Acero al carbono

El acero de construcción constituye una proporción im-portante de los aceros producidos en las plantas siderúr-gicas. Con esa denominación se incluye a aquellos ace-ros en los que su propiedad fundamental es la resisten-cia a distintas solicitaciones (fuerzas tanto estáticas co-mo dinámicas). De esta forma se los separa respecto alos aceros inoxidables, a los aceros para herramientas, alos aceros para usos eléctricos o a los aceros para elec-trodomésticos o partes no estructurales de vehículos detransporte . Cabe aclarar que en este concepto de Acerode construcción se pueden englobar tanto los aceros pa-ra construcción civil como para construcción mecánica.Históricamente un 90% de la producción total producidamundialmente corresponde a aceros al carbono y el 10%restante son aceros aleados. Sin embargo, la tendencia eshacia un crecimiento de la proporción de los aceros alea-dos en desmedro de los aceros al carbono. En esta ten-dencia tiene importancia la necesidad de aligerar pesostanto para el caso de las estructuras (con el consiguienteahorro en las fundaciones) como los requerimientos demenor consumo por peso en los automóviles, unido eneste caso a la necesidad de reforzar la seguridad ante im-pactos sin incrementar el peso de los vehículos.

1 Composición química

La composición química de los aceros al carbono es com-pleja, además del hierro y el carbono que generalmente nosupera el 1%, hay en la aleación otros elementos necesa-rios para su producción, tales como silicio y manganeso,y hay otros que se consideran impurezas por la dificul-tad de excluirlos totalmente –azufre, fósforo, oxígeno,hidrógeno. El aumento del contenido de carbono en elacero eleva su resistencia a la tracción, incrementa el índi-ce de fragilidad en frío y hace que disminuya la tenacidady la ductilidad.

• Acero dulce: El porcentaje de carbono es de 0,25%,tiene una resistencia mecánica de 48-55 kg/mm2 yuna dureza de 135-160 HB. Se puede soldar con unatécnica adecuada.

Aplicaciones: Piezas de resistencia media de buena tena-cidad, deformación en frío, embutición, plegado, herra-jes, etc.

• Acero semidulce: El porcentaje de carbono es de0,35%. Tiene una resistencia mecánica de 55-62

kg/mm2 y una dureza de 150-170 HB. Se templabien, alcanzando una resistencia de 80 kg/mm2 yuna dureza de 215-245 HB.

Aplicaciones: Ejes, elementos de maquinaria, piezas re-sistentes y tenaces, pernos, tornillos, herrajes.

• Acero semiduro: El porcentaje de carbono es de0,45%. Tiene una resistencia mecánica de 62-70kg/mm2 y una dureza de 180 HB. Se templa bien,alcanzando una resistencia de 90 kg/mm2, aunquehay que tener en cuenta las deformaciones.

Aplicaciones: Ejes y elementos de máquinas, piezas bas-tante resistentes, cilindros de motores de explosión, trans-misiones, etc.

• Acero duro: El porcentaje de carbono es de 0,55%.Tiene una resistencia mecánica de 70-75 kg/mm2, yuna dureza de 200-220 HB. Templa bien en agua yen aceite, alcanzando una resistencia de 100 kg/mm2

y una dureza de 275-300 HB.

Aplicaciones: Ejes, transmisiones, tensores y piezas regu-larmente cargadas y de espesores no muy elevados.

2 Aplicaciones

2.1 Construcción civil

Una parte importante del acero producido se dirige a laconstrucción civil. Dentro de este rubro pueden determi-narse dos utilizaciones principales: hormigón armado yconstrucción en acero. La primera usa el hierro redondocomo refuerzo del hormigón, trabajando el primero engeneral a la tracción y el segundo a la compresión. En elcaso de la construcción en acero[1] se usan elementos talescomo perfiles unidos mediante conexiones empernadaso soldadas. Una utilización que está teniendo crecimien-to importante es la construcción mixta[2]que combina lasestructuras de acero embebidas en hormigón armado ó elhormigón armado dentro de un tubo estructural.

2.2 Otras aplicaciones

Además de la construcción civil existen diversas aplica-ciones del acero en la construcción mecánica tales como

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2 7 VÉASE TAMBIÉN

máquinas, partes móviles de automóviles o camiones (ejes, parantes) Otro uso importante son los cascos de losbuques, los tubos de las bicicletas, los clavos, los alfileres,las cerraduras de las puertas, los asientos de las clases ymuchos objetos más que utilizamos diariamente. En lamayoría de los casos se utiliza el acero tal como viene delas acerías, sin darle ningún tratamiento térmico especial.

3 Fabricación en América Latina

La mayor parte de los aceros de construcción son fabri-cados en América Latina[3] así como en España[4] prin-cipalmente en aquellos países en que hay un desarrolloimportante de la construcción mecánica tanto para bie-nes de capital como para la industria automovilística.

4 Tratamientos térmicos de losaceros al carbono

• Recocido: El objeto de este tratamiento es ablandarel acero, homogeneizar su estructura, composiciónquímica y aumentar su ductilidad. Se aplican variostipos de recocido.

• Temple y revenido: Al dar a los aceros al carbonoun temple y revenido se consiguen muy buenas ca-racterísticas cuando el perfil es delgado. En un aceroal carbono bien templado o revenido, el valor del lí-mite elástico suele llegar a ser un 75% de la cargade rotura.

Cuando interesa fabricar piezas con resistencia de89kg/mm2 es, en general, muy poco ventajoso el trata-miento térmico (temple y revenido) por tratarse de ace-ros de bajo contenido de carbono (0,15 a 0,30%). Cuan-do quieren fabricarse piezas con esas resistencias convie-ne, en general, utilizar aceros en bruto de forja, lami-nados o normalizados. Sin embargo, en casos excepcio-nales, cuando se desea conseguir la mejor combinaciónde características (resistencia, alargamiento y alto límiteelástico), se pueden templar y revenir los aceros de 0,15a 0,30% de C, obteniéndose resistencias variables de 38a 55 kg/mm2, alargamientos y límites de elasticidad li-geramente superiores a los que corresponden al estadonormalizado.Cuando se trata de piezas de gran espesor el tratamien-to es casi inútil, porque se presenta el problema de pocapenetración de temple o templabilidad.Los aceros al carbono templados y revenidos con porcen-tajes de carbono variables de 0,25 a 0,55%, se suelen em-plear generalmente con resistencias comprendidas entre55 y 90 kg/mm2 y a veces, en casos excepcionales comoen la fabricación de muelles, se usan hasta resistencias de150 a 200 kg/mm2.

El empleo de los aceros al carbono templados y revenidospara la fabricación de piezas con esas resistencias tienevarias ventajas. Una muy importante es que el límite deelasticidad es más elevado que en los aceros normalizadoso recocidos, y otra que la combinación de características(resistencia y alargamiento) también se mejora.En cambio, si esa resistencia se consigue templando y re-viniendo la pieza después de mecanizada, el trabajo detorno o fresa se podrá hacer previamente en estado reco-cido mucho más fácil.En el caso de que por mecanizado haya que quitar mate-rial, es preferible, como hemos dicho, mecanizar en es-tado de recocido y luego templar y revenir, dejando ge-neralmente en el mecanizado un exceso de medidas paraeliminar luego las deformaciones que se producen en eltemple y revenido. Cuando la cantidad de material a eli-minar por mecanizado es pequeña, puede convenir tem-plar y revenir el material y luego mecanizar las piezas,pudiéndolas dejar así a las medidas definidas.

5 Bibliografía• Millán Gómez, Simón (2006). Procedimientos deMecanizado. Madrid: Editorial Paraninfo. ISBN 84-9732-428-5.

• Larburu Arrizabalaga, Nicolás (2004). Máquinas.Prontuario. Técnicas máquinas herramientas. Ma-drid: Thomson Editores. ISBN 84-283-1968-5.

6 Referencias[1] http://www.construccionenacero.com/

[2] http://www.construccionenacero.com/Paginas/MaterialTecnico-ConstruccionMixta.aspx

[3] http://productos.ilafa.org/

[4] http://www.unesid.org/main.asp?id_pagina=49 /

7 Véase también• Acero de crisol

• Acero forjado

• Hierro forjado

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8 Texto e imágenes de origen, colaboradores y licencias

8.1 Texto• Acero al carbono Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Acero_al_carbono?oldid=82010426 Colaboradores: Feliciano, Vitamine, LocutusBorg, JMCC1, Gafotas, Bernard, Rafa3040, Fixertool, Technopat, Muro Bot, PaintBot, Loveless, BOTarate, Yix, Kintaro, UA31, Die-gusjaimes, Luckas-bot, Xqbot, Jkbw, TiriBOT, Gesvilsur, Dinamik-bot, Humbefa, Cem-auxBOT, EmausBot, CVNBot, ZéroBot, Nornanconst, MerlIwBot, KLBot2, EduLeo, Addbot y Anónimos: 31

8.2 Imágenes

8.3 Licencia de contenido• Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0