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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
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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
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CLASIFICACIÓN DE LOS ACEROS
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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.
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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.
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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.
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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
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Designaciones AISI-SAE de los aceros.
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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.
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Aluminio - Al :
EL Aluminio es usado principalmente como desoxidante en la elaboración de acero.
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Azufre - S :
En ocasiones se agrega hasta 0.25% de azufre para mejorar la maquinabilidad.
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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.
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Boro - B :
Una pequeña cantidad de Boro, (0.001%) logra aumentar la capacidad de endurecimiento cuando el acero esta totalmente desoxidado.
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Cobre - Cu :
Aumenta la resistencia ala corrosión de aceros al carbono.
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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
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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.
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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.
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Molibdeno - Mo : También es un elemento habitual, ya que aumenta mucho la profundidad de endurecimiento del acero.
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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
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Tenacidad: Es la capacidad que tiene un material de absorber energía sin producir Fisuras (resistencia al impacto).
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Elasticidad: corresponde a la capacidad de un cuerpo para recobrar su forma al dejar de actuar la fuerza que lo ha deformado
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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.
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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.
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Ductilidad: es la capacidad que tienen los materiales para sufrir deformaciones a tracción relativamente alta, hasta llegar al punto de fractura.
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Maquinabilidad: Es la facilidad que posee un material de permitir el proceso de mecanizado por arranque de viruta.
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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.
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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
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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
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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
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- 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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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TIPOS DE POLARIDAD
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APLICACIÓN DE LOS ACEROS
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El acero es muy utilizado en la construcción de maquinarias, herramientas, utensilios, equipos mecánicos.
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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.
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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.
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GRACIAS.