HUGO FERRO CUELLARACEROS ALEADOS Y SU SOLDABILIDADClasificacin de los aceros aleados Nomenclatura AISI-SAE Influencia de los elementos de aleacin Aceros aleados para cementacin Se da el nombre de aceros aleados a los aceros que dems de los cinco elementos: carbono, silicio, manganeso, fsforo y azufre, contienen tambin cantidades relativamente importantes de otros elementos como el cromo, nquel, molibdeno, etc., que sirven para mejorar alguna de sus caractersticas fundamentales. Tambin puede considerarse aceros aleados los que contienen alguno de los cuatro elementos diferentes del carbono que antes hemos citado, en mayor cantidad que los porcentajes que normalmente suelen contener los aceros al carbono, y cuyos lmites superiores suelen ser generalmente los siguientes: Si=0.50%; Mn=0.90%; P=0.100% y S=0.100%. Los elementos de aleacin que ms frecuentemente suelen utilizarse para la fabricacin de aceros aleados son: nquel, manganeso, cromo, vanadio, wolframio, molibdeno, cobalto, silicio, cobre, titanio, circonio, plomo, Selenio, aluminio, boro y Niobio. La influencia que ejercen esos elementos es muy variada, y, empleados en proporciones convenientes, se obtienen aceros con ciertas caractersticas que, en cambio, no se pueden alcanzar con los aceros ordinarios al carbono. Utilizando aceros aleados es posible fabricar piezas de gran espesor, con resistencias muy elevadas en el interior de las mismas. En elementos de mquinas y motores se llegan a alcanzar grandes durezas con gran tenacidad. Es posible fabricar mecanismos que mantengan elevadas resistencias, an a altas temperaturas. Hay aceros inoxidables que sirven para fabricar elementos decorativos, piezas de mquinas y herramientas, que resisten perfectamente a la accin de los agentes corrosivos. Es posible preparar troqueles de formas muy complicadas que no se deformen ni agrieten en el temple, etc. La tendencia que tienen ciertos elementos a disolverse en la ferrita o formar soluciones slidas con el hierro alfa, y la tendencia que en cambio tienen otros a formar carburos. la influencia de los elementos de aleacin en los diagramas de equilibrio de los aceros (Elevacin o descenso de las temperaturas crticas de los diagramas de equilibrio y las temperaturas Ac y Ar correspondientes a calentamientos y enfriamientos relativamente lentos, modificaciones en el contenido de carbono del acero eutectoide, Tendencia a ensanchar o disminuir los campos austenticos o ferrticos correspondientes a los diagramas de equilibrio, y otras influencias tambin relacionadas con el diagrama hierro-carbono, como la tendencia a grafitizar el carbono, a modificar el tamao del grano, etc La influencia de los elementos aleados sobre la templabilidad. La influencia que tienen en retardar el ablandamiento que se produce en el revenido. Existen otras influencias diversas, como mejoras en la resistencia a la corrosin, resistencia al calor, resistencia a la abrasin, etc., las cuales se deben directa o indirectamente a alguna de las variaciones o fenmenos citados anteriormente. Clasificacin de los aceros aleados de acuerdo con su utilizacin Aceros en los que tiene una gran importancia la templabilidad: Aceros de gran resistencia Aceros de cementacin Aceros de muelles Aceros indeformables Aceros de construccin: Aceros de nitruracin Aceros resistentes al desgaste Aceros para imanes Aceros para chapa magntica Aceros inoxidables y resistentes al calor Aceros de herramientas: Aceros rpidos, Aceros de corte no rpidos, Aceros indeformables, Aceros resistentes al desgaste, Aceros para trabajos de choque, Aceros inoxidables y resistentes al calor. En esta tabla se sealan los aceros aleados de uso ms corriente clasificados en tres grupos. Se sealan los dos grupos clsicos de aceros de construccin y de herramientas, y adems otro grupo en el que se destaca la importancia de la templabilidad, y en el que se incluyen los aceros de gran resistencia, muelles cementacin, etc., que aun perteneciendo a los otros dos grupos, interesa destacar por separado por la gran importancia que en ellos tiene la templabilidad. NOMENCLATURA DE LOS ACEROS SISTEMA S.A.E - A.I.S.I Como la microestructura del acero determina la mayora de sus propiedades y aquella est determinada por el tratamiento y la composicin qumica; uno de los sistemas ms generalizados en la nomenclatura de los aceros es el que est basado en su composicin qumica. En el sistema S.A.E. - A.I.S.I, los aceros se clasifican con cuatro dgitos XXXX. Los primeros dos nmeros se refieren a los dos elementos de aleacin ms importantes y los dos o tres ltimos dgitos dan la cantidad de carbono presente en la aleacin. Un acero 1040 AISI es un acero con 0.4%C; un acero 4340 AISI, es un acero aleado que contiene o.4%C, el 43 indica la presencia de otros elementos aleantes. Las convenciones para el primer dgito son: 1 - MANGANESO 2 - NIQUEL 3 - NIQUEL-CROMO, principal aleante el cromo 4 - MOLIBDENO 5 - CROMO 6 - CROMO-VANADIO, principal aleante el cromo 8 - NIQUEL-CROMO-MOLIBDENO, principal aleante el molibdeno 9 - NIQUEL-CROMO-MOLIBDENO, principal aleante el nquel. No hay aceros numerados 7xxx porque estos aceros resistentes al calor prcticamente no se fabrican. Se observa entonces que si el primer nmero es 1 se sabe que es un acero al carbono; si el dgito siguiente es el 0, o sea que la designacin es 10xx, se trata de un acero ordinario al carbono. Influencia de los elementos de aleacin en las propiedades de los aceros Nquel Una de las ventajas ms grandes que reporta el empleo del nquel, es evitar el crecimiento del grano en los tratamientos trmicos, lo que sirve para producir en ellos gran tenacidad. El nquel adems hace descender los puntos crticos y por ello los tratamientos pueden hacerse a temperaturas ligeramente ms bajas que la que corresponde a los aceros ordinarios. Experimentalmente se observa que con los aceros aleados con nquel se obtiene para una misma dureza, un lmite de elasticidad ligeramente ms elevado y mayores alargamientos y resistencias que con los aceros al carbono o de baja aleacin. En la actualidad se ha restringido mucho su empleo, pero sigue siendo un elemento de aleacin indiscutible para los aceros de construccin empleados en la fabricacin de piezas para mquinas y motores de gran responsabilidad, se destacan sobre todo en los aceros cromo-nquel y cromo-nquel-molibdeno. El nquel es un elemento de extraordinaria importancia en la fabricacin de aceros inoxidables y resistentes a altas temperaturas, en los que adems de cromo se emplean porcentajes de nquel variables de 8 a 20%. Los aceros al nquel ms utilizados son los siguientes: a) Aceros al nquel con 2, 3 y 5%. Con 0.10 a 0.25% de carbono se utilizan para cementacin, y con 0.25 a 0.40% de carbono para piezas de gran resistencia. b) Aceros cromo-nquel-molibdeno con porcentajes de nquel variables desde 1 a 5%; con bajos porcentajes de carbono (0.10 a 0.22%) se emplean para cementacin y con porcentajes de 0.25 a 0.40% de carbono se emplean para piezas de gran resistencia. En estos aceros los porcentajes de estos elementos aleados suelen estar en relacin aproximada de 1% de cromo y 3% de nquel. c) Aceros de media aleacin nquel-molibdeno y nquel-manganeso. Se suelen emplear para piezas de gran resistencia y para piezas cementadas con porcentajes de carbono variables de 0.25 a 0.40% en el primer caso y de 0.10 a 0.25% en el segundo, variando el contenido en nquel de 1 a 2%, el de manganeso de 1 a 1.5% y el molibdeno de 0.15 a 0.40%. d) Aceros inoxidables y resistentes al calor cromo-nqueles, con 8 a 25% de nquel que son de estructura austentica. e) Otros aceros de menor importancia son los aceros cromo-nqueles para estampacin en caliente y para herramientas. Cromo Es uno de los elementos especiales ms empleados para la fabricacin de aceros aleados, usndose indistintamente en los aceros de construccin, en los de herramientas, en los inoxidables y los de resistencia en caliente. Se emplea en cantidades diversas desde 0.30 a 30, segn los casos y sirve para aumentar la dureza y la resistencia a la traccin de los aceros, mejora la templabilidad, impide las deformaciones en el temple, aumenta la resistencia al desgaste, la inoxidabilidad, etc. Los aceros con cromo de mayor utilidad son: a) Aceros de construccin, de gran resistencia mecnica de 0.50 a 1.50% de cromo y 0.30 a 0.45% de carbono, aleados segn los casos, con nquel y molibdeno para piezas de gran espesor, con resistencias variables de 70 a 150 Kg/mm2. b) Aceros de cementacin con 0.50 a 1.50% de cromo y 0.10 a 0.25% de carbono, aleados con nquel y molibdeno. c) Aceros de nitruracin cromo-aluminio-molibdeno. d) Aceros para muelles cromo-vanadio y cromo-silicio. e) Aceros de herramientas con 0.30 a 1.50% de cromo y 0.070 a 1.50% de carbono. En ellos el cromo mejora la penetracin de temple, la resistencia al desgaste, permite el temple en aceite y evita deformaciones y grietas. f) Aceros indeformables con 5 a 12% de cromo. g) Aceros rpidos y de trabajos en caliente. h) Aceros inoxidables martensticos con 12 y 17% de cromo, aceros austeniticos con 14 a 25% de cromo en cantidades de nquel variables de 8 a 25% y aceros inoxidables con 27% de cromo. El cromo se disuelve en la ferrita y muestra una fuerte tendencia a formar carburos de cromo y carburos complejos. Molibdeno Mejora notablemente la resistencia a la traccin, la templabilidad y la resistencia al creep de los aceros. Aadiendo solo pequeas cantidades de molibdeno a los aceros cromo-nqueles, se disminuye o elimina casi completamente la fragilidad Krupp, que se presenta cuando estos aceros son revenidos en la zona de 450 a 550. El molibdeno a aumenta tambin la resistencia de los aceros en caliente y reemplaza al wolframio en la fabricacin de los aceros rpidos, pudindose emplear para las mismas aplicaciones aproximadamente una parte de molibdeno por cada dos de wolframio. El molibdeno se disuelve en la ferrita, pero tiene una fuerte tendencia a formar carburos. Es un potente estabilizador de los carburos complejos y tiende a retarde el ablandamiento de los aceros, durante el revenido. Los aceros de molibdeno ms utilizados son: a) Aceros de manganeso-molibdeno, cromo-molibdeno y cromo-nquel-molibdeno de bajo contenido de carbono para cementacin, y de 0.15 a 0.40% de carbono para piezas de gran resistencia. b) Aceros rpidos con 6 a 10% de molibdeno; son de utilizacin relativamente parecida a los aceros rpidos al wolframio, pero en ellos el wolframio es sustituido por el molibdeno.c) Aceros de 0.50 a 6% de molibdeno que se emplean principalmente para construcciones metlicas, tuberas e instalaciones en refineras de petrleo, en las que llegan a calentasen de 100 a 300 y deben resistir bien el efecto de esos calentamientos relativamente moderados. Wolframio (tungsteno) Es un elemento muy utilizado para la fabricacin de aceros de herramientas, emplendose en especial en los aceros rpidos, aceros para herramientas de corte y aceros para trabajos en caliente. Sirve para mantener la dureza de los aceros a elevada temperatura y evitan que se desafilen o ablanden las herramientas, aunque lleguen a calentarse a 500 o 600. Tambin se usa para la fabricacin de aceros para imanes. El wolframio se disuelve ligeramente en la ferrita y tiene una gran tendencia a formar carburos. Los carburos de wolframio tienen gran estabilidad. Los aceros ms utilizados de wolframio son: a) Los aceros rpidos con 18% de wolframio y cantidades variables de cromo, vanadio y molibdeno y 0.701% aproximadamente de carbono. b) Aceros para trabajos en caliente con 9 a 15% de wolframio y 0.30 a 0.40% de carbono. Para algunos usos de menos responsabilidad se emplean aceros de ms baja aleacin con 1 a 5% de wolframio. c) Aceros para la fabricacin de herramientas varias con un 14% de wolframio y otros elementos: cromo, manganeso, vanadio, etc., que se emplean para trabajos de corte. d) Aceros inoxidables cromo-nqueles con wolframio, de gran resistencia mecnica a elevada temperatura. Vanadio Se emplea principalmente para la fabricacin de aceros de herramientas, tiende a afinar el grano y a disminuir la templabilidad. Es un elemento desoxidante muy fuerte y tiene una gran tendencia a formar carburos. El vanadio tiene una gran tendencia muy fuerte a formar carburos, por esta razn, basta con aadir pequeas cantidades, y pocos aceros, excepto los de herramientas, contienen ms de 0.02% de vanadio. Una caracterstica de los aceros con vanadio, es su gran resistencia al ablandamiento por revenido. Los aceros con vanadio ms utilizados son: a) Aceros rpidos que suelen contener de 0.50 a 1% de vanadio. b) Aceros de herramientas de diversas clases. Para troqueles indeformables, etc., que suelen tener de 0.10 a 0.30% de vanadio. c) Aceros para muelles cromo-vanadio. Manganeso: Aparece prcticamente en todos los aceros, debido, principalmente, a que se aade como elemento de adicin para neutralizar la perniciosa influencia del azufre y del oxgeno, que siempre suelen contener los aceros cuando se encuentran en estado lquido en los hornos durante los procesos de fabricacin. El manganeso acta tambin como desoxidante y evita, en parte, que en la solidificacin del acero que se desprendan gases que den lugar a porosidades perjudiciales en el material. Si los aceros no tuvieran manganeso, no se podran laminar ni forjar, porque el azufre que suele encontrarse en mayor o menor cantidad en los aceros, formaran sulfuros de hierro, que son cuerpos de muy bajo punto de fusin (981 aprox.) que a las temperaturas de trabajo en caliente (forja o laminacin) funden, y al encontrarse contorneando los granos de acero crean zonas de debilidad y las piezas y barras se abren en esas operaciones de transformacin. Los aceros ordinarios y los aceros aleados en los que el manganeso no es elemento fundamental, suelen contener generalmente porcentajes de manganeso variables de 0.30 a 0.80%. Los aceros al manganeso de uso ms frecuente son: a) Aceros al manganeso de gran resistencia, que generalmente pertenecen al grupo de aceros de media aleacin, en los que al emplearse el manganeso en cantidades variables de 0.80 a 1.60%, con contenidos en carbono de 0.30 a 0.050%, se consigue mejorar la templabilidad y obtener excelentes combinaciones de caractersticas mecnicas aun en piezas de cierto espesor. b) Aceros indeformables al manganeso con 1 a 3% de Mn y 1% de carbono, aproximadamente, en los que la presencia de un alto porcentaje de manganeso, hace posible el temple con simple enfriamiento en aceite, o el aire, con lo que las deformaciones de las herramientas son muy pequeas. c) Aceros austeniticos al manganeso con 12% de Mn y 1% de carbono, aproximadamente, que a la temperatura ambiente son austeniticos y tienen gran resistencia al desgaste, emplendose principalmente, para cruzamientos de vas, mordazas de mquinas trituradoras, excavadoras, etc. Silicio, este elemento aparece en todos los aceros, lo mismo que el manganeso, porque se aade intencionadamente durante el proceso de fabricacin. Se emplea como elemento desoxidante complementario del manganeso con objeto de evitar que aparezcan en el acero los poros y otros defectos internos. Los aceros pueden tener porcentajes variables de 0.20 a 0.34% de Si. Se emplean aceros de 1 a 4.5% de Si y bajo porcentaje de carbono para la fabricacin de chapas magnticas, ya que esos aceros, en presencia de campos magnticos variables, dan lugar solo a perdidas magnticas muy pequeas, debido a que el silicio aumenta mucho su resistividad. Mejora ligeramente la templabilidad y la resistencia de los aceros a disminuir la tenacidad, y en ciertos casos mejora tambin su resistencia a la oxidacin. Cobalto se emplea casi exclusivamente en los aceros rpidos de ms alta calidad. Este elemento al ser incorporado en los aceros, se combina con la ferrita, aumentando su dureza y su resistencia. Es uno de los pocos elementos aleados que mueva el punto eutectoide hacia la derecha y reduce la templabilidad de los aceros. El cobalto se suele emplear en los aceros rpidos al wolframio de mxima calidad en porcentajes variables de 3 a 10%. Aluminio se emplea como elemento de aleacin en los aceros de nitruracin, que suele tener 1% aproximadamente de aluminio. Como desoxidante se suele emplear frecuentemente en la fabricacin de muchos aceros. Todos los aceros aleados en calidad contienen aluminio en porcentajes pequesimos, variables generalmente desde 0.001 a 0.008%. Titanio se suele aadir pequeas cantidades de titanio a algunos aceros muy especiales para desoxidar y afinar el grano. El titanio tiene gran tendencia a formar carburos y a combinarse con el nitrgeno. En los aceros inoxidables cromo-nquel, acta como estabilizador de los carburos y evita la corrosin intercristalina. El cobre se suele emplear para mejorar la resistencia a la corrosin de ciertos aceros de 0.15 a 0.30% de carbono, que se usan para grandes construcciones metlicas. Se suele emplear contenidos en cobre variables de 0.40 a 0.50%. El Boro se ha visto que en cantidades pequesimas de boro del orden de 0.0001 a 0.0006%, mejoran notablemente la templabilidad, siendo en este aspecto el ms efectivo de los elementos aleados y el de mayor poder templante de todos. ACEROS ALEADOS PARA CEMENTACION 15Cr3 -Para partes de construccin de tamao pequeo. -Puede subsistir los aceros al Cr, Ni, Mo, cuando no se requieren grandes caractersticas de tenacidad en el ncleo. -Es aconsejable seguir un recocido de estabilizacin a las piezas, antes de realizar la cementacin, con el fin de prevenir deformaciones durante el temple. -Se recomienda el doble temple. 16MnCr5 -Para partes de alta resistencia al desgaste y expuestas a esfuerzos elevado. Por ejemplo: ruedas dentadas, ruedas para cadenas, etc. -El doble temple es aconsejable. 3415 -Para partes de mquinas que exijan una superficie muy dura y un ncleo de alta tenacidad, como por ejemplo ruedas dentadas en engranajes de alto rendimiento, eje de levas, etc. -En este tipo de acero se aconseja el recocido de estabilizacin antes de la cementacin. El doble temple es aconsejable para piezas complicadas y para los casos en que la profundidad de cementacin sea mayor de 1 mm. -Las piezas sencillas pueden templarse directamente desde el horno de cementacin. 4320 -Este tipo de acero se emplea para piezas cementadas de medio y gran espesor. -Combina una gran dureza superficial a un corazn muy tenaz y durante el temple se deforma muy poco. -Es aconsejable dar un recocido de estabilizacin antes de ejecutar la cementacin. -Tambin es aconsejable el doble temple. 8620 -Ofrece muy buena dureza superficial y buenas propiedades del corazn. -Tiene aceptable profundidad de temple, ausencia de zonas no duras en la parte cementada y baja distorsin.-Usos: Ejes ranurados, pasadores de pistn, bujes, piones para cajas y transmisin de automotores, etc. -Es aconsejable un recocido de estabilizacin antes de efectuar la cementacin. -Se aconseja el segundo temple de dureza desde 810/840C. 4130 -Es un acero con buena penetracin de temple y con buenas caractersticas de estabilidad hasta temperaturas de ms o menos 400C. -Tiene una elevada resistencia al deslizamiento en caliente y no presenta fragilidad de revenido. -Para piezas que necesitan una dureza superior se debe usar 4140 o 4150. 4140 -Es un acero de buena penetracin de temple y con buenas caractersticas de estabilidad en caliente hasta 400C. -Sin fragilidad de revenido, muy verstil y apto para esfuerzos de fatiga y torsin. -Piezas templadas a induccin pueden dar una dureza de 57-69 Rockwell C. -Tiene amplia aplicacin en construccin de vehculos por ejemplo para cigeales, brazos de ejes, bielas, pernos, ejes de contramarcha, ejes de bombas y engranajes. -Muy utilizado en piezas forjadas como herramientas, llaves de mano, destornilladores, etc. -Se usa tambin para esprragos y tornillos den la construccin de plantas que trabajen a temperatura entre 150C y 300C, como calderas, turbinas de vapor, plantas qumicas, etc. 4150 -Sirve para los mismos usos del 4140 cuando se requieren durezas superiores. -Piezas templadas a induccin de 4150 pueden dar una dureza superficial de 60-62 HRC. 4340 -Tiene los mismos usos del 9840 y es usado cuando se requiere una dureza superior y mejor resistencia al impacto. -Piezas templadas a induccin de 4340 pueden dar una dureza superficial de 60-62 Rockwell C. -Sirve para tornillos prisioneros de bloques motores, ejes traseros de transmisin, mandriles porta-herramientas, ejes y excntricas para cizallas, ejes de transmisin de grandes dimensiones, etc. 5135 -Para piezas de buena tenacidad y que no requieran una profundidad de temple muy alta. -Se usa en partes para vehculos, tractores, pasadores, tornillos y tuercas de alta resistencia. 5160 -Este acero est especialmente indicado para la construccin de resortes para automviles y camiones, sea en ballestas, sea para resortes helicoidales y tambin para barras de torsin. 6150 -Se usa este acero para la construccin de resortes de muy alta resistencia, resortes helicoidales y barras de torsin para automviles. 9260 -Este es el tipo de acero ms usado y ms econmico entre los aceros aleados para la construccin de resortes, particularmente para automviles y camiones. -Se templa muy fcilmente y tiene buena penetracin de temple. -Puede tambin usarse para la construccin de herramientas para mquinas agrcolas y otros implementos de la misma ndole. 9840 -Este acero tiene una buena penetracin de temple y buena tenacidad. -Se puede usar en construccin de piezas de tamao medio que estn sometidas a esfuerzos de torsin. -Por su contenido en Mo no est expuesto a la fragilidad de revenido. Aceros Bonificados Normas Caractersticas Tcnicas y Aplicaciones Composicin Qumica % Dureza Entrega HB USA/ SAE/AISI Alemania W.St.N Acero al Cr, Ni, Mo de gran templabilidad y tenacidad, con tratamiento trmico, para ejes, cigeales, ejes diferenciales y cardanes, engranajes y piezas de mando. C : 0,34 Mn : 0,55 Cr : 1,55 Mo : 0,25 Ni : 1,55 299 353 4340 6582 Cdigo Color USA/ SAE/AISI Alemania W.St.N Acero al Cr, Mn, Mo contratamiento trmico, de alta resistencia a la traccin para piezas de maquinarias sometidas a la traccin para piezas de maquinarias sometidas a exigencias como muones, pernos y piones C: 0,42 Mn : 0,65 Mo : 0,20 Cr : 1,00 266 310 4140 7225 Cdigo Color Aceros de Cementacin USA/ SAE/AISI Alemania W.St.N Acero al Cr, Ni, Mo de gran templabilidad y tenacidad, con tratamiento trmico, para ejes, cigeales, ejes diferenciales y cardanes, engranajes y piezas de mando. C: 0,14 Mn: 0,80 Cr: 1,0 Ni: 1,45 170 210 3115 5713 Cdigo Color Aceros para Resortes USA/ SAE/AISI Alemania W.St.N Acero para resortes aleado al Cr, Mn, de gran durabilidad en trabajo de compresin y traccin. En resortes de vehculos, mquinas, agroindustria, cuchillas de mquinas pequeas, piezas de mquina, etc. Las temperaturas de conformado recomendable son entre 830 y 920 C C: 0,57 Mn: 0,85 Cr: 0,85 240 260 5160 7176 Cdigo Color Aceros al Carbono USA/ SAE/AISI Alemania W.St.N Acero de medio carbono, de uso general para la construccin de todo tipo de piezas mecnicas como ejes, motores elctricos, cuas, martillos, chavetas, etc. En plancha se utiliza donde hay mayor resistencia a ruptura y abrasin. Puede ser suministrado trefilado C: 0,45 Mn: 0,65 170 190 1045 1191 Cdigo Color USA/ SAE/AISI Alemania W.St.N Acero blando de bajo carbono para piezas de maquinaria, pernos, pasadores de baja resistencia. Buena soldabilidad. No toma temple, pero es cementable en piezas no exigidas. Puede ser suministrado trefilado. C : 0,20 Mn : 0,50 120 150 1020 1151 Cdigo Color Aceros Refractarios USA/ SAE/AISI Alemania W.St.N Acero inoxidable refractario austentico al Cr, Ni, Si, tipo 25/20 para piezas sometidas a temperaturas hasta 1.200 C. Se emplea en pisos de hornos, parrillas, ganchos, moldes para vidrio, tubos de conduccin, rejillas para esmaltar; su durabilidad est condicionada a la atmsfera de trabajo. C: 0,15 Si: 2,0 Cr: 25,0 Ni: 20,0 145 190 310 4841 Cdigo Color Aceros Inoxidables USA/ SAE/AISI Alemania W.St.N Acero inoxidable austentico al Cr, Ni, Mo, tipo 18/10. Su contenido de molibdeno mejora todas sus caractersticas de resistencia al ataque cido. No se garantiza la corrosin intercristalina en soldaduras. Aplicaciones en la industria minera, petroqumica, farmacutica y alimentaria. Usos clnicos ortopdicos. Industria textil C: 0,07 mx Mn: 2,0 Cr: 17,0 Ni: 12,0 Mo: 2,2 Si: 1,0 130 180 316 4401 Cdigo Color USA/ SAE/AISI Alemania W.St.N Acero inoxidable austentico al Cr, Ni, Mo, del tipo 18/10. Estabilizado al carbono, insensibilidad a la corrosin intercristalina en soldaduras, no necesita tratamientos trmicos post-soldadura. Mejor aptitud a la deformacin en fro y obtencin de altos grados de pulimento, lo que permite una mayor resistencia a los cidos comnmente empleados en la industria. C: 0,03 mx Mn: 2,0mx Cr: 17,5 Ni: 12,5 Mo: 2,2 Si: 1,0 130 180 316L 4404 Cdigo Color USA/ SAE/AISI Alemania W.St.N Acero inoxidable austentico al Cr, Ni, 18/8. Buenas caractersticas de resistencia a la corrosin, ductibilidad y pulido. No garantido a la corrosin intercristalina en soldaduras. Resistente a la corrosin de aguas dulces y atmsferas naturales. En construccin de muebles, utensilios de cocina, orfebrera, arquitectura, decoracin de exteriores. C: 0,07 mx Mn: 2,0mx Cr: 18,5 Ni: 9,5 Mo: 1,0 Si: 130 180 304 4301 Cdigo Color USA/ SAE/AISI Alemania W.St.N Acero inoxidable austentico al Cr, Ni, tipo 18/8. Estabilizado al carbono, con garanta de insensibilidad a la corrosin intercristalina, por tanto no necesita tratamiento trmico post-soldadura. De fcil pulido y gran ductibilidad, especial para embutido profundo. Se emplea en el forjado, estampado y mecanizado de piezas mecnicas diversas para la industria qumica, alimentaria, equipamiento de decoracin C: 0,03 mx Mn: 2,0mx Cr: 18,5 Ni: 10,0 Si: 1,0mx 130 180 304L 430L Cdigo Color USA/ SAE/AISI Alemania W.St.N Acero inoxidable ferrtico con buena resistencia a la corrosin en fro en medios moderadamente agresivos aptitudes limitadas para la deformacin en fro con un bajo costo con respecto a otros aceros de mayor aleacin. Usado en la ornamentacin de la industria automotriz. Aplicaciones especficas de la industria qumica. C: 0,1 mx Mn: 1,0 Cr: 16,5 Si: 1,0 mx 130 170 430 14016 Cdigo Color USA/ SAE/AISI Alemania W.St.N Son aceros inoxidables martensticos al Cr, que presentan una alta resistencia mecnica y buena resistencia a la corrosin con tratamientos trmicos. Se aplican fundamentalmente en la fabricacin de piezas mecnicas que operan normalmente en contacto con agua, vapor, vinos, cerveza y otros ambientes moderadamente corrosivos, como pernos, pasadores, pistones, camisas, ejes de bombas, etc. C: 0,15 mx Mn: 1,0 Cr: 13,0 Si: 1,0 mx 500 530 1020 1151 Cdigo Color Aceros Antiabrasivos USA/ SAE/AISI Alemania W.St.N Acero estructural aleado de bajo carbono con tratamiento trmico y altas propiedades de soldabilidad, resistencia al impacto y la abrasin a bajo costo. Usos: Planchas de recubrimiento antiabrasivas chutes, equipos de movimiento de tierras y minerales, y otros servicios severos de impacto y abrasin. Permite reducir el peso muerto al reducir secciones. Construccin de puentes y edificios, refuerzos de camiones, etc. C: 0,17 Mn: 1,0 Cr: 0,53 Mo: 0,22 V: 0,06 Ni, Ti, B. 321 390 T-1 8921A 8922B Cdigo Color USA/ SAE/AISI Alemania W.St.N Acero aleado, con tratamiento trmico de normalizado, diseado para obtener alta resistencia a la abrasin, impacto y corrosin atmosfrica. Las propiedades inherentes a este acero permiten alcanzar un excelente desempeo al ser usado en equipos de movimiento de tierra, tolvas, canaletas de traspaso, baldes de dragado, transportadoras deslizantes, cuchillos de bulldozer, mezcladores de hormign, aspas de ventiladores. C: 0,19 Mn: 1,5 Cr: 1,5 Mo: 0,35 Cu: 0,21 360 Durcap 360 Cdigo Color USA/ SAE/AISI Alemania W.St.N Acero aleado, templado y revenido, diseado para obtener alta resistencia a la abrasin e impacto. Estas propiedades permiten obtener a este acero un altsimo desempeo al ser usado en equipos de movimiento de tierra, tolvas, cucharones de palas mecnicas, placas de desgaste, filo y revestimiento de palas de cargadores frontales, ductos de carga, carros de ferrocarril, tolvas de camiones. C: 0,31 mx Mn : 1,0 Cr : 1,25 Ni : 1,5 mx Mo : 0,35 Nb: 0,02mx 500 Acero ASTM A - 36 (NTC 1920) Aplicaciones Es un acero estructural al carbono, utilizado en construccin de estructuras metlicas, puentes, torres de energa, torres para comunicacin y edificaciones remachadas, atornilladas o soldadas, herrajes elctricos y sealizacin. Composicin Qumica de la colada Carbono (C) 0,26% max Manganeso (Mn) No hay requisito Fsforo (P) 0,04% max Azufre (S) 0,05% max Silicio (Si) 0,40% max * Cobre (Cu) 0,20% mnimo *Cuando se especifique Propiedades Mecnicas Lmite de fluencia mnimo Resistencia a la Traccin Mpa psi psi Mpa min max min Max 250 36000 58000 80000 400 550 Nota: En la Norma Tcnica Colombiana (NTC 1920) no se incluyen los requerimientos de propiedades mecnicas expresados en los psi. Los valores establecidos en cada sistema no son exactamente equivalentes, pero se pueden emplear cualquiera de los dos. Por ejemplo, cuando se calcule el punto de fluencia en psi se debe comparar contra el requerimiento de psi, si se determina en Mpa se compara contra Mpa. Alargamiento segn el espesor del ngulo Espesor (pulgadas) Elongacin Mnima % en 200 mm , 3/8 20,0 5/16 19,5 17,5 3/16 15,0 1/8 12,5 Acero ASTM A - 572 (NTC 1985) Aplicaciones Es un acero de calidad estructural de alta resistencia y baja aleacin HSLA (High Strenght low-alloy), al Columbio (Niobio) Vanadio. Es empleado en la construccin de estructuras metlicas, puentes, torres de energa, torres para comunicacin, herrajes elctricos, sealizacin y edificaciones remachadas, atornilladas o soldadas. Con la adicin de Microaleantes (Niobio o Vanadio) se desarrollaron estos aceros de alta resistencia, hacindolos ms seguros en su comportamiento mecnico y logrndose una reduccin en el consumo especfico desde el punto de vista estructural. Composicin Qumica de la colada GRADO CARBONO Mx. % MANGANESO Mx. % FSFORO Mx. % AZUFRE Mx. % SILICIO Mx. % 42 0,21 1,35 0,04 0,05 0,40 50 0,23 1,35 0,04 0,05 0,40 60 0,26 1,35 0,04 0,05 0,40 65 0,26 1,35 0,04 0,05 0,40 Cuando se especifica el cobre, debe tener un contenido mnimo de 0.20%, en el anlisis de colada. De acuerdo al elemento Microaleante (Niobio o Vanadio), se pueden presentar en cada grado tres tipos de acero A-572. ELEMENTO CONTENIDO TIPO 1 Columbio (Niobio) 0,005-0,05 TIPO 2 Vanadio 0,01 0,15 TIPO 3 Niobio (0,05% mx) ms Vanadio 0,02 0,15 Propiedades Mecnicas GRADO LIMITE DE FLUENCIA MNIMO RESISTENCIA A LA TRACCIN MNIMA ELONGACIN MNIMO % En 200 mm (8 pulgadas) Mpa psi Mpa psi 42 290 42000 415 60000 20 50 345 50000 450 65000 18* 60 415 60000 520 75000 16 65 450 65000 550 80000 15 Como se puede observar, el grado significa el lmite de fluencia en miles de psi *Elongacin mnima segn el espesor del ngulo ESPESOR % ELONGACIN MNIMA EN 200 mm (8 pulgadas) (pulgadas) Grado 42 Grado 50 Grado 60 Grado 65 1/2, 3/8 20,0 18,0 16,0 15,0 5/6 19,5 17,5 15,5 14,5 1/4 17,5 15,5 13,5 12,5 3/16 15,0 13,0 11,0 10,0 1/8 12,5 10,5 8,5 7,5 Acero ASTM A - 242 (NTC 1950) Aplicaciones Es un acero de alta resistencia y baja aleacin (HSLA), para construcciones soldadas, remachadas o atornilladas, aplicado principalmente para estructuras donde los ahorros en peso y el aumento de la durabilidad son importantes. En la mayora de los ambientes, la resistencia a la corrosin atmosfrica de este acero, es sustancialmente mejor que la de los aceros estructurales, con o sin adicin de cobre. Cuando se expone adecuadamente a la atmsfera, este acero se puede usar sin proteccin (sin pintura), en algunas aplicaciones. Composicin Qumica de la colada Carbono (C) 0,15 % mx. Manganeso (Mn) 1,00% mx. Fsforo (P) 0,15 % mx. Azufre (S) 0,05% mx. Cobre (Cu) 0,20% mx. Elemento microaleante Niobio o Vanadio Propiedades Mecnicas LIMITE DE FLUENCIA MNIMO RESISTENCIA A LA TRACCIN MNIMA ELONGACIN MNIMA % En 200mm Mpa psi Mpa Psi 345 50000 485 70000 18* Los valores expresados en unidades del sistema Internacional o en unidades libra - pulgada, se deben considerar independientemente como normativos. Los valores expresados en cada sistema no son equivalentes exactos, por lo tanto, cada sistema se debe usar independientemente del otro. Por ejemplo, si se determina el lmite de fluencia en psi se debe comparar contra el requerimiento en psi. *Elongacin segn el espesor del ngulo Espesor (pulgadas) Elongacin Mnima % en 200 mm , 3/8 18,0 5/16 17,5 15,5 3/16 13,0 1/8 10,5 Acero ASTM A - 588 (NTC 2012) Aplicaciones Es un acero de calidad estructural de alta resistencia y baja aleacin (HSLA), empleado en la construccin de estructuras, puentes, torres de energa y edificaciones remachadas, atornilladas o soldadas. En la mayora de los ambientes, la resistencia a la corrosin atmosfrica de este acero, en sustancialmente mejor que la de los aceros estructurales al carbono, con o sin adicin de cobre. Cuando se expone adecuadamente a la atmsfera este acero se puede usar sin recubrimiento en algunas especificaciones. Composicin Qumica de la colada (Acero A - 588 Grado B*) Carbono (C) 0,20% max Manganeso (Mn) 0,75 1,35% Silicio (Si) 0,15 0,50% Fsforo (P) 0,04% max Azufre (S) 0,05% max Cobre (Cu) 0,20 - 0,40% Nquel (Ni) 0,50% max Cromo (Cr) 0,40 0,70% Vanadio 0,01 0,10% * En caso de requerirse un grado de acero distinto al grado B y definido en la norma NTC 2012, ACASA est en condiciones de fabricarlo bajo dichas especificaciones. Propiedades Mecnicas LIMITE DE FLUENCIA MINIMO RESISTENCIA A LA TRACCION MINIMA ELONGACION MINIMA % En 200mm (8 pulgadas) Mpa psi Mpa Psi 345 50000 485 70000 18* *Elongacin segn el espesor del ngulo Espesor (pulgadas) Elongacin Mnima % en 200 mm (8 pulgadas) , 3/8 18,0 5/16 17,5 15,5 3/16 13,0 1/8 10,5 Aceros al Carbono para uso de la Industria Aplicaciones Dentro de la lnea de productos fabricados por ACASA, se encuentran los aceros al carbono para construcciones mecnicas. Estos productos estn dirigidos a la industria para la fabricacin de partes de aplicaciones metalmecnicas en procesos de calibracin, forja y estampacin. Para cada industria, ACASA cumple con las ms estrictas normas de calidad propias del producto Los aceros que se fabrican son: ACEROS AL CARBONO (NTC - 243) Acero AISI % C % Mn %P (max) %S (max) 1016 0,13 0,18 0,60 0,90 0,040 0,050 1030 0,28 0,34 0,60 0,90 0,040 0,050 1045 0,43 0,50 0,60 0,90 0,040 0,050 1060 0,55 0,65 0,60 0,90 0,040 0,050 Dentro de las especificaciones finales ms importantes se pueden mencionar: Herramientas agrcolas forjadas Herramientas forjadas para construccin Ejes de Transmisin Elementos de fijacin, como tornillos, pernos, grapas, entre otros. Partes y piezas para el sector agrcola. Entre otros. ACEROS AL CARBONO: Aceros de construccin, Aceros de bajo contenido de carbono, Tratamiento trmico de los aceros al carbono de construccin, Aceros al carbono para cementacin, Aceros al carbono de alta maquinabilidad El principal productor siderrgico es el acero, siendo aproximadamente el 90% de la produccin acero al carbono y el 10%, acero aleado. Por lo tanto, el material metlico ms importante para la industria es el acero al carbono. El acero al carbono es una aleacin de composicin qumica compleja. Adems de hierro, cuyo contenido puede oscilar entre 97,0-99,5%-, hay en l muchos elementos cuya presencia se debe a los procesos de su produccin (manganeso y silicio), a la dificultad de excluirlos totalmente del metal (azufre, fsforo, oxgeno, nitrgeno e hidrgeno) o a circunstancias casuales (cromo, nquel, cobre y otros). El aumento del contenido de carbono en el acero eleva su resistencia a la traccin, incrementa el ndice de fragilidad en fro y hace que disminuya la tenacidad y la ductilidad. Los aceros se clasifican teniendo en cuenta sus propiedades y utilizacin, en tres grandes grupos: aceros de construccin, aceros de herramientas y aceros inoxidables. ACEROS DE CONSTRUCCIN. Son los aceros que se utilizan para la fabricacin de piezas, rganos o elementos de mquinas, motores, instalaciones, carriles, vehculos, etc. 1. Aceros al carbono que se usan en bruto de laminacin para construcciones metlicas y para piezas de maquinaria en general. 2. Aceros de baja aleacin y alto lmite elstico para grandes construcciones metlicas, puentes, torres etc. 3. Aceros de fcil mecanizacin en tornos automticos. Los aceros de construccin generalmente se emplean para la fabricacin de piezas, rganos o elementos de mquinas y de construccin de instalaciones. En ellos son fundamentales ciertas propiedades de orden mecnico, como la resistencia a la traccin, tenacidad, resistencia a la fatiga y alargamiento Aceros ordinarios al carbono que se usan en bruto de forja o laminacin. Se incluyen los aceros cuyas propiedades dependen principalmente del porcentaje de carbono que contienen. Se emplean en grandes cantidades para la construccin de estructuras metlicas de edificios, para elementos y piezas de maquinaria, motores, ferrocarriles, etc., y su contenido de carbono suele variar desde 0.03 a 0.70%. Adems siempre contienen pequeas cantidades de manganeso y silicio que se emplean como elementos auxiliares en los procesos de fabricacin, fsforo y azufre que son impurezas perjudiciales que provienen de las materias primas (lingotes, chatarra, combustibles y minerales). En general los aceros ordinarios contienen: Mn < 0.90%, Si < 0.50%, P < 0.10%, S < 0.10% De acuerdo con las propiedades mecnicas, se establecen una serie de grupos de aceros ordenados por su resistencia a la traccin. Cuando se desean resistencias de 38 a 55 Kg/mm2 se emplean aceros en bruto de forja o laminacin. Para resistencias de 55 a 80 Kg/mm2 se emplean unas veces los aceros al carbono en bruto de forja y laminacin, y otras veces se emplean los aceros al carbono tratados (templados y revenidos), para resistencias superiores a 80 Kg/mm2 se suelen emplear aceros tratados. ACEROS DE BAJO CONTENIDO DE CARBONO Estos aceros contienen menos del 0.25% C, no adquieren dureza sensible con un temple. Su resistencia media en estado normalizado varia de 35 a 53 Kg/mm2 y los alargamientos de 33 a 23%. Teniendo en cuenta sus caractersticas, se suelen agrupar en tres clases: Denominacin Caractersticas aproximadas R (Kg/mm2) A% Carbono% Semidulces, Dulces, Extradulces 5045 30 0.200.15