ACEROS ALEADOS ACEROS ALEADOS: Son los aceros cuyas propiedades características caracterís ticas son debidas a la presencia de algún otro elemento, además del carbono. Todos los aceros ordinarios al carbono contienen pequeñas cantidades de Manganeso hasta 0,9 % y de Silicio hasta un 03 % aproximadamente. Pero no se consideran aceros aleados, ya que la función de estos elementos es actuar como desoxidantes, combinándose con el oxígeno y el azufre para reducir los efectos perjudiciales de éstos. Finalidad de la adición de Elementos Aleantes: Aumentar Aumentar la Templab Templabilidad, ilidad, la corrosión corrosión y la resistencia al desgaste. desgaste. Conseguir una tenacidad elevada con un mínimo de dureza o resistencia. Mejorar la resistencia a la temperatura ordinaria y las propiedades físicas a cualquier temperatura. Mejorar las propiedades magnéticas. Elementos de Aleación que en los aceros Recocidos se encuentran Disueltos en la Ferrita: Teóricamente todos los elementos son probablemente solubles, en mayor o menor grado, en la ferrita, pero algunos de ellos tienen la tendencia mucho mayor a disolverse que a formar carburos. Los elementos que tienen mayor tendencia a disolverse que a formar carburos son: Níquel (Ni), Aluminio(Al), Aluminio(Al), Silicio (Si), Cobre (Cu) (Cu) y el Cobalto Cobalto (Co). Además existen otros elementos elementos que que tienden tienden a formar formar carburos, carburos, pero también también pueden ser ser disueltos disueltos en la ferrita. Por tanto, la tendencia a formar carburos se pone de manifiesto solamente en el caso de que exista cantidad de carbono de relativa importancia. Elementos que en los Aceros Recocidos se encuentran formando Carburos: Los carburos que se encuentran en el acero son duros y frágiles e influye sobre la temperatura de temple y sobre el tiempo necesario necesario para que se realice su disolución en la austenita. Además de contribuir a reducir el crecimiento de grano. Ambos efectos reducen la templabilidad del acero. La dureza y resistencia al desgaste desg aste de los aceros aleados y ricos en carburo depende, en gran parte, de la cantidad, tamaño y distribución de estas partículas duras, y estos factores dependen, a su vez, de la composición química, método de fabricación y clases de tratamientos térmicos empleados en cada caso. Influencia de los elementos de Aleación en el Diagrama Hierro-Carbono: Cuando un acero, además de hierro y carbono, contiene un tercer elemento, el Diagrama Hierro – Carbono queda modificado y no sirve para representar las condiciones teóricas de equilibrio de la aleación. El níquel y el manganeso tienden a bajar los puntos críticos de transformación en el calentamiento, en tanto que el molibdeno, aluminio, silicio, tungsteno y vanadio tienden a elevar esas temperaturas. La presencia de los elementos de aleación afecta también la posición del punto eutectoide, el cual se desplaza con relación a la posición normal que tiene el diagrama hierro-carbono. Todos los elementos de aleación hacen descender el contenido en carbono del acero eutectoide, y el níquel y el manganeso tienen además a bajar la temperatura temperatura eutectoide. Algunos Algunos elementos elementos de aleación, aleación, principalmente principalmente el Mo, Cr, Si y Ti tienden tienden a disminuir el campo austenítico y a aumentar el campo en que se forman el hierro alfa y delta. Influencia que tienen los Elementos de Aleación en el Revenido: Los elementos de aleación tienden a dificultar el ablandamiento de los aceros revenido, por lo que para la obtención de una dureza determinada, requiere unas temperaturas de revenido más elevadas. Los elementos que se disuelven en la ferrita como el Ni, Si y en cierto grado el Mn, influyen sobre la dureza que alcanzan los aceros en el revenido. Sin embargo, los elementos formadores de carburo complejos, como el Cr, W, Mo y V, ejercen una gran influencia sobre el ablandamiento de los aceros, ya que no solo elevan la temperatura de revenido, sino que cuando se encuentran presentes en porcentajes más elevados, modifican la forma clásica de las curvas de revenido de estos aceros, llegando a existir zonas en la que la dureza aumenta al hacerlo la temperatura de revenido. Este comportamiento característico de los aceros se conoce como endurecimiento secundario y se cree que es debido a una nueva precipitación de finos carburos aleados.
Influencia de estos Elementos Aleantes en el Acero: 1
Aceros al Níquel: (más caro que el Cr) Desciende las temperaturas críticas del acero. Retrasa el comienzo de la transformación de la austenita No forma carburos insolubles en la austenizacion Reduce el contenido de carbono eutectoide Los Aceros al Ni sin templar poseen un porcentaje de perlita más elevada. Tenacidad y finura del grano y es resistente a la corrosión. Aceros al Cromo: (Mas Barato que el Ni) Fuerte tendencia a formar carburos de Cr y carburos complejos (Dureza Elevada y buena resist encia al desgaste). Aceros bajo en carbono (aumento de tenacidad y resistencia de ferrita) Por encima del 5% de cromo (Se mejora las propiedades en caliente y la resistencia a la corrosión) Aceros al Cromo-Níquel: (Proporciones de: 2,5 Ni y 1 Cr) (La templabilidad es mayor) Confieren propiedades Características de cada uno de ellos: Níquel: (Aumento de la tenacidad y la ductilidad). Cromo: (Mejora la templabilidad y la resistencia al desgaste). Aceros al Manganeso: (Por encima al 1% Mn, se clasifica como acero aleado) Resistencia y dureza de los aceros, aunque en < grado del carbono. Poca tendencia a formar carburos Influencia moderada sobre la templabilidad Descienden las temperaras críticas y disminuye el contenido de carbono del acero eutectoide. Aceros al Molibdeno: (Es un elemento caro) Fuerte tendencia en la formación de carburos, los cuales impiden el crecimiento del grano. Influyen en gran forma en la templabilidad y aumenta la resistencia y la dureza en caliente. Aceros al Cr-Ni-Mo con contenido medio de C: Templabilidad muy elevada Son utilizados en la industria aeronáutica en la estructura de: Alas, Fuselaje y Tren de Aterrizaje. Aceros al Tungsteno: (Relativamente caro), más caro que el acero al Molibdeno): Influencia notable en la templabilidad con fuerte tendencia a formar carburos Retarda el ablandamiento de la martensita por revenido. El efecto es similar al Mo, “Se requiere 2 o 3% de W para igualar el resultado de 1% de Mo”. Es relativamente caro, ya que se requiere gran cantidad para conseguir un efecto apreciable. No se utiliza en la fabricación de aceros, se emplean principalmente en los A. H. Aceros al Vanadio: (Es el elemento más costoso, además es un desoxidante muy fuerte) Gran tendencia a formar carburos. Mejora la dureza, ya que tiene la capacidad de afinar el grano. La adición de 0,05% V al acero, permite obtener lingotes sanos, homogéneos y de grano fino. Cuando el V se encuentra disuelto influye en la templabilidad, obteniéndose unas características mecánicas elevadas en los enfriamientos al aire.
Aceros al Silicio: (Por encima de 0,6 % de Si, se clasifica como acero aleado) El Si y el Ni, no forman carburos, ya que se disuelve en la Ferrita, aumentando la tenacidad y la resistencia. Adicionar al acero cantidades adecuadas de Mn y Si, se obtiene una resistencia elevada, buena ductilidad y tenacidad. 2
ACEROS INOXIDABLES ACEROS INOXIDABLES: (Hierro-Cromo Carbono), constituye un Sistema Ternario El acero inoxidable es un acero de elevada resistencia a la corrosión como al efecto de las temperaturas elevadas. La resistencia a la corrosión se debe a la formación de una capa superficial de óxido de Cr u oxido de Ni muy fina, el cual se presenta cuando el contenido en Cr es superior a 10%. Designación de la Serie Grupos al que Pertenecen 2xx Cr-Ni-Mn: no templable, austenitico, no magnético 3xx Cr-Ni: No templable, austenitico, no magnético 4xx Cromo: Templable, Martensitico, magnético 4xx Cromo: No templable, ferrítico, magnético 5xx Cromo: Bajo en Cr, Resistencia a alta temperatura El comportamiento de los aceros inoxidables y resistentes al calor, después del tratamiento térmico, depende de su composición, estos aceros se dividen en tres grupos: Aceros Inoxidables Martensiticos: (11,5 y 18% de este elemento) Pertenecen a los tipos: (403, 410, 416, 420, 440A, 501, 502), siendo los 410 y 416 los más utilizados. Se tratan térmicamente, admiten temple Son Magnéticos, y se trabajan en frío sin ninguna dificultad. Fáciles de mecanizar y poseen buena tenacidad. Resisten bien a la acción corrosiva de los agentes atmosféricos y químicos. Se trabajan fácilmente en caliente. La resistencia mayor se alcanza cuando se templan a temperaturas recomendadas.
Aceros Inoxidables Ferriticos: Pertenecen a los tipos: (405, 430 y 446) No se tratan térmicamente, no admiten temple. Son magnéticos y se trabajan tanto en frio como en caliente. Alta ductilidad, resistencia a la corrosión y menor dureza en el estado de recocido. Buena resistencia a la formación de cascarilla.
Aceros Inoxidables Austeniticos: (Cr-Ni 23%) Aceros Inoxidables Cr-Ni y Cr-Ni-Mn y pertenecen a los tipos (201, 202, 301, 302, 309 y 316) No son magnéticos en estado de recocido No se endurecen por TT. Difíciles de mecanizar y resistentes al choque. Se trabajan en caliente y en frio. Presentan mayor resistencia mecánica que los demás. Resistencia a la formación de cascarilla a temperaturas elevadas. Mejor resistencia a la corrosión que los aceros martensiticos y ferriticos. Son utilizados en la industria farmacéutica y de alimentos. A 420 y 870 º C se presenta un fenómeno de corrosión irregular ocasionado por la precipitación de los carburos en la unión de los cristales, se mejora mediante un TTE para estabilizar la estructura e impedir la precipitación de los carburos.
Aceros Dúplex o Acero Austenitico-Ferritico: 50% de Ferrita y 50% de Austenita
3
