Aceros propiedades

INTRODUCCIÓN A LOS ACEROS
Javier Mendoza del Solar & Miguel Carrión Castilla
Aceros Bohler del Perú S.A

En este documento definiremos en primer lugar lo que es un acero y tratamiento térmico, luego detallaremos los procesos de fabricación de aceros especiales incluyendo procedimientos contemporáneos de alta tecnología, posterior mente se explicara la influencia de los elementos aleantes enel comportamiento mecánico y físico de los aceros y finalmente se expondrán las principales normas internacionales en la especificación del acero por su composición. 1. DEFINICIONES GENERALES El acero es sin duda el material de ingeniería más utilizado por la humanidad. El nombre de acero engloba una basta grupo de materiales que en muchos casos tienen aplicaciones específicas y en general tienenen el tratamiento térmico una etapa imprescindible para su utilización. Se denomina acero, a la aleación de Hierro (Fe) y Carbono (C). A esta aleación básica, se suele adicionar otros elementos que confieren al acero propiedades especiales. De la misma forma, por “Tratamiento térmico” se entiende una gran variedad de opciones, cada cual con su aplicación específica, en función de las propiedadesfinales deseadas. 2. FABRICACIÓN DE ACEROS ESPECIALES Las etapas generales del proceso son: Metalurgia primaria: • Fundición en hornos eléctricos. • Desgasificación en vacío. • Desgacificación por arco bajo vacío (VAD). • Descarburación con O2 bajo vacío (VOD). Metalurgia secundaria: • BEST (Böhler Electro Slag Topping) • ESR (Electro Slag Remelting) • VAR (Vacuum Arc Furnace) • Forja al núcleoprensas especiales, prensa de 4000 TN, conformación especial de los martillos de forjado. Aceros pulvimetalurgicos: • Fundición. • Producción de polvo. • Espolvoreado al vacío. • Encapsulado.

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Proceso HIP (Compactación Isostática en Caliente).

3. INFLUENCIA DE ELEMENTOS ALEANTES Los constituyentes de aleación son generalmente divididos en carburos, austenita y ferrita que formando diferenteselementos. Además, el propósito de su adición en el acero debe ser tomado en consideración. Según su contenido cada elemento aleante otorga propiedades específicas al acero. Cuando varios elementos están presente el efecto puede ser mayor, un hecho que es muy utilizado en la tecnología de aleación moderna. Hay sin embargo, composiciones de aleación para las cuales elementos individuales noejercen su influencia con respecto a una cierta propiedad en la misma dirección, sino se contrarrestan el uno al otro. La sola presencia de los elementos aleantes crean los requisitos previos para las propiedades deseadas, pero son las operaciones de procesamiento y tratamiento térmico los que permiten lograrlos. Los principales efectos de los elementos de aleación se pueden observar de maneracualitativa en la Tabla 1.

Tabla 1: Efecto de los elementos de aleación en las propiedades del acero
Propiedades mecánicas Maquinabilidad Límite elástico Nitrurabilidad Velocidad enfriamiento Escamación Propiedades de los aceros poco magnéticos Forjabilidad Pérdida de watt ↓↓↓ ↑ ↓ ↓↓↓ Permeabilidad máxima Remanencia Elasticidad Estab. Alta. Temp.

Resistencia

Elongación

Formación carburosEstriccíon

Resist. Corrosión

Elemento de aleación Dureza

Ciclo de histéresis

Silicio

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Manganeso en aceros ↑ perlíticosManganeso en aceros ↓↓↓ austeníticos Cromo ↑↑ Níquel en aceros ↑ perlíticos Níquel en aceros ↓↓ austeníticos Cr - Ni Aluminio ─ Tungsteno Vanadio Cobalto Molibdeno Cobre Azufre Fósforo Carbono ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ─ ↑

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