especial de acero capa( de soportar aentes corrosivos a alta temperatura. Acero de rodamientos* se obtiene a partir de aleaciones del 1# de carbono y del $# de cromo, a las !ue se somete a un proceso de temple y revenido. ?e emplea en la construccin de rodamientos a bolas y en eneral. Acero no magn1tico* 7ipo de acero !ue contiene apro)imadamente un 1$# de mananeso y carece de propiedades man+ticas)$S AC"#$S %N$7%(AB)"S?e-n su estructura cristalina se clasi&ican en4 'ceros 3artensticos. 'ceros :errticos. 'ceros 'ustenticos. 'ceros 'usteno&errticos.La norma A%S%8SA" =tambi+n conocida por ?'E;'9?9> es una clasi&icacin de aceros y aleaciones de materiales no &errosos. '9?9 es el acrnimo en inl+s de 'merican 9ron and ?teel 9nstitute =9nstituto americano del hierro y el acero>, mientras !ue ?'E es el acrnimo en inl+s de ?ociety o& 'utomotive Enineers =?ociedad de 9nenieros 'utomotores>.En 191$, la ?'E promovi una reunin de productores y consumidores de aceros donde se estableci una nomenclatura y composicin de los aceros !ue posteriormente '9?9 e)pandi.En este sistema los aceros se clasi&ican con cuatro ditos. El primero especi&ica laaleacin principal, el seundo indica el porcentaje apro)imado del elemento principal y con los dos -ltimos ditos se conoce la cantidad de carbono presente en la aleacinP#$P%"(A("S (" )$S AC"#$S %N$7%(AB)"S Iesistencia a la o)idacin en todos los ambientes e)cepto en (onas martimas y (onas altamente contaminadas o en contacto con cidos y similares. 9d+ntica respuesta mecnica4 ?oldadura, curvado, ci(allado, corte lser, etc. 9d+ntico acabado y est+tica. Mran durabilidad.T%P$S (" AP)%CAC%.N (" )AS (%!"#SAS CA)%(A("S (" AC"#$%N$7%(AB)"A-ST"N%T%C$S S"#%" 9::: A%S% 9:; 8 &< Es conocido como sustituto del acero "0%, pero con niveles ms bajos de n!uel. -sos: Jormalmente utili(ado en los aparatos dom+sticos, ornamentales, escaleras, muebles, estructura automotri(, o en otras aplicaciones de uso estructural =por su dure(a> con e)posicin limitada a la corrosin."lementos: J!uel es 1.00 N %.00 ?u bajo porcentaje de n!uel esta compensado por la contribucin mejorada de los % elementos !ue la compone4 Carbono, 3ananeso, Cobre y Jitreno. A%S% 9:9 8&S) A-S Conocido como sustituto del acero "0%, con un mayor porcentaje de n!uel !ue el $01. -sos: En los aparatos dom+sticos, ornamentales, escaleras, anchos, productos para embutidos e)trapro&undos, o en otras aplicaciones con e)posicin limitada a la corrosin. "lementos: El porcentaje de n!uel es %,00 ; 2,00. A-ST"N%T%C$S S"#%" =::: A%S% =:; /osee una &inalidad estructural.-sos: Correas transportadoras0 aparatos dom+sticos0 herraje0 dia&ramas0 ornamentos de automviles, e!uipos de transporte, aeronaves0 herrajes para postes0 &ijadores =hor!uillas, cierres, estuches>0 conjuntos estructuralesde alta resistencia !ue se re!uiere en los aviones, automviles, camiones y carroceras, vaones de &errocarril. A%S% =:< -sos: Electrodom+sticos0 &inalidad estructural0 e!uipos para la industria !umica y naval0 industria &armac+utica, industria de tejidos y papel0 re&inera de petrleo0 permutadores de calor0 vlvulas y pie(as de tuberas0 industria &rior&ica0 instalaciones crio+nicas0 almacenes de cerve(a0 tan!ues de almacenamiento de cerve(a0 e!uipos para per&eccionamiento de harina de ma(0 e!uipos para lcteos0 c-pula del reactor de usina atmica0 tuberas de vapor0 e!uipos y contenedores de &bricas nucleares0 partes para almacenes de alunas bebidas carbonatadas0 conductores descendientes del aua pluvial0 coches de &errocarril0 canalones. A%S% =:Ti -sos: 3ejor resistencia a la temperatura y la mecnica !ue el "12L ; e!uipos para industrias !umicas y petro!umicas. MA#T"NS%T%C$S S"#%"