ACEROS CON C

ONTENID

O

DE CARBONO

U N I V E R S I D A D A L A S P E R U A N A S

El acero es una aleación de hierro con una pequeña proporción de carbono, que comunica a aquellas propiedades especiales tales como dureza y elasticidad

INTRODUCCIÓN

CLASIFICACIÓN DE LOS ACEROS

Contienen menos del 0.3% de C y son por muchos los más utilizados.

Es relativamente fácil dar forma a estos aceros,

lo cual los hace de uso muy difundido en aplicaciones que no requieren una resistencia

elevada.

ACEROS AL BAJO CARBONO.

Su contenido de carbono varía entre 0.3% y 0.65%, y se

especifican para aplicaciones que requieren una resistencia mayor que las de los aceros

al bajo carbono. Las aplicaciones incluyen componentes de maquinaria y piezas de motores

tales como cigüeñales y rodillos de transmisión.

 

ACEROS AL MEDIO CARBONO.

Contienen carbono en cantidades superiores a 0.65% y se

especifican para aplicaciones que necesitan resistencias aún mayores y también rigidez

y dureza. Algunos ejemplos son resortes, herramientas y hojas de corte y piezas resistentes

al desgaste.

ACEROS AL ALTO CARBONO.

La SAE promovió una reunión de productores y consumidores de acero para establecer una nomenclatura de la composición de los aceros mas tarde la AISI tomo la nomenclatura SAE y la expandió en el sistema SAE-AISI

CLASIFICACIÓN AISI-SAE DE LOS ACEROS

Designaciones AISI-SAE de los aceros.

PROPIEDADES QUÍMICAS DEL ACERO

Aunque el Carbono es el elemento básico a añadir al Hierro, los otros elementos, según su porcentaje, ofrecen características especificas para determinadas aplicaciones, como herramientas, cuchillas, soportes, etc.

Aluminio - Al :

EL Aluminio es usado principalmente como desoxidante en la elaboración de acero. 

Azufre - S :

En ocasiones se agrega hasta 0.25% de azufre para mejorar la maquinabilidad. 

Carbono - C :

Carbono es el elemento de aleación mas efectivo, eficiente y de bajo costo. En aceros enfriados lentamente, el carbón forma carburo de hierro y cementita. Cuando el acero se enfría mas rápidamente, el acero al carbón muestra endurecimiento superficial. El carbón es el elemento responsable de dar la dureza y alta resistencia del acero. 

Boro - B :

Una pequeña cantidad de Boro, (0.001%) logra aumentar la capacidad de endurecimiento cuando el acero esta totalmente desoxidado. 

Cobre - Cu :

Aumenta la resistencia ala corrosión de aceros al carbono. 

Cromo - Cr :

Es un formador de ferrita, aumentando la profundidad del endurecimiento. Así mismo, aumenta la resistencia a altas temperaturas y evita la corrosión. y debido a su capacidad de formar carburos se utiliza en revestimientos o recubrimientos duros de gran resistencia al desgaste

Fósforo - P :

Se considera un elemento perjudicial en los aceros. Sin embargo, en algunos tipos de aceros se agrega deliberadamente para aumentar su resistencia a la tensión y mejorar la maquinabilidad. 

Manganeso - Mn :

Es uno de los elementos fundamentales e indispensables, esta presente en casi todas las aleaciones de acero. Se usa para desoxidar y aumentar su capacidad de endurecimiento. 

Molibdeno - Mo : También es un elemento habitual, ya que aumenta mucho la profundidad de endurecimiento del acero.

Resistencia al desgaste: Es la resistencia que ofrece un material a dejarse erosionar cuando esta en contacto de fricción con otro material.

Resistencia: es la oposición al cambio de forma y a la fuerzas externas que pueden presentarse como cargas son traccion,compresion, cizalle, flexión y torsión

PROPIEDADES MECÁNICAS DEL ACERO

Tenacidad: Es la capacidad que tiene un material de absorber energía sin producir Fisuras (resistencia al impacto).

Elasticidad: corresponde a la capacidad de un cuerpo para recobrar su forma al dejar de actuar la fuerza que lo ha deformado

Plasticidad: es la capacidad de deformación de un metal sin que llegue a romperse si la deformación se produce por alargamiento se llama ductilidad y por compresión maleabilidad.

Fragilidad: es la propiedad que expresa falta de plasticidad y por lo tanto tenacidad los metales frágiles se rompen en el limite elástico su rotura se produce cuando sobrepasa la carga del limite elástico.

Ductilidad: es la capacidad que tienen los materiales para sufrir deformaciones a tracción relativamente alta, hasta llegar al punto de fractura.

Maquinabilidad: Es la facilidad que posee un material de permitir el proceso de mecanizado por arranque de viruta.

Dureza: Es la resistencia que ofrece un acero para dejarse penetrar. Se mide en unidades BRINELL (HB) ó unidades ROCKWEL C (HRC), mediante test del mismo nombre.

Ensayo microscópico y rugosidad superficial: microscopios y rugosímetros.

Ensayos por ultrasonidos.

Ensayos por líquidos penetrantes.

Ensayos por partículas magnéticas.

Ensayo de dureza (Brinell, Rockwell, Vickers); mediante durómetros

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

Ensayo de tracción con probeta  normalizada.

Ensayo de compresión con probeta normalizada.

Ensayo de cizallamiento.

Ensayo de flexión.

Ensayo de torsión.

Ensayo de plegado.

Ensayo de fatiga.

ENSAYOS DESTRUCTIVOS

La soldabilidad mide la capacidad de un acero que tiene a ser soldado, y que va a depender tanto de las características del metal base, como del material de aporte empleado

CEV = C +  

Mn

  +  

Cr + Mo + V

  +  

Ni + Cu

—————————————

———————

6 5 15

SOLDABILIDAD DE LOS ACEROS

- Zona I: Aceros de bajo carbono y bajo endurecimiento no susceptibles a fisuras, y por lo tanto de fácil soldabilidad.

 Zona II: Aceros con mayor porcentaje de carbono y bajo endurecimiento. En esta zona el riesgo a fisuras en la ZAC es mayor, pero en parte puede ser evitado mediante el control de la velocidad de enfriamiento, gracias a que se realice un aporte térmico después de realizada la soldadura, o bien, se realice un precalentamiento previo más ligero.

Zona III: Es la zona de más difícil soldabilidad. La ocupa los aceros con elevado porcentaje de carbono y alto endurecimiento, lo que origina la formación de microestructuras susceptibles a fisuras.

DIAGRAMA DE GRAVILLE

CLASIFICACIÓN CELULOSICOS:

Son llamados así por el alto contenido de celulosa que llevan en el revestimiento, siendo sus principales características:

-   Máxima penetración

- Solidificación rápida

- Buenas características de resistencia

- Elasticidad y ductilidad

- Presentación regular

CLASIFICACIÓN DE LOS ELECTRODOS

CLASIFICACIÓN RUTILICOS:

Se denominan así por el alto contenido de rutilo (óxido de titanio) en el revestimiento, y sus principales características son:

-    Penetración mediana a baja

-    Arco suave

-   Buena presentación

-    Buena resistencia

CLASIFICACION BÁSICOS O BAJO HIDRÓGENO:

Su nombre se debe a la ausencia absoluta de humedad ( Hidrógeno ) en su revestimiento, y sus características principales son:

-  Alta ductilidad-  Máxima resistencia en los

depósitos-  Alta resistencia a los impactos

a baja temperatura- Depósitos de calidad

radiográfica-  Penetración mediana a alta

CLASIFICACION HIERRO EN POLVO: A esta clasificación pertenecen todos los electrodos cuyo revestimiento contiene una cantidad balanceada de hierro en polvo, siendo sus cualidades más importantes:

- Se aumenta el rendimiento del electrodo

- Suaviza la energía del arco-  Se mejora la presentación

del cordón-  Mejora la dúctilidad

  Debido a que hay muchos tipos diferentes de electrodos en el mercado, puede resultar muy confuso escoger los correctos para el trabajo que se va a ejecutar. Como resultado la AWS (American Welding Society ) estableció un sistema numérico aceptado y utilizado por la industria de la soldadura.

CLASIFICACIÓN AWS - ASTM

NOMENCLATURA DE LOS ELECTRODOS

Se especifican cuatro o cinco dígitos con la letra E al comienzo, detallados a continuación:

a    Prefijo E de electrodo para acero dulceb    Resistencia a la tracción mínima del depósito en miles de

libras por pulgada cuadrada (Lb/pul2)c    Posición de soldar.      1- TODA POSICIÓN2- PLANA HORIZONTALd    Tipo de revestimiento, Corriente eléctrica y Polaridad a usar

según tabla

TIPOS DE POLARIDAD

APLICACIÓN DE LOS ACEROS

El acero es muy utilizado en la construcción de maquinarias, herramientas, utensilios, equipos mecánicos.

Para su utilización en la construcción, el acero se distribuye en perfiles metálicos que poseen diferentes características según su forma y dimensión, utilizándose específicamente en las vigas o pilares.

También el acero corrugado es un tipo de acero laminado que se utiliza para las estructuras de hormigón armado. Son barras de diferentes diámetros que poseen unos resaltes.

GRACIAS.